FSTL1基因在鼻咽癌中的失活机制及功能研究

通过前期采用cDNA microarry对鼻咽癌细胞进行高通量筛查发现，FSL1（follistatin-like 1）在去甲基化处理后其表达上调了18倍。提示FSTL1基因可能是一个鼻咽癌相关肿瘤抑制基因和转移抑制基因，但其下调机制及生物学功能仍不清楚。为此，本项目首先分析鼻咽癌细胞中FSTL1（follistatin-like 1）表达缺失/下调与启动子DNA甲基化的关系；然后采用 siRNA 技术和基因转染技术分别建立FSTL1表达缺失的NP69正常鼻咽上皮细胞系和FSTL1过表达的鼻咽癌细胞系，分析FSTL1表达缺失对正常鼻咽细胞的恶性转化作用，以及 FSTL1表达上调对鼻咽癌细胞的恶性生物学行为及肿瘤转移的影响；项目研究结果不仅有助于揭示FSTL1在NPC 发病中的作用及其机制，而且能为FSTL1用于NPC诊断和治疗提供科学依据。

在本课题研究中，我们阐明了FSTL1基因在鼻咽癌中表观遗传失活的机制，深入验证了其作为鼻咽癌相关肿瘤抑制基因的特性，验证了外源性表达FSTL1可明显抑制鼻咽癌细胞的生长、迁移和浸润能力、克隆形成能力，引起鼻咽癌细胞周期阻滞，诱导细胞凋亡，并抑制鼻咽癌细胞在裸鼠体内的生长。尽管体外应用FSTL1蛋白可以抑制NPC细胞的增殖，但体外FSTL1蛋白处理裸鼠移植瘤未见明显的抑瘤作用。另外，我们用FSTL1蛋白处理鼻咽癌细胞株后，行Cancer Pathway Finder PCR array检测，发现数个受调控的相关基因和通路，提示了FSTL1蛋白做为肿瘤治疗药物的可能。通过血清学检测，我们发现鼻咽癌病例和健康对照组血浆FSTL1蛋白的含量水平无明显改变。在免疫学方面，我们在前期研究中，通过免疫荧光染色发现对比鼻咽部的炎症组织，鼻咽癌组织中FSTL1的表达明显降低；同时鼻咽癌癌巢周围的巨噬细胞并未减少，但巨噬细胞分泌的TNF-alpha和IL1在肿瘤周围的表达明显减少，与FSTL1呈正相关。我们由此推测鼻咽癌细胞通过表观遗传机制导致FSTL1蛋白的旁分泌减少，引起癌巢周边的巨噬细胞功能降低，导致肿瘤细胞的免疫逃避，可能也是FSTL1表观遗传失活的在鼻咽癌中的致癌机制之一。依次为提示，我们成功在体外利用巨噬细胞集落刺激因子诱导人外周血单核细胞分化成巨噬细胞，并用FSTL1蛋白进行处理，发现随着处理时间的延长，细胞培养液上清中巨噬细胞产物IL-1β和TNF-alpha的水平呈上升趋势，处理第7天，细胞培养液上清中IL-1β和TNF-α水平均高于空白处理组，进一步证实了细胞外分泌蛋白FSTL1可通过调控巨噬细胞分泌IL-1β和TNF-α水平，对巨噬细胞起正向调控作用。综上所述，FSTL1基因是新的鼻咽癌相关的候选肿瘤抑制基因，鼻咽癌细胞通过表观遗传学机制，沉默或下调FSTL1基因的表达以促进自身的生长，通过减少FSTL1蛋白的旁分泌以削弱巨噬细胞的免疫作用而实现鼻咽癌细胞的免疫逃避。