黑色素瘤中PRAME表达受TET2介导的DNA羟甲基化负调控

PRAME Expression in Melanoma is Negatively Regulated by TET2-Mediated DNA Hydroxymethylation

作者信息Rui Fang, Tuulia Vallius, Arianna Zhang, Devon Van Cura, Francisco Alicandri, Grant Fischer, Elizabeth Draper, Shuyun Xu, Roxanne Pelletier, Justina Wang, Anna Mandinova, Igor Katsyv, Peter K Sorger, George F Murphy, Christine G Lian
PMID40024557
发布时间2025-05
DOI10.1016/j.labinv.2025.104123

实验完整度

包含临床样本(痣、黑色素瘤组织芯片及独立队列)的IHC/IF验证、单细胞CyCIF分析、TCGA/GTEx数据库分析,以及细胞系中TET2过表达和敲低的功能验证。

主要模型

A2058黑色素瘤细胞系 RPMI-7951黑色素瘤细胞系 黑色素瘤组织芯片(含痣、原位黑色素瘤、原发性黑色素瘤、转移性黑色素瘤) 黑色素瘤前体细胞(来源于14例患者的CyCIF样本)

重点核对

PRAME与5hmC在黑色素瘤中的负相关关系(IHC/IF) TET2过表达对A2058细胞中PRAME表达的影响 TET2敲低对RPMI-7951细胞中PRAME表达的影响 TET2过表达后PRAME启动子区域5hmC水平的变化 TCGA和GTEx数据库中TET2与PRAME表达的相关性

摘要

黑色素瘤中优先表达抗原(PRAME)和十十一易位(TET)双加氧酶介导的5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)是新兴的黑色素瘤生物标志物。我们通过免疫组织化学和多重免疫荧光观察到,在良性痣、原位黑色素瘤、原发性浸润性黑色素瘤和转移性黑色素瘤中,PRAME表达与5hmC水平呈负相关:痣表现出高5hmC和低PRAME,而黑色素瘤则表现出相反的模式。黑色素瘤前体的单细胞多重成像显示,5hmC的减少与恶变前细胞中PRAME的上调同时发生。对TCGA和GTEx数据库的分析证实,黑色素瘤中TET2与PRAME mRNA表达呈负相关。此外,与痣相比,黑色素瘤中PRAME 5'启动子处的5hmC水平降低,提示5hmC在PRAME转录中发挥作用。通过TET2过表达恢复5hmC水平显着降低了黑色素瘤细胞系中的PRAME表达。这些发现确立了TET2介导的DNA羟甲基化在调节PRAME表达中的功能,并证明表观遗传重编程在黑色素瘤肿瘤发生中至关重要。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
TET2介导的DNA羟甲基化是否调控黑色素瘤中PRAME的表达?
核心机制
TET2介导的5hmC修饰在PRAME启动子区域富集,负调控PRAME基因表达。
主要证据
临床样本中PRAME与5hmC呈负相关;TET2过表达增加PRAME启动子5hmC水平并降低PRAME表达;TET2敲低增加PRAME表达。
研究意义
揭示PRAME表达的表观遗传调控机制,为黑色素瘤的诊断和治疗提供潜在靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

临床样本中PRAME与5hmC表达相关性分析

验证在黑色素瘤进展中PRAME表达与5hmC水平的相关性。

通过IHC和多重IF染色分析良性痣、原位黑色素瘤、原发性黑色素瘤和转移性黑色素瘤组织芯片中PRAME和5hmC的表达。

2

单细胞水平分析黑色素瘤前体细胞中PRAME与5hmC的共表达

在单细胞水平探究黑色素瘤演化早期PRAME与5hmC的关联。

使用CyCIF对14例患者的黑色素瘤前体区域进行单细胞成像,分析SOX10+细胞的PRAME和5hmC表达。

3

PRAME启动子区域5hmC水平分析

验证黑色素瘤与痣中PRAME启动子区域5hmC的差异。

使用hMeDIP-seq和hMeDIP-qPCR检测黑色素瘤与痣样本中PRAME启动子区域的5hmC富集。

4

TET2过表达对PRAME表达的影响

验证TET2介导的5hmC是否直接调控PRAME表达。

在A2058细胞中过表达TET2,通过hMeDIP-seq、qPCR和Western blot检测PRAME表达和启动子5hmC水平。

5

TET2敲低对PRAME表达的影响

进一步验证TET2对PRAME表达的必要性。

在RPMI-7951细胞中敲低TET2,通过免疫印迹检测PRAME蛋白水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基Lonza--
胎牛血清HyClone--
L-谷氨酰胺Life Technologies--
青霉素Life Technologies--
链霉素Life Technologies--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Scientific23227
Mini-protean® TGXTM预制胶Bio-Rad456-1094
PRAME抗体Abcamab219650
TET2抗体Proteintech21207-1-AP
山羊抗兔IgG-HRPSanta Cruzsc-2357
ChemiDOC™ XRS+成像系统Bio-Rad--
RNAeasy试剂盒Qiagen--
SuperScript III第一链合成试剂盒Bio-Rad--
DNeasy血液和组织试剂盒Qiagen--
Covaris M220聚焦超声仪Covaris--
抗5hmC抗体Active Motif39791
Dynabeads蛋白A磁珠Thermo Scientific--
Qiagen MiniElute PCR纯化试剂盒Qiagen--
靶向修复液Dako--
Pascal加压加热室Dako--
NovaRED辣根过氧化物酶底物Vector Laboratories--
山羊抗兔IgG(Alexa Fluor 647)Thermo Scientific--
山羊抗小鼠IgG2b(Alexa Fluor 488)Thermo Scientific--
BOND RX自动免疫组化染色机Leica--
CyteFinder玻片扫描荧光显微镜RareCyte Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
临床样本IHC/IF分析
样本类型、数量、染色评分标准(5hmC 0-12分,PRAME阳性阈值75%)
阅读提示:查看“Materials and Methods”中的“Immunohistochemistry and Immunofluorescence”和“Histopathologic Samples and Data”部分。
CyCIF单细胞分析
患者样本数量、前体区域数量、单细胞分割管道(MCMICRO)、细胞数量(2511个SOX10+细胞)
阅读提示:查看“Materials and Methods”中的“Cyclic immunofluorescence”部分和“Results”中的相关描述。
TCGA/GTEx数据库分析
数据库版本、样本数量(黑色素瘤n=460,正常皮肤n=551)、基因表达分析方法(GEPIA)
阅读提示:查看“Materials and Methods”中的“Histopathologic Samples and Data”部分和“Results”中的相关描述。
细胞培养与TET2过表达/敲低
细胞系(A2058、RPMI-7951)、转染方法、TET2过表达质粒、TET2敲低方法(文中未明确说明敲低技术)、培养条件
阅读提示:查看“Materials and Methods”中的“Cell Culture”部分和“Results”中的相关描述。
hMeDIP-seq/qPCR
抗5hmC抗体(Active Motif #39791)、DNA片段化条件、引物序列、富集计算方法
阅读提示:查看“Materials and Methods”中的“Hydroxymethylated DNA Immunoprecipitation”部分和“Figure 3”图注。