ERG介导组蛋白修饰调控CRMP4失活启动前列腺癌转移的分子机制

The tumor-metastasis suppressor genes silence is the major cause for tumor progression, which is closely correlated with epigenetic variation. Previously, we confirmed that TMPRSS2-ERG fusion gene could enhance ERG expression and might be used in predicting prostate cancer metastasis. Moreover, we implicated that CRMP4 was a tumor-metastasis suppressor gene and the promoter CpGs methylation contributed to the repression of CRMP4 transcriptional activity. This study aims to investigate whether ERG induced histone modification might be resulted in CRMP4 gene silencing, ChIP assay is performed to test the binding of CRMP4 promoter and H3K4me3, H3K9me3, H3K27me3, H3K79me3, H3K14Ac after regulating ERG expression. Furthermore, we will explore the regulatory mechanism of ERG inducing CRMP4 methylation which subsequently activate CRMP4-Sema3-VEGFC signal pathway after repressing CRMP4 transcriptional activity. Taken together, our study will provide a novel clue for explaining the trigger of prostate cancer metastasis.

肿瘤转移抑制基因的沉默是导致肿瘤发生转移重要原因，表观遗传修饰异常在基因转录失活中发挥着重要作用并且常常可被逆转。前期研究表明，TMPRSS2-ERG融合基因导致转录因子ERG过表达，可预测前列腺癌的转移； CRMP4为重要的前列腺癌转移抑制基因，CpG岛的甲基化是CRMP4转录失活的主要原因，且甲基化的程度决定前列腺癌的转移进程。本研究拟通过调控ERG表达，观察H3K4，H3K9，H3K27，H3K79和H3K14组蛋白修饰对CRMP4的转录活性影响，以及以上组蛋白间修饰引起的CRMP4启动子CpG岛甲基化改变；并利用前期研究建立的CRMP4-Sema3-VEGFC前列腺癌转移信号通道，围绕H3K27甲基化转移酶（EZH2）的调节改变，进一步明确ERG与CRMP4基因沉默之间的相互关系及具体的作用机制，阐明组蛋白修饰调控CRMP4转录的具体机理，为前列腺癌转移如何启动提供客观的理论依据。

肿瘤转移抑制基因的沉默是导致肿瘤发生转移重要原因，表观遗传修饰异常在基因转录失活中发挥着重要作用并且常常可被逆转。前期研究表明，TMPRSS2-ERG融合基因导致转录因子ERG过表达，可预测前列腺癌的转移； CRMP4为重要的前列腺癌转移抑制基因，CpG岛的甲基化是CRMP4转录失活的主要原因，且甲基化的程度决定前列腺癌的转移进程。本研究通过CRMP4慢病毒成功构建了稳定表达CRMP4的各种前列腺癌细胞系，调控ERG表达后通过Western Blot及RT-PCR实验证实ERG表达量与NF-κB表达量呈正相关而与CRMP4表达量呈负相关，同时ERG位于CRMP4表达调控上游并通过间接途径调控CRMP4转录活性。本研究首次发现NF-κB与CRMP4启动子结合并抑制其转录活性，并且NF-κB p65位点对于此结合具有重要调控意义。此外，本研究证实NF-κB与DNA甲基化转移酶DNMT1之间存在相互作用，因此我们推测前列腺癌细胞中ERG介导的NF-κB上调能够进一步招募DNMT1直接结合到CRMP4启动子CpG岛促进启动子甲基化，进而导致CRMP4转录沉默，促进前列腺癌的发生及转移。本课题系列研究成果已经发表SCI论文5篇。