PCDH10啟動(dòng)子甲基化與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

郭小凡綜述，鄧靖宇，梁 寒審校

（天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院胃部腫瘤科，國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市“腫瘤防治”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300060）

綜述

PCDH10啟動(dòng)子甲基化與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

郭小凡綜述，鄧靖宇，梁 寒審校

（天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院胃部腫瘤科，國(guó)家腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心，天津市“腫瘤防治”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300060）

原鈣粘蛋白細(xì)胞粘附分子；甲基化；腫瘤

原鈣粘蛋白細(xì)胞粘附分子（PCDH10）是一種新發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因，既往研究認(rèn)為其在多種惡性腫瘤中因高甲基化而下調(diào)，并與腫瘤的發(fā)生、增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，相信深入了解PCDH10啟動(dòng)子甲基化與惡性腫瘤的關(guān)系對(duì)揭示腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程有重要的意義，能夠幫助準(zhǔn)確全面的評(píng)價(jià)臨床，指導(dǎo)治療策略的制定，提高患者預(yù)后。

1 PCDH10功能介紹

PCDH10基因（也稱(chēng)為OL-PCDH或者KIAA1400），是原鈣粘蛋白基因亞家族的一員，位于4q28，長(zhǎng)約42.26 kb，其編碼的PCDH10蛋白是原鈣粘蛋白亞家族中δ2亞組的成員[1]。早期對(duì)PCDH10的研究主要集中在神經(jīng)生理方面，認(rèn)為其對(duì)紋狀體軸突的形成以及腹側(cè)端腦高度有序神經(jīng)回路的建立至關(guān)重要[2]，PCDH10異常表達(dá)可以影響神經(jīng)元活性，是自閉癥相關(guān)基因[3-4]；最近有研究表明它參與真核細(xì)胞的分類(lèi)、識(shí)別、邊界形成、感應(yīng)以及細(xì)胞間黏附。其異常表達(dá)可以抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、遷移、浸潤(rùn)和集落形成。在多種惡性腫瘤中，PCDH10表達(dá)下調(diào)或沉默，被認(rèn)為是一種腫瘤抑制基因[5]。

2 PCDH10甲基化與腫瘤

PCDH10在人體各系統(tǒng)中廣泛表達(dá)，選擇性的表達(dá)于包膜、突觸連接。在胃癌[6-7]、結(jié)直腸癌[8]、宮頸癌[9]、非小細(xì)胞肺癌[10]、淋巴瘤[11]、膀胱癌[12]、前列腺癌[13]等多種惡性腫瘤組織和細(xì)胞株中PCDH10基因啟動(dòng)子甲基化而導(dǎo)致表達(dá)下調(diào)或沉默，且這種異常與預(yù)后密切相關(guān)，證實(shí)PCDH10參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的多個(gè)環(huán)節(jié)。在胃癌研究中發(fā)現(xiàn)，PCDH10廣泛表達(dá)于正常的胃腺上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞，但在94%的胃癌細(xì)胞株中表達(dá)下調(diào)或沉默，且出現(xiàn)PCDH10沉默的患者預(yù)后不良[14-15]。在結(jié)直腸癌的研究中，也有相似的發(fā)現(xiàn)，53例結(jié)直腸癌組織樣本中，41例表現(xiàn)出PCDH10基因的沉默或顯著下調(diào)，這種基因的異常與腫瘤的進(jìn)展和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[16]。此外，Ma等[17]發(fā)現(xiàn)膀胱癌中PCDH10水平下調(diào)與腫瘤的分期分級(jí)進(jìn)展、腫瘤增大、復(fù)發(fā)率升高及生存期降低顯著相關(guān)。多元分析顯示PCDH10下調(diào)是膀胱癌的獨(dú)立預(yù)后因子，與腫瘤惡性行為和生存率降低相關(guān)。據(jù)Fang等[18]報(bào)道，PCDH10表達(dá)在69.2%的肝癌細(xì)胞株中出現(xiàn)下調(diào)，且PCDH10下調(diào)與腫瘤大小、血清AFP水平、有無(wú)轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關(guān)。

3 PCDH10甲基化在惡性腫瘤中的作用

既往文獻(xiàn)報(bào)道，PCDH10是腫瘤抑制基因，在多種惡性腫瘤中，PCDH10表達(dá)沉默或下調(diào)，恢復(fù)PCDH10表達(dá)可以抑制腫瘤發(fā)生、生長(zhǎng)、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移和血管生成，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，具體情況如下。

