近日，山东大学第二医院检验医学中心郭海洋研究员团队在Nature Communications杂志在线发表了题为“MYC reshapes CTCF-mediated chromatin architecture in prostate cancer”的研究论文，报道了前列腺癌中转录因子MYC通过重塑CTCF介导的染色质结构调控前列腺癌的特异性基因转录。郭海洋研究员和多伦多大学教授Housheng He为本论文的共同通讯作者，山东大学齐鲁医院检验科韦钊和山东大学第二医院博士后王淞为共同第一作者，山东大学为本论文第一单位和通讯单位。

MYC作为功能强大的转录因子调控了多种生物学过程，并在多种肿瘤的发生发展过程中起到重要驱动作用。已有众多研究报道了远端增强子通过染色质远程相互作用来调节MYC基因的表达，但MYC本身对染色质三维构象的调控作用尚未充分阐明。CTCF是重要的染色质三维结构组织者，与Cohesin复合物共同建立染色质环和拓扑关联结构域。然而，MYC和CTCF这两个重要调控蛋白之间的功能联系仍不清楚。

团队利用HiChIP技术在前列腺癌中绘制了一系列特定蛋白（H3K27ac、CTCF、AR）介导的染色质互作图谱，并通过整合分析HiChIP、ChIP-seq和RNA-seq数据，系统地表征了前列腺癌中各种基因组调控区域的相互作用。通过CRISPR敲除MYC基因上游的CTCF位点并联合H3K27ac、AR和CTCF的HiChIP结果，发现MYC激活会导致CTCF介导的染色质loop发生明显改变。深入的机制研究发现，MYC与CTCF在染色质上存在相同的结合位点，MYC通过与CTCF蛋白的相互作用促进了CTCF在MYC/CTCF共同位点的染色质结合，从而强化了CTCF-CTCF染色质环的形成，进而阻断了前列腺癌中部分神经内分泌前相关基因的增强子—启动子互作。本研究阐明了MYC促进CTCF介导的染色质相互作用以调节前列腺癌相关基因表达的机制，揭示了MYC作为CTCF的辅助因子在染色质三维构象中的重要作用。本研究论文研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、山东省自然科学基金和泰山学者工程等项目的资助。

郭海洋研究员团队长期致力肿瘤表观基因组和三维基因组学的研究，揭示了ONECUT2、SOX2、Arid1a和MYC等调控因子在前列腺癌和胃癌发生发展中的表观遗传学作用机制。相关研究性工作以第一/通讯作者身份发表于Nature Genetics（2016）、Nature Communications（2019，2021，2023）、Science Advances（2019）、Journal of Experimental Medicine（2021）等期刊。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-37544-3