DNA甲基化與胃癌的研究進(jìn)展

史艷芹（綜述），馮義朝（審校）

（延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院消化內(nèi)科，陜西 延安 716000）

胃癌是人類最常見的惡性腫瘤之一，嚴(yán)重威脅著人們的健康。在胃癌的發(fā)生過程中，除DNA序列改變外，有表觀遺傳學(xué)研究基因表達(dá)的變化，但不涉及DNA序列的改變。DNA甲基化是指由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMT）催化，將活性甲基從S-腺苷甲硫氨酸轉(zhuǎn)移到胞嘧啶C5位上，形成5-甲基胞嘧啶的化學(xué)修飾過程，是一種表觀遺傳修飾。最近的研究證明，在正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞侵襲性不斷增強(qiáng)的過程中，表觀遺傳學(xué)的改變，特別是基因的異常甲基化在腫瘤的發(fā)生與演進(jìn)過程中發(fā)揮重要作用［1-3］。近年來，對胃癌DNA異常甲基化的研究逐漸成為熱點(diǎn)。本文對胃癌相關(guān)基因甲基化狀態(tài)的研究進(jìn)展以及去甲基化藥物的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述，為尋找胃癌早期診斷的分子標(biāo)志物及干預(yù)治療的靶點(diǎn)提供新的思路。

1 胃癌相關(guān)基因甲基化

1.1 脆性組氨酸三聯(lián)（FHIT）基因

FHIT基因是抑癌基因［4］，位于人類染色體3q14區(qū)上，其cDNA由10個外顯子組成，外顯子5～9組成1長約500 bp的開放型閱讀框，編碼1個由147個氨基酸組成的相對分子量為168000的蛋白。該基因表達(dá)參與一系列的細(xì)胞進(jìn)程，包括對細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡和微管活動的調(diào)節(jié)等。由FHIT基因啟動子區(qū)高甲基化導(dǎo)致的表達(dá)靜默被認(rèn)為是引起胃癌發(fā)生的分子機(jī)制，并且已經(jīng)在胃癌組織中得到了證實(shí)。胡宏波等［5］研究發(fā)現(xiàn)，74例胃癌組織中有38例發(fā)生甲基化，甲基化率為51.4%，而FHIT基因在正常胃黏膜組織中均未出現(xiàn)甲基化陽性片斷。戴觀榮等［6］研究的88例胃癌組織中，有35例發(fā)生了FHIT基因甲基化，陽性率為40%，53例表達(dá)FHIT蛋白，陽性率為63%。此外，F(xiàn)HIT基因在低分化胃癌中的甲基化頻率顯著高于高分化胃癌中的甲基化頻率。

1.2 Ras基因

Ras基因相關(guān)領(lǐng)域家族（RASSF）是2000年發(fā)現(xiàn)的一種SF1A甲基化可能是癌的特異性。Guo W.等［7］檢測了92例胃賁門腺癌RASSF1A新型抑癌基因，定位于染色體3q21.3，其作用是調(diào)控細(xì)胞增殖和凋亡，其中以RASSF1A基因啟動子區(qū)甲基化的研究較為多見。RASSF1A基因的cDNA全長為1873 bp,包含2個啟動子區(qū)域和6個外顯子，在啟動子區(qū)域有16個CpG位 點(diǎn)，Kang G.H.等［8］檢 測 了290例胃黏膜標(biāo)本中RASSF1A甲基化程度，結(jié)果顯示：胃癌發(fā)生RASSF1A甲基化，而胃腺瘤、腸化生和慢性胃炎中該基因甲基化率極低，提示RAS基因的甲基化率為58.7%，明顯高于癌旁正常組織，且隨著臨床分期的進(jìn)展，RASSF1A基因的甲基化率升高。

1.3 WIF-1基因

WIF-1基因［9］定位于染色體12q14.3，是Wnt信號途徑的拮抗基因之一，全長約200 kb，含10個外顯子，cDNA序列約2014 bp，其編碼產(chǎn)物為WIF-1蛋白。WIF-1基因表達(dá)減少甚至缺失，引起細(xì)胞過度增殖，分化失控，從而引起腫瘤的形成。H.Taniguchi等［10］研究也發(fā)現(xiàn)，在WIF-1蛋白低表達(dá)的胃癌患者中檢測到該基因啟動子區(qū)CpG島發(fā)生了超甲基化，用甲基化酶抑制劑處理后，該基因的活性恢復(fù)。提示W(wǎng)IF-1基因啟動子區(qū)甲基化的發(fā)生是胃癌的頻發(fā)事件，其可能與Wnt通路的異常激活有關(guān)。

