Adv Sci (Weinh) :结直肠癌肝转移的染色质重塑由 HGF-PU.1-DPP4 轴介导

原发性 CRC 肿瘤和转移瘤对化疗的混合反应发生在很大一部分患者中，支持两者之间存在重要的生物学差异。肝脏环境在细胞组成和代谢方面不同于结肠。代谢重编程已被证明可促进 CRC 肝转移。CRC 转移并未始终与特定的肿瘤驱动突变相关。因此，目前的CRC化疗不区分不同的转移位点。然而，正如“种子和土壤”理论所建议的那样，转移细胞必须适应它们的新生态位，其中包括细胞外基质 (ECM)、脉管系统、分泌因子和骨髓细胞在内的微环境因素可以引起转移性细胞的变化。

在这项研究中，Lihua Wang等人应用了表观遗传和转录组分析技术，包括转座酶可及染色质和测序 (ATAC-seq)、多重索引 T7 染色质免疫沉淀 (Mint-ChIP) 和 RNA-seq，对同步原发性 CRC 肿瘤和来自体内 CRC 原位转移模型，揭示了肝转移和原发性肿瘤之间的系统染色质改变。

CRC肝转移中发生染色质重塑

学者从原发性和转移性肿瘤中获得了高质量的 ATAC-seq 文库，在生物学重复（n = 4 只小鼠）之间具有一致性。在四种 CRC 模型中，肝转移和原发性 CRC 之间的整体染色质可及性以及基因体周围的整体染色质可及性在很大程度上相似。这些结果表明转移细胞大多保留其 CRC 身份。但一部分染色质可及性峰值在原发性和转移性肿瘤细胞之间存在显著差异。大多数改变区域位于顺式调节元件或增强子所在的内含子或基因间区域。研究通过注释最近的转录起始位点（TSS），进一步将改变的染色质区域与其控制下的假定基因相关联。基因本体分析表明，与原发性 CRC 相比，肝转移灶中转录调控和 DNA 结合途径的上调。总之，ATAC-seq 分析表明，虽然转移细胞在很大程度上类似于原发性 CRC 细胞，但它们经历了不同的染色质重塑。

结直肠癌肝转移和结直肠癌原发肿瘤的表观遗传分析。

一种药理学 DPP4 抑制剂抑制 CRC 肝脏生长

西格列汀是一种 DPP4 抑制剂，已被批准用于 II 型糖尿病的临床治疗。本文通过脾注射肝转移模型研究了西格列汀是否可以延长转移性肝病的生存时间，在该模型中，注射的CRC细胞到达肝脏形成转移，而不首先形成原发肿瘤，因此肝转移是导致死亡的唯一因素。西格列汀治疗，在脾脏注射后三天开始，显着抑制肝脏中的结直肠癌生长并增加荷瘤小鼠的存活率。

先驱因子 PU.1 通过其增强子和启动子调节 DPP4

PU.1 是一种先驱因子，它打开封闭的染色质并招募额外的表观遗传修饰剂来调节造血和纤维化。通过NucleoATAC核小体占据分析证实了核小体周围的推定的结合PU.1在肝转移富集开放的染色质区域的基序耗尽; 相反，在原发性 CRC 细胞中或在原发性 CRC 和肝转移中组成性开放的区域几乎没有核小体重塑。ChIP-qPCR 证实 PU.1 与 HT29、CRC57 和 CRC247 细胞中的 DPP4 启动子和增强子区域结合。

PU.1 促进 CRC 肝转移

与原发性 CRC 相比，临床 CRC 肝转移中 PU.1 表达升高，通过上述对原发性 CRC 和肝转移组织样本和患者来源的类器官的蛋白质印迹进一步验证。PU.1 敲低可减少携带 HT29 或 CRC57 肿瘤的小鼠肝转移灶的大小和延长生存期。

PU.1 在 CRC 肝转移中上调并促进 CRC 进展。

2.9. HGF 通过激活 PU.1 上调 DPP4

PU.1 激活需要磷酸化以增强其 DNA 结合和辅助因子募集。HGF 在肝脏微环境中高度表达，可以促进肿瘤生长。此外，HGF/c-Met 通路是肝脏和晚期肝细胞癌中最重要的 RTK 通路之一。重组 HGF 不影响 PU.1 表达但显著增强了 HT29 和 CRC57 细胞中的 PU.1 磷酸化，这被 c-Met 抑制剂 PHA665752 废除。免疫沉淀证实 PU.1在 HT29 和 CRC57 细胞中与 C/EBP α / β和 SMARCB1 复合。HGF 处理明显增加了 DPP4 启动子区域中 H3K27ac、H3K4me1 和 H3K9ac 标志物的水平。重组 HGF 上调 DPP4 表达，这被 PU.1 敲低消除，这表明 HGF 通过 PU.1 增强 DPP4 表达。

HGF 通过激活 PU.1 上调 DPP4。

综上所述，这项工作表明，转移性结直肠癌细胞通过 HGF-PU.1-DPP4 轴在肝脏中进行染色质重塑。这种重塑轴的药理学或基因抑制可以抑制肝转移并延长生存期。（生物谷bioon）

参考文献：Chromatin Remodeling of Colorectal Cancer Liver Metastasis is Mediated by an HGF-PU.1-DPP4 Axis. Adv Sci (Weinh). 2021 Oct;8(19):e2004673. doi: 10.1002/advs.202004673. Epub 2021 Aug 10.