王磊 蘇盈笑

(1.江西護理職業(yè)技術(shù)學院 南昌 330006； 2.江西省胸科醫(yī)院 南昌 330201)

1 RUNX3的結(jié)構(gòu)和功能

人類RUNX3基因定位于染色體lp36,基因含有2個啟動子、6個外顯子和1290bp的開放閱讀框,全長67kb。2個啟動子間距較遠,區(qū)域均含數(shù)個分離的轉(zhuǎn)錄起始點[1]?；蛲怙@子2的附近和外顯子6的起始部位有2個大的保守CpG島。由于基因的轉(zhuǎn)錄主要由啟動子p2操縱,而p2位于外顯子2之前,故理論上p2甲基化的發(fā)生率比啟動子p1高[2]。

RUNX家族基因產(chǎn)物通過調(diào)控一些主要生長信號途徑基因的表達,在細胞分化和增殖方面起重要作用。人類RUNX3蛋白共有415個氨基酸殘基,是由α和β亞單位構(gòu)成的異二聚體。α亞單位含有1個高度保守的runt區(qū),它位于RUNX蛋白的氨基末端,由128個氨基酸殘基組成,包含1個S型免疫球蛋白折疊,介導RUNX蛋白與DNA的結(jié)合,以及蛋白間的相互作用[3];β亞單位由134個氨基酸殘基構(gòu)成,能增強α亞單位與DNA的結(jié)合力,維持其正常功能。RUNX蛋白的羧基端富含脯氨酸和絲氨酸,在轉(zhuǎn)錄方面起重要的調(diào)控作用[4]。

2 RUNX3基因在膀胱癌中的表達

研究表明,在膀胱癌中,存在抑癌基因RUNX3的表達下調(diào),其表達下調(diào)的原因主要是由于其CpG島發(fā)生異常甲基化[5]。

W.J.Kim等[6]報道,在124例膀胱癌組織中RUNX3基因有90例(72.6%)出現(xiàn)異常甲基化,7個膀胱癌細胞株中 發(fā)現(xiàn)RUNX3異常甲基化的有6株(85.7%),并且認為其異常甲基化與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展有密切聯(lián)系。崔軍等[7]也報道76例膀胱移行細胞癌組織中有73.7%(56/76)存在RUNX3基因的甲基化。楊娜等[8]研究了33例膀胱癌患者,發(fā)現(xiàn)RUNX3基因甲基化有2l例(63.7%),3例正常膀胱組織未發(fā)現(xiàn)其甲基化。E.M.Wolff等[9]報道,56.1%(23/41)膀胱癌患者檢測到RUNX3基因出現(xiàn)甲基化,而在相應的正常膀胱組織中RUNX3基因甲基化只有4.3%(2/46)。張志華等[5]發(fā)現(xiàn)RUNX3基因在正常膀胱組織中未發(fā)生甲基化,而在膀胱癌組織中甲基化頻率占46.9%(15/32)。結(jié)果顯示:RUNX3基因CpG島的甲基化是膀胱癌病變過程中的早期事件,RUNX3基因可能成為膀胱腫瘤異常甲基化譜的新成員。

3 RUNX3甲基化在膀胱癌中的意義

E.J.Kim等[10]研究了118例膀胱癌患者,有84例(71.2%)出現(xiàn)甲基化,而且發(fā)現(xiàn)RUNX3基因的表達與膀胱癌患者的生存率有極大關(guān)系。M Suzuki等[11]研究發(fā)現(xiàn)RUNX3在浸潤性膀胱癌中甲基化率51.3%(20/39)高于非浸潤性膀胱癌22.2%(4/18),并且和生存率有關(guān)。D.W.Knapp[12]也有類似發(fā)現(xiàn),并認為檢測RUNX3基因甲基化水平可以作為評估膀胱癌預后的一個可行的生物學指標。

Yu J等[13]通過檢測膀胱癌患者尿沉渣中11種基因的甲基化情況來指導膀胱癌的臨床診斷,其中也包括R U N X 3基因在內(nèi)。結(jié)果顯示,檢測敏感性為91.7%(121/132),準確率為87.1%(115/132),表明RUNX3基因還可能作為膀胱腫瘤尿沉渣DNA甲基化檢測的標志物之一。E.M.Wolff等[9]的研究也顯示RUNX3基因CpG島的甲基化情況還可以作為早期篩查吸煙人群是否患膀胱癌的生物學標記。張志華等[5]報道,隨著腫瘤分級、分期的增加,RUNX3基因甲基化水平逐漸升高。因此,RUNX3基因還可用于指導膀胱腫瘤的早期檢查和疾病監(jiān)測。

