X线上调非小细胞肺癌细胞中Axin表达并增加肿瘤放疗敏感性机制的研究

我们发现并报道了X线能使部分非小细胞肺癌组织和细胞系Axin表达上调并促进细胞凋亡，达到放射增敏的目的。但X线上调Axin转录的机制仍不清楚。我们发现BE1细胞系Axin启动子区CpG岛存在甲基化，结合文献，我们提出：X线可能通过削弱或抑制DNA甲基化及组蛋白去乙酰化使Axin转录活性升高。本研究拟用甲基化特异性PCR等方法检测在递增剂量X线照射及施加DNA甲基转移酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂后，非小细胞肺癌组织和细胞系中Axin启动子区DNA甲基化、组蛋白去乙酰化、Axin表达及相应酶的变化情况，然后分选X线能上调和不能上调Axin表达的细胞系制成裸鼠皮下移植瘤，检测瘤体对X线的敏感性。从表观遗传学角度阐明X线上调Axin表达并增加放疗敏感性的机制，验证X线上调Axin表达是判断非小细胞肺癌对X线敏感与否的有用指标，为表观遗传学在肿瘤放射治疗中的应用展现更为广泛的临床应用前景。

在前期实验研究中，我们报道了X线能使部分非小细胞肺癌组织和细胞系Axin表达上调并促进细胞凋亡，达到放射增敏的目的。但X线上调Axin转录的机制仍不清楚。我们发现BE1细胞系Axin启动子区CpG岛存在甲基化，结合文献，我们提出：X线可能通过削弱或抑制DNA甲基化及组蛋白去乙酰化使Axin转录活性升高。据此，我们用免疫组织化学、蛋白印迹及甲基化特异性PCR等方法检测在递增剂量X线照射及施加DNA甲基转移酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂后，非小细胞肺癌组织和细胞系中Axin启动子区DNA甲基化、组蛋白去乙酰化、Axin表达及相应酶的变化情况，应用流式细胞仪检测瘤体对X线的敏感性,用裸鼠移植瘤实验观察X线、甲基化、去乙酰化对非小细胞肺癌转移的影响。实验结果表明，HDAC1、HDAC2与患者的预后呈明显的负性相关，与淋巴结转移及pTNM分期具有明显的相关性，X线可下调甲基转移酶及去乙酰化酶的表达进入促进Axin的表达，促进细胞凋亡，降低癌细胞的克隆增殖率，明显的起到放射增敏的作用。 根据我们的结果，我们认为，①X线上调Axin转录的分子机制是：X线照射抑制了甲基转移酶及去乙酰化酶活性，进而解除Axin启动子区甲基化或组蛋白去乙酰化状态，使Axin在mRNA水平和蛋白水平表达上调，使其发挥强大的促凋亡作用，增加NSCLC的放射敏感性。X线照射NSCLC组织后，Axin表达上调与否可以作为评价NSCLC对X线敏感与否的指标。②X线照射能够通过改变NSCLC细胞的表观遗传学达到放射治疗的目的。表观遗传学中重要的研究领域——DNA甲基化和组蛋白去乙酰化，在肿瘤放射治疗学领域作用重大。我们的研究成果为表观遗传学在肿瘤放射治疗中的应用展现更为广泛的临床应用前景。