DNA甲基化与胃癌的研究进展

史艳芹（综述），冯义朝（审校）

（延安大学医学院附属医院消化内科，陕西 延安 716000）

胃癌是人类最常见的恶性肿瘤之一，严重威胁着人们的健康。在胃癌的发生过程中，除DNA序列改变外，有表观遗传学研究基因表达的变化，但不涉及DNA序列的改变。DNA甲基化是指由DNA甲基转移酶（DNMT）催化，将活性甲基从S-腺苷甲硫氨酸转移到胞嘧啶C5位上，形成5-甲基胞嘧啶的化学修饰过程，是一种表观遗传修饰。最近的研究证明，在正常细胞转化为肿瘤细胞以及肿瘤细胞侵袭性不断增强的过程中，表观遗传学的改变，特别是基因的异常甲基化在肿瘤的发生与演进过程中发挥重要作用［1-3］。近年来，对胃癌DNA异常甲基化的研究逐渐成为热点。本文对胃癌相关基因甲基化状态的研究进展以及去甲基化药物的临床应用进行综述，为寻找胃癌早期诊断的分子标志物及干预治疗的靶点提供新的思路。

1 胃癌相关基因甲基化

1.1 脆性组氨酸三联（FHIT）基因

FHIT基因是抑癌基因［4］，位于人类染色体3q14区上，其cDNA由10个外显子组成，外显子5～9组成1长约500 bp的开放型阅读框，编码1个由147个氨基酸组成的相对分子量为168000的蛋白。该基因表达参与一系列的细胞进程，包括对细胞周期调控、细胞凋亡和微管活动的调节等。由FHIT基因启动子区高甲基化导致的表达静默被认为是引起胃癌发生的分子机制，并且已经在胃癌组织中得到了证实。胡宏波等［5］研究发现，74例胃癌组织中有38例发生甲基化，甲基化率为51.4%，而FHIT基因在正常胃黏膜组织中均未出现甲基化阳性片断。戴观荣等［6］研究的88例胃癌组织中，有35例发生了FHIT基因甲基化，阳性率为40%，53例表达FHIT蛋白，阳性率为63%。此外，FHIT基因在低分化胃癌中的甲基化频率显著高于高分化胃癌中的甲基化频率。

1.2 Ras基因

Ras基因相关领域家族（RASSF）是2000年发现的一种SF1A甲基化可能是癌的特异性。Guo W.等［7］检测了92例胃贲门腺癌RASSF1A新型抑癌基因，定位于染色体3q21.3，其作用是调控细胞增殖和凋亡，其中以RASSF1A基因启动子区甲基化的研究较为多见。RASSF1A基因的cDNA全长为1873 bp,包含2个启动子区域和6个外显子，在启动子区域有16个CpG位 点，Kang G.H.等［8］检 测 了290例胃黏膜标本中RASSF1A甲基化程度，结果显示：胃癌发生RASSF1A甲基化，而胃腺瘤、肠化生和慢性胃炎中该基因甲基化率极低，提示RAS基因的甲基化率为58.7%，明显高于癌旁正常组织，且随着临床分期的进展，RASSF1A基因的甲基化率升高。

1.3 WIF-1基因

WIF-1基因［9］定位于染色体12q14.3，是Wnt信号途径的拮抗基因之一，全长约200 kb，含10个外显子，cDNA序列约2014 bp，其编码产物为WIF-1蛋白。WIF-1基因表达减少甚至缺失，引起细胞过度增殖，分化失控，从而引起肿瘤的形成。H.Taniguchi等［10］研究也发现，在WIF-1蛋白低表达的胃癌患者中检测到该基因启动子区CpG岛发生了超甲基化，用甲基化酶抑制剂处理后，该基因的活性恢复。提示WIF-1基因启动子区甲基化的发生是胃癌的频发事件，其可能与Wnt通路的异常激活有关。

