哈尔滨医药 2 0 1 4年第 3 4卷第 6期
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综述
组蛋白赖氨酸特异性脱甲基酶 1 ( L S D 1 )在肿瘤治疗中的应用进展许可珍,马旭东(通讯作者) (福建医科大学附属漳州市医院,福建漳州 3 6 3 0 0 0 )摘要组蛋白去甲基化酶 L S D 1的发现揭示了组蛋白赖氨酸的甲基化与其他化学修饰如乙酰化、泛素化等一样,是动态调节的过程。L S D 1控制基因转录的激活和抑制以及 p 1 5、 p 1 9、 p 2 1、 p 5 3等抑癌基因的活性,在癌症的发生和发展中起着重要的作用,是一个潜在的抗癌药物开发靶蛋白。关键词 L S D 1;组蛋白去甲基化酶;肿瘤
[中图分类号] R 4 7 3 . 7 3文章编码: 1 0 0 1—8 1 3 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6—0 4 0 5—0 3
[文献标识码] A
学科分类代码: 3 2 0 7 1
Hi . s t o n e Ly s i ne S p e c i ic f De me t h y l a s e 1
( L S D 1 )i n A d v a n c e s i n t h e T h e r a p y o f T u mo rXU Ke z h e n MA Xu d o n g
( Z h a n g z h o u Ho s p i t a l a f i l i a t e d t o F u j i a n M e d i c a l U n i v e r s i t y, F u j i a n Z h a n g z h o u 3 6 3 0 0 0 )A b s t r a c t O b j e c t i v e H i s o t n e d e m e t h y l a s e L S D 1 i f n d i n g s r e v e a l d e t h a t h i s on t e l y s i n e m e hy t l a t i o n a n d o t h e r c h e m i c a l m di e i f c a - t i o n s s u c h a s a c e y t l a t i o n, u b i q u i t i n a t i o n nd a 8 0 o n, i s a p r o c e s s o f d y n a mi c a d j u s t m e n t . L S D1 c o n t r o l o f g e n e t r a n s c r i p i t o n a c t i v a t o r s a n d
r e p r e s s o s r a n d p 1 5, p 1 9
, p 2 1, p 5 3 t u m o r s u p p r e s s o r g e n e s s u c h ct a i v i y, t p h y s a n i m p o r t a n t r o l e i n h t e d e v e l o p m e n t a n d p mg r e s s i o n o fc a n c e r, i s a ot p e n i t l a nt a i c a n c e r d r u g d e v e l o p me n t t a r g e t p r o t e i n . .
Ke y wo r d s L S D1; h i s on t e d e me hy t l a s e; t u mo r
1赖氨酸特异性脱甲基酶 1{ L S D1 ) L s D 1又名 K I A A 0 6 0 1、 K D M1、 A O F 2、 B HC 1 1 0、 p l 1 0 b和 N, l A 0,从酵母到人类均十分保守。它是由 Y a n g S h i等在哈
比,人类膀胱癌的 L S D 1表达水平显著升高 ( P<0 . 0 0 0 1 )。 基因芯片分析还显示, L S D 1在肺癌和大肠癌也有转录。 L S D 1特定的 s i R N A明显敲除了其表达,并导致对各种膀胱癌和肺癌细胞株增殖抑制。同样,引入外源性 L S D1表达可促进人类胚胎肾成纤维细胞的细胞周期进程。表达谱分析表明, K S D1可能通过染色质修饰在肿瘤发生中的重要作用。
佛医学院发现的,并在 2 0 0 4年 1 2月的细胞学杂志上报道
