创新HiTIP-seq方法推进儿童脑肿瘤的表观遗传学研究

　　

弥漫性中线胶质瘤(DMG)是一种高度侵袭性和致命性的小儿高级胶质瘤，主要影响中枢神经系统的关键区域，如脑桥、丘脑和脊髓。由于与DMG相关的高手术风险和不良预后，患者的治疗选择非常有限。传统的治疗方法，包括手术、放疗和化疗，已经显示出有限的疗效，特别是放化疗，只能暂时控制肿瘤的进展，而不能显著延长患者的生存期。大多数患者在确诊两年内死于该病，目前缺乏有效的治疗策略。

DMG的关键病理特征之一是组蛋白H3 (H3K27M) 27位赖氨酸到蛋氨酸的突变，该突变破坏细胞的表观基因组调控，导致癌症快速进展。研究表明，表观遗传疗法可以重编程DMG肿瘤细胞中的组蛋白修饰，从而抑制与肿瘤进展相关的基因的表达。然而，DMG样品的稀缺和培养肿瘤细胞的复杂性阻碍了研究和治疗的进展。

作为回应，研究人员开发了HiTIP-seq，一种基于微阵列的高通量原位标记免疫沉淀测序技术。与传统的染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)相比，HiTIP-seq能够从有限的细胞样本中高通量检索高质量的表观基因组修饰信息，为研究依赖稀缺样本来源的疾病(如DMG)提供新的策略。

研究表明，表观遗传药物Panobinostat和Tazemetostat联合使用可以对肿瘤细胞中的组蛋白修饰进行重编程，从而抑制与癌症进展相关的基因的表达。利用HiTIP-seq技术，研究人员对来自DMG患者的3D细胞培养物的表观遗传修饰进行了深入分析，发现这些药物通过增加H3K27乙酰化(H3K27ac)和减少H3K27三甲基化(H3K27me3)有效抑制肿瘤细胞生长。

此外，整合转录组学分析(RNA-seq)显示，联合治疗激活Wnt信号通路抑制因子1 (WIF1)，从而抑制肿瘤细胞的增殖和播散。这一发现不仅突出了DMG对表观遗传治疗的潜在敏感性，而且为未来的DMG治疗策略提供了重要的科学见解。

总之，HiTIP-seq平台能够从有限的样本量中获取高质量的表观基因组修饰信息。结合高通量微阵列技术，这种方法可以同时分析多个样品和药物组合。这一创新为针对弥漫性中线胶质瘤(DMG)的新研究和治疗策略铺平了道路，为患者带来了新的希望。此外，HiTIP-seq为推进其他癌症的表观遗传学研究提供了强有力的工具，推动了癌症治疗领域的重大进展。