组蛋白甲基化转移酶SETD4对鼻咽癌细胞增殖和迁移的影响

作者:封慕茵; 郑阿秀; 白建荣; 曾玉梅; 罗泊涛; 申志华*; 揭伟*
来源:中国病理生理杂志, 2023, 39(02): 259-268.
DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2023.02.008

摘要

目的:明确组蛋白甲基化转移酶含SET结构域蛋白4 (SET-domain-containing protein 4, SETD4)在临床鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma, NPC)组织中的表达,分析SETD4对NPC细胞增殖和迁移的影响。方法:采用免疫组织化学法检测86例临床NPC标本与对照组30例鼻咽黏膜慢性炎症(nasopharyngeal chronic inflammation,NPI)组织中SETD4蛋白的表达;基于CRISPR/Cas9技术敲除CNE2细胞中SETD4基因,DNA测序结合半定量RTPCR进行鉴定;以SETD4敲除前后的CNE2细胞为研究对象,于倒置显微镜下观察细胞形态,采用CCK-8实验分析细胞增殖活性、Transwell实验观察细胞迁移能力变化、Western blot检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)、细胞周期相关蛋白、上皮-间充质转化标志物和组蛋白赖氨酸甲基化的变化,并通过生物信息学富集SETD4相关联的功能和信号通路。结果:SETD4蛋白主要定位于NPC细胞核中,NPC组织中SETD4阳性表达率显著低于NPI对照组(P<0.01)。基于CRISPR/Cas9技术成功敲除了CNE2细胞的SETD4基因,获得基因敲除的纯合子细胞。与野生型(wild-type, WT)细胞株相比,SETD4敲除(knockout, KO)细胞株呈现更明显的梭形和多角形,增殖活性和迁移能力均显著增加(P<0.01),E-cadherin和p21蛋白表达显著下调(P<0.05),而cyclin D1、cyclin E1、Ncadherin和vimentin蛋白表达则显著上调(P<0.05)。此外,与WT组相比,SETD4KO组细胞中H3K4me2、H3K4me3、H3K9me1、H3K27me3、H3K79me2和H4K20me2水平显著降低(P<0.05)。基因集富集结果显示,SETD4与细胞周期的功能和信号通路相关。结论:临床NPC组织中SETD4蛋白的表达减弱或缺失;SETD4表达减弱通过上调细胞周期相关蛋白促进NPC细胞增殖,通过诱导上皮-间充质转化而促进细胞迁移;SETD4影响NPC细胞中H3K4、H3K9、H3K27、H3K79和H4K20多个位点的甲基化。

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