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Nicotinamide N-Methyltransferase

肿瘤

关键词肿瘤 临床研究术语 甲基化酶

词汇介绍

拓展阅读

解析

Nicotinamide   英 /,nɪkə'tɪnəmaɪd/   美 /,nɪkə'tɪnəmɪd/ 

释    义   n. [生化] 烟酰胺;烟碱;尼克酰胺

例   句   He used nicotinamide to tranquilize the animal.  他用烟酰胺使动物镇静。


Methyltransferase   /,meθil'trænsfəreis/

释    义   n. [生化] 甲基转移酶

例    句   DNA production independent of its methyltransferase activity.  DNA生产独立于其甲基转移酶活性。

概述

概述


烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)是由NNMT基因编码的,人体内重要的甲基化酶;该酶是一种S-腺苷-L-蛋氨酸(SAM)依赖性胞质酶,在多种药物以及异型物质的生物转化和解毒中起重要作用,参与这些物质在体内的生物转化。现有研究显示烟酰胺N-甲基转移酶在肥胖和糖尿病代谢相关疾病中发挥重要作用,同时该酶在多种肿瘤中也出现异常表达,可能与肿瘤的发生、发展以及放疗抵抗等密切相关。


生物学特征


上世纪90年代,Aksoy等最早应用cDNA克隆技术在人肝组织中鉴定出了烟酰胺N-甲基转移酶基因,发现其位于11号染色体长臂23.1上,总16500bp,由3个外显子和2个内含子构成。从肝脏分离出的NNMT cDNA总长969bp,开放阅读框长792bp,共编码264bp个氨基酸,相对分子质量为29600道尔顿,其cDNA5’UTR(非翻译区)和3’UTR分别位于外显子I和外显子III5端和3端,3’UTR末端后为poly(A)尾巴。该酶主要存在于细胞质中,正常情况下,其正常表达于人肝脏组织中,而在心、肺、肾、骨骼肌以及胎盘等其他组织中低表达。NNMT是体内重要的甲基化酶,其参与多种药物和外源性化合物的生物转化,可以S-腺苷-L蛋氨酸为甲基供体,诱导烟酰胺(维生素B13)发生甲基化反应,生成N’-甲基烟酰胺(MNAN’-methylnicotinamid)和S-腺苷同型半胱氨酸(SAHS-adenosylhomocysteine),从而影响细胞代谢和基因表达,参与人体的表观遗传,在不改变细胞核DNA序列的情况下,使基因功能发生了可逆的、可遗传的改变,并最终导致表型变化。表观遗传调控在人类疾病表现型差异和疾病进展中发挥重要作用,而对NNMT的研究有可能进一步解释表观遗传调控机制。目前针对NNMT的研究主要集中在肿瘤和部分代谢相关性疾病中,此外,近年研究显示,NNMT在高血压等心脏血管疾病以及肾损伤等疾病中亦具有潜在的诊断及治疗价值。


应用


近年NNMT成为了肿瘤相关研究的新亮点之一。较多研究发现NNMT在多种肿瘤组织中存在高表达,例如甲状腺乳头状癌、肝癌、膀胱癌、非小细胞肺癌以及结直肠癌等,因为其同时在血清中水平上升,因此其或可作为恶性肿瘤的一种新的标志物用于临床诊断。随着研究深入,发现NNMT水平与肿瘤细胞迁移、肿瘤分级具有正相关性,并与肿瘤细胞增殖、侵袭、进展以及分化有关,因此,其对肿瘤转移和预后评估、生存期判断有重要意义,同时还可能肿瘤的放化疗敏感性。


目前其在临床的应用价值主要集中在一下方面:1、肿瘤诊断;现已有较多研究正在探索NNMT作为临床非侵入性肿瘤标志物用于临床诊断。有研究报道NNMT蛋白在口腔鳞状细胞癌患者唾液中含量较正常人显著增高;此外,另有研究表明NNMT在某些肿瘤中的诊断价值甚至高于目前临床常用的肿瘤标志物,例如在一项对113例非小细胞肺癌患者的研究中发现,NNMT在非小细胞肺癌患者的血清中显著升高,且其诊断肿瘤的敏感性由于癌胚抗原(CEAcarcinoembryonic antigen)。2、肿瘤治疗新靶标;现有研究表明NNMT可通过磷脂酰肌醇-3-激酶/丝苏氨酸蛋白激酶(PI3K/AKTphosphatidylinositol 3 kinase/serine-threonine kinase)信号途径促进肿瘤细胞增殖和侵袭;同时NNMT子的激活依赖于信号转导与转录激活因子(STAT3, signal transducers and activators of transcription),干扰STAT3可下调NNMT,并抑制肿瘤细胞生长;可一系列研究均提示NNMT有望称为肿瘤治疗的新靶点。3、用于治疗心脑血管疾病;NNMT与高血压、冠心病等心脏血管疾病也具有密切关系,其代谢产物烟酰胺通过消耗甲基自由基抑制儿茶酚胺的灭活,参与高血压的形成。另外,甲基化反应的产物之一SAH是体内所有SAM依赖的DNA甲基转移酶的抑制剂,它能够引起DNA低度甲基化,而近年来研究发现DNA甲基化修饰与高血压发病密切相关。因此,通过对NNMT活性的调控,可能影响到DNA甲基化程度、同型半胱氨酸水平以及氧化应激等方面,因而在高血压、冠心病和脑血管等疾病的诊断和治疗中有望发挥重要作用。

NNMT silencing activates tumor suppressor PP2A, inactivates oncogenic STKs and inhibits tumor forming ability复制标题

NNMT沉默激活肿瘤抑制因子PP2A,失活致癌STKs,抑制肿瘤形成能力

发表时间:2017-05-01

影响指数:8.9

作者: Kamalakannan Palanichamy

期刊:Clin. Cancer Res.

NNMT activity in the GBM and isogenic cell lines was determined by measuring the concentration of nicotinamide (NA) and methyl nicotinamide (MNA) using LC-MS/MS in the multiple reactions monitoring (MRM) mode. The NNMT expression levels in the cell lines tested corresponded with the concentration of MNA in each cell line. The proliferative potential of NNMT isogenic cell lines was determined using MTT assay. KD cells demonstrated a decreased proliferative potential compared to the WT and OE cell lines. After irradiating the isogenic cell lines, KD cells showed an increased growth inhibition and decreased colony forming ability compared to the other isogenic cell lines. Of note, adding temozolomide to radiation treatment did not significantly increase the growth inhibition of KD cells. Interestingly, western blot analysis demonstrated that the KD cell line expresses a basal level of the apoptotic marker cleaved caspase 3. Overall, this suggests that inhibition of NNMT alone may decrease GBM viability, perhaps as a result of the deactivated pro-survival pathway.

译文

通过在多反应监测(MRM)模式中使用LC-MS / MS测量烟酰胺(NA)和甲基烟酰胺(MNA)的浓度来确定GBM和同基因细胞系中的NNMT活性。测试的细胞系中的NNMT表达水平对应于每种细胞系中的MNA浓度。使用MTT测定法测定NNMT同基因细胞系的增殖潜力。与WT和OE细胞系相比,KD细胞表现出降低的增殖潜力。在照射同基因细胞系后,与其他同基因细胞系相比,KD细胞显示出增加的生长抑制和降低的集落形成能力。值得注意的是,在放射治疗中加入替莫唑胺并未显着增加KD细胞的生长抑制。有趣的是,蛋白质印迹分析证明KD细胞系表达凋亡标记切割的半胱天冬酶3的基础水平。总之,这表明单独抑制NNMT可能降低GBM活力,可能是由于失活的促存活途径。

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