2   鼻咽癌表观遗传学

表观遗传学是基于一种可遗传的非基因序列改变而导致基因表达水平和功能的变化，包括DNA甲基化和染色质构象变化等，其中染色质构象变化主要由染色质组蛋白的修饰作用(乙酰化、磷酸化等)引起。因此，表观遗传学是生命科学中一个普遍而又十分重要的新的研究领域，不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用，而且在肿瘤、免疫等许多疾病的发生和防治中亦具有十分重要的意义。

 2．1   鼻咽癌基因组的甲基化改变

 DNA甲基化是恶性肿瘤最常见的分子改变之一，包括基因组总体甲基化水平降低和某些基因启动区域发生高甲基化。低甲基化通常发生在中度和高度重复序列，包括异染色质DNA重复序列、散布的逆转录转座子、内源性逆转录病毒元件以及部分单一序列（如癌基因等）。通常情况下，癌细胞整体处于低甲基化，但部分管家基因和抑瘤基因启动子的CpG岛区处于高度甲基化。近年来，启动子区域CpG岛高甲基化被认为是恶性肿瘤中抑瘤基因表达沉默的一个主要机制[26，27]。Joseph Kwong 等[28]同时对鼻咽癌中多个基因进行了甲基化检测，发现这些基因在鼻咽癌中发生甲基化的频率分别为：RASSF1A（84%），RARβ2（80%），DAP-kinase（76%），p16（46%），p15（17%），p14（20%），MGMT（20%），GSTP1（3%）；而在鼻咽正常组织中没有检测到这些基因的甲基化改变。由此可见在鼻咽癌基因组中可同时存在多个抑瘤基因5′端CpG岛的高度甲基化。在EB病毒感染的恶性肿瘤中更容易检测到全基因组中CpG岛的高度甲基化，且在头颈部肿瘤中以鼻咽癌发生频率最高[29]。因此，EB病毒感染更有利于癌细胞基因组中高甲基化的发生。事实上，早前大量证据表明，在EB病毒相关的恶性肿瘤基因组中能够检测到EBNA和LMP中5′端CpG岛的高度甲基化[30，31]，这种甲基化不同于一般的沉默抑瘤基因的表达，而是可能在维持EB病毒对NPC的潜伏感染状态发挥重要作用[32]。不仅如此，EB病毒的LMP在NPC中可通过活化DNA甲基转移酶而增加E-cadherin启动子CpG区的甲基化水平，从而下调其表达水平[33]。近年来，越来越多的基因在鼻咽癌基因组中检测到了5′端CpG的高甲基化，如RIZ1[34]，TSLC1[35]，TIG1[36]，CHFR[37]，THY1[38]，WIF-1[39]等，这些基因启动子区域的高甲基化影响基因转录活性，导致其表达水平的下调，从而影响其参与的信号转导通路。由此可见，在鼻咽癌基因组中出现了大量抑瘤基因的启动子区域的高甲基化，但暂无资料显示其它区域的低甲基化水平。

2．2   鼻咽癌组蛋白的修饰作用

导致基因失活的表观遗传机制除了主要包括DNA 甲基化外，还包括组蛋白乙酰化和染色质高级结构中其他成分的修饰, 这些修饰影响染色质构型, 导致基因转录调控失常, 从而致癌。研究表明核心组蛋白的乙酰化和去乙酰化与基因调控密切相关,负责组蛋白乙酰化和去乙酰化的是一对功能相互拮抗的蛋白酶—组蛋白乙酰化转移酶(HAT) 和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)。HAT能够乙酰化组蛋白氨基末端，舒展核小体结构，激活基因转录；而HDAC 的功能相反,抑制基因转录。特定基因的表达状态取决于被转录因子定位于靶基因启动子上的HAT 和HDAC 间的动态平衡。Bromodomain作为一种重要的信号分子结构域，可特异性地与组蛋白末端乙酰化的赖氨酸位点结合，将核内组蛋白乙酰化信号传递给转录相关的蛋白质复合物，通过改变染色质的构象并协调多个转录复合物与染色质模板的有序结合，从而共同参与信号依赖性的、非基础性的基因转录调控[40，41]。

BRD7是我室自主克隆的一个鼻咽癌抑瘤基因，属bromodomain蛋白家族的一个成员，能够与乙酰化组蛋白H3结合，影响基因的转录调节功能。在乙酰化酶抑制剂TSA作用下，降低了组蛋白H3的乙酰化水平及与BRD7的结合能力。说明组蛋白的乙酰化水平影响BRD7在鼻咽癌中转录调节功能和细胞生物学功能的发挥[42]。Sp1/ KLFs是参与真核细胞转录的高度相关锌指蛋白，与共抑制/激活因子相互作用参与基因的转录调节。研究表明组蛋白乙酰化和去乙酰化可能是Sp1/KLFs 蛋白，是激活/抑制因子的功能转换开关。组蛋白去乙酰化酶特异性抑制因子HDAC1的过度表达通过TSA可明显抑制KLF4启动子的转录活性[43]。由此可见组蛋白的乙酰化状态与基因的表达水平和转录活性密切关联。