Profil metilasi DNA kawasan penggalak dan kromatin terbuka dalam kanser kolorektal

Abstract

Kanser kolorektal menyumbang kira-kira 1.80 juta daripada keseluruhan kes kanser di dunia pada tahun 2018. Perubahan epigenetik merupakan salah satu faktor patogenesis kanser ini. Majoriti penyelidikan dalam perubahan epigenetik (metilasi DNA secara khususnya) telah memberi tumpuan kepada kawasan promoter manakala kawasan penggalak (enhancer) dan kromatin terbuka (open chromatin) tidak banyak diselidiki. Oleh itu, kajian ini dilakukan bagi memprofil metilasi DNA dalam kanser kolorektal yang memfokus kepada kawasan penggalak dan kromatin terbuka. Profil metilasi dari 12 pasangan sampel kanser kolorektal dan normal kolon bersebelahan dilakukan menggunakan Infinium MethylationEPIC Beadchip Array yang merangkumi >23,000 kawasan penggalak dan >461,000 kawasan kromatin terbuka. Analisis dilakukan menggunakan perisian Genome Studio dan Bioconductor CHAMP. Sebanyak 341 tapak CpG signifikan ditemui pada kawasan penggalak manakala 2187 tapak CpG ditemui pada kawasan kromatin terbuka. Daripada jumlah ini, 118 gen berhipermetilasi dan 223 gen berhipometilasi bagi kawasan penggalak berbanding 517 gen berhipermetilasi dan 1670 gen yang berhipometilasi pada kawasan kromatin terbuka (nilai p terubah < 0.05, ∆β |0.3|). Analisis pengayaan laluan tapak jalan mendedahkan bahawa majoriti gen berhipermetilasi terlibat dalam laluan neuroactive ligand receptor interaction dan pathways in cancer. Bagi gen berhipometilasi pula, antara tapak jalan yang diperkaya adalah olfactory transduction dan juga neuroactive ligand-receptor interaction. LYN cg08621168 yang berhipometilasi pada kawasan penggalak dan OPLAH cg26256223 yang berhipermetilasi pada kawasan kromatin terbuka dipilih untuk validasi. Pengesahan dilakukan melalui penjujukan bisulfit dan PCR masa nyata kuantitatif (qRT-PCR) juga dilakukan bagi mengaitkan kesan metilasi terhadap ekspresi gen. Analisis qRT-PCR selanjutnya mengesahkan penurunan tahap ekspresi OPLAH dan sebaliknya untuk LYN. Kesimpulannya, kajian ini telah memberikan pengetahuan dan pemahaman baru terhadap metilomik kanser kolorektal, terutamanya pada kawasan penggalak dan kromatin terbuka. Peranan LYN cg08621168 dan OPLAH cg26256223 memerlukan penyelidikan yang selanjutnya.