CTCF通过介导染色体13q14 基因组区异常构象促进视网膜母细胞瘤发生的机制研究

Retinoblastoma (RB) is a rare malignant tumor, but it is the most common intraocular tumor in children. It is a major disease that causes blindness, disability, death and serious harm to the quality of life. Early studies suggested that the mutation of tumor suppressor gene RB1 was the main inducement of RB tumorigenesis. However, many RB patients were found not to be related to RB1 mutation, and the mechanism was still unknown. Previous research found that an chromosome 13q14 abnormal conformation existed in the RB cells without RB1 mutation. Destroying the abnormal conformation through crispr/cas9 could inhibit the proliferation of RB cells in vivo and vitro. And there is a strong combination between conformation-related protein CCCTC binding factor (CTCF) and RB1 promoter region and the newly found conformation area. Accordingly, We suggest that CTCF may promote retinoblastoma tumorigenesis by causing abnormal conformation in chromosome 13q14. In this project, we use methods such as chromosome conformation capture (3C) and DNA affinity adsorption to further explore the role of key conformational formation factor CTCF in RB1 transcription regulation. Therefore to clarify the chromosome conformation remodeling mechanism in RB tumorigenesis. We look forward to provide a potential therapeutic targets for RB and rich the chromosome conformation theory of tumorigenesis.

视网膜母细胞瘤（RB）属罕见恶性肿瘤，其恶性程度高，可致盲、致残、致死，是儿童最常见的眼内恶性肿瘤，严重危害患儿的生命和生活质量。研究发现抑癌基因RB1突变可导致RB发生，近期有报道RB1基因正常也可发生RB，其发生机制不明。我们发现，在无RB1突变的RB细胞中存在染色体13q14基因组区异常构象，通过crispr/cas9技术破坏该异常构象，能显著抑制RB细胞的体内外增殖能力，且构象相关蛋白CCCTC结合因子（CTCF）在RB1启动子区和新发现构象区均有较强的结合。据此推测：CTCF可能通过介导RB1启动子与抑制子之间形成异常三维构象，导致抑癌基因RB1失活，进而促进RB发生。因此，本项目拟以染色体构象重塑为突破口，利用染色体构象捕获、DNA亲和吸附洗脱等技术，探究关键构象形成因子CTCF在RB1转录调控中的作用，了解RB发生的染色体构象重塑机制，为探寻RB潜在治疗靶点提供新依据。

视网膜母细胞瘤（RB）属罕见恶性肿瘤，其恶性程度高，可致盲、致残、致死，是儿童最常见的眼内恶性肿瘤，严重危害患儿的生命和生活质量。既往研究表明，RB1功能障碍是导致视网膜母细胞瘤发生的最主要原因，而基因突变被认为是导致RB1功能障碍的主要因素。然而，越来越多的证据表明，并不是所有的RB1功能障碍都是由基因突变引起的，导致RB1功能障碍的其他机制尚不清楚。在本研究中，我们首次揭示了一种新的CTCF介导的染色质异常构象，是导致RB1功能失活的重要因素。一旦核心构象片段被CRISPR/Cas9删除，这个染色体内异常构象就被破坏。该异常构象被破坏后，EZH2被释放，RB1启动子处H3K27me3水平降低，RB1蛋白的表达明显恢复，肿瘤发生受到抑制。此外，利用小分子化合物GSK503靶向纠正RB1异常构象，可以有效恢复RB1转录，抑制肿瘤发生。我们的研究揭示了一种独立于基因突变的RB1功能障碍的新的转录机制，并推进了基于异常染色质环的潜在治疗化学物质的发现，为视网膜母细胞瘤发生的机制研究和靶向治疗提供了新的思路。