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多重荧光原位杂交 (M-FISH) 揭示 HAP1 细胞系中的染色体不稳定性 (CIN)
摘要背景：HAP1 是一种近单倍体人类白血病癌细胞系，常与 CRISPR-Cas9 基因编辑技术结合用于基因筛选。HAP1 携带费城染色体 (Ph) 和插入 19 号染色体的额外的约 30 Mb 的 15 号染色体片段。体外细胞系作为生物医学研究模型系统的潜在用途取决于其维持基因组稳定性的能力。作为一种具有近单倍体基因组的癌细胞系，HAP1 容易出现遗传不稳定性，而其在培养中自发二倍化的倾向进一步加剧了这一问题。此外，CRISPR-Cas9 基因编辑加上长时间的体外细胞培养可能会诱发意外的“脱靶”细胞遗传学突变。为了深入了解染色体不稳定性 (CIN) 和核型异质性，使用多重荧光原位杂交 (M-FISH) 在单细胞分辨率下对 19 个 HAP1 细胞系进行了细胞遗传学表征，其中 17 个为近单倍体，两个为双单倍体。我们重点研究了新的数值 (N) 和结构 (S) CIN，并讨论了观察到的不稳定性的潜在致病因素。对于每个细胞系，我们检查了其倍性、基因编辑状态和体外细胞培养时间。结果：19 个细胞系中有 16 个已经过基因编辑，传代次数从 10 到 35 不等。17 个近单倍体细胞系的二倍体化范围为 4% 到 35%，[1n] 和 [2n] 中期的 N- 和 S-CIN 百分比范围为 7% 到 50%，两个细胞系没有显示 CIN。两种双单倍体细胞系中患有 CIN 的细胞百分比分别为 96% 和 100%。观察到的最常见的 S-CIN 是缺失，随后是非相互易位和罗伯逊易位。有趣的是，我们观察到近单倍体和双单倍体细胞系中都普遍存在与 13 号染色体相关的 S-CIN，且涉及 13 号染色体的罗伯逊易位发生率很高。此外，基因座特异性 BAC（细菌人工染色体）FISH 使我们首次能够显示额外的 15 号染色体片段插入到 HAP1 基因组 19 号染色体的 p 臂而不是 q 臂中。结论：我们的研究揭示了 CIN 的高发生率，导致大多数 HAP1 细胞系的核型异质性，并且细胞系之间的染色体畸变数量有所不同。值得注意的观察是与 13 号染色体相关的结构染色体畸变频率很高。我们表明，CRISPR-Cas9 基因编辑技术与自发二倍体化和长期体外细胞培养相结合，可能有助于在现有 CIN 的 HAP1 细胞系中诱导进一步的染色体重排。
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Technical data T6 T12 T20 UT6 UT12 UT20 Outer dimensions Depth mm/inch 540/21.3 540/21.3 720/28.3 540/21.3 540/21.3 720/28.3 Width mm/inch 552/21.7 696/27.4 754/29.3 552/21.7 696/27.4 754/29.3 Height mm/inch 663/26.1 814/32.0 876/34.5 663/26.1 814/32.0 876/34.5 Wall clearance mm/inch 80/3.1 80/3.1 80/3.1 80/3.1 80/3.1 80/3.1 Base distance Width mm/inch 506/19.9 650/25.6 708/27.9 506/19.9 650/25.6 708/27.9 Depth mm/inch 340/13.4 340/13.4 520/20.5 340/13.4 340/13.4 520/20.5 Exhaust air connection, side clearance mm/inch 276/10.9 348/13.7 377/14.8 184/7.2 184/7.2 184/7.2 Internal dimensions Depth mm/inch 370/14.6 370/14.6 550/21.7 330/13.0 320/12.6 500/19.7宽度mm/Inch 352/13.9 496/19.5 554/21.8 378/14.9 522/20.6 522/20.6 580/22.6 580/22.8高度毫米672/26.5卷L 57 110 199 64 112 210架子（电线网架）标准数量。