1.4 STAT3基因

STAT3基因［11-12］定位于第17号染色体（q21.31），STAT3蛋白是信号转导子与转录激活子家族的重要成员，STAT3蛋白包括7个部分：SH2区、SH3区、羧基端第705位的酪氨酸磷酸化位点（Y705）、DNA结合区、保守性较差的羧基端、第727位的丝氨酸磷酸化点（S727）和保守的氨基酸序列。Yu L.F.等［13］研究发现：在胃癌细胞系中STAT3的活性较正常胃上皮细胞STAT3明显升高，在胃癌组织，特别是中、低分化胃癌组织中磷酸化STAT3表达强度高于邻近正常胃黏膜。在Ⅱ、Ⅲ期胃癌组织中,磷酸化STAT3表达强度高于Ⅰ期胃癌组织，提示STAT3在胃癌的发生、发展过程中起着重要作用。Gong W.等［14］研究发现，胃癌组织中STAT3表达与血管内皮生长因子（VEGF），及微血管密度（MVD）有关,可能通过活化VEGF的表达增加了胃癌的血管表现型，促进了胃癌的发展与转移。

1.5 Syk基因

Syk基因［15-16］由日本学者首先从 猪脾cDNA克隆出来，其编码蛋白是一种非受体型酪氨酸激酶，故被命名为脾源性酪氨酸激酶。人Syk基因定位于染色体9q22，Syk蛋白中含有2个串联的Src同源功能区以及一个结构域。Syk有抑制细胞分裂和增殖的作用，H.Nakashima等［17］用免疫组化法检测250例胃癌患者Syk表达，阳性率为42.4%，其表达与T1期肿瘤、淋巴肿瘤侵袭、静脉侵袭和淋巴结转移显著相关。Yuan Y.等［18］得出结论，通过甲基化转移酶抑制剂等方法使Syk重新得以表达，则可以抑制Syk表达阴性细胞的侵袭能力，但不会影响正常细胞的增殖。可见Syk对肿瘤细胞成瘤能力和转移具有抑制作用。

2 去甲基化药物的应用与胃癌的治疗

启动子区高甲基化导致的基因沉默是一个可以逆转的过程。因此,改变基因表观遗传学修饰可能成为一种临床治疗肿瘤的新方法，即通过改变沉默基因的状态来阻止或者治疗肿瘤疾病［19］。由于DNA甲基化是靠DNMT来维持的，因此，去甲基化药物主要是指DNMT抑制剂，以5-氮-2’-脱氧胞苷（5’-Aza-CdR）为代表的竞争性核苷酸类甲基转移酶抑制剂，已广泛应用于逆转肿瘤细胞中的高甲基化，使失活的基因重新表达［20］。5’-Aza-CdR是第一个被美国FDA批准上市治疗恶性肿瘤的去甲基化药物，主要用于骨髓增生异常综合征的治疗，在对41例白血病进行治疗后发现，其对总体基因组的去甲基化非常有效，超过一半的患者临床症状减轻，进行跟踪调查研究没有发现二次恶性化改变［20］。但至今尚未开展针对人胃癌治疗的临床试验。

3 问题与展望

尽管通过药物可以暂时的修正DNA甲基化模式，但由于其可逆性的特征，同样有可能恢复到原始的甲基化状态；另外大剂量给予甲基化抑制剂可能产生严重的不良反应，甚至加速细胞恶变，诱导促癌基因的活化，加速肿瘤转移。此外，一种甲基化的抑癌基因可出现在多种肿瘤中，一种肿瘤也可同时出现多种抑癌基因甲基化，如何提高检测的特异性和治疗的靶向性是一个需要解决的难题。

总之，胃癌中肿瘤相关基因的甲基化检测已成为分子生物学研究的热点，探索以DNA甲基化作为胃癌分子靶向治疗的新靶点，利用药物联合和寻找特异性甲基化酶抑制剂对胃癌中的异常甲基化进行去甲基化处理，将为胃癌的临床治疗提供新的思路［21-22］。

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