皮肤鳞癌组织中SFRPs家族甲基化状态及其作用机制的研究

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目的:检测Wnt信号通路中SFRPs家族SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5基因启动子在皮肤鳞状细胞癌、癌旁组织和正常皮肤组织中甲基化率,探讨SFRPs家族在皮肤鳞癌中甲基化状态及其意义。同时检测三组研究对象中Axin1、CyclinD1mRNA的表达,以及Wnt1和SFRP1蛋白在皮肤鳞癌和正常组织表达,探讨Wnt信号通路中Axin1、Cyclin D1mRNA和Wnt1、SFRP1蛋白在皮肤鳞癌的作用,阐明SFRPs家族甲基化状态与四个因子之间的关系及其在皮肤鳞癌中的发病机制。方法:(1)运用MassARRAY质谱仪EpiTYPER甲基化方法检测40例皮肤鳞癌,癌旁组织和正常皮肤组织SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5基因启动子甲基化状态;(2)运用实时荧光定量RT-PCR(Taqman probe)法检测Axin1和Cyclin D1mRNA在皮肤鳞癌,癌旁组织和正常皮肤组织中的表达;(3)运用免疫组化SP法和Wertenblot方法检测皮肤鳞癌与正常皮肤组织中Wnt1和SFRP1蛋白的表达;(4)运用SPSS17.0软件对皮肤鳞癌,癌旁组织和正常皮肤组织中Wnt1、SFRP1蛋白、Axin1和Cyclin D1mRNA的表达及其与SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5甲基化状态相关性进行分析,并分析其与皮肤鳞癌临床病理学特征的关系,绘制SFRPs家族ROC曲线。结果:(1)皮肤鳞癌组织、癌旁组织、正常组织中SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5基因所研究CpG单位总数为7800个,其中6801个CpG单位可被分析(87.19%),均检测出SFRPs家族甲基化状态在三组研究对象中具有统计学差异的CpG位点以及在不同皮肤鳞癌病理级别具有统计学差异的CpG位点;(2)皮肤鳞癌组织中Axin1mRNA表达低于癌旁组织和正常皮肤组织,Cyclin D1mRNA表达高于癌旁组织和正常组织,Cyclin D1mRNA在不同病理分级表达差异具有统计学意义,Axin1mRNA在皮肤鳞癌不同病理分级表达无统计学意义。Axin1mRNA在皮肤鳞癌组织中呈低表达,Cyclin D1mRNA在皮肤鳞癌组织中呈高表达,两者表达在皮肤鳞癌组织和癌旁组织中无相关性;(3)皮肤鳞癌组织中SFRPs家族检测到31个CpG位点单位甲基化率与Axin1mRNA表达呈负相关;24个CpG位点单位甲基化率与Cyclin D1mRNA表达呈正相关;(4)免疫组化结果表明,Wnt1染色主要位于细胞质呈棕黄色颗粒,Wnt1在皮肤鳞癌中表达阳性率明显高于正常组织;SFRP1蛋白以细胞质内出现棕黄色颗粒染色为阳性(核中亦有少量表达),SFRP1在皮肤鳞癌组织表达阳性率低于正常皮肤组织。Wnt1蛋白表达与皮肤鳞癌组织病理有关,CSCCⅢ级>Ⅱ级>Ⅰ级;SFRP1蛋白在不同病理分级的表达无差异。检测SFRP1有7CpG位点基因高甲基化率与SFRP1蛋白表达呈负相关,与Wnt1蛋白表达呈正相关的8个CpG位点。结论:(1)检测出SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5基因甲基化率在三组研究对象差异具有统计学意义的CpG位点,同时也检测出在皮肤鳞癌不同病理分级中SFRP1,SFRP2,SFRP4,SFRP5基因甲基化率有统计学差异的CpG位点,提示SFRPs家族甲基化状态可能在皮肤鳞癌发生与演进中起重要的作用,这些CpG位点为皮肤鳞癌表观遗传学研究提供理论依据;(2)Axin1mRNA表达下调和Cyclin D1mRNA表达增高可能与SFRPs家族在皮肤鳞癌组织中呈高甲基化状态有关,Cyclin D1可作为恶性转化的指标之一对临床早期诊断,基因治疗及预后判断具有指导意义,两者之间的关系仍需进一步探讨;(3)Wnt1与SFRP1在皮肤鳞癌和正常组织中表达差异,与鳞癌组织的病理分级有关,提示Wnt1与SFRP1可能参与了皮肤鳞癌的发生发展。SFRP1基因启动子高甲基化状态引起其基因失活导致染色质结构异常,从而SFRP1蛋白表达减少或缺失;(4)SFRP1中CpG11位点高甲基化率对皮肤鳞癌的识别率更高,为皮肤鳞癌早期诊断提供一定的理论基础。
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