Heterogeneity of DNA methylomes between circulating tumor cells

项目摘要/摘要摘要： 乳腺癌是中国女性中最常见的癌症之一，它导致约14万人死于与乳腺癌相关的转移性癌症。 在美国，每年都会有一些循环中的肿瘤细胞(CTCs)从主要的肿瘤细胞中排出，进入血液循环。 系统。这些CTC然后被转移到遥远的器官中，在那里最终会出现转移性肿瘤。 人们认为乳腺癌和CTC是由突变的癌症和基因的离散遗传模式造成的。 表观遗传基因改变对个体CTC基因特征的未来发展趋势的贡献尚不清楚。 CpG和二核苷酸中胞嘧啶的甲基化是基因表达程序设计中的关键环节，其最大的干扰因素也是一个关键因素。 这是癌症的典型特征。脊椎动物和CpG的岛屿缺乏与以前不同的DNA序列。 典型的基因组模式是富含GC的细胞和以未甲基化为主的基因。在癌症细胞中，有一些CpG岛。 变得高度甲基化，这会导致基因转录的抑制。此外，它还部分甲基化。 在贫困地区的基因中也发现了与椎板附着区域相对应的域名(PMD)。 人们认为这可能与基因表达有关，但还不够清楚，也就是为什么它们相应的基因结构域会存在。 或者说大约是它们的单细胞基因组成。甲基体也被认为与基因增强剂有关，这些基因的增强剂控制了一系列的基因。 基因表达。我们的实验室已经建立了几个患者来源的CTC基因线，使我能够更好地分析这些基因。 首次在CTCs中发现了甲基组。这是通过研究CTCs的甲基组来实现的，而不是使用全基因组亚硫酸氢盐。 测序技术(WGBS)，我希望他们能更好地理解在CTC中发现的甲基化模式是否是异质性的，以及这是如何发生的。 变异也会导致肿瘤转移。来自WGBS的研究结果已经证明，的CTC是Brx50的代谢线。 而Brx61的甲基化程度似乎比其他CTC品系的Brx07和Brx68要低。有趣的是，Brx07。 与Brx50和Brx61相比，Brx68和Brx68的转移性更强。这些特定的转移性区域在不同地区可能会有所不同。 CTC的甲基体也可能是肿瘤转移的潜在兴趣区域。

Project Summary/Abstract   Breast cancer is the most prevalent cancer among women and leads to about 40,000 metastatic related deaths  annually in the United States. Circulating tumor cells (CTCs) shed from the primary tumor into the circulatory  system. These CTCs are then displaced in distant organs where metastatic tumors eventually arise. Distinctive  breast cancer CTCs are assumed to result from discrete patterns of mutated cancer genes. Nonetheless, the  contribution  of  epigenetic  changes  to  the  development  of  individual  CTC  characteristics  is  unknown.  DNA  methylation at cytosines in CpG dinucleotides is critical in programming gene expression and its disruption is a  typical  hallmark  of  cancer.  Vertebrate  CpG  islands  are  short  spreads  of  DNA  sequences  that  differ  from  the  typical genomic pattern by being GC-­rich and predominantly unmethylated. In cancer cells, some CpG islands  become strongly methylated, which results in repression of gene transcription. Additionally, partially methylated  domains (PMDs) are found in gene poor regions which correspond to lamina-­attachment domains. PMDs are  thought to be linked to gene expression, but not enough is known about why their corresponding domains exist  or about their single cell composition. Methylomes have also been linked to enhancers that control a cohort of  gene  expression.  Our  lab  has  established  several  patient-­derived  CTC  lines,  allowing  me  to  analyze  the  methylomes  in  CTCs  for  the  first  time.  By  studying  the  methylomes  of  CTCs  using  whole  genome bisulfite  sequencing  (WGBS),  I  hope  to  understand  if  methylation  patterns  in  CTCs  are  heterogeneous  and  how  this  variation contributes to metastasis. Findings from WGBS analysis have demonstrated that the CTC lines Brx50  and Brx61 appear to be less methylated when compared to the CTC lines Brx07 and Brx68. Intriguingly, Brx07  and Brx68 are more metastatic when compared to Brx50 and Brx61. These specific areas that vary between the  CTCs’ methylomes could be potential areas of interest for metastasis.