SFRP1甲基化與DNMT3a和3b過表達(dá)在結(jié)直腸癌中的作用及相關(guān)性研究進(jìn)展

李艷芳 王燕（通訊作者）

（1貴州醫(yī)科大學(xué) 貴州 貴陽(yáng) 550004）

（2貴州省腫瘤醫(yī)院 貴州 貴陽(yáng) 550000）

1.SFRP1甲基化在結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展中的作用

1.1 SFRP1基因結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

SFRP1是SFRPs家族的成員之一，屬于一種分泌型糖蛋白，定位于人染色體8p11.2上。其結(jié)構(gòu)同SFRPs家族其他成員一樣，大約由300個(gè)氨基酸組成，包括一個(gè)N端和一個(gè)C端，N末端富含半胱氨酸域（cysteine-richdomain，CRD）[1]，和引起結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展主要原因的Wnt通路的膜特異性受體蛋白(Frizzled，F(xiàn)ZD) 極為相似，與FZD的胞外CRD有30%～50%同源性[2]，通過與結(jié)直腸癌缺失基因（deleted in colon cancer，DCC）的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡。

1.2 SFRP1甲基化對(duì)結(jié)直腸癌的作用

研究顯示[3]，SFRP1在結(jié)直腸癌細(xì)胞中的過度表達(dá)顯著抑制細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，促進(jìn)了細(xì)胞凋亡，當(dāng)結(jié)直腸癌細(xì)胞中敲除SFRP1后顯著增加細(xì)胞增殖及促進(jìn)遷移和侵襲。Wnt通路能參與結(jié)直腸癌的發(fā)生和發(fā)展，其異常激活是導(dǎo)致結(jié)直腸癌發(fā)生、發(fā)展的主要原因。SFRP1作為Wnt信號(hào)通路拮抗因子，當(dāng)SFRP1表達(dá)下調(diào)時(shí)可導(dǎo)致Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的過度激活，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡減弱及過度增殖，促進(jìn)了結(jié)直腸癌的發(fā)生與發(fā)展。QI等[4]通過檢測(cè)正常腸粘膜、腺瘤及結(jié)直腸癌中SFRP1 mRNA表達(dá)水平發(fā)現(xiàn)，SFRP1表達(dá)減少與SFRP1基因異常甲基化相關(guān)。齊健等[5]研究發(fā)現(xiàn)，SFRP1基因在正常大腸黏膜不存在甲基化，但結(jié)直腸癌及癌旁組織中均發(fā)生甲基化，且在癌組織中的甲基化率達(dá)80%以上。董麗鈞等[6]在結(jié)直腸癌患者的血清中也發(fā)現(xiàn)SFRP1啟動(dòng)子區(qū)高度甲基化修飾。吳瓊等研究[7]顯示，SFRP1基因啟動(dòng)子的超甲基化狀態(tài)與結(jié)直腸癌的進(jìn)展密切相關(guān)，其表達(dá)情況可能作為診斷結(jié)直腸癌的重要指標(biāo)。

2.DNMT3a、3b過表達(dá)在結(jié)直腸癌中的作用

2.1 DNMT3a、3b的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

目前已明確的DNMTs包括三個(gè)活動(dòng)形式，即DNMT1，DNMT3a和DNMT3b。其中DNA甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT3a和DNMT3b是通過用細(xì)菌的二型甲基轉(zhuǎn)移酶序列，在表達(dá)序列標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)（dbES）中篩選發(fā)現(xiàn)[8]。DNMT3a 基因位于2p23.3，由23個(gè)外顯子和可做選擇性拼接的外顯子組成，DNMT3b 基因位于20p11.2，具有23個(gè)外顯子和一個(gè)可作選擇性轉(zhuǎn)錄作用的外顯子。DNMT3a、DNMT3b均為從頭甲基轉(zhuǎn)移酶，通過胚胎著床期和生殖細(xì)胞分化過程中DNA甲基化活性植入，負(fù)責(zé)建立DNA甲基化模式的產(chǎn)生，參與DNA甲基化的從頭合成[9]。

2.2 DNMT3a、3b過表達(dá)與結(jié)直腸癌的關(guān)系

DNA甲基轉(zhuǎn)移酶參與腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移及血管生成等多個(gè)方面。近年發(fā)現(xiàn)，DNMTs在多種腫瘤組織和細(xì)胞系表達(dá)水平升高。劉鐵權(quán)等[10]研究發(fā)現(xiàn)，DNMT3a在結(jié)直腸癌中的表達(dá)明顯高于正常黏膜和腺瘤。Schmidt等發(fā)現(xiàn)[11]，DNMT3b在大腸癌中也出現(xiàn)過表達(dá)。Mostafa等[12]通過檢測(cè)結(jié)腸癌細(xì)胞株中DNMT3a和DNMT3b mRNA水平發(fā)現(xiàn)，各腸癌細(xì)胞株中DNMT3a、3b的表達(dá)水平均升高，提出了DNMT3a和DNMT3b過表達(dá)可能參與了結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展。

3.SFRP1甲基化與DNMT3a、3b過表達(dá)的相關(guān)性

DNMTs是DNA甲基化的關(guān)鍵酶，具有調(diào)控DNA甲基化的作用。目前研究發(fā)現(xiàn)，SFRP1異常甲基化與DNMT3a、3b過表達(dá)均參與結(jié)直腸癌發(fā)生及發(fā)展，但對(duì)于兩者之間可能存在的相關(guān)性尚未報(bào)道。部分對(duì)DNMTs過表達(dá)與DNA甲基化兩者關(guān)系的研究結(jié)果存在一定爭(zhēng)議。一些研究表明，在結(jié)直腸癌中DNMTs過表達(dá)與DNA CpG島甲基化有顯著關(guān)系。其他的研究則沒有明顯觀察到DNMTs過表達(dá)和啟動(dòng)子甲基化或大腸癌的腫瘤抑癌基因啟動(dòng)子高甲基化之間的關(guān)聯(lián)性。Mostafa等[12]研究顯示，DNA甲基轉(zhuǎn)移酶過表達(dá)與整體DNA甲基化存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，但不與特定基因CpG島甲基化相關(guān)。Shanxin Lia等[13]發(fā)現(xiàn)，SFRP1和DNMTs在腫瘤和正常組織中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，DNMTs表達(dá)上調(diào)時(shí)SFRP1表達(dá)下調(diào)。但針對(duì)SFRP1異常甲基化與DNMT3a、3b過表達(dá)的具體相關(guān)性的研究尚未明確。有研究發(fā)現(xiàn)[14]，結(jié)腸癌細(xì)胞經(jīng)DNMTs抑制劑5-氮雜2’-脫氧胞苷（5-Aza-CdR）處理后，SFRP1基因的表達(dá)增加，甲基化降低，而DNMT3a、DNMT3b的表達(dá)隨5-Aza-CdR呈劑量依賴性顯著降低，對(duì)此推測(cè)DNMT3a、3b過表達(dá)與SFRP1異常甲基化可能呈負(fù)相關(guān)性。

4.展望

DNMTs抑制劑預(yù)防和治療結(jié)直腸癌是近年來的研究熱點(diǎn)，若能進(jìn)一步明確SFRP1甲基化與DNMT3a、3b過表達(dá)之間的相關(guān)性，可為DNMTs抑制劑應(yīng)用于臨床治療結(jié)直腸癌提供更充分的理論依據(jù)。