目的·探究染色质组织调节框同源蛋白8(chromobox protein homolog 8,CBX8)在前列腺癌中的生物学功能,并通过转录组及表观修饰分析揭示CBX8在前列腺癌转移中的作用机制。方法·利用cBioPortal数据库对癌症基因组图谱(The Cancer...
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目的·探究染色质组织调节框同源蛋白8(chromobox protein homolog 8,CBX8)在前列腺癌中的生物学功能,并通过转录组及表观修饰分析揭示CBX8在前列腺癌转移中的作用机制。方法·利用cBioPortal数据库对癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)中前列腺腺癌(prostate adenocarcinoma,PRAD)患者样本数据集进行CBX家族蛋白mRNA表达分析。采用短发夹RNA技术敲低DU145前列腺癌细胞系中的CBX8,通过CCK-8和Transwell实验检测细胞增殖和侵袭水平的变化。使用RNA转录组测序(RNA-seq)分析敲低CBX8后影响的差异表达基因。对这些差异表达基因进行基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)、基因本体论(Gene Ontology,GO)功能分析以及京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)信号通路富集分析。通过染色质免疫沉淀测序(ChIPseq)观察和测定敲低CBX8后基因组H3K27me3甲基化水平的变化。结果·根据对TCGA-PRAD患者样本数据的分析,发现CBX8 mRNA在前列腺癌中高表达。在前列腺癌细胞系DU145中敲低CBX8后,细胞的增殖能力没有显著变化(P>0.05),但其侵袭能力却显著提高(P<0.05)。RNA-seq分析显示CBX8敲低导致750个基因表达上调,951个基因表达下调;其中,与多种肿瘤转移有关的支链氨基酸转氨酶1(branched-chain-amino-acid aminotransferase 1,BCAT1)在敲除CBX8后表达明显上升。GSEA显示表达水平受影响的基因与多梳蛋白复合体1(polycomb repressive complex 1,PRC1)的功能有关。同时,通过GO和KEGG信号通路富集分析发现受影响的生物过程包括转运RNA(transfer RNA,tRNA)氨酰化、DNA复制、氨酰基-tRNA连接酶活性变化以及钙黏蛋白的结合等;特别是在GO功能分析的细胞组分方面富集了与肿瘤转移有关的细胞-基底连接相关基因。利用ChIP-seq对表观修饰的研究显示,在敲低CBX8后全基因组的H3K27me3水平有所下降;并鉴定了97个位于CBX8敲低后转录上调基因附近的位点,其中包括BCAT1转录起始位点。结论·CBX8在人前列腺癌中高表达。CBX8具有抑制肿瘤细胞侵袭的功能。其机制可能是CBX8/PRC1复合体结合于BCAT1转录起始位点并抑制BCAT1转录。
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