Epigenetyczna inaktywacja genu supresorowego nowotworu RASSF1A (TSG) na chromosomie 3p21.3 została zbadana w medulloblastoma, najczęstszym złośliwym guzie mózgu w dzieciństwie. mózgu w dzieciństwie. Siedemdziesiąt dziewięć procent (27 z 34) guzów pierwotnych i 100% (8 z 8) linii komórkowych linii komórkowych rdzeniaka wykazywało rozległą specyficzną dla guza hipermetylację DNA hipermetylację w obrębie wyspy CpG związanej z promotorem RASSF1A. Hipermetylacja była związana z epigenetycznym wyciszeniem transkrypcji RASSF1A w liniach komórkowych rdzeniaka, a ekspresja RASSF1A w tych liniach została przywrócona po leczeniu została przywrócona po leczeniu inhibitorem metylotransferazy DNA 5-aza-2'-deoksycytydyną. Nie znaleziono dowodów na inaktywację RASSF1A przez mechanizmy genetyczne mechanizmy genetyczne (mutacja lub delecja genu) w obu przypadkach bez dowodów na hipermetylacji RASSF1A lub sparowanych przypadkach prawidłowych/nowotworowych i liniach komórkowych z dowody na całkowitą hipermetylację wysp CpG RASSF1A. Inaktywacja epigenetyczna przez bialleliczną hipermetylację stanowi zatem główny mechanizm inaktywacji genu RASSF1A. inaktywacji genu RASSF1A w rdzeniaku zarodkowym. Co więcej, hipermetylacja RASSF1A jest częstym zdarzeniem w nowotworzeniu rdzeniaka zarodkowego wykrywalnym u pacjentów dorosłych (5 z 7) i pediatrycznych (22 z 27) oraz we wszystkich wariantach histologicznych, grupach wiekowych i płciowych we wszystkich wariantach histologicznych oraz grupach wiekowych i płciowych. Co ważne, dane te pokazują, że kompleksowa analiza genomu i epigenomu będzie wymagana do identyfikacji kluczowych genów supresorowych nowotworu zaangażowanych w rozwój rdzeniaka zarodkowego. rozwoju rdzeniaka. --- Niewłaściwa sygnalizacja Hedgehog (Hh) leży u podstaw rozwoju podgrupy rdzeniaków. rdzeniaków, a guzy o podwyższonej aktywności sygnalizacyjnej HH wyrażają gen samoodnowy komórek macierzystych gen samoodnowy komórek macierzystych BMI1. Aby sprawdzić, czy Bmi1 jest wymagany do rozwoju rdzeniaka rozwoju rdzeniaka, zmieniliśmy dawkę genu Bmi1 u myszy transgenicznych wyrażających onkogenny efektor Hh, SmoA1, napędzany przez glejowe włókniste kwaśne białko (GFAP) promotor. Podczas gdy 100% SmoA1; Bmi1(+/+) lub SmoA1;Bmi1(+/-) myszy badanych między 14 a 26 dniem po urodzeniu (P) miało typowe rdzeniaki (N = 29), guzy nie zostały wykryte u żadnego ze zwierząt SmoA1;Bmi1(-/-) (N = 6). Zamiast tego, małe ektopowe zbiory komórek były obecne w regionie największego obciążenia guzem u zwierząt SmoA1, co sugeruje, że medulloblastoma zostały zainicjowane, ale nie uległy ekspansji w szczere guzy. guzy. Komórki w obrębie tych zmian Bmi1(-/-) wyrażały SmoA1, ale były w dużej mierze nieproliferacyjne, w przeciwieństwie do komórek w guzach Bmi1(+/+) (odpowiednio 6,2% vs 81,9% PCNA-dodatnie, odpowiednio). Komórki ektopowe były ujemne dla markera progenitorowego markera nestyny, silnie GFAP-dodatnie i wysoce apoptotyczne, w porównaniu do Bmi1(+/+) (29,6% vs 6,3% komórek TUNEL-dodatnich). Zmiany w proliferacji i apoptozy w ektopowych komórkach SmoA1;Bmi1(-/-) są związane z obniżonym poziomem cykliny D1 i podwyższoną ekspresją inhibitora kinazy zależnej od cykliny p19(Arf). inhibitora p19(Arf), dwóch odwrotnie regulowanych celów Bmi1. Te dane dostarczają pierwszej demonstracji, że Bmi1 jest