鼻咽癌甲基化失活基因研究进展

鼻咽癌甲基化失活基因研究进展

余彬彬，李烨

广西医科大学附属肿瘤医院放疗科，广西，南宁， 530021

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）是我国南方地区一种十分常见的恶性肿瘤，发病总数占全球的一半以上，由于NPC早期发病症状比较隐匿，严重威胁高发地区人民的身体健康和生活质量。鼻咽癌的发生发展是多基因参与、多阶段的过程，其中癌基因激活和抑癌基因失活是肿瘤发生与发展的重要因素，而脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, ANA)的异常甲基化与肿瘤的发生发展密切相关，是抑瘤基因失活的重要表观遗传学机制之一，它在多阶段癌变过程中发挥重要[1]。 DNA甲基化是指DNA甲基化转移酶催化S-腺苷甲硫氨酸的甲基，转移到CpG二核苷酸中胞嘧啶的第5位碳原子上，形成5-甲基胞嘧啶形成。DNA甲基化参与多种复杂人类疾病(尤其是癌症)的易感性及细胞的分化、增殖和凋亡等，而DNA的异常甲基化却与肿瘤的发生发展有着密切关系，其中抑癌基因的低甲基化能使部分原癌基因活化，引起染色体的不稳定性，促进肿瘤的发生。近年来，越来越多的研究证实抑癌基因甲基化参与了鼻咽癌的发生发展过程。本文将对新发现的与鼻咽癌有密切关系的甲基化失活基因研究进展进行阐述。

1. RASSFIA基因

RASSFIA基 因 位 于 染 色 体 3p21. 3， 编码产物为一组相对分子质量为 38. 8 kDa 的蛋白多肽， RASSFIA 基因启动子区有 75 个 CpG 位点，其基因失活的主要原因也是启动子区 CpG 岛甲基化，转录抑制导致其基因表达缺失、功能失活，使细胞易于发生恶性转化， 促进肿瘤的发生与发展[2-4] 。有研究表明ＲASSF1A 基因甲基化可作为鼻咽癌早期诊断的生物标记物， 并发现与非瘤组织及血液样本相比， 鼻咽癌患者组织和血液中 ＲASSF1A 启动子甲基化显著增高，其启动子甲基化水平与患者的临床分期、淋巴结状态、远处转移和肿瘤分类密切相关[5-6]。

2.DAPK

死亡相关蛋白激酶( death － associated protein kinase ，DAPK) 基因是编码蛋白是一种丝氨酸 /苏氨酸蛋白激酶，广泛参与多种途径介导的细胞凋亡，在肿瘤抑 制 中 发 挥 重 要 作用。研究表明 DAPK 基因启动子区 CpG 岛异常甲基化导致其在肿瘤细胞中表达失活，有研究发现通过MSP 技术发现鼻咽癌组织中 DAPK基因启动子区的甲基化率为 75% ， 而在慢性鼻咽黏膜炎症组织中未检测到该基因启动子的甲基化，抑癌基因启动子区域 CpG 岛高甲基化是导致恶性肿瘤发生的一个重要机制，DAPK 基因启动子甲基化可能参与鼻咽癌的发生、发展[7]。

3. nm23-H1

人的nm23-H1基因编码由152个氨基酸所组成的17KD蛋白，其参与起重要作用的功能微管的聚合和G蛋白介导的信号传导，其蛋白的改变，可使微管聚合异常而引起减数分裂时纺缍体异常，另外也通过影响细胞骨架而引起细胞运动，从而参与肿瘤的发生、发展。张文静等研究者通过比对高转移的鼻咽癌细胞系5-8F及应用去甲基化药物5-杂氮-2’-脱氧胞苷(5-aza-2-dC)处理的5-8F细胞的差异蛋白质谱。发现了nm23-H1在内的15个蛋白质在5-aza-2-dC处理后表达上调，并证实鼻咽癌细胞的nm23-H1基因存在甲基化沉默,可能在鼻咽癌发病中具有重要作用[8]。

4. SEPT9

SEPT9基因位于人类第17号染色体，有较长的脯氨酸区域的N端和缺少卷曲结构域的C端，GTP结构域的突变将改变细胞形态至细胞极性失常，若GTP结构域过度表达则影响SEPT9复合物合成，从而使细胞基因组向肿瘤特性转化。Bennett等通过全基因组甲基化芯片和限制性标记基因组扫描的方法筛选发现25%的头颈部鳞癌患者SEPT9的表达下降。Stanbery等[9]研究发现SEPT9在头颈部鳞癌中的表达水平与肿瘤分期、不良预后、对诱导化疗的反应均相关，这提示了SEPT9的表达下降头颈部鳞癌中可能发挥抑癌作用。有研究表明SEPT9v2在鼻咽癌细胞系和组织中的启动子甲基化导致其表达下调，SEPT9v2可通过启动子甲基化沉默。过表达SEPT9v2可诱导G0/G1的细胞的周期阻滞从而抑制细胞的生长，同时抑制鼻咽癌迁移与侵袭，其机制可能是通过通过miR92b-3p/FZD10调控Wnt/β-catenin信号通路起作用[10]。

