表观遗传因子TET1在胃癌中的抑癌机制研究

TET(tet methylcytosine dioxgenase ) catalyzes the oxidative conversion of 5mC into 5hmC, and further conversion into 5fC and 5caC. TET-mediated DNA demethylation is a new epigenetic mechanism to suppress tumorigenesis. TET family gene TET1 is considered a tumor suppressor in many type of cancers including gastric cancer, however, the exact mechanism how TET1 suppresses tumorigenesis is worthy of further study. Our histology and cell biology research data showed that TET1 is negatively regulating EZH2 oncogene but positively regulating p53 protein and also p53 phosphorylation. High TET1 expression also activates DNA-PK signaling because TET1-catalyzed DNA demethylation is intrinsically linked with TDG-mediated DNA damage and repair. We further try to use a variety of methods including immunohistochemistry and tissue microarry, cell transfection and staining, 5hmC antibody immunoprecipitation, DNA microarray to elucidate the potential role of TET1 regulation of EZH2, p53 and p53 family proteins in demethylation-coupled DNA repair and in the transition from gastritis to gastric cancer. This research is likely to lead to new targets for gastric cancer treatment.

甲基胞嘧啶双加氧酶TET（tet methylcytosine dioxygenase）催化5mC生成5羟甲基胞嘧啶（5hmC），并进一步氧化为5fC和5caC。TET介导的DNA去甲基化被认为是一种新的表观遗传抑癌机制。TET家族分子中的TET1在多种癌症包括胃癌中被认为具有抑癌基因功能,但是其具体抑癌机制需要进一步阐明。我们初步的组织学以及细胞学研究结果显示TET1下调癌基因EZH2，而TET1高表达诱导p53及p53磷酸化，同时TET1高表达激活DNA-PK，其原因是TET1去甲基化反应与TDG介导的DNA损伤和修复紧密相连。我们拟进一步借助组化分析和组织芯片、基因转染、5hmC抗体免疫共沉淀、DNA microarray等技术进行系统研究，期望揭示TET1对EZH2、p53、p53家族其他分子的调控在去甲基化诱导的DNA修复以及胃炎到胃癌发生过程中的可能作用，为胃癌治疗寻找新靶点。

胃癌的发生和遗传因素，表观遗传因素，炎症感染，组织微环境的变化息息相关。TET介导的DNA去甲基化被认为是一种新的表观遗传抑癌机制,但是其具体抑癌通路需要进一步阐明。我们从组织学上研究了TET1，TET2，TET3，EZH2,5hmc的表达，以及在胃癌细胞系进行了TET1的细胞转染和随后的5hmc，Ki67，EZH2表达分析，证明了胃癌组织中TET1及5hmc水平下降而EZH2水平增加，TET1在癌细胞中的过表达可以催化大量5hmc的生成，并同时引起ki67和EZH2的下降，促进p53和p53-Ser15磷酸化的表达，对于p53上游激酶通路的分析发现DNA-PK的磷酸化同时增加，而ATM和ATR没有发生显著变化，这些实验表明TET1高表达情况下DNA-PK的激活可能是诱发p53磷酸化和p53蛋白水平增加的原因。胃癌组织中不仅5hmc水平有下降，某些胃癌样品中5mc的水平也在下降，由于5hmc是5mc的衍生物，所以5hmc的降低一个原因可能是伴随着5mc水平下降而下降。我们研究了一个重要炎症标志中性粒细胞在胃癌发生发展中的变化情况，我们证明在从胃炎到胃癌发展过程中，中性粒细胞的数量是持续增高的，中性粒数目在胃癌组织中达到正常胃组织中心粒细胞数平均值的24倍，而胃肠化生组织中中性粒细胞数达到正常组织平均值的9倍。在中性粒细胞不断增加的过程中，伴随着组织中更高的细胞分裂水平以及中性粒细胞趋化因子IL8转录的增加，同时E-cadherin在转录水平以及蛋白水平下降。E-cadherin是一个重要的细胞粘附分子也是一个重要的癌症抑制蛋白，这个结果说明癌症细胞中的炎症反应可以通过下调E-cadherin对癌症发生发展起着促进作用。肿瘤中中性粒细胞的持续性升高，并不受肿瘤病人的性别年龄，肿瘤分期，肿瘤分型以及肿瘤转移与否等因素的影响。我们的研究发现不仅在胃癌组织中TET1水平比正常组织低，在胃炎组织中TET1水平也有下降的趋势。我们进一步证实了在胃癌癌前病变胃肠化生组织中TET1表达下降，而胃肠化生组织中5hmc水平非常低，表明5hmc和TET1下降的现象在胃癌发生的早期如胃炎胃肠化生阶段就已经发生，持续的慢性炎症可能对胃病变组织中的表观遗传学异常有重要影响。