Twist1-YY1-p300相分离转录复合体结合超级增强子调控miRNA9表达促进肝癌EMT的分子机制研究

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most malignant tumors in the world. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is an important mechanism of metastasis and malignant progression of HCC, and also an important cause of poor prognosis of patients. There is still a lack of understanding of the transcriptional regulation mechanism of EMT in clinic. At present, it has been found that some transcriptional co-activators can form phase-separated condensates at the super-enhancer to compartmentalise transcription process and activate gene expression. Twist1, YY1, important transcription factors of EMT, interacted with histone acetyltransferase p300, and promoted the expression of miRNA9. Twist1-YY1-p300 has aggregated nucleation spots in the nucleus. Therefore, we speculate that the Twist1-YY1-p300 complex binds to the super-enhancer of miRNA9, which greatly promotes the transcriptional activity of miRNA 9, thus further induces EMT and promotes the malignant evolution of HCC. This study preliminarily elucidates the phase separation of transcription factors binding to super-enhancers in HCC cells, and promotes the expression of oncogenes by binding super-enhancers. This provided a potential target for the treatment of HCC.

肝癌是目前世界上恶性程度最高的肿瘤之一，上皮-间充质转变（EMT）是肝癌转移和恶性演进的重要机制，也是导致患者预后不良的重要原因。临床上仍然缺乏对EMT深入的转录调控机制的认识。目前研究发现一些转录共激活因子可以在超级增强子处发生相分离形成液滴，实现转录过程的区室化反应，激活基因表达。本项目前期发现EMT的重要转录因子Twist1，YY1，与组蛋白乙酰转移酶p300互作，而且Twist1，YY1促进miRNA9的表达。Twist1-YY1-p300在细胞核有聚集成核斑点的特征。因此我们推测Twist1-YY1-p300复合体结合在miRNA9的超级增强子区域发生相分离，极大地促进miRNA9的转录活性和表达，从而进一步诱发肝癌EMT，促进肝癌恶性演进。本研究初步阐释了肝癌细胞中转录因子结合超级增强子发生的相分离，并通过超级增强子的形式促进癌基因的表达，为肝癌的治疗提供了潜在的作用靶点。

肝癌是目前世界上高致死率的恶性肿瘤之一，侵袭转移能力强且复发率高，其调控机制一直受到广泛关注。近年来，一些研究发现转录共激活因子可以在超级增强子处发生相分离形成液滴，实现转录过程的区室化，激活基因表达。上皮-间充质转化（EMT）是肝癌发生转移和恶性演进的重要机制，转录因子Twist1和YY1是肿瘤中的重要的EMT诱导因子，在多种肿瘤中高表达，并且常伴有临床预后不良。Twist1和YY1的非相分离模式已被广泛报道，但对其相分离调节模式的研究较少。研究表明，miR-9与HCC患者的不良预后相关。然而，miR-9的转录激活调节机制及其在HCC恶性演进中的作用研究较少。.研究发现Twist1、YY1与p300可形成转录复合体，并且在核中有相分离的特征，能够形成相分离凝聚物。Twist1、YY1的富含带电氨基酸的内在无序区域，可在体外通过相互作用形成相分离液滴，且Twist1、YY1形成的液滴相互融合，协同作用。进一步实验证明Twist1复合体能够在miR-9的超增强子处形成局部高浓度相分离的相互作用凝聚物，并激活miR-9表达，促进肝癌细胞的迁移和侵袭，进而促进肝癌EMT。通过细胞水平和蛋白水平的筛选，发现二甲双胍能够抑制Twist1相分离复合体，从而降低miR-9的表达，抑制HCC的恶性进展。.本研究初步阐释了参与HCC恶性演进的Twist1转录复合体可在miR-9的超增强子处形成相分离凝聚物，促进肝癌细胞中癌基因的表达。这为肝癌的治疗提供了潜在的作用靶点。抑制剂的筛选也为以相分离为靶点的潜在抗肿瘤药物研究提供了研究方向。