Promoter-Level Transcriptome Identifies Stemness Associated With Relatively High Proliferation in Pancreatic Cancer Cells

doi:10.3389/fonc.2020.00316

.2020年3月20日10时316分。

doi:10.3389/fonc.2020.00316。电子采集2020。

启动子水平转录组识别与胰腺癌细胞相对高增殖相关的干细胞

如晨^1 2, 杉山爱子¹, 加藤直树^三 4, 杉本正弘⁵, 横山昭子², 福田秋久¹, Shigeo Takaishi先生², Hiroshi Seno先生¹

附属机构

¹日本京都大学医学研究生院消化与肝病学系。
²日本京都大学医学研究生院医学创新中心DSK项目。
^三日本东京大学农业与生命科学研究生院应用动物科学系细胞调控实验室。
⁴日本东京大学农业与生命科学研究生院应用生物化学系。
⁵日本东京医科大学微创治疗健康促进和先发制人医学研究开发中心。

采购管理信息： 32266133
PMCID公司：项目管理委员会7099289
内政部： 10.3389/fonc.2020.00316

启动子水平转录组识别与胰腺癌细胞相对高增殖相关的干细胞

如晨等。前Oncol. 2020.

.2020年3月20:10:316。

doi:10.3389/fonc.2020.00316。电子采集2020。

作者

如晨^1 2, 杉山爱子¹, 加藤直树^三 4, 杉本正弘⁵, 横山昭子², 福田秋久¹, Shigeo Takaishi先生², Hiroshi Seno先生¹

附属机构

¹日本京都大学医学研究生院消化与肝病学系。
²日本京都大学医学研究生院医学创新中心DSK项目。
^三日本东京大学农业与生命科学研究生院应用动物科学系细胞调控实验室。
⁴日本东京大学农业与生命科学研究生院应用生物化学系。
⁵日本东京医科大学微创治疗健康促进和先发制人医学研究开发中心。

采购管理信息： 32266133
PMCID公司：第70999289页
内政部： 10.3389/fonc.2020.00316

摘要

胰腺上皮内瘤变（PanIN）是胰腺癌的常见前体，而导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）是不太常见的前体，两者都经历了几个阶段的分子转化，最终发展为高度恶性实体肿瘤，对生活质量产生负面影响。我们通过检测来自胰腺癌小鼠模型的以下PanIN/IPMN细胞系来解决这个长期存在的问题：Ptf1a-Cre；喀斯特^G12D系列; p53基因^（f）/+和Ptf1a-Cre；喀斯特^G12D系列; 和Brg1^{飞行/飞行}胰腺导管腺癌（PDA）。对这些细胞的mRNA进行基因表达帽分析（CAGE），以绘制转录起始位点并量化基因组中启动子的表达。从PanIN或IPMN癌细胞系移植产生的三个单独皮下肿瘤中提取的两个RNA样本用于生成文库和Illumina Seq，共有四个RNA样本，以描述IPMN和PanIN之间的离散转录网络。此外，在IPMN细胞中，转录组趋向于富集抑制和抑制生物过程。相反，PanIN细胞的转录组表现出干细胞的特性。值得注意的是，众所周知的化疗药物，如GSK690693和吉西他滨，对培养中后一种细胞的增殖能力的限制最小。在PanIN和IPMN细胞中检测到的各种转录因子网络系统反映了这些细胞类型的不同分子特征。此外，我们希望这些发现将加强我们对胰腺癌前体潜在特征分子改变的机制性理解。这些数据可能为治疗研究提供一个有希望的方向。

关键词：基因表达的cap分析；导管内乳头状黏液性肿瘤；分子剖析；胰腺上皮内瘤变；转录组。

PubMed免责声明

数字

图1
导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）细胞系皮下肿瘤的苏木精和伊红染色**（A）**和胰腺上皮内瘤变（PanIN）**（B）**。比例尺：200μm。**（C）**监测单个基因表达的MA图。显示了非差异表达（灰点）、差异表达（红点）和八个选择的基因。

图2
TF的转录调控网络表征IPMN和PanIN（富集分数>10或<-10）。那些具有更多异度[它们调节的其他转录因子（TF）数量]的节点被放置在中心位置。节点大小表示在基因表达帽分析（CAGE）数据中发现的TF基因的LogFC值，节点颜色表示用加权参数基因集分析（wPGSA）估计的TF的富集分数。

图3
京都基因和基因组百科全书（KEGG）上调启动子的通路分析**（A）**和下调表达**（B）**导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）中差异表达启动子内的基因本体（GO）术语[错误发现率（FDR）>0.05]**（C）**.

图4
根据差异表达标准筛选并分为上调或下调峰的簇用于模体发现分析，热图显示结果为上调和下调**（A、B）**.（C）在目标基因的启动子区显著检测到基序（富集分数<0.05）。**（D）**使用TOMTOM对JASPAR核心数据库中的标准图案表示进行比较分析。顶部的序列标志显示转录因子MA0073.1（Rreb1），以及结合匹配基序下方的序列标志。**（E）**qRT-PCR结果表明，Rreb1在胰腺上皮内瘤变/导管内乳头状黏液性肿瘤（PanIN/IPMN）中的表达与模体搜索的结果相关。**（F）**IPMN/PanIN细胞系Rreb1蛋白（245kDa）的表达水平；采用β-actin作为内部对照。

图5
来源于小鼠PDA的PanIN中的表达与胚胎体从小鼠胚胎干细胞分化成负相关。

图6
绿色荧光蛋白（GAP）共轭ALDH⁺流式细胞仪检测DAPI（死细胞检测）；右图，ALDH的分数⁺细胞（GFP⁺，DAPI负值）（b，d，f，h）vs.left，作为背景校正。上部为导管内乳头状黏液性肿瘤（IPMN）细胞；胰腺上皮内瘤变（PanIN）细胞数量较少。在5×10的单独条件下⁵细胞/ml（A）和2×10⁵细胞/ml。**（B）**基于细胞的球体数字化^三成像仪。球体计数**（C）**，面积平均值/μm² **（D）**，和面积总和/μm² **（E）**.

图7
添加GSK690693（Akt抑制剂）后PanIN和IPMN细胞增殖试验**（A）**和吉西他滨**（B）**归一化为相对控制。数据显示为一式三份的平均值±SD，代表三个独立实验。*Y（Y）*轴：%；x个轴：μM。

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