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在全世界范围内,食管癌的发病率在全部恶性肿瘤中排名第8位,其死亡率在全部恶性肿瘤中排名第6位。在世界各地,食管鳞癌都是食管癌的主要病理类型,尤其是在作为食管癌高发区的中国,食管鳞癌占食管癌总数的90%以上。在过去的几十年中,虽然在食管癌的诊疗各方面都取得了较大的进步,但是食管癌的总体生存率仍然没有明显改善,五年总体生存率不足14%。肿瘤的复发和转移是食管癌预后差的主要原因之一。因此,研究食管癌发生发展过程中具体的分子机制,有助于寻找具有临床应用价值的治疗新靶点,为食管癌的治疗提供新的治疗思路和策略。EYA4是一种非巯基蛋白酪氨酸磷酸酶,在哺乳动物的组织器官发育过程中发挥重要作用,并参与DNA损伤修复、细胞凋亡、血管生成等生理过程。近年来有研究表明,EYA基因家族成员在多种肿瘤中存在异常甲基化和表达异常的现象。在本研究中,我们对EYA4基因在食管鳞癌发生发展过程中的作用及其机制进行了初步探讨。我们运用MSP和BSP技术对50例食管鳞癌和癌旁组织以及8株食管鳞癌细胞系中EYA4基因启动子区的甲基化水平进行了检测。结果发现,在食管鳞癌组织中EYA4基因存在普遍的高甲基化现象,其甲基化比率(80%,40/50)明显高于癌旁组织(58%,29/50)。在8株食管鳞癌细胞系中,KYSE30中EYA4基因启动子区为完全非甲基化状态,其余7株细胞系均有不同程度的甲基化,其甲基化比率为87.5%(7/8)。进一步通过实时定量PCR技术分析这8株食管鳞癌细胞系中EYA4 mRNA表达水平发现,KYSE30细胞系高表达EYA4,其余7株细胞系均低表达EYA4。而且在经过5-aza-dC或TSA药物诱导后,食管鳞癌细胞系中EYA4基因的表达水平明显升高。通过慢病毒载体系统在食管鳞癌细胞KYSE30中敲降EYA4基因能够促进肿瘤细胞的迁移和侵袭能力,反之,在食管鳞癌细胞KYSE180和KYSE450中过表达EYA4基因能够抑制肿瘤细胞的迁移。尾静脉注射肺定植的体内实验也证实EYA4基因能够抑制食管鳞癌细胞的远处转移。进一步探讨其机制发现,EYA4能够抑制AKT/GSK3β/slug信号通路的激活,促进E-cadherin的表达,抑制vimentin、MMP2、MMP9和MMP13的表达,从而发挥抑制肿瘤细胞侵袭转移的作用。TGF-β1是食管癌细胞发生EMT过程中重要的诱导因子。在本研究中发现,TGF-β1能够诱导食管鳞癌细胞发生明显的EMT,表现为细胞形态学的变化及EMT相关分子的表达改变,同时伴有EYA4表达的明显减少。深入探讨TGF-β1诱导EYA4表达下调的机制发现, TGF-β1通过上调DNA甲基化酶]DNMT1和DNMT3A的表达,可能诱导EYA4基因启动子区的甲基化,从而下调EYA4的表达水平。而且,在食管鳞癌细胞中,过表达EYA4能够通过抑制]GF-β1诱导的E-cadherin表达下降,vimentin和MMPs表达升高,从而抑制TGF-β1诱导的EMT。此外,在食管鳞癌细胞中,EYA4基因还能促进DNA损伤的修复,抑制顺铂诱导的细胞凋亡,维持基因组DNA的稳定性。综上所述,我们的研究证实,EYA4基因在食管鳞癌组织和细胞系中存在普遍的高甲基化现象,提示EYA4基因可能在食管鳞癌的发病机制中发挥重要作用,有可能成为食管鳞癌治疗的新靶点。