wymagany do spontanicznego de spontanicznego rozwoju guza litego powstającego w mózgu, sugerują kluczową rolę dla zależnych od Bmi1 komórek progenitorowych z ekspresją nestyny w ekspansji rdzeniaka ekspansji i implikują Bmi1 jako kluczowy czynnik wymagany do napędzanej szlakiem Hh nowotworzenia. --- Wstęp: Medulloblastoma, najczęstsze złośliwe guzy mózgu dotykające dzieci dotykające dzieci, obejmują co najmniej 4 odrębne podgrupy kliniczno-genetyczne. Nieprawidłowa sygnalizacja sonic hedgehog (SHH) jest obserwowana w około 25% guzów i definiuje jedną z podgrup. guzów i definiuje jedną z podgrup. Chociaż zmiany w genach szlaku SHH (np. PTCH1, SUFU) są obserwowane w wielu z tych nowotworów, analizy genomowe o wysokiej przepustowości analizy genomowe zidentyfikowały kilka innych powtarzających się mutacji. Tutaj zmutagenizowaliśmy mysi model guza Ptch+/- przy użyciu transpozonu Sleeping Beauty aby zidentyfikować dodatkowe geny i szlaki zaangażowane w rozwój podgrupy SHH medulloblastoma. WYNIKI: Mutageneza znacząco zwiększyła częstotliwość występowania medulloblastoma i zidentyfikowano 17 genów kandydujących do nowotworów, w tym ortologów genów somatycznie zmutowanych (PTEN, CREBBP) lub związanych ze złym wynikiem (PTEN, MYT1L) w chorobie ludzkiej chorobie. Co uderzające, te geny kandydujące były wzbogacone o czynniki transkrypcyjne (p=2x10-5), z których większość (6/7; Crebbp, Myt1L, Nfia, Nfib, Tead1 i Tgif2) była połączona w ramach pojedynczej sieci regulacyjnej wzbogaconej o geny związanych ze zróżnicowanym fenotypem neuronalnym. Co więcej, aktywność różniła się znacząco między podgrupami ludzkimi, była związana z przerzutami i przewidywała gorsze przeżycie, szczególnie w podgrupie nowotworów SHH podgrupy nowotworów. Igf2, wcześniej związany z rdzeniakiem zarodkowym, był genem najbardziej zróżnicowanym genem w guzach mysich z zaburzeniami sieci, a aktywność sieci zarówno w guzach mysich, jak i ludzkich charakteryzowała się dla wielu zestawów genów wskazujących na zwiększoną proliferację komórek, sygnalizację IGF sygnalizację, docelową regulację MYC i zmniejszone różnicowanie neuronalne. WNIOSKI: Podsumowując, nasze dane potwierdzają model rozwoju rdzeniaka u zmutowanych przez SB myszy Ptch+/-, który obejmuje zakłócenie nowej sieci czynników transkrypcyjnych sieci czynników transkrypcyjnych prowadzących do regulacji Igf2, proliferacji GNP i powstawania guzów. Co więcej, nasze wyniki identyfikują racjonalne cele terapeutyczne cele terapeutyczne dla guzów podgrupy SHH, wraz z biomarkerami prognostycznymi dla identyfikacji pacjentów z SHH o niskim ryzyku. --- Medulloblastoma powstaje w móżdżku i jest najczęstszym złośliwym guzem mózgu w dzieciństwie. w dzieciństwie, jednak jego molekularne podłoże nie jest dobrze poznane. Aby ocenić rolę nieprawidłowych zdarzeń epigenetycznych w rdzeniaku i zidentyfikować geny krytycznych genów w jego rozwoju, sprofilowaliśmy status metylacji promotora 11 kandydujących genów supresorowych nowotworów (TSGs; p14(ARF), p15(INK4b), p16(INK4a), CASP8, HIC1, EDNRB, TIMP3, TP73, TSLC1, RIZ1 i RASSF1A) w liniach komórkowych rdzeniaka liniach komórkowych, guzach pierwotnych i prawidłowym móżdżku. Metylacja TSG była istotną cechą zarówno rdzeniaków, jak i móżdżku. móżdżku. Rozległa hipermetylacja RASSF1A była często wykrywana w rdzeniakach, ale