脑组织特异性基因LRRC4在胶质瘤中表观遗传学机制研究

本项目检测了LRRC4基因启动子在胶质瘤组织和细胞中甲基化状态，发现与正常的脑组织相比，其启动子在胶质瘤组织和细胞中呈高甲基化状态，其中 LRRC4启动子的甲基化与胶质瘤的病理类型及分化程度无关，但LRRC4基因的表达与其启动子的甲基化水平呈一定程度的负相关；为了明确启动子甲基化与LRRC4基因表达之间关系，采用去甲基化制剂5-Aza-CdR处理胶质瘤细胞，结果表明5-Aza-CdR能逆转LRRC4基因的甲基化状态，上调了LRRC4基因的表达，同时抑制了胶质瘤细胞的增殖，并使胶质瘤细胞阻滞于G0/G1期；LRRC4启动子的荧光素酶及绿色荧光蛋白报告载体实验显示甲基化的LRRC4的启动子丧失了其启动活性；凝胶电泳迁移实验（EMSA）及染色质免疫共沉淀实验(CHIP)实验分析表明，LRRC4基因启动子甲基化干扰了转录因子SP1和E2F1与其结合，抑制了LRRC4基因的转录；同时CHIP实验还证明了LRRC4启动子的甲基化与组蛋白H3K9三甲基化密切关联，与LRRC4基因转录抑制相关，而去甲基化与H3的乙酰化和H3K4的三甲基化密切关联，与LRRC4基因的转录激活相关。该项目初步阐明了LRRC4基因在胶质瘤中表达失活的表观遗传学分子机制，为胶质瘤的诊断及去甲基化治疗等提供了科学依据。