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摘要
客观的增强子畸变开始成为结直肠癌(CRC)的一个关键表观遗传特征,然而,关于肿瘤进展中的染色质状态模式、这些模式的异质性和给予的治疗机会的全面知识仍缺乏描述。
设计我们通过绘制来自69个样本(33个结直肠腺癌,4个腺瘤,21个匹配的正常组织和11个结肠癌细胞株)的222个染色质图谱,对6个组蛋白修饰标记进行了全面的表观基因组学表征:H3K4me3用于Pol ii结合启动子和富cpg启动子,H3K4me1用于稳定增强子,H3K27ac用于增强子和转录活性启动子,H3K79me2用于转录区,H3K27me3用于多梳子抑制区,H3K9me3用于异染色质。
结果我们证明h3k27ac标记的活性增强子状态可以区分CRC进展的不同阶段。通过表观基因组编辑,我们展示了关键癌基因的肿瘤特异性增强子的增益,如ASCL2而且FZD10,是过度增殖所必需的。一致地,MEK联合溴化域抑制被发现在CRC患者衍生的异种移植瘤模型中具有协同效应。研究肿瘤间异质性,我们确定了四种不同的增强子亚型(基于表观基因组的分类,EpiC),其中三种与之前定义的转录组亚型(共识分子亚型,cms)密切相关。重要的是,CMS2可分为两个EpiC亚组,存活差异显著。利用这种相关性,我们为EpiC组设计了增强子阻断溴化域抑制剂与通路特异性抑制剂(PARPi, EGFRi, TGFβi, mTORi和SRCi)的组合治疗策略。
结论我们的数据表明,活性增强子的动态是CRC进展的基础,患者特异性增强子模式可用于精确的联合治疗。
- 结肠直肠癌
- 癌症遗传学
- 结肠致癌作用
- 腺癌
数据可用性声明
数据可在一个公共的、开放访问的存储库中获得。支持本研究结果的ChIP-seq、RNA-seq和Hi-ChIP数据集已存入基因表达综合(GEO)数据库,登录代码如下:GSE136889 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE136889], GSE88945 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE88945], GSE106500 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE106500和GSE136044 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE136044]。
来自Altmetric.com的统计
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脚注
推特@aayushraman, @ArchitGhosh1, @mahinur mattohti
EO、ATR和AKS贡献相当。
贡献者EO构思、概念化和设计研究,计划和实施实验,分析数据,准备数据和撰写手稿。ATR构思并设计了这项研究,进行了计算分析,准备了数据并撰写了手稿。AKS参与研究设计、进行实验、进行计算分析、准备数据并撰写手稿。AS进行PDX实验。EA对CMS2分类进行了计算分析。AKG进行3C实验并编辑手稿。JS执行了峰值长度分析。MT帮助进行信息分析。CT、SCC、MM、KT、ZJ、JSD、SG、HML、LR-U、KC、YL、HC、AA、EA、YJ、SJ提供技术帮助。JM、EV、KSC和SK参与了研究设计并提供了试剂。 KR conceived, conceptualised and designed the study, performed experiments, evaluated data, made figures and wrote the manuscript. All the authors edited the manuscript.
资金这项工作得到了ACS研究学者奖、CPRIT IIRA奖(RP200390)、MDACC GI SPORE给KR的职业发展奖的支持。我们感谢整合组、高级技术基因组学核心设施(NCI拨款CA016672(ATGC)、研究动物支持设施、高级显微镜核心设施(由NIH S10 RR029552资助)、功能基因组学核心(NCI癌症中心支持拨款(P30 CA016672)和MD安德森癌症中心临床核心。
相互竞争的利益没有宣布。
来源和同行评审不是委托;外部同行评议。
补充材料本内容由作者提供。它没有经过BMJ出版集团有限公司(BMJ)的审查,也可能没有经过同行评审。讨论的任何意见或建议仅仅是那些作者(s)和不被BMJ认可。BMJ放弃从放在内容上的任何依赖产生的所有责任和责任。如果内容包含任何翻译材料,BMJ不保证翻译的准确性和可靠性(包括但不限于当地法规、临床指南、术语、药品名称和药物剂量),并且不对翻译和改编或其他原因引起的任何错误和/或遗漏负责。