过,是一种黄素依赖型单胺氧化酶编码的基因,它可以使单双甲基化赖氨酸去甲基化,特别是组蛋白 3,赖氨酸 4和赖氨酸 9 ( H 3 K 4和 m I ( 9 ),它成了第一个被发现的蛋白质赖氨酸脱甲基酶” J。 通过依赖 F A D( F l a v i n a d e in n e d i n u c l e o t i d e )氧化反应, L s D 1去除了组蛋白的从 H 3 K 4 me 2到 H 3 K 4 m e l或 H 3 K 4 m e 0。Y a n g S h i的实验室和 R a m i n S h i e k h a t t a r的实验室已经进一步研究了 L S D 1复合体中其他组元如 C o R E S T和 B H C S 0的功能。目前人们已经知道 L S D1复合体通过酶活性以及复合体中的组蛋白修饰者协调组蛋白修饰的开关。 功能研究显示, L S D 1
定位于细胞核内,调控着基因转录的激活和抑制,被誉为细胞深处的基因“开关”,在胚胎发育和肿瘤发生过程中起着重要的作用。L S D 1的发现,表明组蛋白 的甲基化修饰是—个动态可调节的过程,组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶的相互作用是动态的,可调节组蛋白的甲基化状态,从而调节组蛋白和其他功能蛋白的相互作用,进而调控基因转录的激活和抑制、 x染色体失活等生物学过程 J。2 L S D 1与肿瘤治疗
在C h o H S等的研究中,他们假设 L S D 1和M Y P T 1相互作用,调节了 R B 1的磷酸化。他们发现,在体内外, M Y P T 1 是通过组蛋白赖氨酸甲基转移酶 S E T D 7而甲基化和通过L S D 1去甲基化,从而把 M Y P T 1的 L y 8 4 4 2看成是这些酶甲
基去甲基化的结果。L S D 1沉默增加 MY P T 1的蛋白水平,降低了磷酸化的 R B 1 ( S e r 8 0 7/ 8 1 1 )稳态水平和 E 2 F的活性。 MY P T 1甲基化状态影响了 MY P T 1的亲和力。 M Y P T 1在缺乏 S E T D 7的小鼠细胞中是不稳定的,这点验证了 MY I ̄I蛋白质的稳定性是由甲基化状态进行生理调节的。L S D 1超表达可能通过诱导 MY I ̄I蛋白的不稳定而激活R B 1的磷酸化。研究的结果发现了通过甲基化/去甲基化动态调节的一种新的细胞周期调控机制,并揭示了 L S D 1 超表达在人类致癌过程中的重要性 J。 M y c基因是一种转录因子,对癌症的进展有很大的促进作用, A m e n t e S等的研究发现: L S D 1介导的组蛋白} I 3 K 4触发M y c基因去甲基化引起的转录。M y c是通过结合到 D N A 序列,即所谓的 E一框C A C G T G,来调节重要基因的表达。 他们发现在把 M y c结合到染色质上, L S D 1触发了组蛋白 H 3 K 4瞬间脱甲基。此外,他们证明了 M y c结合并募集 L S D 1 到E框染色质,该复合物的形成是通过 c A M P— P K A的激活。由 L S D 1脱甲基化产生的 H ( 2 ) 0 ( 2 )会局部氧化鸟嘌呤和募集 8倍氧鸟嘌呤脱氧核糖核酸糖基化酶 ( O G G 1 )和E 框染色质核酸酶 A p e 1。抑制
L S D I、 O G G 1或A p e l的氧化或
L S D 1活跃在各种癌症细胞里。H a y a m i S等的研究展示了L S D 1在人类癌症的重要作用。与非肿瘤性膀胱组织相基金项目:卫生部科学研究基金福建卫生教育联合攻关;计划项目 资助 ( N o: w k j 2 0 0 8— 2— 5 5 );福建医科大学科学研究发展专项基金计划资助项目( N o: W _ ̄ 0 8 0 1 8 );漳州市科学研究发展计划基金资助项目( N o: Z 0 7 0 1 4 )
4 06
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略有降低,但不具统计学意义 ( P=0 . 0 5 2 1 )。在前列腺切累。总的来说,这些数据突出了 L S D 1介导的 m K 4瞬时脱除标本中, L S D 1蛋白表达的水平与低铂分期 ( P=0 . 0 4 0 2 ) 但与 G l e a s o n评分或无进展生存期无关。 甲基的作用。它推动了 M y c诱导的转录起始复合体的集有关, 2 . 4 L S D 1与血液病:研究表明, L S D 1以表观遗传修饰的方合,从而引起局部 D N A的氧化 J。 A L l的转录【 9]。T A L l是机体造血过程中关键的 2 . 1 I _ S D 1与大肠癌:有研究发现,非特异性的单胺氧化酶抑式负调控 T它的异常表达常导致 T一细胞白血病。