GloI基因DNA羟甲基化调控介导二甲双胍逆转子宫内膜癌孕激素耐药的分子机制

In our previous study, we confirmed that GloI plays an important role in progestin-resistance in endometrial cancer, and found that metfomin reverse progestin-resistance by downregulating GloI expression via mTOR-PI3K/AKT signal pathway. However, the detail mechanism of metformin regulating GloI expression remains unclarified. Recently, we found that metformin inhibits Tet1 expression and decreases 5hmC level, and increases 5mC level in GloI promoter. Moreover, the expression of Tet1 and 5hmC is higher in progesitin-resistant endometrial cancer cells, compared with it parent cell line. In addition, knocking down Tet1 decreases GloI expression. Therefore, we plan to carry out the following experiments to confirm our hypothesis: 1) the mechanism of metformin regulating GloI hydroxymethylation; 2) the role of GloI hydroxymethylation played in metformin reversing progestin-resistance. If we do, we wish our results could provide a new therapy strategy for endometrial cancer patient needing to remaining reproductive function.

课题组前期报导乙二醛酶I(GloI)介导子宫内膜癌孕激素耐药，并且二甲双胍（meformin）通过mTOR-PI3K/AKT信号通路抑制GloI表达，进而逆转孕激素耐药。但metformin调控GloI的具体分子机制尚待深入研究。预实验提示：①meformin抑制羟甲基化酶Tet1, 降低5hmC水平；②Tet1、5hmC在孕激素耐药株中的表达高于敏感株；③敲除Tet1, GloI表达降低；④metformin处理增加GloI启动子区域CpG岛的甲基化水平。据此，本项目拟研究：①metformin对GloI基因羟甲基化修饰调控的分子机制；②GloI羟甲基化调控介导metformin逆转孕激素耐药的作用。通过本项目的研究，希望能了解metformin经GloI羟甲基化调控逆转孕激素耐药的分子机制，为提高子宫内膜癌保留生育功能的大剂量孕激素治疗效果提供新方法。

子宫内膜癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，其发病率逐年上升，并呈年轻化趋势。子宫内膜癌可分为两型：I和II型。I型为激素依赖型，即雌激素的过度刺激而无孕激素拮抗，可发生子宫内膜增生症，直至癌变；I型子宫内膜癌的雌、孕激素受体通常都是阳性，细胞学分级低，预后好。II型子宫内膜癌又称非激素依赖型，与雌、孕激素无明确关系，预后差。既往手术切除子宫为主要治疗方法。近年来保留生育功能的治疗日益得到重视，尤其对于年轻的I型子宫内膜癌患者，大剂量孕激素保守治疗已成为早期子宫内膜癌的主要治疗方法之一。对于健康状况差不符合手术条件的老年子宫内膜癌患者，孕激素保守治疗也是一个不错的选择。但是临床研究显示，大剂量孕激素治疗对早期内膜癌的有效率仅为70%左右，仍有相当一部分分化良好的早期患者产生孕激素抵抗，激素保守治疗失败，出现复发和转移，最终需手术切除子宫。因此探讨孕激素治疗抵抗的分子机制对于年轻未孕的子宫内膜癌患者的临床保守治疗具有重要的指导意义。我们探索了5hmC、5mC、Tet1、GloI在子宫内膜癌中的表达或状态与孕激素耐药的关系；二甲双胍通过Tet1调控GloI基因DNA的羟甲基化/甲基化状态的分子机制；二甲双胍调控的GloI的羟甲基化/甲基化状态与内膜癌耐药的关系。在本项目的研究中，我们发现metformin可以抑制Tet1和GloI的表达，而GloI介导孕激素耐药。Metformin通过抑制GloI基因启动子的羟甲基化修饰，导致其转录起始活性降低，进而表达降低，最终达到增强子宫内膜癌孕激素敏感性的作用。在研究中，我们还发现Nrf2和AKR1C1也参与孕激素耐药，而metformin可以通过抑制其表达达到增强孕激素敏感的作用。进一步深入研究发现，子宫内膜癌的微环境中，浸润的巨噬细胞分泌的IL-17A通过Tet1介导的羟甲基化修饰上调Era的表达，促进雌激素的敏感性，进而产生孕激素耐药。我们的研究成果加深了临床工作者对子宫内膜癌孕激素耐药的认识，提出的孕激素间歇性治疗方式为临床制定治疗方案提供理论参考和支持。