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组蛋白基因上的RNA聚合II可预测人类癌症的结局

SCI天天读  · 公众号  ·  · 2025-02-28 20:00

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SCI

1 February 2025

RNA polymerase II at histone genes predicts outcome in human cancer

(Science; IF:44.8)

  • Henikoff S, Zheng Y, Paranal RM, Xu Y, Greene JE, Henikoff JG, et al. RNA polymerase II at histone genes predicts outcome in human cancer. Science. 2025;387:737-43.

  • Correspondence to:[email protected]

Genome-wide hypertranscription is common in human cancer and predicts poor prognosis. To understand how hypertranscription might drive cancer, we applied our formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE)–cleavage under targeted accessible chromatin method for mapping RNA polymerase II (RNAPII) genome-wide in FFPE sections. We demonstrate global RNAPII elevations in mouse gliomas and assorted human tumors in small clinical samples and discover regional elevations corresponding to de novo HER2 amplifications punctuated by likely selective sweeps. RNAPII occupancy at S-phasedependent histone genes correlated with WHO grade in meningiomas, accurately predicted rapid recurrence, and corresponded to whole-arm chromosome losses. Elevated RNAPII at histone genes in meningiomas and diverse breast cancers is consistent with histone production being rate-limiting for S-phase progression and histone gene hypertranscription driving overproliferation and aneuploidy in cancer, with general implications for precision oncology.

全基因组超转录在人类癌症中很常见,并预示着不良预后。为了了解超转录如何驱动癌症,我们应用福尔马林固定石蜡包埋(FFPE) 靶向染色质切割的方法在FFPE部分绘制了RNA聚合II(RNAPII)的全基因组图谱。我们通过小样本临床检测发现,小鼠神经胶质瘤和各类人类肿瘤中存在整体性的 RNA 聚合酶 II 升高现象,并且在某些区域发现与新出现的 HER2 基因扩增相对应的升高。S期依赖组蛋白基因的RNAPII占用与脑膜瘤的WHO分级相关,可准确预测快速复发,并与全臂染色体丢失相对应。脑膜瘤和多种乳腺癌中组蛋白基因RNAPII的升高与以下情况一致:组蛋白生成限制了S期进展的速率,组蛋白基因超转录驱动了癌症的过度增殖和非整倍体,这对精准肿瘤学具有一般意义。

AI全文解析
本研究探讨了 RNA 聚合酶 II(RNAPII)在癌症中的全局性过度转录(hypertranscription)现象,并重点分析了 RNAPII 在 S 期依赖的组蛋白基因(histone genes)上的富集如何影响癌症的进展和预后。研究发现,组蛋白基因的超转录可能驱动癌细胞增殖、导致染色体数目异常(非整倍体),并且可以作为癌症恶性程度和复发风险的生物标志物。

1. 研究背景

• **全局转录过度活跃(Hypertranscription)**在多种癌症中常见,并与不良预后相关。

• 组蛋白是细胞周期 S 期所必需的成分,所有新合成的 DNA 需要包装成核小体,因此组蛋白基因的转录对于细胞增殖至关重要。

• 研究假设,RNAPII 在组蛋白基因上的异常富集可能驱动癌症过度增殖,并导致基因组不稳定性(如染色体异常)。

2. 研究方法

• 使用 CUTAC(Cleavage Under Targeted Accessible Chromatin)技术分析 RNAPII 在癌症样本中的分布:

• 研究对比了正常组织和癌组织的 RNAPII 分布模式。

• 采用福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)切片进行 CUTAC 分析,可从临床样本中检测 RNAPII 活性。

• 分析 343,731 个基因调控元件(cCREs),探索 RNAPII 的异常富集区域。







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