在红细胞制剂如 p h e n e l z i n e和t r a n y l c y p r o m i n e对L S D 1活性的抑制能力转录因子, T A L 1与组蛋白去甲基化很强,能使大肠癌细胞中这些被异常抑制的基因重新表达 J。 白血病和 T一细胞白血病细胞中,这一蛋白复合体含有 I S D 1、 C o R E S T、 异常 D N A的 C p G岛超甲基化和转录抑制组蛋白修饰酶复合体相结合,都与抑癌基因的异常沉默有关。H u a n g Y等发现新型寡胺 H D A C 1和 H D A C 2等成员。而 L s D 1对组蛋白 H 3 K 4位点的 ( o l i g o a m i n e )类似物能抑制 L S D 1,诱导表观遗传基因沉默的去甲基化作用能抑制 I I札 1的转录活性。 E s c o u b e t—L o z a c h L等的研究发现泊马度胺和雷利度胺再表达:在体外治疗 H C T l l 6结肠癌细胞会造成更多的 P o ma l i d o m
i d e a n d l e n a l i d o m i d e )可以通过 L s D 1介导的表观 H 3 K 4甲基化和 S F R P基因沉默的再表达。这种再表达也伴 (随着 H 3 K 9 me 2抑制标记的减少。重要的是,低剂量的寡胺遗传机制诱导在淋巴瘤和多发性骨髓瘤中的 p 2 1 ( W A F一 1 ) ( o l i g o a m i n e )和D N A甲基转移酶抑制剂的结合处理会高度基因蛋白表达。他们曾报道过这两个化合物通过增加 p 2 1 WA F一1 )表达的水平可以造成在伯基特淋巴瘤和多发性诱导 S F B F 2基因的异常沉默的再表达,从而显著地抑制了 (在人类体内结肠肿瘤模型中已建立的肿瘤的生长 J。 骨髓瘤细胞里的细胞周期阻滞。在本研究中,他们利用人类 H u a n g Y等通过对一系列双胍类多聚胺类似物的筛选, 淋巴瘤模型 N a m a l w a细胞解开了 p 2 1 ( W A F一 1 )上调的分子机制。结合各种方法,他们表明一些富含 G C的结合转录因找到了 2个 I _ S D 1的强抑制剂。用这两种抑制剂处理大肠癌细胞后,在大肠癌中被错误抑制的基因如 S F R P 4和子参与自马度胺介导的 p 2 1 ( WA F的一 1 )向上调节。此外, S F B P 5能重新表达。 他们的报告指出 p 2 1 ( WA F一1 )上调与 p 2 1 ( WA F一 1 )启动 2 . 2 L S D 1与肺癌: S h a r m a S K等也报道了系列双胍类。它子的组蛋白 H 3甲基化和乙酰化开关有关。有趣的是, L S D 1 2 1 ( WA F的一 1 )的上们都是 L S D 1的强有力抑制剂,会诱发体外肿瘤细胞里的抑沉默减少了泊马度胺和雷利度胺的 p这表明这一组蛋白去甲基酶参与了 p 2 1 ( WA F的一 1 )启癌基因异常沉默的重新表达。现在又报道了系列等量尿素调,和硫脲,它们也是 L S D 1的强有力抑制剂。这些化合物会诱动子启动工作。在他们的研究结果的基础上,他们提出了一 3 K 9去甲基化和导C a l u一6肺癌细胞里的组蛋白 3赖氨酸 4 ( H 3 K 4 )的染色个。在模型中泊马度胺和雷利度胺通过 H标记脱甲基的增加,这些化合物代表了重要的后生调制器作乙酰化修改 p 2 1 ( WA F的一 1 )染色质结构。这种通过 L S D I 介导
的效应为富含 G C的结合转录因子提供接触 D N A更好为潜在的抗癌药物使用的新系列。 2 . 3 L S D 1与膀胱癌:男性患膀胱癌的概率是女性的三倍左的途径,进而招募 R N A聚合酶Ⅱ和转录激活”。 右。K a u . ̄ m a n E C等和其他人曾研究了雄激素和雄激素受体 2 . 5 L S D 1与乳腺癌 - Hu a n g Y等报道 I _ S D 1与组蛋白去乙 ( A R)对膀胱癌的影响。J MJ - D 2 A和类 L S D 1是最近才被发现酰化酶阻滞剂联合应用可调节基因表达阻止人乳腺癌细胞 K D Ms )和赖氨酸脱乙酰基的A R辅调节蛋白。它们通过组蛋白赖氨酸甲基化酶 ( K D M) 的生长。组蛋白赖氨酸脱甲基 (的机制调节依赖 A R的相关转录。研究者使用免疫组化法检酶 ( H D A C s )的异常活动与乳腺癌的发展异常基因的表达有测了7 2例膀胱全切除标本中的 J M. K ) 2 A, L s D1和A R表达,并关。他们发现用针对锌辅依赖第—I/二类的 H D A C,而不是 A D (+)依赖的第三类 HD A C的抑制剂来治疗人类乳评估了 1 2 9个组织样品( 5 9个为膀胱上皮癌, 7 O个为良性肿针对 N 3 K 4 me 2的大幅增加。