REST基因在乳腺癌中的甲基化状态及其促乳腺癌侵袭的分子机制

乳腺癌是世界范围内妇女最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着女性的身心健康和生命。DNA甲基化在细胞的癌变过程中发挥着重要的作用，已成为表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容。我们的前期研究表明肿瘤抑制子REST基因失活在乳腺癌发生发展中发挥着非常重要作用，而REST基因功能失活是否受其甲基化的调控还有待阐明。故本研究在前期的工作基础上进一步检测抑癌因子REST基因甲基化状态，分析其在乳腺癌发生及发展中的作用，补充完善乳腺癌中REST基因失活的机制，并证实是否去甲基化药物能重新诱导REST分子表达，并抑制乳腺癌细胞的增殖、侵袭等恶性生物学特征，观察其潜在的治疗作用。同时还将深入研究REST抑制乳腺癌细胞侵袭的可能分子机制。以期为乳腺癌的临床治疗和跟踪肿瘤预后方面提供参考，该研究成果将具有重要的临床现实意义。

本课题历时3年，按计划执行，整体而言进展顺利，并初步达到研究预期。抑制元件-1沉默转录因子（Repressor Element 1 silencing transcription factor, REST/NRSF）是抑制细胞中神经元相关基因表达的关键转录因子， 在乳腺癌的发生发展中具有重要作用。本研究发现乳腺癌组织中REST蛋白阳性表达率显著低于癌旁正常乳腺组织及乳腺良性病变，其功能失活可促使乳腺癌细胞增殖加快、而凋亡抗性增加等。进一步分析发现伴有淋巴结癌转移的乳腺癌患者组REST蛋白阳性表达率为57.6%(19/33)，而淋巴结无癌转移组中的阳性表达率为80%(28/35)，淋巴结有癌转移组中的阳性表达率明显低于淋巴结无癌转移组，两者相比差异有显著性(p＜0.05)， REST的表达与乳腺癌淋巴结转移呈负相关。这个结果提示REST表达缺失可能与乳腺癌转移的发生密切相关。乳腺癌患者的DMFS生存曲线比较发现，REST表达较高的患者预后明显交REST低表达的肿瘤患者。为揭示乳腺癌组织中REST蛋白下调的具体机制，我们对REST基因启动子区域的甲基化状态进行了检测，发现部分乳腺癌中REST 表达下调与其基因启动子区的甲基化状态有关（8/42）。此外，临床数据库分析发现部分乳腺浸润性导管癌中REST基因拷贝数下降也可能与其蛋白水平降低有关。体外实验结果也证明甲基化转移酶抑制剂5-Aza-CdR作用细胞后可以诱导REST表达上调，除了进一步通过抑制AKT通路活化抑制细胞增殖，还能够使5-Aza-CdR处理后细胞的周期进展减慢，即细胞周期阻滞于G1期。更有意义的发现是当5-Aza-CdR与化疗药物5-Fu联合运用可更加明显地诱导细胞凋亡，从而明显增加化疗药物的疗效。移植瘤动物模型在体内也证明5-Aza-CdR可抑制移植瘤的生长速度。鉴于REST在乳腺癌侵袭转移中的可能作用，我们进一步对其可能机制进行研究，发现REST可通过间接下调MMP-9的表达而抑制侵袭的发生，同样，5-Aza-CdR处理细胞后MMP-9表达随REST表达上调而下降，从而细胞的侵袭能力受到限制。乳腺癌的转移一直是困扰乳腺癌治疗效果的大问题，如何预防转移的发生是目前乳腺癌治疗中急需攻克的难题，我们初步试验结果提示5-Aza-CdR在抑制乳腺癌侵袭转移中的可能作用，为乳腺癌的治疗提供一个新思路。