Delta 5 Stat5a与乳腺癌: Delta 5 Stat5a的全基因组结合位点分析及其表观基因组学研究

乳腺癌是危害妇女健康的最主要的疾病之一。有关乳腺癌发病的确切机理目前尚无定论。Delta 5 Stat5a是申请人于美国加州大学工作期间于人类乳腺癌细胞所发现的一种转录因子，为Stat5a转录后经mRNA选择性剪切所产生的一种变体。大量的前期工作已经证实此变体在人类乳腺癌组织有异常表达，经腺病毒介导将 Delta 5 Stat5a cDNA 导入培养的人类乳腺癌细胞后，能显著促进癌细胞的增殖以及去分化。提示Delta 5 Stat5a在乳腺癌的发生、发展及预后中，具有重要的病理学意义。我们推测这一新的变体改变了Stat5a与基因组结合的特性以及基因开放或关闭的局部环境（例如组蛋白的修饰等）。 本研究将着重探讨：（1）作为转录因子，Delta 5 Stat5a与全基因组结合的特征分析；（2）在正常人类乳腺上皮细胞以及癌细胞，观察Delta 5 Stat5a所导致的表观基因组学的改变

Stat5a是调控生殖系统尤其是女性生殖系统如乳腺等发育的最重要的转录因子。Stat5a的异常表达或变异与人类生殖系统癌症如乳腺癌、前列腺癌等有一定的关系。Delta 5 Stat5a为申请人自人类乳腺癌细胞首次克隆，为Stat5a的变体。本课题对这一新克隆的转录因子的生物学特性、效应以及对人类乳腺癌细胞基因组的表观遗传学影响等进行了较全面的探讨。1、Delta 5 Stat5a的生物学特性及生物学效应探讨。(1) Delta 5 Sta5a能够发生磷酸化、二聚化及核转位。 (2) 与FL Stat5a比较，Delta 5 Stat5a因N-端30个氨基酸缺失而不能形成更高的四聚体，其结合并激活GAS位点的活性显著降低。(3) Delta 5 Stat5a促进乳腺癌细胞的分裂增殖及细胞迁移。4、实时定量PCR检测结果表明乳腺癌组织中Delta 5 Stat5a mRNA水平明显高于正常组织。2、Delta 5 Stat5a 促进细胞增长及迁移分子机制探讨。(1) Delta 5 Stat5a促进乳腺癌细胞增殖主要是通过与其他促进细胞增殖的转录因子相互作用而获得。运用TF-TF相互作用分析法测得人乳腺癌细胞Delta 5 Stat5a能够与SP1、AP-1、AP-2、MRF、EGR等结合。(2) Delta 5 Stat5a促进乳腺癌细胞迁移则主要是通过抑制钙粘蛋白（E-cad）的表达而实现，而抑制钙粘蛋白的表观遗传学机制在于其导致钙粘蛋白基因启动子区域的组蛋白甲基化（H3K27Me3）。3、Delta 5 Stat5a导致乳腺上皮细胞的表观基因组学改变。(1) 无论正常或癌变的乳腺上皮细胞，与FL Stat5a相比，Delta 5 Stat5a导致乳腺上皮细胞基因组组蛋白3（Histone 3）甲基化（methylation）及乙酰化（acetylation）修饰部位不同，提示其调控的靶基因范围有别。(2) Delta 5 Stat5a还能够引起microRNA的改变，显著促进hsa-miR19b、hsa-miR29b、hsa-miR34a、hsa-miR218等的表达， 而FL Stat5a则不表达或表达量很低。