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暨南大学汤绍辉教授团队：肝癌治疗潜在策略

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2025-01-14 12:32

上海

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

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【导读】胰岛素样生长因子 2（IGF2）和 H19 在肝细胞癌（HCC）中过度表达。IGF2 衍生的 miR-483-5p 与癌症的发展有关。在此，研究人员研究了 miR-483-5p 在 IGF2 和 H19 过度表达调控中的作用及其在肝细胞癌中的作用。

1月11日，暨南大学汤绍辉教授研究团队在期刊《Molecular Cancer》上发表了研究论文，题为“Mir-483-5p-mediated activating of IGF2/H19 enhancer up-regulates IGF2/H19 expression via chromatin loops to promote the malignant progression of hepatocellular carcinoma”，本研究中，研究人员发现在肝细胞癌（HCC）细胞中，miR-483-5p 通过与 IGF2/H19 增强子结合上调 IGF2 P2 mRNA-P4 mRNA 和 H19 的表达，从而激活 IGF2/H19 增强子。从机制上讲，miR-483-5p 增加了 Ago1 和 Ago2 在 IGF2/H19 增强子处的募集，然后通过 RNA 聚合酶 II 和 p300 激活 IGF2/H19 eRNA 的转录，进一步诱导 IGF2/H19 增强子与 IGF2/H19 启动子之间的染色质环形成，通过 IGF2/H19 eRNA-MED1-IGF2/H19 启动子复合物激活 IGF2/H19 启动子。在此过程中，MED1 促进了染色质环的形成以及由 miR-483-5p 介导的 HCC 细胞在体外和体内的恶性表型。

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02204-7#Sec2

研究背景

肝细胞癌（HCC）是最常见的原发性肝癌，约占所有病例的 90%。它是一个重大的健康挑战，是全球癌症相关死亡的第二大原因，且呈上升趋势。尽管在过去十年中对这种疾病的分子发病机制有了更深入的了解，但肝细胞癌的预后仍不乐观。因此，识别靶向肝细胞癌发病和进展的新调控分子或信号通路至关重要。

IGF2和 H19 基因位于 11 号染色体 p15.5 区域，两者相距约 144 千碱基对。IGF2 充当关键的生长因子，而 H19 则产生长链非编码 RNA（lncRNA）H19。这两个基因的表达调控由位于 H19 基因上游的差异甲基化区域（DMR）及其后续的增强子（IGF2/H19 增强子）所控制。最近的几项研究表明，IGF2 和 H19 的上调可积极促进肝细胞癌（HCC）的增殖、迁移和侵袭。之前的研究表明，从 IGF2/H19 位点转录的 lncRNA 91H 通过表观遗传学方式正向调节 IGF2 表达，从而促进 HCC 的生长和转移。然而，HCC 中 IGF2 和 H19 上调的机制尚未完全阐明。

微小核糖核酸（miRNA）在基因转录和人类疾病过程中起着至关重要的调节作用。miRNA 在调节基因表达时，可以与UTR互补结合，或者与基因启动子结合。然而，近期研究表明，miRNA 还能够结合增强子来激活基因转录，这高度依赖于增强子的完整性。研究人员发现，miR-24-1 在细胞核内与增强子互补结合并激活它们，从而上调其邻近基因的转录。不过，miR-24-1 如何结合增强子并影响基因表达的分子机制仍不清楚。

miR-483-5p 在肝癌细胞中介导 IGF2/H19 增强子的激活

研究人员进行了染色质免疫沉淀（ChIP）实验以探究 IGF2/H19 增强子的相对染色质标记。与随机对照相比，miR-483-5p 模拟物显著增加了 HCC 细胞（Huh7 和 HCCLM 细胞）中 IGF2/H19 增强子处的 H3K27ac 富集，同时降低了 H3K27me3 富集；相反，miR-483-5p 抑制剂则降低了 HCC 细胞（Huh7 和 HCCLM 细胞）中 IGF2/H19 增强子处的 H3K27ac 富集，并增加了 H3K27me3 富集。此外，H3K4me1 的富集未受到 miR-483-5p 的显著影响。另一方面，激活的增强子可以转录生成 eRNA。随后，定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）显示，与对照细胞相比，转染了 miR-483-5p 模拟物的细胞中 IGF2/H19 eRNA 显著上调，而转染了 miR-483-5p 抑制剂的细胞中则显著下调。这些结果表明，miR-483-5p 通过促进活性组蛋白修饰 H3K27ac 在增强子处的富集并抑制抑制性组蛋白修饰 H3K27me3 在增强子处的富集，从而激活 IGF2/H19 增强子，上调 IGF2/H19 eRNA 的转录。

MED1 对 E-P 环的形成、IGF2 P2-P4 mRNA 和 H19 的表达以及由 miR-483-5p 介导的体外和体内肝细胞癌细胞恶性表型的影响

研究人员首先检测了肝细胞癌（HCC）组织中 MED1 的表达水平。qRT-PCR检测表明，与癌旁组织（MANT）相比，HCC 组织中 MED1 的 mRNA 表达显著增加。与结果一致，研究人员发现 MED1 在人类肝细胞癌中经常过度表达，并且与肝细胞癌患者的不良预后相关。

随后，研究人员分析了 MED1 对由 miR-483-5p 引起的染色质环以及 IGF2/H19 表达的影响。3C 实验表明，与随机对照组相比，瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂显著降低了增强子与 IGF2 P2-P4 启动子以及 H19 启动子之间的相互作用，而瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂与 MED1 的组合部分消除了 miR-483-5p 抑制剂对这种相互作用的抑制作用，并且在肝癌细胞（Huh7 和 HCCLM 细胞）中瞬时过表达 MED1 显著促进了这种相互作用。另一方面，与随机对照组相比，瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂显著降低了 IGF2 P2-P4 mRNA 和 H19 的表达水平，而瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂与 MED1 的组合显著逆转了 miR-483-5p 抑制剂对其表达的抑制作用，并且在肝癌细胞（Huh7 和 HCCLM 细胞）中瞬时过表达 MED1 显著提高了它们的表达水平。

最后，研究人员通过 miR-483-5p 研究了 MED1 对体外和体内肝癌细胞恶性表型的影响。瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂导致细胞增殖、迁移和侵袭能力下降，而瞬时转染 miR-483-5p 抑制剂与 MED1 联合使用则部分消除了 miR-483-5p 抑制剂对恶性生物学行为的抑制作用，瞬时过表达 MED1 显著增强了肝癌细胞的恶性生物学行为。同样，在体内实验中也表明，与 CON 组相比，miR-483-5p-I 组小鼠的肿瘤生长更慢，而 miR-483-5p-I + MED1 组小鼠的肿瘤生长部分恢复，这是由于 MED1 对肿瘤的促进作用，而 MED1 组小鼠的肿瘤生长更快。