nie w prawidłowym móżdżku (41/44 guzów pierwotnych w porównaniu do 0/5 prawidłowego móżdżku). W przeciwieństwie do tego, całkowita metylacja HIC1 i CASP8 w podgrupie guzów pierwotnych podzbiorze guzów pierwotnych (17/44 i 14/39) wystąpiła na tle konsekwentnej częściowej metylacji w prawidłowym móżdżku. Dane te wskazują zatem wskazują, że rozległa metylacja RASSF1A, HIC1 i CASP8 jest specyficzne dla nowotworu w medulloblastoma. Co więcej, metylacja tych genów w liniach komórkowych rdzeniaka było związane z ich epigenetycznym epigenetycznym wyciszeniem transkrypcji i zależną od metylacji ponowną ekspresją po leczenie inhibitorem metylotransferazy DNA, 5-aza-2'-deoksycytydyną. Pozostałe Pozostałe badane geny wykazywały metylację o niskiej częstotliwości (p14(ARF), p16(INK4a), RIZ1; <7% przypadków), brak dowodów metylacji (p15(INK4b), TIMP3, TP73, TSLC1) lub porównywalne wzorce metylacji w prawidłowym móżdżku (EDNRB), co sugeruje, że ich hipermetylacja nie odgrywa istotnej roli w rdzeniaku. medulloblastoma. Nasze dane pokazują, że hipermetylacja specyficzna dla guza wpływa tylko na podzbiór genów i nie potwierdza istnienia fenotypu fenotypu metylacji w tej chorobie. Wnioskujemy, że epigenetyczna inaktywacja epigenetyczna inaktywacja TSG jest istotną cechą rdzeniaka zarodkowego i identyfikuje RASSF1A, HIC1 i CASP8 jako potencjalnie krytyczne geny w jego patogenezie. Ponadto, metylacja obserwowana w prawidłowym móżdżku podkreśla wymóg wymóg odpowiednich tkanek kontrolnych podczas oceny specyficzności nowotworowej hipermetylacji TSG. --- WPROWADZENIE: Medulloblastoma jest najczęstszym typem guza zarodkowego w populacji pediatrycznej. w populacji pediatrycznej, stanowiąc 20-25% wszystkich guzów mózgu u dzieci. Niedawno opisano podejrzewany udział genów z grupy Polycomb (PcG) w rozwoju rdzeniaka. medulloblastoma. Geny PcG odgrywają ważną rolę w procesach w procesach rozwojowych; są one również zaangażowane w samoodnowę komórek krwiotwórczych i nerwowych. hematopoetycznych i neuronalnych komórek macierzystych, a także w transformacji nowotworowej. CEL: W tym badaniu oceniliśmy ekspresję BMI1 i PCGF2, członków rodziny genów PcG. rodziny genów PcG i ich potencjalnego celu, onkogenu MYC, oraz przeanalizowaliśmy ich związek z danymi demograficznymi i klinicznymi. MATERIAŁY I METODY: Trzydzieścioro jeden dzieci (18 mężczyzn i 13 kobiet, w wieku od 0,4 do 17 lat) z rdzeniakiem zarodkowym. Poziom ekspresji genu mierzono za pomocą ilościowego PCR w czasie rzeczywistym, uzyskanego przy użyciu techniki techniką dwukolorowego multipleksowania. WYNIKI: Stwierdziliśmy, że wyższe poziomy ekspresji genów BMI1 i PCGF2 były związane z istotnie krótszym czasem przeżycia pacjentów (p = 0,02 i p = 0,012, odpowiednio). Stwierdzono istotne różnice między płciami, z wyższym poziomem ekspresji genu PCGF2 obserwowanym wśród kobiet (p = 0.02). WNIOSEK: Nasza analiza wykazała korelację między ekspresją genów BMI1 i PCGF2 a przeżyciem u dzieci ze rdzeniakiem zarodkowym.
Które geny są uważane za zaangażowane w rozwój rdzeniaka?
Rdzeniaki są najczęstszymi złośliwymi guzami mózgu występującymi u dzieci. Sugeruje się, że rozwój choroby jest związany ze znaczną liczbą genów, takich jak PTCH1, SUFU, PTEN, CREBBP, PTEN, MYT1L, NFIA, NFIB, TEAD1, TGIF2, IGF2, PCDH10, BMI1, MYC, OTX2, RASSF1A, HIC1 i CASP8.