文摘
DNA甲基化是一个生理上介绍了表观遗传改变,当一个甲基的CpG二核苷酸基因调控序列的DNA。然而,大多数的口腔癌有定义良好的癌前阶段;很少有临床和形态学参数检测和信号癌前恶性肿瘤的进展。DNA甲基化形式是动态的和可逆的,让他们适应环境或治疗性变化。我们做了一个广泛的调查,以编译的数据支持异常的DNA甲基化形式作为预测可能的生物标志物。据两位纵向研究中,p16是相当高甲基化在癌前病变发展为癌症病灶萎缩。本研究的大部分研究检查了微小的横断面研究缺乏验证和不足指定的对照组。现有证据表明,DNA甲基化序列相关,可以作为诊断生物标记行动发展;然而,样本大小和研究设计的限制,很难得出明确的结论。强有力的研究,包括广泛的epigenome-wide甲基化扫描与纵向监测行动,有必要在本研究为了证实了最近发现的信号和发现新的风险位点与疾病进展的分子通路。
1。介绍
口腔癌(OC)是一个重要的公共卫生问题在亚洲大部分地区,随着东欧和西欧的一些地区,加勒比地区,美拉尼西亚,和拉丁美洲1- - - - - -4]。而高流行地区在亚洲(孟加拉国、斯里兰卡、巴基斯坦、印度和两岸)占超过3理查德·道金斯(37.5%)的整体世界苦难(1),最近的时间表示增加的发病率在美国和部分欧洲,特别是英国(英国)5- - - - - -7]。每年,超过数百万的新病例记录在世界更发达的地方8),流行在年轻人中(6,9]。
通过一系列histo-pathological OC生长顺序改变(增生性发育异常的,正常的,和癌症原位)之前进行侵入性疾病(10- - - - - -12]。口服癌前期(OPC)可能很快诊断视觉在口腔和口腔是方便可及活检和细胞学验证(13]。虽然早期识别显著降低肿瘤精确的疾病和死亡(14),口腔恶性肿瘤往往最终确定,影响5年存在不管进步在治疗5]。特别是高流行地区的国家(15,16]。对口腔癌患者,特别是在最后阶段的疾病,手术是治疗的支柱OC的病人。体外放射治疗和近距离放射疗法作为辅助治疗的黄金标准使用在术后病例个人患有晚期OC。他们都被有效利用为主要的治疗选择与早期OC的开始。虽然有有限的证据关于更好的预后化疗用于治疗患有OC,越来越多的概念的使用化疗结合放疗治疗,手术,以及那些患有先进、复发或转移性颈部和头部肿瘤(17]。
OPC是一个医学上多样化的术语,指的是一些异常(erythroplakia、黏膜白斑病、腭肿瘤扭转烟草使用者)和环境(光化性角化病、黏膜下纤维化和盘状红斑狼疮扁平苔癣),分为潜在恶性疾病(pmd) [18]。在跨度为0.5的-16年里,癌前损伤和发育不良的风险12.3%恶性发展(12]。目前“等等看”的方法监测肿瘤生长是由临床特点诊断周围的难题,验证,和初始治疗的OPC (12]。过度和不足的治疗在患者疾病有重要作用(10,12]。在这种情况下,在确定癌前病变临床病理的研究非常不可预测的风险发展以及表观遗传和基因序列修改信号发展的疾病,疾病的分子标志物的发展是非常有益的初始识别容易可逆的异常,导致更好的诊断和治疗的后果10,12,19]。
DNA甲基化是一个生理上介绍了表观遗传改变,当一个甲基的CpG二核苷酸的基因调控序列的DNA (20.- - - - - -22]。(或多或少)异常甲基化抑制细胞分裂的生理完整性23),是一个机制,通过这个机制,提出生态风险因素,包括吸烟、饮酒,和食品消费,影响疾病风险(24- - - - - -26]。Increased-methylation加强地区(CpG岛)结果的主要肿瘤抑制基因的沉默,包括那些参与DNA修复的过程,细胞周期控制,和细胞凋亡27]。当CpG二核苷酸包含在整个DNA安排hypomethylated,致癌基因,例如细胞周期信号基因被激活(27]。DNA甲基化形式是动态的和可逆的,让他们适应环境或治疗变化(28]。图1显示了兴趣的DNA甲基化在肿瘤生物标志物的诊断。如果动态行为是与肿瘤的生长和发展,它可能是特别有益时精确传感是必要的,与OPC的主要检测一样,可能在一段时间(前进或后退27]。时间模式指示异常甲基化的增加或减少可能有助于预测速度以及恶性的可能性变化和疾病状态的逆转。由于它可能最初诊断意义在OPC开发中,异常的DNA甲基化是一个有前途的替代生物标记发展(29日]。
