抑癌基因HOXD10及其启动子甲基化调控前列腺癌的作用及机制研究

Prostate cancer(PCa) is the most common genitourinary cancer among men, exploring the epigenetic regulation can understand the mechanism deeply. In the preliminary study, our transcriptome data analyses revealed a significant decrease in HOXD10 expression in PCa, compared to benign samples, the methylation data from ENCODE showed increased HOXD10 promoter methylation in the cancer cell line LNCaP compare to benign cell line PrEC. To identify the pathways and individual genes through which HOXD10 exerts the effects,we conducted expression microarray analysis of PC-3 with stable HOXD10 overexpression, BIRC6 expression was significantly altered, BIRC6 was downregulated after HOXD10 overexpression, and the co-expression analysis showed that HOXD10 and BIRC6 are negetively correlated. So we are planing to perform cloning vector construction, cell line functional studies, animal model, immunohistochemical experiment, microarray data analyses and pyrosequencing to clarify the function and mechanism of HOXD10 and its promoter methylation in PCa, and further explore the mechanism of HOXD10 in PCa by modulating BIRC6, which could provide a whole new strategy for PCa diagnoses and therapy.

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，对前列腺癌的表观遗传修饰研究可深入了解其发病机制。我们前期工作通过应用生物信息学方法分析前列腺癌转录组数据，发现HOXD10在前列腺癌细胞株和前列腺癌组织中低表达，分析ENCODE中全基因组甲基化数据，发现HOXD10在前列腺癌细胞株LNCaP中高度甲基化，而在前列腺上皮细胞PrEC则低甲基化。通过基因芯片筛选，BIRC6是PC-3细胞过表达HOXD10后差异改变最显著的基因，过表达HOXD10后，BIRC6表达水平显著下调，共表达相关性分析表明在前列腺癌组织中BIRC6与HOXD10的表达呈负相关。因此本课题拟通过构建基因克隆载体、细胞功能实验、组织芯片免疫组化、基因芯片分析和焦磷酸测序等手段，明确HOXD10及其启动子甲基化在前列腺癌的作用，阐明HOXD10通过调控BIRC6发挥生物学功能的机制，从而为前列腺癌的诊断治疗提供新思路。

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一，前列腺癌病理特点之一是易发生骨转移，超过80%的前列腺癌患者最终会发生骨转移，本项目通过生物信息学方法分析前列腺癌转录组数据，发现HOXD10在前列腺癌细胞株和前列腺癌组织中低表达，HOXD10在前列腺癌细胞株LNCaP中高度甲基化，而在前列腺上皮细胞PrEC则低甲基化。通过基因芯片筛选，BIRC6是PC-3细胞过表达HOXD10后差异改变最显著的基因，共表达相关性分析表明在前列腺癌组织中BIRC6与HOXD10的表达呈负相关。后期我们通过生物信息学分析发现miR-133a-3p可能是HOXD10的作用靶点之一，miR-133a-3p低表达的病人较miR-133a-3p高表达的病人骨转移的风险高。单因素和多因素cox回归表明miR-133a-3p可以作为前列腺癌骨转移的独立预测因子，动物模型表明miR-133a-3p可以抑制前列腺癌骨转移。这些研究阐明表观遗传如DNA甲基化和miRNA调控前列腺癌骨转移。