4 RUNX3基因和膀胱癌的治療

基因的甲基化是一種由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNA methy1transferase,DNMT)介導的化學修飾過程,也是一個可逆的過程。因此,如果使腫瘤中因甲基化而失活的抑癌基因去甲基化,抑癌基因可以被重新激活,恢復其功能。

崔軍等[14]發(fā)現(xiàn)用不同濃度DNMT抑制劑5-氮-2-脫氧胞苷(5-Aza-dc)處理T24膀胱癌細胞后,因甲基化失活的RUNX3基因出現(xiàn)去甲基化而重新表達,從而恢復其抑癌功能,抑制T24細胞生長并誘導其凋亡的作用。DengT等[15]也有類似發(fā)現(xiàn)。周琦等[16]也認為經(jīng)5-Aza CdR處理后的T24細胞增殖明顯受到抑制,細胞凋亡增加,且細胞凋亡與藥物存在劑量依賴關(guān)系。因此如何去除甲基化成為一個重要的研究課題,也為膀胱腫瘤的治療開辟了一條新途徑。

5 結(jié)語

目前,有關(guān)RUNX3基因的很多方面尚不明朗,仍處于探索中。隨著人們對RUNX3基因的深入研究,將更清楚的了解RUNX3基因在膀胱癌中的表達、調(diào)節(jié)機制及其與腫瘤演進的關(guān)系,這也將有助于我們進一步認識膀胱腫瘤的發(fā)病機制和發(fā)展過程,RUNX3基因也可能成為膀胱腫瘤基因治療的一個新靶點。

[1]Bangsow C,Rubins N,Glusman G,et a1.The RUNX3 gene-sequence,structure and regulated expression[J].Gene,2001,279(2):221～232.

[2]Kato N,Tamura G,Fukase M,et a1.Hypermthylation of the RUNX3 gene promoter in testicular yolk sac tumor of infants[J].Am J Pathol,2003,163(2):387～391.

[3]Coffman JA.Runx transcription factors and the developmental balance between cell proliferation and differentiation[J].Cell Biol Int,2003,27(4):3l5～324.

[4]Yang N,Zhang L,Zhang Y,et a1.An important role for RUNX3 in human L1 transcription and retrotransposition[J].Nucleic Acids Res,2003,3l(16):4929～4940.

[5]張志華,郭柏鴻,車團結(jié),等.RUNX3基因啟動子甲基化與膀胱移行細胞癌發(fā)生的關(guān)系[J].國際泌尿系統(tǒng)雜志,2009,29(3):296～300.

[6]Kim WJ,Kim EJ,Jeong P,et a1.RUNX3 inactivation by point mutations and aberrant DNA methylation in bladder t u mors[J].Ca ncer Res,2005,65(20):9347～9354.

[7]崔軍,宋永勝,于秀月,等.膀胱移行細胞癌Runx3基因的甲基化[J].山西醫(yī)藥雜志,2008,37(11):985～987.

[8]楊娜,李智,段建敏,等.膀胱癌組織RUNX3基因的甲基化改變[J].腫瘤,2008,28(8):702～704.

[9]Erika M.Wolff,Gangning Liang,Connie C,et a1.RUNX3 Methylation Reveals that Bladder Tumors Are Older in Patients with a History of Smoking[J].Cancer Res,2008,68(15):6208～6214.

[10]K i m E J,K i m Y J,J e o n g P,e t a1.Methylation of the RUNX3 promoter as a potential prognostic marker for bladder tumor[J].The Journal of urology,2008,180(3):1141～1145.

[11]M Suzuki*,H Shigematsu1,DS Shames,et a1.DNA methylation-associated inactivation of TGFb-related genes DRM/Gremlin, RUNX3,and HPP1 in human cancers[J].British Journal of Cancer,2005,10(93):1029～1037.

[12]Knapp DW.RUNX3 methylation and the potential to predict the behavior of bladder cancer[J].The Journal of urology,2008,180(3):806～807.

[13]Yu J,Zhu T,Wang Z,Zhang H,et a1.A novel set of DNA methylation markers in urine sediments for sensitive/specific detection of bladder cancer[J].Clinical cancer research,2007,13(24):7296～7304.

[14]崔軍,于秀月,劉勇,等.5-氮-2-脫氧胞苷對T24膀胱癌細胞RUNX3基因去甲基化的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用[J].山西醫(yī)藥雜志,2009,38(1):16～18.

[15]Deng T, Zhang Y. Possible involvement of activation of P53/P21 and demethylation of RUNX3 in the cytotoxicity against Lovo cells induced by 5-Aza-2'-deoxycytidine[J].Life Sci.2009,84(9-10):311～320.

[16]周琦,周祥福,肖運政,等.5-氮-2-脫氧胞苷對膀胱癌T24細胞株RUNX3表達及生物學行為的影響[J].現(xiàn)代泌尿生殖腫瘤雜志,2009,1(4):219～223.