I - I 3 K 4 m e 2不仅是瘤)。为了获得临床病理学的变量和患者生存率的相关统计, 腺癌细胞会导致 H他们测试了这些蛋白的水平。还在人类膀胱癌细胞中评估了 L S D 1的特异底物,也是一种促进转录激活的染色质的重要帕吉林或小干扰这些标记的表达,确定了 L S D 1的药理抑制剂对这些膀胱癌细标志。他们也证明了通过一个药理抑制剂,胞增殖的影响。比较恶性与良性尿路上皮瘤后发现 J M J D 2 A R N A抑制 I . S D 1的活性会增加 m I ( 9 ( A c} l 3 l ( 9 )的乙酰化作和A R水平都显著降低,而I . S D 1的水平在恶性尿路上皮瘤中 用。然而,小干扰 R N A敲除 I S D 1的同系物 L S D 2未能改变比良性尿路上皮瘤相对要高。他们发现 I M J - D 2 A、 I _ S D 1、 A F t A c ml ( 9的水平,这表明 L s D 2活性可能在功能上与 H D A C活这三种蛋白质的水平都随着癌症的发展有明显降低。L s D 1 性无关。使用 I . S D 1和I - I D A C抑制剂
类联合治疗会提高的药理抑制剂能抑制膀胱癌细胞增殖和雄激素诱导的转录。 H 3 K 4 m e 2和 A c ml ( 9的水平,并表现出对乳腺癌细胞的协同 L S D 1, J H D M 2 A,和G A S C 1已经被建议作为雄激素受体抑制作用。最后,基因芯片筛选确定了一个独特的子集基因。 的辅激活因子,它们与前列腺癌 ( P C )的发展有关。但是, 使用 L S D 1和H D A C抑制剂类联合治疗会明显地这些基因的 S u i k k i H E等在 I _ S D 1与P C的关系的研究中却认为由于没有表达。他们的研究表明:在人类乳腺癌细胞里, L S D 1与组蛋遗传改变,只有很轻微的表达变化被发现,所以 L S D 1、 白脱乙酰基酶相互作用。组蛋白去甲基化酶和组蛋白脱乙酰 J H D M 2 A或 G A S C 1不可能在 P C的发展有发挥重大作用。 基酶的抑制作用展现了在调控基因表达和生长抑制的协同作他们利用变性高效液相色谱法和测序从 P C细胞、异种移植用,并可能成为一种有希望的乳癌后生治疗的新方法。 物以及临床标本中筛查突变,并通过定量 R T— P C R和免疫 L i n Y等研究发现 S n a i l 1障碍域( S N A G)可作为招募组化法筛查表达的改变。结果是在这些基因中发现只有已 L S D 1的分子挂钩。S N A G的序列类似于组蛋白 m的尾端, 知的单核苷酸多态性,但没有发现突变。与良性前列腺增生而且 L S D1酶抑制物和组蛋白 H 3肽会影响 S n a i l 1与 L S D 1 症( B P H)相比, P C中 J H D MA 2 m R N A表达略有增加 (尸< 相互作用。三元复合物 S n a i l 1一 L S D 1一 C o B E S T的形成对这 0 . 0 5 ),而与未处理的 P C或前列腺增生相比,在阉割抗性前些蛋白质的稳定和功能至关重要。在肿瘤细胞和乳腺肿瘤列腺癌中 G A S C I表达略有升高 ( P< 0 . 0 5 )。P C中 L S D 1的标本中都发现了这些分子的共表达。此外,他们发现 S N A G 对于把 L S D 1补充到靶基因启动子中是很关键的,它会抑制 m R N A表达没有改变。与未处理的 P C相比, L S D 1蛋白表达沉默会明显降低转录,并抑制针对 My c基因的 mR N A的积
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0 1 4年第 3 4卷第 6期
4 0 7
人工气道的护理进展武艳云 (江苏省徐州市中心医院,江苏徐州 2 2 1 0 0 9 )[中图分类号】 R 4 7 3 . 3文章编码: 1 0 0 1—8 1 3 1 ( 2 0 1 4 ) 0 6一 o 4 0 r 7— 0 2
[文献标识码] B
学科分类代码: 3 2 0 7 1
