精氨酸甲基化酶PRMT7通过EMT过程促进乳腺癌转移机制的研究

精氨酸甲基化酶(PRMTs)家族参与多种生理和病理过程。PRMT7是该家族II类成员，与胚胎干细胞多潜能性的维持等功能有关；最近的研究表明PRMT7还可能参与乳腺癌的转移。目前对PRMT7在癌症中的作用及其机制的研究非常少。我们的预实验显示，PRMT7的表达与乳腺癌细胞转移成密切的正相关性，并参与了其上皮-间质细胞转换(EMT)过程，在乳腺癌的转移中发挥作用。本项目拟在前期工作的基础上, 进一步确定PRMT7促进乳腺癌细胞的侵袭和转移的作用及机制；探讨PRMT7介导的表观修饰是否能通过促进EMT来提高乳腺癌的转移,以及在此过程中与EMT相关信号通路或关键因子(Snail、Twist和Slug等)之间的关系；阐明PRMT7通过EMT过程促进乳腺癌转移的具体分子机制，为乳腺癌的诊断与治疗提供新的思路和线索。本项目的完成将进一步充实表观遗传修饰在癌症转移中的作用这一新兴研领域的理论基础。

在项目执行期间，我们按照任务计划书所规定内容开展了以及工作并取得了如下的研究结果。..EMT过程在胚胎发育、伤口愈合、炎症反应、组织重建、肿瘤转移等过程中发挥重要作用。肿瘤细胞EMT发生导致浸润能力增强，因此EMT也被认为是肿瘤细胞转移的起始步骤之一。在分子水平上，E-cadherin表达缺失是EMT发生的最重要标志事件。此外，很多转录因子，如Snail、Twist、ZEB1、ZEB2和FOXC2等均可以通过直接或间接的抑制E-cadherin启动子的活性诱导EMT发生。近年来的研究表明，表观遗传修饰参与E-cadherin的转录调控；表观遗传调控的失调与肿瘤发生密切相关，该领域的研究有助于揭示肿瘤发生和转移的新机制。..PRMT7属于精氨酸甲基转移酶家族的Ⅱ型成员，参与介导组蛋白或非组蛋白的对称性二甲基化修饰。研究表明，PRMT7参与男性印记基因甲基化、核糖体RNA的组装、DNA损伤修复和细胞分化等多项生理活动。但现在还没有关于PRMT7参与肿瘤发生或转移的报道。我们的免疫组化结果表明PRMT7在乳腺癌组织中高表达；同时Oncomine数据库的分析也进一步证实了我们的结论。在细胞水平上，我们发现PRMT7在恶性乳腺癌细胞内高表达，而且过表达PRMT7可以诱导乳腺癌细胞发生EMT和体内转移。在过表达PRMT7诱导乳腺癌细胞发生EMT过程中，E-cadherin等表皮markers表达下调；而N-cadherin等间质markers表达上调。进一步研究发现，PRMT7能够抑制表皮marker E-cadherin启动子的转录活性，转录因子YY1能够与PRMT7和HDAC3直接结合，并招募二者到E-cadherin启动子上发挥转录抑制作用；在此过程中，PRMT7介导的H4R3me2s修饰水平在E-cadherin启动子上增加，同时伴随着H3K4me3、 H3Ac 和H4Ac修饰水平的减少。相反，降低PRMT7表达后，E-cadherin水平有所恢复，这主要是因为E-cadherin启动子上H4R3me2s修饰减少，而H3K4me3和 H4Ac 修饰增加。..我们的研究表明PRMT7是乳腺癌发生转移的一个重要诱导因子，同时也揭示了乳腺癌细胞发生EMT和转移的一种新的表观遗传调控机制。该研究成果为开发靶向PRMT7治疗转移性乳腺癌提供了重要基础。