组蛋白甲基化对肿瘤干细胞DNA损伤修复和辐射抗性的影响

• 作 者: 于慧
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 肿瘤干细胞 组蛋白甲基化酶 辐射抗性 脱氧核糖核酸损伤

肿瘤干细胞理论认为，肿瘤干细胞是引起肿瘤复发、转移及放化疗抗性的关键原因。很多实验证据表明表观遗传修饰在调控肿瘤干细胞特性方面发挥非常重要的作用。乳腺癌是严重威胁女性健康的首要恶性肿瘤，乳腺癌肿瘤干细胞是首次被分选鉴定的实体瘤肿瘤干细胞，具有重要的研究意义和价值。我们将以乳腺癌肿瘤干细胞为研究对象，研究肿瘤干细胞的放疗抗性及组蛋白甲基化修饰对肿瘤干细胞的影响。　　本课题旨在研究乳腺癌肿瘤干细胞的放疗抗性及其分子机制，重点探索组蛋白甲基化对DNA损伤修复及肿瘤干细胞辐射抗性的影响。主要研究内容包括乳腺癌肿瘤干细胞分选及鉴定体系的建立、利用乳腺癌肿瘤干细胞的辐射抗性采用连续低剂量辐射的方法富集乳腺癌肿瘤干细胞、组蛋白去甲基化酶LSD1对DNA损伤修复通路的影响及对乳腺癌肿瘤干细胞辐射抗性的影响，以及其他组蛋白甲基化修饰酶JMJD2A和EZH2对乳腺癌肿瘤干细胞的影响。　　我们首先建立了乳腺癌肿瘤干细胞分选鉴定实验体系，通过体内外实验验证分选肿瘤干细胞方法的有效性。我们采用连续低剂量辐射的方法，模拟临床放疗程序处理乳腺癌细胞系，发现肿瘤干细胞的比例逐步提高，提示放疗后存活下来的肿瘤干细胞可能是导致放疗抗性的根源。LSD1抑制剂ORY1001处理乳腺癌细胞后，再进行连续低剂量处理，乳腺癌肿瘤干细胞的比例却未出现明显变化，提示LSD1能够增强肿瘤干细胞的辐射抗性。我们发现LSD1能够促进乳腺癌细胞的增殖，促进辐射后细胞内γ-H2AX的形成，同时缓解电离辐射引起DNA损伤所导致的G2/M期阻滞，说明LSD1能够促进DNA损伤修复过程。我们还发现过表达组蛋白修饰酶JMJD2A和EZH2能够提升乳腺癌肿瘤干细胞的比例。　　我们的研究结果表明，利用乳腺癌肿瘤干细胞的辐射抗性可以富集肿瘤干细胞，进一步的结果表明LSD1参与DNA的损伤修复过程并在肿瘤干细胞的辐射抗性中扮演重要角色。另外，组蛋白JMJD2A和EZH2对乳腺癌肿瘤干细胞的影响的具体分子机制还有待进一步研究验证。