SHP调节DNA甲基转移酶抑制肝细胞癌发生发展作用机制研究

DNA methylation is one of the most important means of hepatocellular carcinoma (HCC) epigenetics. As a key enzyme for promoter methylation, the expression of Dnmts is high in HCC. Nuclear receptor small heterodimer partner (SHP) is a new tumor suppressor, but whether SHP participates in the regulation of DNA methylation in the HCC development is still not clear. Our previous study found that, SHP can inhibit the expression and function of Dnmts, and SHP down-regulated and Dnmts up-regulated in HCC specimens, leading to some tumor suppressor genes DNA methylate and their expression decease. We hypothesized that SHP might inhibit the HCC development through inhibiting the expression and function of Dnmts. To test this hypothesis, we will use Co-IP, ChIP, GST pull down technology, and SHP knockout or over-expression mice to elucidate the specific molecular mechanisms of SHP regulating Dnmts; high-throughput DNA methylation detection and RNA sequencing to screen large-scale new tumor suppressor genes spectral detection and RNA sequencing of new tumor suppressor gene screening using high-throughput methylation, obtained SHP related tumor suppressor genes, and validated the suppressed effects of new tumor suppressor genes and elucidate the mechanism of DNA methylate. Providing new methods and strategies for the diagnosis and treatment of HCC.

DNA甲基化是肝细胞癌（HCC）最重要的表观遗传学调控手段之一。作为启动子甲基化的关键酶，Dnmts在肝癌中高表达。核受体小异二聚体伴侣（SHP）是一种新的肿瘤抑制蛋白，但是SHP是否参与HCC发生发展中DNA甲基化的调控尚不清晰。我们前期研究发现，SHP能够抑制Dnmts的表达和功能，且在人肝癌标本中SHP下调，而Dnmts上调，导致一些抑癌基因的DNA甲基化和表达下降。因此我们推测SHP可能通过抑制Dnmts的表达和功能抑制肝癌的发生发展。为了验证这一假说，我们将利用Co-IP、ChIP、GST pull down等技术，以及SHP敲除或高表达小鼠阐明SHP调节Dnmts的具体分子机制；利用高通量甲基化谱检测和RNA测序等进行新型肿瘤抑制基因筛选，得到受SHP调控的肿瘤抑制基因，并验证新型肿瘤抑制基因的抑癌作用及阐明其DNA甲基化调节机制。为HCC的诊断和治疗提供新的方法和策略。

DNA甲基化是肝细胞癌（HCC）最重要的表观遗传学调控手段之一。作为启动子甲基化的关键酶，Dnmts在肝癌中高表达。核受体小异二聚体伴侣（SHP）是一种新的肿瘤抑制蛋白，但是SHP是否参与HCC发生发展中DNA甲基化的调控尚不清晰。我们前期研究发现，SHP能够抑制Dnmts的表达和功能，且在人肝癌标本中SHP下调，而Dnmts上调，导致一些抑癌基因的DNA甲基化和表达下降。本项目我们发现核受体SHP通过拮抗金属反应性转录因子1（MTF-1）抑制锌诱导的Dnmt1表达。锌暴露通过增加Dnmt1启动子上MTF-1的结合及降低SHP的表达来诱导Dnmt1转录。SHP反过来抑制MTF-1表达，并消除锌诱导的Dnmt1启动子染色质构型的变化。Dnmt1的表达量在SHP基因敲除小鼠中增加，但在SHP转基因小鼠中表达降低。在人肝细胞癌中，DNMT1表达的增加与SHP水平呈负相关。由于SHP在肝癌中的关键抑癌作用，所以鉴定SHP的小分子激动剂非常重要。首先，我们采用小分子芯片技术发现DSHN能够与SHP结合是一种新型SHP活化剂。DSHN不仅可以促进SHP的转录激活，还可以通过抑制SHP蛋白的泛素化和降解来稳定SHP蛋白。其次，通过RNA-seq发现Ccl2是SH P的靶基因。我们发现DSHN激活SHP后，抑制了p65对CCL2启动子活性的激活，从而抑制Ccl2的表达和分泌，这在Shp-/-小鼠体内和SHP高表达和敲除的HCC细胞中都得到了证实。第三，我们通过拮抗CCL2的作用，阐明了SHP和DSHN对肝癌细胞迁移和侵袭的强烈抑制作用。最后，我们通过查询公共数据库，从多种类型的人类癌症中获取SHP表达谱，建立了SHP表达与人类癌症转移和患者生存的负相关关系。总之，本项目的实施为HCC的诊断和治疗提供新的方法和策略。