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來源：北京基因組所 2022-09-26 09:30 DNA 5-羥甲基胞嘧啶 (5hmC) 是由組織特異性的 5mC動態(tài)氧化過程產(chǎn)生的，并且在包括泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤在內(nèi)的多種癌癥中發(fā)生了5hmC的丟失。 DNA 5-羥甲基胞嘧啶 (5hmC) 是由組織特異性的 5mC動態(tài)氧化過程產(chǎn)生的，并且在包括泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤在內(nèi)的多種癌癥中發(fā)生了5hmC的丟失。然而，5hmC存在細(xì)胞特異性，且其特異性可能存在于分化的腫瘤細(xì)胞和癌癥干細(xì)胞之間。因此，5hmC與癌癥相關(guān)的變化可能由腫瘤組織內(nèi)不同的腫瘤細(xì)胞引起，但該生物學(xué)過程的調(diào)控機制依然存在很多未知。
中國科學(xué)院北京基因組研究所（國家生物信息中心）慈維敏團隊深入分析了泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤的5hmC表觀基因組特征和圖譜，進一步證實了5hmC的全局丟失和區(qū)域增益是泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤發(fā)生的標(biāo)志性表觀遺傳事件。相關(guān)研究成果以“Regional gain and global loss of 5-hydroxymethylcytosine coexist in genitourinary cancers and regulate different oncogenic pathways”為題，于2022年9月20日發(fā)表在Clinical Epigenetics 雜志。
該研究通過應(yīng)用一種靈敏的基于免疫沉淀的方法 (hMeDIP-seq) 來分析泌尿生殖系統(tǒng)（包括前列腺、尿路上皮和腎臟）腫瘤發(fā)生過程中的5hmC變化，證實了5hmC在泌尿生殖器組織中的組織特異性分布，并確定了5hmC在泌尿生殖器癌癥中發(fā)生了區(qū)域性增加和整體水平的下降，且區(qū)域性升高的基因在調(diào)節(jié)干性和缺氧方面較為富集，并都與不良的臨床預(yù)后相關(guān)。通過與傳統(tǒng)的二維(2D)剛性培養(yǎng)皿相比，在軟纖維蛋白凝膠誘導(dǎo)的3D腫瘤球體中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞具有腫瘤干細(xì)胞樣表型，并且在兩種前列腺癌細(xì)胞系22RV1和PC3中發(fā)現(xiàn)5hmC的水平升高。通過合并3D體系培養(yǎng)的細(xì)胞和組織的5hmC富集的基因，定義了一個癌癥干細(xì)胞樣細(xì)胞的惡性特征，這可以預(yù)測更差的臨床結(jié)果并確定來自前列腺癌腫瘤的表型惡性細(xì)胞群。值得注意的是，抗氧化維生素C衍生物抗壞血酸磷酸鎂可恢復(fù)5hmC并導(dǎo)致前列腺癌細(xì)胞系凋亡，從而殺死癌癥干細(xì)胞樣細(xì)胞。通過使用5hmC重編程藥物維生素 C 可以對前列腺癌進行表觀遺傳分化治療。
5hmC 的全局丟失和區(qū)域增益是泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤發(fā)生的標(biāo)志性表觀遺傳事件 以上結(jié)果表明，部分5hmC的增高參與維持了癌癥干細(xì)胞樣細(xì)胞的特征，并且和不良預(yù)后相關(guān)，同時通過使用5hmC重編程藥物維生素C可以對前列腺癌進行表觀遺傳分化治療。
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