3.1 PCDH10甲基化與腫瘤發(fā)生 PCDH10甲基化程度在正常組織、癌旁及癌組織依次升高，這一現(xiàn)象提示PCDH10甲基化可能參與腫瘤的發(fā)生過(guò)程。Narayan等[19]發(fā)現(xiàn)正常宮頸組織、輕度麟狀上皮內(nèi)瘤變、高度麟狀上皮內(nèi)瘤變、侵襲性宮頸癌組織中PCDH10啟動(dòng)子甲基化的比率分別為0、13.1%、46%、91%，正常肝組織、癌旁及肝癌組織中PCDH10甲基化檢出率分別為0、40%、76%[18]。Zhao等[20]的研究發(fā)現(xiàn)，PCDH10可抑制MALAT1啟動(dòng)子區(qū)與TCF結(jié)合，從而抑制WNT/β-catenin信號(hào)通路活化，最終導(dǎo)致長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)MALAT1的水平下調(diào)，已有文獻(xiàn)報(bào)道MALAT1的致癌作用。因此，當(dāng)PCDH10高甲基化而下調(diào)時(shí)，可上調(diào)MALAT1表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。Zhao等進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)PCDH10過(guò)表達(dá)的AN3CA和HEC-1-B細(xì)胞中Wnt靶點(diǎn)如LEF1、TCF1和c-MYC減少，且Wnt通路報(bào)告信號(hào)Topflash熒光素酶活性下調(diào)40%。而LiCl處理細(xì)胞激活Wnt信號(hào)通路后，MALAT1的表達(dá)緩慢但顯著地上調(diào)。上述結(jié)果都提示PCDH10的腫瘤抑制作用可能是通過(guò)“PCDH10-Wnt/β-catenin-MALAT1”調(diào)節(jié)軸實(shí)現(xiàn)的。

3.2 PCDH10甲基化與腫瘤增殖 既往文獻(xiàn)報(bào)道，PCDH10啟動(dòng)子甲基化而表達(dá)下調(diào)與腫瘤增殖能力密切相關(guān)，恢復(fù)PCDH10正常表達(dá)的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制，Li等[21]發(fā)現(xiàn)該基因在多發(fā)性骨髓瘤（MM）的組織和細(xì)胞株中表達(dá)明顯下調(diào)或沉默，克隆形成實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞周期分析等證實(shí):轉(zhuǎn)染PCDH10基因的RPMI-8226生長(zhǎng)和集落形成延遲，細(xì)胞周期停滯于G1期。而Zhong等[22]報(bào)道去甲基化處理結(jié)直腸癌細(xì)胞株后，PCDH10恢復(fù)表達(dá)，結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖受到抑制。Tang等[23]觀察到恢復(fù)PCDH10表達(dá)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖能力、克隆形成及細(xì)胞活性均顯著降低。研究進(jìn)一步推測(cè)了PCDH10抑制腫瘤增殖的機(jī)制:PCDH10有兩個(gè)典型的保守細(xì)胞內(nèi)模序，CM1和CM2，層粘連蛋白型EGF樣結(jié)構(gòu)域和C2HC型鋅指結(jié)構(gòu)域相似，可以調(diào)節(jié)蛋白間相互作用。雖然迄今為止沒(méi)有發(fā)現(xiàn)直接與PCDH10結(jié)合的蛋白質(zhì)，但是穩(wěn)定轉(zhuǎn)染PCDH10的細(xì)胞微陣列顯示出上調(diào)抗增殖和促凋亡基因，這提示PCDH10可能通過(guò)未知的結(jié)構(gòu)域與其他的生物分子相互作用從而引起了細(xì)胞增殖抑制。

3.3 PCDH10甲基化與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移 PCDH10甲基化及其下調(diào)與多種腫瘤的分期分級(jí)進(jìn)展及有無(wú)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，揭示PCDH10對(duì)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的抑制作用。Yu等[13]檢測(cè)PCDH10過(guò)表達(dá)對(duì)細(xì)胞遷移的作用，對(duì)照組單層細(xì)胞劃痕損傷在72 h后痊愈而轉(zhuǎn)染PCDH10過(guò)表達(dá)質(zhì)粒的實(shí)驗(yàn)組的愈合過(guò)程明顯被抑制。Jao等[14]在SCID小鼠脾內(nèi)注射結(jié)直腸腫瘤細(xì)胞，同時(shí)分別注入PCDH10-c6細(xì)胞及安慰劑，6周后小鼠肝轉(zhuǎn)移的結(jié)果顯示:安慰劑組小鼠均出現(xiàn)肝轉(zhuǎn)移（CEA免疫組化證實(shí)），而注入PCDH10的小鼠肝中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)腫瘤結(jié)節(jié)。有學(xué)者推測(cè)PCDH10和其他粘附分子一樣，是通過(guò)加強(qiáng)腫瘤細(xì)胞粘附而抑制癌癥細(xì)胞轉(zhuǎn)移[21]。