2 2 2 2 2 2最大数量。10 15 17 9 14 16 Wire-mesh shelf dimensions Depth mm/inch 365/14.4 365/14.4 545/21.2 333/13.1 323/12.7 503/19.8 Width mm/inch 336/13.2 480/18.9 538/21.2 362/14.3 506/19.9 564/22.2 Maximum load per tray kg 20 20 15 20 20 15 Total kg 50 50 70 50 50 70 Weight (empty instrument) kg 40 55 75 40 55 75 Operating temperature from TA 1) +10 °C to °C 250 250 250 250 250 250 Heating-up time to specified temperature min 63 60 55 42 30 40 Heat emission to the environment (at 250 °C) Wh/h 500 700 1000 700 850 1100 Air exchange rate per hour 8 10 5 50 40 20 Electrical数据（额定值）额定电压（1N / PE）V 230 /120 230/208 230/208 230/208 230/208 230/208 230/208 230/208频率HZ 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 50 - 60 - 60 - 60 POWER输入KW
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OS-1 组蛋白 H1.4 乳酸化激活 MZF1 促进肝细胞癌进展 安娜·阚 1，黄叶星 1，赖志成 1，何敏科 1，石明 1 1 中山大学肿瘤防治中心，广州，中国 电子邮件：annakan@sysucc.org.cn 背景与目的：细胞内乳酸诱导的核心组蛋白赖氨酸乳酸化（Kla）驱动致癌过程。在本研究中，我们探讨 Kla 对组蛋白 H1.4 的调控以及其对致癌基因 MZF1 和肝细胞癌进展的调控。 方法：进行 ChIP-seq、ATAC-seq、RNA-seq 和 snRNA-seq 的交叉分析，以在肝癌细胞系和患者样本中寻找 Kla 靶基因。分选出 MZF1 并用 ChIP PCR 进行验证。然后构建了体外和体内实验来验证Kla和MZF1对HCC行为的作用。采用DNA pull down分析结合质谱技术来寻找MZF1的上游调节剂。识别了组蛋白H1.4，并通过ChIP PCR识别其与MZF1启动子区的直接结合。利用RNA-seq和scRNA-seq数据来搜索MZF1的下游通路。结果：对有肺转移（M1）或无肺转移（M0）的HCC患者的肿瘤活检样本进行单核RNA测序。鉴定出14个HCC细胞簇（图1A）。调节葡萄糖稳态、碳水化合物稳态、调节糖酵解过程和正向调节Wnt信号通路的通路在M1组特异性簇中富集（图1B）。因此，检查了糖酵解产物乳酸和乳酸刺激的Kla的影响。细胞功能实验显示乳酸可以增强细胞迁移（图1C）和侵袭（图1D），而乳酸抑制剂则抑制细胞功能（图1E、1F）。构建体内模型，结果与体外实验一致（图1G-1L）。随后进行多组学分析，揭示乳酸刺激的Kla的下游调控，唯一重叠的靶点为MZF1（图1M、1N）。WB结果显示在HCC细胞系（图1O、1P）和体内模型（图2B、2C）中，MZF1在乳酸和葡萄糖处理后增加，在OXA和DCA处理后降低。CUT和Tag qPCR验证了Kla在MZF1启动子区的结合（图2A）。质谱结果显示组蛋白H1.4是MZF1 DNA的直接结合蛋白（图2D）。 CUT和Tag qPCR对突变的H1.4残基进行检测，证实了其与MZF1启动子区的结合，其中K90残基的突变最为显著（图2E）。富集分析表明，在136个差异基因中，Wnt信号富集（图2F，2G）。乳酸和/或FX-11处理的HCC细胞的WB结果（图2H，2I）也证实了这一点。结论：我们发现了乳酸刺激Kla对HCC转移的潜在机制。组蛋白H1.4乳酸化直接结合在MZF1启动子区可能有助于其活化，促进HCC细胞的增殖和转移（图2J）。图：