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.2017年10月23日；6（10）：e390。
doi:10.1038/oncsis.2017.88。

DNA甲基化信号在人类乳腺癌细胞对微环境的反应中起着重要作用

P马托特 1, M Grandin先生 1, G德瓦利 2, F苏亚泽 三, V卡哈伊斯 4, S莫兰 5, M Campone公司 三, Z赫兹 4, M Esteller先生 5 6 7, P Juin公司 三, P梅伦 1, R但丁 1
附属公司

DNA甲基化信号在人类乳腺癌细胞对微环境的反应中起着重要作用

P马托特等。 肿瘤发生. .

摘要

乳腺癌相关成纤维细胞（CAF）通过分泌各种生长因子、细胞因子、蛋白酶和细胞外基质成分，在肿瘤的发生、转移和治疗抵抗中起着至关重要的作用。CAF分泌的可溶性因子参与许多途径，包括炎症、代谢、增殖和表观遗传调节，表明癌细胞依赖CAF的重编程影响大量基因。这种旁分泌信号在肿瘤进展中起着重要作用，因此破译其中一些过程可能会导致相关发现，并具有后续临床意义。在这里，我们研究了与乳腺癌细胞和基质之间的串扰相关的基因表达模式变化的机制。从在CAF分泌因子存在下生长的乳腺癌细胞系获得的RNAseq数据中，我们鉴定了372个上调的基因，其表达水平与乳腺癌标本的基质含量呈正相关。此外，我们观察到，基因表达变化并不是通过显著的DNA甲基化变化介导的。然而，CAF分泌因子和肿瘤基质成分显著激活了以DNA甲基化模式为特征的特异性基因：转录起始位点和shore区域的超甲基化。实验方法（抑制DNA甲基化、敲除甲基-CpG-结合域蛋白2和染色质免疫沉淀分析）表明，这组基因是表观遗传控制的。这些数据阐明了表观遗传学标记在基质细胞诱导的癌细胞重编程中的重要性，并表明DNA甲基化信号的解释者在癌细胞对微环境的反应中起着重要作用。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

图1
图1
人类乳腺肿瘤中基质依赖基因的鉴定。(一)乳腺癌细胞系SKBR3和AU565经CAF-11 CM或对照培养基处理48小时 h进行F-肌动蛋白染色。用蓝色DAPI染色观察细胞核。代表性图像，比例尺，50 微米。(b条)SKBR3和AU565细胞系RNAseq数据的热图。基因根据其在CAF-CM处理的细胞中的表达水平进行分类，并根据其在对照细胞中的表现进行标准化。(c（c）)描述由CAF分泌因子调节的基因表达水平的热图在体外人类乳腺肿瘤基质评分的功能；左侧面板：CAF分泌因子上调的基因（中位数居中，n个=1042); 右侧面板：不受CAF分泌因子影响的基因（中位数居中，n个=1042). (d日)CAF分泌因子调节基因的平均表达水平在体外，在人类乳腺肿瘤中作为肿瘤基质评分的函数。(****P（P）<0.0001，双尾非配对学生t检验。误差线=s.e.m）。(e（电子）)线性回归曲线显示了CAF分泌因子上调基因平均表达水平之间的关系在体外肿瘤基质评分。(如果)线性回归曲线显示了未受CAF分泌因子影响的基因之间的关系在体外肿瘤基质评分。
图2
图2
在没有DNA甲基化改变的情况下，CAF分泌因子的基因上调发生。(一)描绘TSS1500“上调基因”区域DNA甲基化水平（β值）的小提琴图。用CAF-11 CM、CAF-15 CM或对照培养基（NT）处理48小时后，分析SKBR3和AU565细胞中这些基因的DNA甲基化水平 小时(b条)NT细胞（灰色）或用CAF-11 CM（蓝色）处理的细胞中六个基因组位置的DNA甲基化的基因组覆盖率。标度（β值）；黑色的基因和红色的CpG岛(c（c）)人类乳腺肿瘤中TSS1500区域“上调基因”的平均DNA甲基化水平（β值）与肿瘤基质评分的关系。（NSP（P）⩾0.05，双尾未配对学生t吨-测试）。
图3
图3
由CAF分泌因子调节的基因的DNA甲基化。(一)描绘SKBR3和AU565细胞系中“上调基因”或“未受影响基因”的DNA甲基化水平（β值）的小提琴图；钻石，中值；TSS1500、Shore和Self区域的DNA甲基化水平。(****P（P）<0.0001，双尾未配对学生t吨-测试）。(b条)SKBR3和AU565细胞系中“上调基因”或“未受影响基因”的DNA甲基化水平（β值）取决于它们与TSS的距离。(c（c）)经鉴定的CAF分泌因子调节的TSS1500基因区域的平均DNA甲基化水平在体外，在人类乳腺肿瘤中。(****P（P）<0.0001，双尾未配对学生t吨-测试）。(d日)描绘人类乳腺肿瘤中TSS1500“上调基因”区域甲基化水平的热图(n个=839名患者）。(e（电子）)分析的75名患者的配对正常/肿瘤样本中TSS1500区域“上调基因”甲基化水平的热图。(如果)描绘基因DNA甲基化水平（β值）与表达呈正相关（“相关”，Pearson第页⩾0.3,n个=736）或不相关（“不相关”，皮尔逊第页<0.3,n个=8647）肿瘤基质细胞含量；钻石，中值；TSS1500的DNA甲基化水平(****P（P）<0.0001，双尾未配对学生t吨-测试）。(克)小提琴图描绘了与肿瘤基质细胞含量相关或不相关的基因表达水平，菱形，中值；表达水平（NS=不显著，P（P）=0.75，双尾未配对学生t吨-测试）。
图4
图4
DNA甲基化参与对CAF分泌因子的反应。(一)热图描绘了暴露于CAF-CM或DAC时“上调基因”的集合。(b条)经CAF-11-CM（CAF-CM）、Dectabine（DAC）或两者（DAC+CAF-CM(*P（P）<0.05**P（P）<0.01，双尾未配对学生t吨-测试。误差条=s.e.m）。NT=未处理。
图5
图5
甲基脱氧核糖核酸结合蛋白MBD2沉积在由CAF分泌因子调节的基因上。(一)靶向MBD2的siRNA处理的SKBR3和AU565细胞中MBD2蛋白的Western blot分析。(b条)CAF-CMs上调基因与MBD2-siRNA上调基因的文氏图(P（P）<0.0001，超几何检验）。(c（c）)线性回归曲线显示了SKBR3中CAF CMs和靶向MBD2的siRNA诱导的基因表达的倍数变化与(d日)AU565年。(e（电子）)染色质免疫沉淀法定位SKBR3和SKBR3中CAF分泌因子上调的基因5'末端区域MBD2-染色位点(如果)AU565年。(*P（P）<0.05; **P（P）<0.01;****P（P）<0.0001，双尾未配对学生t吨-测试。误差线=s.e.m）。(克)经CAF-8-CM（CAF-CM）、NT（未经处理）处理的SKBR3中CAF-分泌因子上调的基因5'端区域MBD2富集的染色质免疫沉淀分析；和(小时)AU565年。(*P（P）<0.05; **P（P）<0.01;****P（P）<0.0001，双尾未配对学生t吨-测试。误差线=s.e.m）。
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