DNA甲基化调控HOXA5在口腔癌中的表达及其肿瘤抑制作用

《Scientific Reports》：HOXA5 silencing via DNA methylation reveals the critical role of HOX gene deregulation in oral carcinogenesis

摘要

HOXA5是HOX家族成员之一，已在多种癌症中被证实具有肿瘤抑制作用。然而，其在口腔癌（OC）中的调控机制和功能角色尚不明确。本研究通过转录组分析和qRT-PCR评估了HOXA5的表达水平，并利用甲基捕获测序和亚硫酸氢钠Sanger测序在包含OPMD、淋巴结阴性（LN(-)）和淋巴结阳性（LN(+)）组的临床队列及体外模型中评估了甲基化情况。使用DNMT抑制剂（DNMTi）和/或视黄酸（RA）考察了DNA甲基化和视黄酸的影响。分别通过双荧光素酶报告基因实验和ChIP-qPCR检测了启动子活性及RARB的占据情况。利用功能实验、全转录组分析和计算机模拟分析评估了异源性HOXA5过表达的效果。结果显示，在OPMD和发育不良的DOK细胞系中，HOXA5表达上调且相对低甲基化；尽管启动子甲基化增加，但在LN(-)或LN(+)肿瘤组织及其配对正常组织间，HOXA5表达无明显差异。在SCC9细胞中，HOXA5表达下调且启动子高甲基化。表达与启动子甲基化之间观察到微弱但显著的负相关关系。DNMTi和/或RA处理可逆转HOXA5的表达。其中HOXA5-EPD2区域的启动子活性最高，并验证了RARB在启动子区域的占据情况。HOXA5过表达可降低细胞增殖、迁移和侵袭能力，同时诱导S期阻滞和细胞凋亡。转录组分析和富集分析揭示了与癌症相关表型相关的通路，而蛋白相互作用和计算机模拟药物敏感性分析则识别出可在口腔癌中进一步研究的候选药物-基因关联。本研究结果支持DNA甲基化在HOXA5调控中的作用，并提示HOXA5在口腔癌中具有肿瘤抑制特性。