我们回顾了相关文献对DNA甲基化形式在癌前嘴里擦伤更好地理解DNA甲基化异常的可能的效用对疾病的发展和预后的工具来识别信息空洞领导即将到来的研究在文献中。我们搜查了各种数据库,包括科学PubMed和Web使用关键字“DNA甲基化”和“口腔癌。“本文旨在给DNA甲基化的概述的过程指标口服癌前期。此外,我们还提供其他至关重要的癌症的概述和甲基化指标提供口腔癌的比较分析。
1.1。甲基化在口腔鳞状细胞癌
目前6摄氏度th全球最常诊断肿瘤在男性,无论是报告病例和死亡的数量31日]。自2003年以来,OC成为4th台湾男性最高死亡率的主要原因。2010年,男性死于口腔肿瘤的平均年龄56岁,最小的年龄死男人的十大恶性肿瘤之一。此外,口腔肿瘤的主要原因死亡率和发病率自2005年以来,台湾男性在25至44岁(32]。
口腔鳞状细胞癌(OSCC)占超过90%的口腔恶性肿瘤(3]。在OSCC的早期识别和治疗有良好的预后,人与四期肿瘤有五年存活率仅为30% (33]。尽管的口腔临床检查,OSCC通常是确定在一个高级阶段由于病人未觉察到的任何重大问题(34]。一个简单的工具的发明的早期检测OSCC不仅将提高病人生存,但也减少相关的医疗费用。这突显出关键需要识别生物标志物为初级OSCC的识别。在大多数国家,OSCC的关键风险因素是饮酒和吸烟,OSCC和具体指标与这些生活方式相关特性已被观察到;另一方面,在台湾,OSCC的主要风险因素是槟榔咀嚼,和OSCC生物标志物与槟榔损耗可能会有些改变了从其他相关不良结果(35]。
表观遗传改变,如组蛋白和DNA甲基化变化,负责改变基因表达形式与不同的表型。虽然DNA甲基化是适当的哺乳动物发展所需,异常甲基化序列与各种区分相关疾病相关联,例如,许多种类的人类癌症。研究肿瘤抑制基因启动子甲基化在口腔上皮发育异常的背景下看起来相关,考虑这后生蚀变在OSCC的较高频率(36]。初始细胞表观遗传修饰可能倾斜发展更多的遗传缺陷,允许肿瘤过程继续进行。因此,识别基因甲基化的敏感标记OSCC曝光可能。
现代技术的应用,例如下一代测序和DNA微阵列分析,扩大了DNA甲基化研究的范围除了几个潜在的基因。文献描述各种程序确定启动子甲基化的存在,如焦磷酸测序甲基化分析,PCR methylation-specific (MSP),测定亚硫酸氢盐测序,芯片甲基化分析,并结合亚硫酸氢限制分析;MSP过程占绝大大部分可用的研究。评论的文献[37,38)10 - 12显示广泛的声称这种方法准确度和精密度,从30%到90%不等。
2。在鳞状细胞癌基因的甲基化
尽管化疗和放疗治疗进展、颈部和头部鳞状细胞癌(HNSCC)有很高的死亡率。这主要是由于在遗传异质性疾病的高严重性和形态学水平。目前限制HNSCC预测和治疗是一个缺乏适当方法能够解决疾病的复杂性和多样性。
从历史上看,癌症的分子病理生理学已经瓦解一个基因。许多新颖的高通量分析方法分析信使RNA, DNA和蛋白质在细胞已经启用了更为全面的分子描述肿瘤的基因组。目前已经开发出了完整的高通量技术在HNSCC强调表观遗传和基因活动的角色,经常cooccurring [39疾病的形成和发展。
表观遗传方法包括组蛋白和DNA的变化,这将导致基因抑制基因的方式在不影响他们的基因编码。CpG岛内部升压区甲基化是一个关键基因转录沉默的机制。RARB HNSCC的甲基化,管理,和p16表示主操作,通过甲基化率可比在肿瘤细胞株和实际(40]。
DNA异常甲基化形式在HNSCC用作非常敏感的诊断,风险评估和检测指标。activator GSTP1序列甲基化,管理,p16,和DAPK曾作为分子标识符识别肿瘤细胞DNA血清,与头颈部鳞状细胞癌和超过一半的个人和甲基化肿瘤有类似的表观遗传异常匹配的血清(41]。重亚硫酸盐处理后,先前HNSCC表观遗传学数据来自MSP连锁反应。
16 MSP的成就被认为是由于其增强灵敏度;另一方面,甲基化调查高通量微阵列(39]和multicandidate基因methylation-specific多元ligation-dependent探测器放大(MS-MLPA)应用程序通常取决于精心挑选各种各样的基因,进行一次(42]。
3所示。在其他癌症的DNA甲基化
