Графическая аннотация. Кредит: hLife (2024). DOI: 10.1016/j.hlife.2024.07.004
Диффузная срединная глиома (ДГГ) — это высокозлокачественная глиома у детей, которая в первую очередь поражает критические области центральной нервной системы, такие как мост, таламус и спинной мозг. Из-за высоких хирургических рисков и плохого прогноза, связанных с ДГГ, варианты лечения для пациентов крайне ограничены.
Традиционные методы лечения, включая хирургию, радиотерапию и химиотерапию, показали ограниченную эффективность, особенно при радиохимиотерапии, которая лишь временно контролирует прогрессирование опухоли, не продлевая существенно выживаемость пациентов. Большинство пациентов умирают от болезни в течение двух лет после постановки диагноза, а эффективные терапевтические стратегии в настоящее время отсутствуют.
Одной из ключевых патологических особенностей DMG является мутация лизина в метионин в позиции 27 гистона H3 (H3K27M), которая нарушает эпигеномную регуляцию клеток и приводит к быстрому прогрессированию рака. Исследования показали, что эпигенетическая терапия может перепрограммировать модификации гистонов в опухолевых клетках DMG, тем самым подавляя экспрессию генов, связанных с прогрессированием опухоли. Однако нехватка образцов DMG и сложность культивирования опухолевых клеток препятствовали прогрессу как в исследованиях, так и в лечении.
В ответ на это исследователи разработали HiTIP-seq, высокопроизводительную технологию секвенирования иммунопреципитации in situ с использованием микрочипов. По сравнению с традиционным секвенированием иммунопреципитации хроматина (ChIP-seq), HiTIP-seq обеспечивает высокопроизводительное извлечение высококачественной информации об эпигеномных модификациях из ограниченных образцов клеток, предоставляя новые стратегии для изучения таких заболеваний, как DMG, которые зависят от скудных источников образцов.
Исследование опубликовано в журнале hLife.
Исследование демонстрирует, что комбинация эпигенетических препаратов Панобиностат и Таземетостата может перепрограммировать модификации гистонов в опухолевых клетках, тем самым подавляя экспрессию генов, связанных с прогрессированием рака. Используя HiTIP-seq, исследователи провели углубленный анализ эпигенетических модификаций в 3D-культурах клеток, полученных от пациентов с DMG, показав, что эти препараты эффективно подавляют рост опухолевых клеток за счет увеличения ацетилирования H3K27 (H3K27ac) и уменьшения триметилирования H3K27 (H3K27me3).
Кроме того, интегративный транскриптомный анализ (РНК-секвенирование) показал, что комбинированная терапия активирует фактор ингибитора сигнального пути Wnt 1 (WIF1), тем самым подавляя пролиферацию и распространение опухолевых клеток. Это открытие не только подчеркивает потенциальную чувствительность DMG к эпигенетической терапии, но и дает критически важные научные идеи для будущих стратегий лечения DMG.
В заключение следует отметить, что платформа HiTIP-seq позволяет получать высококачественную информацию об эпигеномной модификации из ограниченных размеров выборки. В сочетании с высокопроизводительной технологией микрочипов этот подход позволяет проводить одновременный анализ нескольких образцов и комбинаций препаратов.
Это нововведение прокладывает путь для новых исследований и терапевтических стратегий, нацеленных на диффузную срединную глиому (DMG), предлагая новую надежду для пациентов. Более того, HiTIP-seq предоставляет мощный инструмент для продвижения эпигенетических исследований других видов рака, способствуя значительному прогрессу в области терапии рака.
Дополнительная информация: Чжунъяо Чен и др., HiTIP-seq описывает эпигеномное перепрограммирование стволовых клеток диффузной средней глиомы, полученных от пациента, для эпигенетической терапии, hLife (2024). DOI: 10.1016/j.hlife.2024.07.004 Предоставлено издательством Tsinghua University Press