1.4 STAT3基因

STAT3基因［11-12］定位于第17號染色體（q21.31），STAT3蛋白是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子與轉(zhuǎn)錄激活子家族的重要成員，STAT3蛋白包括7個部分：SH2區(qū)、SH3區(qū)、羧基端第705位的酪氨酸磷酸化位點(diǎn)（Y705）、DNA結(jié)合區(qū)、保守性較差的羧基端、第727位的絲氨酸磷酸化點(diǎn)（S727）和保守的氨基酸序列。Yu L.F.等［13］研究發(fā)現(xiàn)：在胃癌細(xì)胞系中STAT3的活性較正常胃上皮細(xì)胞STAT3明顯升高，在胃癌組織，特別是中、低分化胃癌組織中磷酸化STAT3表達(dá)強(qiáng)度高于鄰近正常胃黏膜。在Ⅱ、Ⅲ期胃癌組織中,磷酸化STAT3表達(dá)強(qiáng)度高于Ⅰ期胃癌組織，提示STAT3在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中起著重要作用。Gong W.等［14］研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織中STAT3表達(dá)與血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），及微血管密度（MVD）有關(guān),可能通過活化VEGF的表達(dá)增加了胃癌的血管表現(xiàn)型，促進(jìn)了胃癌的發(fā)展與轉(zhuǎn)移。

1.5 Syk基因

Syk基因［15-16］由日本學(xué)者首先從 豬脾cDNA克隆出來，其編碼蛋白是一種非受體型酪氨酸激酶，故被命名為脾源性酪氨酸激酶。人Syk基因定位于染色體9q22，Syk蛋白中含有2個串聯(lián)的Src同源功能區(qū)以及一個結(jié)構(gòu)域。Syk有抑制細(xì)胞分裂和增殖的作用，H.Nakashima等［17］用免疫組化法檢測250例胃癌患者Syk表達(dá)，陽性率為42.4%，其表達(dá)與T1期腫瘤、淋巴腫瘤侵襲、靜脈侵襲和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)。Yuan Y.等［18］得出結(jié)論，通過甲基化轉(zhuǎn)移酶抑制劑等方法使Syk重新得以表達(dá)，則可以抑制Syk表達(dá)陰性細(xì)胞的侵襲能力，但不會影響正常細(xì)胞的增殖?？梢奡yk對腫瘤細(xì)胞成瘤能力和轉(zhuǎn)移具有抑制作用。

2 去甲基化藥物的應(yīng)用與胃癌的治療

啟動子區(qū)高甲基化導(dǎo)致的基因沉默是一個可以逆轉(zhuǎn)的過程。因此,改變基因表觀遺傳學(xué)修飾可能成為一種臨床治療腫瘤的新方法，即通過改變沉默基因的狀態(tài)來阻止或者治療腫瘤疾?。?9］。由于DNA甲基化是靠DNMT來維持的，因此，去甲基化藥物主要是指DNMT抑制劑，以5-氮-2’-脫氧胞苷（5’-Aza-CdR）為代表的競爭性核苷酸類甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑，已廣泛應(yīng)用于逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞中的高甲基化，使失活的基因重新表達(dá)［20］。5’-Aza-CdR是第一個被美國FDA批準(zhǔn)上市治療惡性腫瘤的去甲基化藥物，主要用于骨髓增生異常綜合征的治療，在對41例白血病進(jìn)行治療后發(fā)現(xiàn)，其對總體基因組的去甲基化非常有效，超過一半的患者臨床癥狀減輕，進(jìn)行跟蹤調(diào)查研究沒有發(fā)現(xiàn)二次惡性化改變［20］。但至今尚未開展針對人胃癌治療的臨床試驗(yàn)。

3 問題與展望

盡管通過藥物可以暫時的修正DNA甲基化模式，但由于其可逆性的特征，同樣有可能恢復(fù)到原始的甲基化狀態(tài)；另外大劑量給予甲基化抑制劑可能產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng)，甚至加速細(xì)胞惡變，誘導(dǎo)促癌基因的活化，加速腫瘤轉(zhuǎn)移。此外，一種甲基化的抑癌基因可出現(xiàn)在多種腫瘤中，一種腫瘤也可同時出現(xiàn)多種抑癌基因甲基化，如何提高檢測的特異性和治療的靶向性是一個需要解決的難題。

總之，胃癌中腫瘤相關(guān)基因的甲基化檢測已成為分子生物學(xué)研究的熱點(diǎn)，探索以DNA甲基化作為胃癌分子靶向治療的新靶點(diǎn)，利用藥物聯(lián)合和尋找特異性甲基化酶抑制劑對胃癌中的異常甲基化進(jìn)行去甲基化處理，將為胃癌的臨床治療提供新的思路［21-22］。

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