Upregulation DNMT已经与肺癌的病因学有关。DNMT水平增加癌症的肺可能导致转录激活物的过度表达,损耗控制DNMTs的小分子核糖核酸,和/或缺陷DNMT蛋白酶体分解的一半(43- - - - - -45]。临床数据表明,过度的DNMT1较差有关手术切除肺癌患者的生存期(46,47]。除了这些结果,不同的次数是通过启动子甲基化在肺癌安静(43]。大量次数在适当的细胞功能,包括DNA修复(管理)、调节细胞周期(p16) caspase-8,细胞凋亡(DAPK Wnt信号调节(APC)),细胞粘附和入侵(组织metalloproteinase-3拦截器和钙H-cadherin),和抑制(snps和CDH13) TIMP-3,入侵。例如,布洛克et al。44]p16的甲基化之间的相关性,确定cdk2A, RASSF1A基因,APC, snps和CDH13与再现和切除手术后一期NSCLC独立的性别、阶段,组织学,或吸烟的历史。同样,新的研究发现p16的甲基化和伴随减少p16外观与贫穷有关存在初始阶段非小细胞肺癌切除术后(45]。顺铂耐药性的同时,IGFBP-3甲基化与非小细胞肺癌(48]。
除了它的重要性作为一个预测和预测指标,DNA甲基化已被确定为一个目标治疗DNMT酶的抑制。5-Azacitidine和decitabine 02主要DNMT阻滞剂广泛调查在健康中心49]。当5-azacitidine磷酸化,融入RNA和DNA,进行共价连接的DNMTs DNA,造成在蛋白酶体分解和减少全球的DNA甲基化。这些药物,在大剂量时造成的DNA损伤和减少DNA创造DNA-DNMT二聚体负责他们的直接细胞毒性。decitabine相比,5 - - - - - -阿扎胞苷不是集成到RNA和DNA是因此只选择性的(50,51]。这些药物的hypomethylating财产是最好的成就在小剂量和长期的政府52]。这两种药物显示抗癌功效在临床前动物脱甲基和抑制各种次数,以及p16 (53]。遗憾的是,他们使用作为一个单一的治疗已经显示出可怜的功效在肺癌临床研究54]。
在I / II临床研究阶段,十五个人无法治愈的进步的非小细胞肺癌患者接受高剂量的decitabine(200 - 660毫克/米2不断注入)交付八小时。虽然没有见过过激的反应,04个人保持稳定的疾病超过六个月,和03个人存活至少01年03月,与生活06年和09月01耐心。只有一个病人完成多个周期由于血液学的毒性,这可能减少治疗成功(55,56]。dosage-escalation阶段我研究,完成35个人与实体肿瘤,其中22个患有肺癌,研究decitabine给予低剂量和交付连续72小时。没有客观的反应,尽管03有鳞状细胞肺癌患者在病情稳定。实力雄厚,药效学试验表明,三分之一的患者MAGE-3升高,p16, NY-ESO-1表达式(57]。将进行额外的研究以确定最优序列,剂量,治疗,持续时间和与其他抗癌治疗,除了确定临床有意义的预测和药效学反应指标。
4所示。结论
最初的分子改变口腔致癌作用的表观遗传异常,如异常DNA CpG甲基化模式,静音癌症抑制剂基因和/或引发致癌基因(58- - - - - -60]。这些安排的甲基化与个体的遗传相关概述以及生态风险联系(例如,香烟、食物和酒精)(61年),他们在致癌过程中发生,包括第一阶段之前,任何形态改变(62年,63年]。因此,DNA甲基化形式区分自己是有前途的主要诊断标志。这些发生甲基化变化缓慢,可以可逆响应环境变量,消除危险因素,或早期治疗干预,使他们有吸引力的目标,参与疾病过程(药物基因组学)59]。
我们回顾文献的DNA甲基化和OPC ( 研究后取消)确定证据的现状和评价DNA甲基化的诊断价值作为口腔肿瘤发展的指标。除了一个研究,评估了epigenome-wide甲基化轮廓,几乎每一个研究分析CpG站在肿瘤抑制基因启动子区域。只有三个研究调查了纵向的甲基化模式;代表性的甲基化描述的其他研究资料。
评估的数据发现,少量的基因在细胞周期的控制复杂的(好,p16),细胞凋亡(DAPK)和DNA修复(管理)反复描述的三个或三个以上调查和验证通过epigenome-wide甲基化研究。这些位点似乎有利候选人更多的评估。纵向调查已经表明,发育异常的病变,发展到恶性肿瘤(p16)甲基化水平大于病变,撤退64年,65年),这意味着潜在的甲基化模式在疾病发展的动态变化。甲基化发育异常的阶段的p16经常被认为比nondysplastic pretumor阶段(增生性/角化过的或nondysplastic OPC) [66年]。值得注意的是,p16的发现甲基化可能在延长无复发生存方面指标在嘴和oro-pharyngeal恶性肿瘤(23]。其他位点,例如,mi-RNA基因,钙粘蛋白(一种粘附分子),和各种额外DNA修复基因,检查口腔恶性肿瘤,正在评估在OPC (67年- - - - - -69年]。
