IF40.8|康测科技ATAC-seq和LncRNA-seq助力解析增强子RNA在前列腺癌中的功能和调控机制
快速导读
【题目】Enhancer transcription profiling reveals an enhancer RNAdriven ferroptosis and new therapeutic opportunities in prostate cancer
【发表期刊】Signal Transduction and Targeted Therapy
【发表时间】2025年3月14日
【影响因子】40.8
【发表单位】中国人民解放军总医院&复旦大学上海医学院&华中科技大学同济医学院附属同济医院
【康测科技提供技术】ATAC-seq、LncRNA-seq
增强子（enhancer）作为远端调控元件，通过染色质环与目标基因启动子相互作用来调节基因的表达。增强子RNA（eRNA）是从增强子区域转录出的非编码RNA，是转录动力学的关键调节因子。研究报道，eRNA可以通过多种机制调节基因表达，包括稳定增强子-启动子环、建立染色质可及性和募集转录共激活因子、促进负延伸因子（NELF）复合物的释放；然而，eRNA在前列腺癌中的功能和调控机制仍有待探索。
2025年3月14日，华中科技大学同济医学院附属同济医院王志华、复旦大学上海医学院卫功宏、中国人民解放军总医院张旭老师团队在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF 40.8）上发表了题为“Enhancer transcription profiling reveals an enhancer RNA-driven ferroptosis and new therapeutic opportunities in prostate cancer”的研究文章，揭示了eRNA在前列腺癌中的重要调控机制。研究发现，乳运铁蛋白-eRNA（LTFe）是关键的肿瘤抑制性eRNA，其在前列腺癌组织中表达明显下调；功能实验表明，LTFe通过调节下游靶基因LTF的表达，抑制前列腺癌细胞增殖并增强铁死亡。机制上，LTFe通过与异质核糖核蛋白F（HNRNPF）相互作用和促进增强子-启动子相互作用，增强LTF的转录。LTFe-LTF轴通过调节铁运输来促进铁死亡。雄激素受体（AR）信号传导会破坏LTFe相关的染色质环，导致LTFe和LTF表达降低，进而削弱铁死亡。靶向AR信号传导可以恢复LTFe功能并增强前列腺癌细胞对铁死亡的敏感性。抗AR药物恩杂鲁胺（ENZ）和铁死亡诱导剂RSL3的联合治疗协同抑制肿瘤生长，为去势抵抗性前列腺癌的治疗提供了一种有希望的策略。总之，研究揭示了LTFe在前列腺癌中的作用，为探索侵袭性前列腺癌中基于增强子的治疗策略奠定基础。
研究思路
关键结果展示
康测科技为本研究提供ATAC-seq和LncRNA-seq技术服务。
通过对20对前列腺癌和邻近正常前列腺组织进行ATAC-seq来分析前列腺肿瘤发生中的染色质可及性变化。结果显示，癌症组织和正常组织的全基因组染色质可及性模式存在明显差异；经过严格筛选（P<0.05，peak length<500bp，至少在5个样本中出现），在癌症组织和正常组织中均鉴定到数以万计的peak；进一步分析，确定了132个肿瘤特异性peak和483个正常特异性peak；
此外，通过对20对前列腺癌和邻近正常前列腺组织进行LncRNA-seq来分析前列腺肿瘤发生中的基因表达变化。结果鉴定到200个差异表达基因（DEGs）；
进一步联合ATAC-seq和LncRNA-seq来探索前列腺癌发展过程中染色质可及性与基因表达之间的联系。Spearman相关性分析显示peak信号与其相应邻近基因的表达水平之间存在强相关性（R>0.3, p<0.05）；鉴定到4719个eRNA；将其与ChIP-seq数据（H3K27ac和H3K4me1，前列腺癌和邻近正常前列腺组织）进一步综合分析，确定1428个eRNA；差异分析显示98个eRNA在肿瘤中表达上调，132个eRNA下调；超过45% eRNA在正常（46.75%）和癌症（56.62%）样本中与邻近基因的表达呈现强正相关（R>0.3）；富集分析显示这些基因在细胞分化、FoxO信号传导和程序性细胞死亡通路富集；
此外，候选eRNA LTFe（chr3：46,453,226-46,459,225），邻近LTF基因，在癌症组织中明显下调；ATAC-seq和ChIP-seq（H3K27ac和H3K4me1）表明LTFe位于活性增强子区域；总之，ATAC-seq和LncRNA-seq为探索前列腺癌发展过程中染色质可及性和基因表达变化，联合ChIP-seq筛选癌症相关eRNA，进而阐明关键eRNA（LTFe）在癌症中的功能和调控机制提供助力。
参考文献
Sheng Ma, Zixian Wang, Zezhong Xiong, et al. Enhancer transcription profiling reveals an enhancer RNA-driven ferroptosis and new therapeutic opportunities in prostate cancer[J]. Signal Transduction and Targeted Therapy, 2025
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