人工气道是指为保证气道通畅将导管经 I: 1/鼻,或气管 2气囊的管理切开插入气管内建立的气体通道,在人体生理气道与气源或 2 . 1气囊的压力管理:理想的气囊压力要求既要阻断气囊与空气之间建立有效连接,目的在于使患者气道处于畅通状气管壁间的漏气,又可防止气囊对气管黏膜的压迫性损伤,即 态,从而满足机体正常的生理需求。人工气道的护理是 I C U 为保持有效封闭气囊与气管间隙的最小压力。关于适合的气危重患者气道护理的重要组成部分,人工气道有效地建立与囊压力,机械通气临床应用指南 ( 2 0 0 6 )[ 3 3指出,高容低压气囊管理可以明显减少患者创口感染、堵塞和肺部感染等并发压力在 2 5- 3 0 cⅡ O( 1 8 . 4—2 2 . 1 n蚰№ )时既可以有效封症,保障呼吸机治疗疗效,提高抢救成功率。现对人工气道闭气道,又不高于气管黏膜毛细血管灌注压,可预防气道黏膜的临床护理作一综述。 缺血性损伤和气管食管瘘,以及拔管后气管狭窄等并发症。 1心理护理 在王荷等的【 4 报道,采用德国产专用气囊测压表可以精确保人工气道的建立因为操作的刺激性,往往使患者本身处持气囊内压在 2 o一 3 0 c m 0,是安全有效的,且操作简单、精于一种紧张的应激状态,因此产生各种各样的心理问题,如确度高。而对照组仅凭个人经验常规注气。观察气囊硬度来没有安全感、急躁、孤独、生气、恐惧、焦虑、抑郁等心理状态。 决定注气量,忽略了患者的个体差异,大大增加了人工通气的这就提示医务工作者在护理疾病的同时,也要对患者的心理风险性。使用专用气囊测压表监测气囊压力安全、有效。 进行干预。同时,越来越多的研究证明,患者的心理观念对 2 . 2气囊的充气方法:最有效的气囊的充气方法是利用气疾病的回复起着重要的作用 J,心理护理已经逐渐成为现囊测压表科
学地为机械通气病人进行气囊的充气,可保证护代护理模式的重要组成部分,贯穿整个临床护理过程,不可理工作的准确无误。在没有测压表的情况下,可以选择最小或缺 J。心理护理包括:①术前向患者介绍某一操作的必要闭合技术、最小漏气技术和常规注气法。最小闭合技术:先性和目的性,可能会遇到的情况,患者该如何处理,也可以约把套囊注气至无气体漏出,然后以 0 . 2 5—0 . 5 m 次进行放定一些手术中进行沟通的手势。让患者了解手术的相关知气,听到漏气声后向套囊内注气 0 . 2 5— 0 . 5 mL,无漏气即可; 识,消除了陌生感,适应能力会有一定的提高。⑦术中可以此方法优点为不易发生误吸,不影响潮气量,缺点为黏膜要按照术前约定的手势进行及时沟通与护理,观测患者的情绪承受一定压力。最小漏气技术:先把套囊注气至听不到气体并有效的安抚。③术后,适当安排家属探访,缓解孤独恐惧漏出,然后以 0 . 2 5—0 . 5 m L/次进行套囊放气,直到有少量气的心理,满足对安全、爱、归属等层面的需求。④另外提供安体漏出为止;优点为对气管黏膜压力最小,缺点为可出现误静舒适的环境,更有利于患者缓解紧张心情。有报道,音乐吸,不能维持呼吸末正压,患者实际吸入潮气量减少。有研疗法可以使人工气道患者得到放松。 究显示,最小闭合滴定法与专用气囊压力表所测值接近, 细胞迁移和侵袭。3小结与展望d e me t h y l a t i o n i s a t a r g e t 0 f n o n s e l e c t i v e a n i t d e p r e s s i v e me d i c a -
1J
i t o m[刀. C h∞ B i o l, 2 0 0 6, 1 3: 5 6 3— 5 6 7 .Hu a n g Y, S t e wa r t T M, Wu Y, a t e 1 .No v d o l i g o a mi ne a n a l o g u e s i n h i b i tl y s ne—s i p e c i i f c d e me t h y l ee 1 s a n di n d u c e r e e x p r e s a i o n o f
近几年来, L S D1与肿瘤的关系及 L S D 1抑制剂已成为研
究的热点。科研人员通过各种体内、外实验对 L S D 1
及I s D 1 抑制剂的作用进行了一系列的研究,对K S D 1表达异常在各种肿瘤发病机制研究的重要意义在于为肿瘤治疗提供了一个新的思路。一系列与 L S D 1相关的基因药物有望陆续被发现。参考文献[ 1] S h i Y, I _ a n F, M a t s o n C, M u l l i g a n P, a t e 1 . H i s t o n e d e m e t h y l a t i o n m e d i a t e d b y t h e n u c l e a r∞l i I l e o x i d a s e h o m o e l g L S D[ J] . C e l l,2 0 0 4, 1 1 9 ( 7 ): 9 4 1- 9 5 3 .
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l y m p h o ma a n dmdt i p l em _ l伽 t h
且L S D1一m e d i a t e d e l岖e -
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收稿日期: 2 0 1 4— 0 3- 0 1