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细胞色素b5还原酶2 (cytochrome b5 reductase 2,CYB5R2)含有一个铁氧还蛋白还原酶类黄素腺嘌呤二核苷酸结合结构域,属于黄素蛋白的吡啶核苷酸还原酶家族。其参与多种生理反应,如电子运输、氧化还原、脂质代谢、脂肪酸的去饱和延伸以及红细胞中高铁血红蛋白的还原反应等。我们的前期研究发现,CYB5R2基因在鼻咽癌中因启动子区CpG岛DNA高甲基化而转录失活,外源性表达CYB5R2可抑制鼻咽癌细胞增殖、迁移、克隆形成及其在裸鼠体内成瘤的能力,但是其抑癌机制尚未明确。为了进一步探索CYB5R2基因在鼻咽癌发生发展中的作用及其抑癌作用的分子机制,我们通过Human Cancer PathwayFinder PCR Array技术分析外源性表达CYB5R2基因对HONE1细胞中肿瘤相关的6个主要通路中的84个关键基因转录水平的影响,寻找CYB5R2基因抑癌的关键通路。结果显示：外源性表达(:YB5R2基因后HONE1细胞中共有10个基因显著差异表达,其中FAS, CDKN2A, ITGB3, MTSS1和IFNB1基因表达增高,而ITGB5, VEGF,IGF1,TEK和TGFBR1基因表达下调。促凋亡基因FAS的mRNA表达水平上调1.81倍；参与细胞周期控制和DNA损伤修复相关基因CDKN2A的mRNA表达水平上调1.57倍；黏附相关基因如ITGB3,MTSS1的mRNA表达水平上调,分别是1.68倍和1.59倍,ITGB5的mRNA水平下调8.72倍；抗血管生成基因IFNB1的mRNA表达水平上调1.84倍；促血管生成基因如VEGF, IGF1, TEK和TGFBR1的mRNA表达水平下调,分别是1.69倍、1.57倍、10.28倍和1.71倍。我们对10个基因的差异表达用实时荧光定量RT-PCR进行验证,结果与Human Cancer PathwayFinder PCR Array结果趋势一致。我们通过流式细胞凋亡实验、Caspase活性检测实验、细胞周期实验、侵袭小室实验、鸡胚绒毛尿囊膜移植瘤模型实验进一步分析了CYB5R2基因参与调控的下游通路的肿瘤分子生物学机制。结果表明,转染CYB5R2基因的鼻咽癌细胞比转染空载体的鼻咽癌细胞株发生凋亡的细胞数目明显增多,并且细胞中Caspase 8 和 Caspase 9的活性水平增高。转染CYB5R2‘基因的鼻咽癌细胞比转染空载体的鼻咽癌细胞发生周期阻滞的细胞数目明显增多。侵袭小室实验表明转染CYB5R2基因的鼻咽癌细胞中发生侵袭转移的细胞数目比转染空载体的鼻咽癌细胞明显减少。通过鸡胚绒毛尿囊膜移植瘤模型实验,我们发现转染CYB5R2基因的鼻咽癌细胞比转染空载体的鼻咽癌细胞形成的移植瘤体积明显减小、移植瘤周围新生血管所占尿囊膜面积比例明显下降。分析鸡胚移植瘤的组织切片HE染色及免疫组化染色,发现转染CYB5R2基因的鼻咽癌鸡胚移植瘤内新生血管明显减少,VEGF的阳性染色明显减少,说明CYB5R2基因能够抑制鼻咽癌血管生成。综上所述,CYB5R2可以在细胞凋亡、细胞周期调控、侵袭转移能力和血管形成能力等多方面抑制鼻咽癌细胞的肿瘤生物学行为,从而抑制鼻咽癌的发生、发展。