5.E-cadherin基因

E-cadherin属钙黏素家族成员，是一种细胞表面粘附糖蛋白，介导同型细胞黏附，通过与之相连的胞质α、β和γ连环蛋白，与细胞骨架肌动蛋白连接，参与胚胎发育以及正常组织中上皮细胞层的形成和维持。维持上皮细胞组织的完整性方面发挥重要作用。研究表明E-cadherin基因的表达下调是上皮细胞肿瘤发生转移和侵袭的重要因素。 Ran等[11]研究发现检测E-cadherin基因在鼻咽癌原发肿瘤和鼻咽癌细胞株中（CNE-1和CNE-2）的甲基化状态，其表达水平与甲基化程度成负相关，甲基化抑制剂5 -Aza-2-D c的去甲基化作用可使E-cadherin基因中重新表达，表明E-cadherin基因的甲基化参与了鼻咽癌的发生发展，并且去甲基化疗法有可能成为治疗鼻咽癌患者的一种新的策略[12]。

鼻咽癌由于其解剖特点，发病隐匿，70-80%患者就诊时已为局部晚期。抑癌基因启动子异常甲基化是细胞癌变过程中一种易检测、稳定的分子改变，因此可以用来作为肿瘤早期诊断、复发转移预测的分子标志物。能为的防治、鼻咽癌转移的预警及为临床抑制鼻咽癌的转移、提高鼻咽癌患者的治疗效果和生存率提供帮助。基因甲基化的深入探索将有助于推进肿瘤的基础与临床研究， 为临床诊断和治疗提供新的方向和思路，也为将其作为目的基因， 进行肿瘤的早期诊断和基因靶向治疗奠定基础。

参考文献：

1. Gronbaek, K., C. Hother, and P.A. Jones, Epigenetic changes in cancer. APMIS, 2007. 115(10): p. 1039-59.

2. Baksh, S., et al., The tumor suppressor RASSF1A and MAP-1 link death receptor signaling to Bax conformational change and cell death. Mol Cell, 2005. 18(6): p. 637-50.

3. Matallanas, D., et al., RASSF1A elicits apoptosis through an MST2 pathway directing proapoptotic transcription by the p73 tumor suppressor protein. Mol Cell, 2007. 27(6): p. 962-75.

4. Dallol, A., et al., Involvement of the RASSF1A tumor suppressor gene in controlling cell migration. Cancer Res, 2005. 65(17): p. 7653-9.

5. Ye, M., et al., Diagnostic Capacity of RASSF1A Promoter Methylation as a Biomarker in Tissue, Brushing, and Blood Samples of Nasopharyngeal Carcinoma. EBioMedicine, 2017. 18: p. 32-40.

6. 姚运红,邓岩,胡新荣,高洪彬,唐泽立. 5-氮杂-2'-脱氧胞苷逆转人低分化鼻咽癌细胞系RASSF1A基因甲基化作用研究[A]. 中华医学会病理学分会.中华医学会病理学分会2009年学术年会论文汇编[C].中华医学会病理学分会:中华医学会,2009:1.

7. 梁辉,李璐,陈群蓉,利显民.鼻咽癌组织中DAPK基因启动子甲基化的研究[J].现代肿瘤医学,2015,23(09):1213-1215.

8. 张文静, et al., 5-aza-2-dC处理鼻咽癌细胞前后的差异蛋白质组学研究. 国际病理科学与临床杂志, 2007(04): p. 277-283.

9. Stanbery, L., et al., High SEPT9_v1 Expression Is Associated with Poor Clinical Outcomes in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Transl Oncol, 2010. 3(4): p. 239-45.

10. 江雨. SEPT9_v2在鼻咽癌中甲基化及功能机制研究[D].重庆医科大学,2020.

11. Ran, Y., S. Wu, and Y. You, Demethylation of E-cadherin gene in nasopharyngeal carcinoma could serve as a potential therapeutic strategy. J Biochem, 2011. 149(1): p. 49-54.

12. 洪超群，冉永刚，陈炯玉等. 鼻咽癌细胞中上皮细胞钙黏蛋白基因启动子甲基化的研究 [J].,2010,39(08):532-536.

作者简介：余彬彬（1979.4-）女，博士，主治医师，主要从事肿瘤的放射治疗工作。

通讯作者：李烨（1982.10-）女，博士，副主任医师，主要从事肿瘤的放射治疗工作。