此外，有文獻(xiàn)報(bào)道PCDH10甲基化的其他抗腫瘤作用，如誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡、抑制血管生成，并進(jìn)一步推測(cè)其機(jī)制。Li等[24]首次報(bào)道PCDH10能夠顯著誘導(dǎo)多發(fā)性骨髓瘤（MM）細(xì)胞的凋亡，增加活化的caspase-3和聚ADP-核糖聚合酶（PARP）的水平，同時(shí)抑制抗凋亡蛋白的表達(dá)，且PCDH10誘導(dǎo)凋亡可能是通過(guò)抑制NF-kB途徑。另一項(xiàng)多發(fā)性骨髓瘤的研究揭示了PCDH10與血管生成的關(guān)系，轉(zhuǎn)染PCDH10基因的細(xì)胞在雞胚絨毛尿囊膜上培養(yǎng)可見(jiàn)雞胚絨毛尿囊膜上血管分支減少，而對(duì)照組和空白組均見(jiàn)血管分支增多[19]。

4 PCDH10的應(yīng)用前景

大量研究均顯示，PCDH10可以準(zhǔn)確全面的評(píng)估臨床與預(yù)后、增加早期診斷的準(zhǔn)確性、為治療策略的選擇提供新的證據(jù)。在預(yù)后評(píng)估方面，Deng等[25]的研究發(fā)現(xiàn)，91.92%的胃癌患者中存在PCDH10啟動(dòng)子甲基化，5個(gè)以上的啟動(dòng)子CPG位點(diǎn)的甲基化與生存期縮短顯著相關(guān)。同時(shí)，研究證實(shí)了CpG（-115，-108，-13，+3）聯(lián)合甲基化可以導(dǎo)致胃癌患者生存期縮短。多元分析顯示，對(duì)N期和T期的患者來(lái)說(shuō)，CpG（-115，-108，-13，+3）聯(lián)合甲基化是判斷胃癌預(yù)后的一個(gè)獨(dú)立因素。因此，PCDH10啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)可以準(zhǔn)確的判斷胃癌預(yù)后。多項(xiàng)研究證實(shí)此發(fā)現(xiàn)[26-27]。Wang等[28]最近的研究結(jié)果顯示PCDH10甲基化可以作為前列腺根治性切除術(shù)后無(wú)生化復(fù)發(fā)（BCR）生存期的獨(dú)立預(yù)后因子，術(shù)后檢測(cè)腫瘤樣本PCDH10甲基化可能幫助確定生化復(fù)發(fā)的高危人群，雖然臨床應(yīng)用之前還需要進(jìn)一步的研究，但PCDH10甲基化可能顯著提高預(yù)測(cè)前列腺癌生化復(fù)發(fā)水平。最近的一項(xiàng)研究中報(bào)道了PCDH10、SPARC、UCHL1等3種基因啟動(dòng)子的甲基化狀態(tài)可以作為評(píng)估結(jié)直腸癌癥患者的預(yù)后的分子標(biāo)記物，可助于II期結(jié)直腸癌癥患者的治療策略的制定。在早期診斷方面，Lin等[29]發(fā)現(xiàn)了PCDH10甲基化在宮頸刮物中的腫瘤特異性，與高位人類(lèi)乳頭狀病毒檢測(cè)相比，PCDH10甲基化檢測(cè)在浸潤(rùn)性宮頸癌中具有更高的特異性，可作為宮頸刮片檢查的特異性診斷項(xiàng)目。在大腸癌，Danese等[30]報(bào)道了PCDH10啟動(dòng)子甲基化在早期結(jié)直腸癌患者的血漿甲基化率與腫瘤組織甲基化率正相關(guān)，提供了從生物角度調(diào)節(jié)組織和血漿甲基化譜一致性的新視角。在靶向治療方面，研究發(fā)現(xiàn)PCDH10表達(dá)下調(diào)的急性淋巴細(xì)胞性白血病細(xì)胞株對(duì)白血病特異性藥物的敏感性降低[31]，而出現(xiàn)PCDH10甲基化的T細(xì)胞和B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞表現(xiàn)出阿霉素抵抗[11]，這就表明該基因的甲基化狀態(tài)有助于預(yù)測(cè)某些腫瘤對(duì)化療藥物的反應(yīng)，為治療方案的選擇提供新的證據(jù)，同時(shí)PCDH10可作為腫瘤治療的潛在靶基因。

5 總結(jié)

目前的研究證實(shí)PCDH10啟動(dòng)子甲基化下調(diào)與多種惡性腫瘤臨床病理參數(shù)及預(yù)后密切相關(guān)，因此PCDH10甲基化狀態(tài)可作為惡性腫瘤早期診斷及預(yù)后評(píng)估的依據(jù)。脫甲基化上調(diào)PCDH10表達(dá)的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、浸潤(rùn)、侵襲及轉(zhuǎn)移均受到抑制，因此PCDH10可作為腫瘤治療的潛在靶點(diǎn)。相信深入了解PCDH10在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的分子作用機(jī)制和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，可為惡性腫瘤的早期診斷、靶向治療及預(yù)后評(píng)估提供新的思路。

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（2015-10-22收稿）

R73

A

1006－8147（2016）02-0182-03

郭小凡（1988-），女，碩士在讀，研究方向：胃癌的綜合治療；通信作者：梁寒，E-mail：tjlianghan@126.com。