组蛋白可以通过多种方式进行修饰，包括乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化和SUMO化，这些都是人们早已知道的。 随着高灵敏度质谱技术的发展，新发现了多种源自细胞代谢物的组蛋白酰化标记，如丙酰化、丁酰化、琥珀酰化和丙二酰化等。 乳酰化修饰（修饰）是一种组蛋白的翻译后修饰，由芝加哥大学赵英明教授团队于2019年在期刊上首次报道，在基因转录调控中发挥作用。 组蛋白乳酰化在肿瘤发生中的作用仍不清楚。 由于有氧糖酵解作用（有氧糖酵解）是癌症的标志之一，即使在有氧条件下，癌细胞也倾向于将葡萄糖转化为乳酸来产生能量，从而比正常细胞代谢更多的乳酸。 因此，肿瘤中组蛋白乳酰化很可能出现异常，探索组蛋白修饰在疾病发病机制尤其是肿瘤发生中的作用受到越来越多的关注。

研究表明，眼部黑色素瘤中组蛋白乳酰化水平上调，抑制组蛋白乳酰化可有效抑制肿瘤进展。 文章发表于期刊，IF=17.906。

组蛋白乳酰化水平升高与眼部黑色素瘤患者的不良预后相关

为了证明眼部黑色素瘤中异常的蛋白质乳酰化水平，免疫荧光检查了眼部黑色素瘤中的蛋白质乳酰化水平及其可能的临床意义。 眼部黑色素瘤组织的总体泌乳水平显着高于正常黑色素细胞组织。 较高的总体泌乳水平预示着癌症的早期复发和侵袭性增强。 WB 显示大多数眼部黑色素瘤细胞系的总体乳酰化水平也升高。 有趣的是，免疫荧光染色发现乳酰化蛋白主要定位于细胞核， blot分析的主要条带接近17 kDa。 对乳酰化蛋白进行免疫沉淀后进行银染质谱分析，结果显示条带为组蛋白H3。 因此，决定调查上述现象是否是由造成的。 同样，与正常黑素细胞组织相比，眼部黑色素瘤组织中的水平显示出与总体泌乳水平相同的趋势，水平升高表明预后较差。 因此，在大多数眼部黑色素瘤细胞系中也观察到较高的水平。 WB 分析证实了眼部黑色素瘤组织中整体泌乳量和水平的升高。 这些数据表明，大多数眼部黑色素瘤的特征是组蛋白乳酰化升高，这可能与眼部黑色素瘤的肿瘤发生有关。

抑制组蛋白乳酰化可抑制眼部黑色素瘤的肿瘤发生

为了评估组蛋白乳酰化抑制是否减弱眼部黑色素瘤肿瘤发生，使用 2-DG 和草酸以及乳酸脱氢酶（LDHA 和 LDHB）糖酵解抑制的 siRNA 降低了肿瘤细胞的整体细胞结构。 组蛋白内乳酰化水平。 在眼部黑色素瘤细胞（OCM1 和 CRMM1 细胞）中，两种糖酵解抑制剂均实现了细胞内乳酸以及总体泌乳量和水平的显着剂量依赖性降低。 其次，减少组蛋白乳酰化可有效抑制眼部黑色素瘤细胞增殖。 此外，集落测定表明，组蛋白乳酰化水平较低的眼部黑色素瘤细胞形成的集落较少。 伤口愈合试验表明这些细胞的迁移能力较弱。 在体内，我们使用经糖酵解抑制剂预处理的 OCM 细胞在裸鼠中建立了原位异种移植物。 正如预期的那样，组蛋白乳酰化减少组的肿瘤重量显着低于对照组。 由于2-DG和草酸可能具有与抑制乳酸产生和乳酰化无关的其他作用，因此我们进一步沉默LDHA和LDHB以抑制组蛋白乳酰化。 研究发现，缺乏 LDHA 或 LDHB 的眼部黑色素瘤细胞并未表现出整体组蛋白乳酰化的显着降低。 然而，同时沉默 LDHA 和 LDHB 会显着损害组蛋白乳酰化，同时引发细胞增殖和迁移的显着抑制。 此外，向 LDHA/LDHB 缺陷细胞中添加乳酸钠 (Nala) 成功提高了组蛋白泌乳水平，并部分恢复了细胞增殖和迁移。

接下来，使用乳酸钠、葡萄糖和鱼藤酮来增加眼黑色素瘤细胞（OCM1 和 CRMM1 细胞）中的组蛋白乳酰化。 然而，我们没有观察到细胞生长或集落形成能力的显着变化。 总之，组蛋白乳酰化的上调不能进一步促进眼部黑色素瘤细胞的肿瘤进展。 这可能是由于眼部黑色素瘤中组蛋白乳酰化的饱和水平增加，这足以引起肿瘤发生。 尽管组蛋白乳酰化水平升高是眼部黑色素瘤肿瘤进展所必需的，但肿瘤发生过程中需要多因素的合作。

