联合应用CHIP-chip和表达谱芯片研究骨肉瘤启动细胞去分化的表观遗传调控

骨肉瘤启动细胞是骨肉瘤复发、转移和耐药的根源。本研究利用消化法培养了原代骨肉瘤细胞，利用悬浮法从骨肉瘤原代细胞和骨肉瘤细胞系中富集了骨肉瘤启动细胞，同时从骨肉瘤患者术中收集的骨髓中提取了间充质干细胞。联合甲基化免疫共沉淀结合芯片技术(MedIP-chip)和基因表达谱芯片比较骨肉瘤启动细胞、骨肉瘤细胞和骨髓间充质干基因组甲基化及表达谱的变化，我们进一步利用关联分析筛选在骨肉瘤启动细胞和间充质干细胞在甲基化和表达谱层面上相对应的差异基因（即高甲基化状态低表达，低甲基化状态高表达）。结果提示：相对于间充质干细胞，在骨肉瘤启动细胞中有43个基因处于高表达和低甲基化状态，而有219个基因处于低表达和高甲基化状态。在高表达和低甲基化的基因中，差异最明显的是肿瘤睾丸抗原家族，包括MAGEA12、MAGEA4、MAGEA2B和PRAME。这与我们之前利用表达谱芯片比较骨肉瘤细胞和正常成骨细胞表达谱所得的结果一致，我们进一步对肿瘤睾丸抗原家族基因中MAGEA 和PRAME在骨肉瘤组织中的表达进行了分析，发现MAGEA和PRAME在骨肉瘤组织中均高表达，而且在转移灶中的表达高于原发灶，并且患者肿瘤组织中MAGEA和PRAME的表达情况和骨肉瘤患者的预后密切相关，相关的研究结果分别发表在Cancer（ZOU,2012） 及BBRC(TAN, 2012).. 我们利用甲基化芯片联合表达谱基因芯片比较了源于同一个病人的原发灶和跳跃灶的两种具有不同转移能力的细胞Zos 和Zos-M差异甲基化位点和基因表达谱差异筛选出了候选基因IRX1，通过PCR和western blot检测发现IRX1在高转移的细胞株中高表达，亚硫酸盐测序PCR显示其高表达与其启动子低甲基化有关，进一步功能实验表明，IRX1能在体内外促进骨肉瘤细胞的迁移、侵袭及转移，运用Methylight技术分析了40例骨肉瘤标本中IRX1启动子的甲基化状态发现，IRX1的低甲基化与骨肉瘤患者的预后密切相关，相关资料正在整理投稿中。. 在本项目的资助下，已发表SCI文章一篇，被Cancer杂志收录，同时培养研究生3名。