综述:甲状腺癌的表观遗传控制:机制与临床前景

【字体: 时间:2025年08月18日 来源:Cell Death Discovery 7

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  这篇综述系统阐述了表观遗传调控在甲状腺癌中的关键作用,涵盖DNA甲基化、RNA修饰(如m6A和m7G)、组蛋白修饰(如H3K27ac和EZH2)及染色质重塑(SWI/SNF复合体)等多层次机制,揭示了HN1/CTCF、METTL3-SETMAR-SMARCA2等通路如何驱动肿瘤去分化和治疗抵抗,并探讨了靶向表观遗传药物(如HDAC抑制剂和METTL3激活剂)的临床转化潜力。

染色质可及性

甲状腺未分化癌(ATC)的致死性与其去分化特性和高转移性密切相关。研究发现,HN1通过抑制CTCF的转录激活,招募组蛋白去乙酰化酶HDAC2,降低CTCF启动子区H3K27的乙酰化水平,从而调控甲状腺分化基因的染色质可及性。这一机制揭示了HN1在ATC去分化中的核心作用,为靶向干预提供了新思路。

染色质重塑复合物

SWI/SNF复合体(含ARID1A、SMARCA4等亚基)的突变在甲状腺癌中频繁出现。动物模型显示,BRAFV600E突变小鼠中Arid1a或Smarcb1的缺失会引发染色质可及性丧失,导致甲状腺谱系基因沉默,且这种状态无法被MAPK通路抑制剂逆转。此外,SWI/SNF功能缺失会增强对EZH2的依赖性,后者通过抑制PAX8表达进一步阻碍细胞分化。

组蛋白修饰

组蛋白乙酰化(如H3K18ac)和甲基化(如H3K36me3)在甲状腺癌中呈现动态变化。例如,SETMAR通过催化H3K36me2/3修饰激活SMARCA2表达,进而增强PAX8和FOXE1等分化转录因子的染色质开放性。相反,EZH2介导的H3K27me3修饰则抑制分化基因表达。HDAC抑制剂(如panobinostat)在临床前研究中展现出诱导钠碘同向转运体(NIS)重新表达的潜力,但临床疗效仍需验证。

RNA修饰

m6A修饰酶METTL3和去甲基化酶FTO/ALKBH5通过调控关键基因(如APOE、CDH12、TIAM1)的mRNA稳定性影响肿瘤进展。例如,FTO下调通过IGF2BP2依赖的机制稳定CDH12 mRNA,促进上皮-间质转化(EMT);而ALKBH5则通过m6A-TIAM1-Nrf2/HO-1轴诱导铁死亡。此外,METTL1介导的tRNA m7G修饰通过TNF-α的密码子偏好性翻译驱动乳头状甲状腺癌(PTC)转移。

DNA甲基化

甲状腺癌中全局低甲基化与CpG岛高甲基化并存。RASSF1、PTEN等抑癌基因启动子的高甲基化常见于低分化癌,而BRAFV600E突变与DNA低甲基化显著相关。DNMT抑制剂SGI-1027在抑制PTC糖酵解和侵袭中显示出治疗潜力。

非编码RNA

环状RNA(如circ_0067934)通过吸附miR-545-3p上调SLC7A11,抑制铁死亡;而ZC3H13调控的hsa_circ_0101050则通过m6A修饰促进PTC恶性表型。

临床应用与展望

靶向表观遗传的联合策略(如METTL3-14-WTAP激活剂+MAPK抑制剂)可能克服ATC的耐药性。抗CD70抗体cusatuzumab可逆转PD-1抑制剂抵抗,而针对NSUN2-m5C-tRNA通路的干预或能抑制恶性翻译重编程。尽管挑战尚存,表观遗传治疗为甲状腺癌精准医疗开辟了新途径。

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