与恶性肿瘤转移和遗传病相关转录因子TWIST的基因组结合位点和靶基因调控机理及乳腺癌临床意义

TWIST是一个高度保守并具碱性螺旋-环-螺旋结构的，与恶性肿瘤转移、遗传病发生和胚胎发育相关的重要转录因子。染色质免疫共沉淀(ChIP)结合高通量DNA测序技术(称ChIP-SEQ)，是优于ChIP-on-ChIP的新一代揭示蛋白质和DNA相互作用技术，它能够全面精确地揭示所感兴趣的转录因子在整个细胞内全基因组上的所有可能结合位点，研究其调控网络及分子机制。本课题将在原有研究基础上，应用ChIP- SEQ技术，力争全面揭示TWIST在基因组的所有可能结合位点。应用micro-array、生物信息学和各种所建立试验技术分析可能调控的靶基因，特别是下调靶基因的分子调控机理、表观遗传学规律和可能的生理病理学功能。同时收集不同分级的乳腺癌患者肿瘤标本，检测下调靶基因和TWIST表达及相互之间的关系与临床意义。该项目的成功实施，可望为恶性肿瘤转移的诊断与预防提供新的候选靶标或综合评价指标。

乳癌是全球严重威胁女性身心健康甚至生命的恶性肿瘤之一。Twist1作为能结合E-box的转录因子，在EMT与肿瘤转移调控中起重要作用。但Twist1在乳癌中的调控分子机理、上下游靶标并不清楚。.通过ChIP-seq分析，在肿瘤细胞中揭示26229个Twist1结合位点和90659个E-box。其中发现Twist1能结合ERα 基因E-box上，招募一个表观遗传学抑制物-NuRD复合物而抑制ERα表达。基因沉默Twist1降低招募NuRD能力，逆转了乳癌细胞中 ERα的阴性表达而转为阳性，恢复了ERα的敏感性；而脱乙酰酶抑制物TSA，抑制HDAC活性，导致ERα阴性乳癌细胞中重新获得其表达；在乳癌细胞和女性乳腺侵润性导管癌组织中Twist1与ERα表达呈负相关。该发现阐明乳癌激素治疗抵抗新机制，为乳癌的诊断和内分泌治疗提供新的靶点与综合评价指标。.DLX4表达上调可促进Twist1表达增加和EMT，增强肿瘤细胞侵袭迁移能力；反之，实验结果相反。在乳肿瘤组织中DLX4与Twist1的表达呈正相关。相反，百里醌 (TQ)-一种黑种草籽油中提取的有效成分，反而能下调Twist1的表达，抑制EMT，在in vitro 和in vivo上抑制肿瘤侵袭转移。从而发现TQ作用新靶点，为TQ的乳癌潜在临床应用提供可靠实验依据。.过表达TRIM28能上调Twist1蛋白水平，但并不是RNA水平，并进一步调节EMT和促进乳癌细胞侵袭转移；相反亦然。通过TRIM28与Twist1相互作用,保护Twist1不被泛素化降解。乳癌组织中TRIM28和Twist1蛋白水平呈正相关。揭示TRIM28提高Twist1稳定性来增强肿瘤转移新机制。同样，在转录后水平上，MiR-34a可能通过直接或间接调节Twist1的表达而促进乳癌的侵袭迁移。miR34a还通过调节HDAC1和HDAC7，抑制自噬细胞的死亡而获得乳癌治疗抵抗。.以上成果揭示了Twist1全基因组结合位点，阐明了一个通过多层次、正负调控Twist1而影响EMT和功能上调控乳癌侵袭迁移机制。从而为乳癌Twist1诊断预防及靶向治疗提供新的信号调控网络、候选靶标或思路，具有非常重要的乳癌临床意义。.累计发表SCI论文27篇，获授权发明专利2项，培养出站博士后2名硕士生4名，出版著作教材2部，参加学术会议8次并发言4次获奖1次，开展科普活动1次。