胃MALT淋巴瘤转录调控网络的研究

Nonresolving inflammation plays an important role in the tumorgenesis. The analysis of inflammation-related malignant transformation driven by transcription factor-mediated regulation network could facilitate our understanding of tumor pathogenesis. In this project we will construct cap analysis of gene expression (CAGE) library with gastric MALT lymphoma tissue, which is subject to high throughput sequencing for the measurement of promoter expression. The transcription factor motif in promoter regions could be predicted and their time-dependent activities could be inferred. By using bayesian probabilistic methods the dynamic transcriptional regulation network could be constructed. The genome-wide transcription factor binding sites and their target genes will be explored for the detection of subnetwork and the key nodes in the molecular network driving inflammation-related malignant transformation. Such key nodes would be further investigated by RNAi perturbation assay. This study will utilize molecular network as a strategy to elucidate how network serves as a driver in the malignant transformation in gastric MALT lymphoma and it would be useful to uncover the necessary conditions of inflammation-induced tumorgenesis and to explore the molecular markers of diagnosis.

非可控性炎症在肿瘤发生发展过程中发挥重要作用，研究由编码转录因子的多基因所组成的转录调控网络驱动炎症引起细胞恶性转化的调控规律将有助于阐明细胞癌变的分子机制。本项目以胃黏膜相关淋巴组织（MALT)淋巴瘤为研究对象，通过CAGE技术构建胃MALT淋巴瘤的CAGE文库，经高通量测序获得全基因组范围的启动子表达信息，利用生物信息学分析预测启动子区域的转录因子结构域(motif)，通过数学拟合计算motif活性，运用贝叶斯概率统计理论分析转录因子基因之间的调控关系从而构建动态的转录调控网络；研究转录因子在全基因组范围的结合位点及靶基因，构建转录因子主导的子网络，发现炎症恶性转化相关的核心子网络；通过RNAi干预等体内外实验验证关键节点分子。本研究运用分子网络作为主要的研究手段，为阐明胃MALT淋巴瘤恶性转化的网络调控机制，揭示炎癌转化的必要条件，探索肿瘤预测及诊断的网络分子标志奠定基础。

近年来越来越多的研究显示选择性腺苷酰化(APA)普遍存在于细胞内基因组上。APA通过形成不同长度的3'UTR极大地丰富了转录组多样性，同时作为一种基因表达调控手段参与到各种生物学过程，包括生长、发育和肿瘤形成。我们的工作试图回答APA是否参与胃癌的恶性转化以及其如何参与细胞癌变。为此，我们成功研发了一种基于高通量测序的全基因组范围APA位点研究方法3T-seq（已获得国家发明专利：CN103911449A），并利用该方法对不同恶性程度的胃癌细胞AGS、MKN28及正常胃上皮细胞GES1进行了系统性的APA位点分析。总共我们鉴定出2万8千多个polyA位点，其中70%是新发现的。与GES1相比较，我们发现胃癌细胞中513个基因发生了APA介导的3'UTR缩短现象，从中我们选取NET1基因进行功能分析，发现NET1 3UTR缩短显著性地导致转录激活，更重要的是，由APA介导的3'UTR引起的NET1激活促进胃癌细胞转移。我们的工作不仅提供了一种系统性研究APA的工具，而且首次揭示了APA而非基因突变可以导致胃癌转移，从而为理解胃癌的发病机制提供了新的思路。