组蛋白乳酰化潜在下游靶基因的鉴定

为了揭示组蛋白乳酰化在基因表达中的调节作用，首先进行染色质免疫沉淀，然后使用抗抗体进行测序 (ChIP-seq)。 ChIP-seq 数据显示启动子区域富集。 KEGG分析显示这些特定基因在代谢途径和肿瘤相关途径中富集，表明组蛋白乳酰化在肿瘤发生中的调节作用。 草酸盐处理后下调基因的KEGG分析也丰富了代谢相关通路。 接下来，通过将 ChIP-seq 数据与来自用或不用糖酵解抑制剂处理的细胞以及正常细胞和肿瘤细胞的转录组的 RNA 测序 (RNA-seq) 数据相结合，我们鉴定了 4 个抗 ChIP 靶基因，其 mRNA 水平在用糖酵解抑制剂处理的细胞，在肿瘤细胞中也高表达。 在这些候选基因中，m6A 是其中之一，据报道它在多种肿瘤中充当癌基因； 因此，决定重点关注它。 为了确认转录被激活组蛋白，我们首先观察到启动子处信号显着富集。 ChIP-qPCR 分析还显示启动子区域富集，并且这种富集被糖酵解抑制剂降低。 此外，ChIP-qPCR 分析表明，组蛋白乳酰化作家 EP300 在用糖酵解抑制剂处理后显着降低了启动子结合水平。 然而，EP300 的总体蛋白表达在缺陷细胞中保持不变。 值得注意的是，在这种情况下，启动子水平略有下降。 正如预期的那样，用糖酵解抑制剂治疗后，mRNA 和蛋白质表达水平显着降低。 此外，mRNA稳定性分析表明糖酵解抑制剂不影响mRNA稳定性。 此外，与EP300缺陷组或糖酵解抑制组相比，我们注意到同时沉默EP300和糖酵解抑制后表达保持不变。 总的来说，这些数据表明转录受到正向调节。

是眼部黑色素瘤的一种新癌基因

由于它可以直接调节，我们接下来探讨了它在眼部黑色素瘤中的功能。 首先，我们发现 RNA 和蛋白质水平在眼黑色素瘤细胞系中高表达。 此外，免疫荧光染色显示，与正常黑素细胞组织相比，眼部黑色素瘤组织中的表达显着上调，且较高的表达与不良预后呈正相关。 基因表达谱相互作用分析 (GEPIA) 数据库证实，高水平与较差的预后相关。 然后，我们通过用三种 shRNA 沉默其表达来验证眼部黑色素瘤细胞的功能。 成功敲低后，我们进行CCK-8检测，结果显示与对照细胞相比，细胞生长显着减少。 此外，我们观察到敲低抑制了肿瘤细胞集落形成和迁移，分别通过平板集落形成测定和测定来测量。 总而言之，这些数据表明其作为癌基因在眼部黑色素瘤中发挥作用。

组蛋白乳酰化通过 m6A 阅读器促进癌症

确定表达受到调节后，我们想要确定是否可以通过采集来挽救组蛋白乳酰化诱导的肿瘤抑制。 在眼部黑色素瘤细胞中过度表达后，糖酵解抑制剂的抗癌作用部分受损，包括细胞生长、集落形成和迁移。 此外，眼部黑色素瘤细胞的过度表达加速了肿瘤发生，进一步表明致癌功能的获得。 总的来说，这些结果表明部分促进了肿瘤发生。

PER1和TP53可能是与相关的关键候选基因

为了了解肿瘤发生中的作用机制，我们探索了数据库，发现与这些基因相关的基因在肿瘤相关生物学中丰富。 DNA 修复、细胞凋亡和细胞周期等过程。 进一步的KEGG分析显示，正相关基因富集在RNA降解途径等途径中，而负相关基因富集在代谢途径中。 接下来，通过将MeRIP-seq数据与糖酵解抑制剂处理的细胞的RNA-seq数据进行比较，我们发现3'UTR中具有m6A峰的13个基因存在于糖酵解抑制剂处理的细胞中。 显着增加，且与 TCGA 数据库呈负相关。 进一步的实时 PCR (RT-PCR) 分析表明，在两种肿瘤细胞系中用糖酵解抑制剂处理后，其中 2 个基因（PER1 和 TP53）显着上调。 具体而言，抑癌基因PER1和TP53与 呈负相关，而癌基因如NRAS和BRAF与 呈正相关。 因此，我们假设PER1和TP53的降解是通过结合到各自的m 6 A位点来促进的。

MeRIP-seq 和 -seq 数据显示 PER1 和 TP53 在 3' UTR 区域具有 m6A 位点。 然后应用 MeRIP-qPCR 来证明 PER1 和 TP53 的 m6A 修饰。 与IgG组相比，通过与m6A特异性抗体反应获得了PER1和TP53 mRNA的富集。 正如预期的那样，RIP-qPCR 分析表明 PER1 和 TP53 mRNA 主要与 相互作用。 敲低显着上调 PER1 和 TP53 mRNA 和蛋白质水平。 此外，我们观察到 PER1 和 TP53 被组蛋白乳酰化诱导剂 (Nala) 下调，并被组蛋白乳酰化抑制剂（2-DG 和草酸盐）上调。 然后我们研究了缺陷细胞中 PER1 和 TP53 mRNA 稳定性的变化。 结果，沉默显着增加了 PER1 和 TP53 的 mRNA 稳定性。 此外，通过探索 GEPIA 数据库，我们观察到 PER1 表达水平越高，预后越好。 我们还观察到，与对照样本相比，眼部黑色素瘤组织样本中 PER1 和 TP53 的水平显着降低。 接下来，我们检查了沉默 PER1 和 TP53 是否会损害敲低效果。 结果，沉默 PER1 和 TP53 部分恢复了细胞增殖。 在有缺陷的眼部黑色素瘤细胞中。 综上所述，这些数据表明异常的 -PER1/TP53 轴有助于眼部黑色素瘤的肿瘤进展。

该研究初步揭示组蛋白乳酰化通过激活m6A阅读器蛋白加速肿瘤发生，从而为眼部黑色素瘤的治疗提供新的组蛋白乳酰化靶点。 还将组蛋白修饰与 RNA 修饰联系起来，这提供了对表观遗传调控的新认识。