三苯氧胺作用的分子机理和耐药的表观遗传机制

乳腺癌内分泌治疗（endocrine therapy，ET）在临床面临的主要问题是原发及继发性耐药。有关ET治疗耐药机制及逆转的研究已成为临床亟待解决的主要问题之一。本项目拟建立三苯氧胺耐药的乳腺癌细胞模型，从全基因组角度分析其与三苯氧胺敏感性雌激素受体（ERα）阳性的细胞间的表观遗传学改变的特点及规律。同时，我们将利用分子生物学、细胞生物学、遗传学等综合技术手段，全面分析ERα结合雌激素和结合三苯氧胺所介导的基因转录调控的异同和产生这种异同的分子生物学机理。再结合生物信息学的综合分析及进一步的分子生物学验证，对潜在的三苯氧胺分子作用及耐药产生的关键基因分析其对细胞生长增殖关键通路及其生物学行为的行为的影响，阐明其在三苯氧胺耐药过程中所发挥的作用。本研究将为完善乳腺癌临床治疗方案及发展更为安全有效的抗乳癌药物提供理论依据基础。

乳腺癌内分泌治疗（endocrine therapy，ET）在临床面临的主要问题是原发及继发性耐药。有关ET治疗耐药机制及逆转的研究已成为临床亟待解决的主要问题之一。本项目建立了三苯氧胺耐药的乳腺癌细胞模型，从全基因组角度分析其与三苯氧胺敏感性雌激素受体（ERα）阳性的细胞间的表观遗传学改变的特点及规律。我们发现转录因子FOXA1相关的基因表达网络在三苯氧胺耐药的乳腺癌细胞存在异常。接下来，我们进一步探索了FOXA1在ERα介导的基因转录调控中的分子机制，以更好的回答FOXA1网络异常与三苯氧胺耐药的关系。在该研究中，我们发现FOXA1可以结合DNA修复复合物，是人类细胞中DNA聚合酶β (POLB) 基因组寻靶的必要条件。全基因组DNA甲基化组证实了FOXA1 DNA修复复合物以一种谱系特异性方式在功能上与DNA去甲基化相关联。耗尽FOXA1可导致大部分FOXA1结合区域重建甲基化，一些最稳定高度甲基化的区域显示最大程度地丧失POLB，以活化的启动子和增强子为代表。与之相一致，FOXA1过表达以一种POLB依赖性方式让它的结合位点主动去甲基化。最后，我们证实FOXA1相关的DNA去甲基化与ERα基因组寻靶和雌激素响应存在紧密关联。这些结果将FOXA1相关的DNA去甲基化与FOXA1的转录先锋作用联系到了一起，为探讨乳腺癌耐药提供了新思路。该研究发表在Nature Genetics杂志。.在该项目资助下，我们在表观遗传调控肿瘤发生、转移机制的方面还取得了以下成果，为认识乳腺癌发生提供了新的认识并和治疗靶点。成果包括：1、组蛋白去甲基酶JMJD6通过羟基化负向调节p53进而促进结肠癌发生 (Plos Biology)；2、组蛋白去甲基酶KDM5B是重要的基因组稳定因子 (PNAS)；3、E3泛素连接酶Jade-2通过泛素-蛋白酶体降解LSD1调节胚胎干细胞分化 (Molecular Cell)；4、SCFJFK降解生长抑制因子ING4促进乳腺癌的发生和发展 (Genes & Development)；5、GATA3和ZEB2之间的负反馈调节失常促进乳腺癌转移的机制 (Cancer Cell)；6、SIRT7是一种组蛋白去琥珀酰化酶 (Nature Communications)；7、FOXK2通过募集转录抑制复合物抑制乳腺癌发生发展 (Cancer Cell)。