虽然locus-specific甲基化分析方法通常用于量化启动子甲基化,高密度阵列使测量异常(海波和超)整个基因组甲基化在单一地点在一个一致的和可再生的方式(70年]。OPC epigenome-wide甲基化研究的新发现了03位点(TRHDE、ZNF454 KCNAB3)已经在任何未知的肿瘤部位,以及验证管理、p16和DAPK基因座。新位置的功能相关性是未知的71年]。
异常甲基化可能是一个生物标志物指示病例治疗的选择(18),特别是癌症位置例如口腔,结肠(13),和子宫颈72年,73年),癌前期阶段已被确认和接受治疗。因为个体差异的病理和解剖特点发展的结肠肿瘤相关疾病(73年),和不同的病理生理形式和无数人类乳头状瘤病毒的传染性病毒导致宫颈肿瘤(74年这些位置),确定甲基化指标比口腔癌[更具挑战性10]。
虽然我们的评估发现一些潜在的想法进一步调查,几项研究在样本大小的限制,研究设计和/或定量数据。最大的早期的研究缺乏社会人口和生活方式的信息风险变量。抽样方法是明显不均匀,特别是关于控制样本的选择。1/3的调查没有披露控制信息或没有设计与控制的试验。控制控制的方式选择上的实验有很大的不同。而匹配控制样本取自同一个人可以用作试图调整可能的混杂因素(75年)与独立的标本,包括使用烟草/槟榔(76年),这种方法并不能促进“癌化的领域”,患者经常被认为OPC (18]。除了一个纵向研究中重复样本收集来自38个受苦人(总 ),所有其他调查适度的样本大小,因此缺乏力量用于重要的说明。许多hypermethylated网站只出版一次,没有尝试验证它们。最后,大多数研究使用横断面设计,无法评估俗人,做因果推理问题。由于这些限制,没有明显的推论还可以为到目前为止发现的任何标记。
另一方面,大多数可用的研究验证亚硫酸氢蚀变和MS-PCR过程来确定甲基化DNA的位置与适当的质量控制方法。此外,大量的调查分析甲基化在活检确诊组织样本。特别是,两个研究调查77年,78年]表明,唾液可能是一个可行的介质非侵入性研究甲基化指标;然而,刘等人。78年)发现唾液(2.8%)有一个减少DAPK甲基化效率比组织(19.5%)或血液(19.5%)(98.8%)(百分之二十九)。甲基化模式随组织(18),一个组织的甲基化模式可以不同于另一个17]。因为甲基化是差异表达的基因来源,组织标本可以显示精确的表观遗传甲基化序列与疾病相关通路(22]。甲基化分析也可以进行整个血液和唾液。不属预定目标的代理将会是一个全血因为它包含各种细胞不同甲基化形式(24]。相反,唾液可能包括食物碎屑,剩下的细胞和细菌(63年]。然而,其他调查显示有利发现使用全血(24)和唾液标本检测极其精确的唾液生物标记物例如KIF1A和EDNRB [63年]。组织和血液样本数据之间的关联也建立了( , 0.001)(78年]。Cytisine残留在DNA甲基化,当他们出现在CG二核苷酸的形状。此外,甲基化的CpG岛是一个甲基的附件5的位置胞嘧啶在基因的启动子区,从而抑制转录DNA(图2)[79年]。
(一)
(b)
当现有的数据尚不清楚时,我们发现一些可靠性相关的位点77年,80年,81年),连同证明动态变化在疾病发展(65年]。一些调查也发现并发mRNA /特异表达蛋白出现在异常甲基化发育不良的口腔癌变前的病变(66年]。根据调查分析甲基化与基因变化形式,例如,删除(82年),异常甲基化可能是第一个分子变化信号疾病起始和发展。这些发现表明甲基化形式可能是有用的作为口癌前病变诊断的生物标志物。大规模的表观遗传修饰甲基化调查的OPC将来需要足够的复制,甲基化和后续数据监禁动态变化资料可能有助于识别健壮的位点定义疾病发展和指导主要检测中重要的窗口。强调的重要性是至关重要的一个合适的研究建议,适当的控制的定义,对质量控制和写作的嘉奖,和各式各样的相关社会人口、生活方式危险因素、临床和组织病理学数据帮助临床相关指标的增长。
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的利益冲突
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