梅琛
摘要:在本研究中我们通过甲基化特异性PCR(MSP)方法:检测Wnt信号通路拮抗基因HDPR1在53例骨髓增生异常综合征(MDS)患者中的甲基化情况,并分析其甲基化与患者临床指标及预后之间的关系,结果:显示HDPR1的甲基化频率为34.0%,同时发现在骨髓原始细胞比例≥5%的患者中HDPR1甲基化阳性率明显增高(P=0.019),并在MDS分型之间存在差异性(P=0.019),与WPSS预后评分有显著相关性(P=0.037),此外HDPR1甲基化组的总体生存时间要短于非甲基化组(P=0.017)。表明MDS患者中存在HDPR1基因一定程度的甲基化,并在MDS疾病进展中发挥重要作用。
关键词:骨髓增生异常综合征;HDPR1;甲基化
骨髓增生异常综合征(MDS)是起源于造血干/祖细胞的一组高度异质性克隆性疾病[1]。有研究发现在MDS中存在抑癌基因的甲基化,并与MDS的转白、预后的有关[2, 3]。Wnt信号通路是一个对细胞的分化和增殖起重要调节作用的途径,而人类Dapper因子1(HDPR1)是爪蟾属中Dapper(Dpr)蛋白的人類同源体,可以抑制Wnt信号通路的传递[4]。目前研究表明Wnt拮抗基因的甲基化改变和Wnt信号通路的异常活化参与了肿瘤的发生和发展[5]。本文将对HDPR1基因在MDS患者中的甲基化情况进行研究,探讨其甲基化改变与患者临床指标及总体生存之间的关系。
1.材料与方法
1.1 研究对象
选取2008年至2010年在本院诊断为骨髓增生异常综合征的患者53例和非肿瘤对照19例。其中男性 31例,女性 22例,中位年龄52岁。所有患者均采取抗凝骨髓液送检,此外加入了MDS急变细胞株(SKM-1)的检测。
1.2 实验方法
甲基化特异性PCR(MSP):基因组DNA抽提及MSP方法见文献[6],甲基化引物序列及反应条件见参考文献[7]。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳,紫外灯下观察。
1.3 数据分析和处理:
所有统计分析均采用SPSS 17.0统计软件,HDPR1甲基化与MDS患者临床指标的关系采用χ2检验。总体生存(OS)时间计算采用Kaplan-Meier方法,比较采用Log-Rank法。P <0.05定义为有统计学意义。
2.结果
2.1 HDPR1基因甲基化与临床指标之间的关系
在53例MDS患者中HDPR1基因甲基化阳性18例(34.0%),甲基化PCR结果见图1。我们将MDS-RA和MDS-RCMD作为低风险组,MDS-RAEB 1型和MDS-RAEB 2型作为高风险组进行比较;根据WPSS评分将极低危组、低危组和中危组作为低风险组,高危组和极高危组作为高风险组进行比较。统计结果分析表明:在骨髓原始细胞比例≥5%的患者中HDPR1甲基化阳性率明显高于骨髓原始细胞比例<5%的患者(P=0.019);而且HDPR1甲基化阳性率还与MDS分型和WPSS预后评分有显著相关性(P=0.019;P=0.037),此外HDPR1基因在平均红细胞容积(MCV)<100fl的患者中甲基化频率明显高于平均红细胞容积(MCV)≥100fl的患者(50.0%和27.8%,P=0.016);但与其他临床指标无明显相关性,详见表1。
2.2. HDPR1基因甲基化与MDS预后的关系
比较HDPR1甲基化情况与MDS患者的总体生存时间发现,甲基化阳性组为20.5个月,阴性组为46.3个月,差异有统计学意义(P=0.017),见图2。
3.讨论
研究表明Wnt信号通路在干细胞的自我更新和增殖中发挥重要作用,因此它的异常激活与肿瘤的发生和发展存在关系[8]。同时Wnt信号通路在调节造血干细胞的生长增殖和分化中也发挥着重要作用,有研究表明在血液肿瘤中引起Wnt信号通路异常激活的主要机制之一是Wnt拮抗基因的甲基化[9]。
HDPR1基因是爪蟾属Dapper蛋白的同系物,其基因定位于人类14染色体,编码由799个氨基酸组成的蛋白质[10]。HDPR1是新近发现的Wnt信号通路拮抗基因,在Tai-on Yan等[7]研究中发现肝癌组织中存在HDPR1表达下调,并与β-catenin积聚存在相关性,进行甲基化分析后发现存在HDPR1启动子区域的甲基化,提示HDPR1甲基化是Wnt信号通路异常激活的主要机制。而在血液系统肿瘤中,也有HDPR1基因甲基化与Wnt信号通路异常活化的报道[9]。本研究结果显示,HDPR1基因在34%的MDS患者中存在甲基化,在骨髓原始细胞比例增高的患者中甲基化阳性率明显升高,并在MDS分型之间存在差异性,表明HDPR1基因可能在MDS疾病进展中发挥重要作用。同时HDPR1基因在WPSS评分高风险组中的甲基化阳性率明显高于低风险组,且甲基化组患者的中位生存时间要明显短于非甲基化组患者,说明HDPR1甲基化提示MDS患者可能有不良预后。此外HDPR1基因在MCV<100fl的患者HDPR1基因甲基化频率明显高于MCV≥100fl的患者,结合Wang[11]报道提示MCV<100fl是MDS患者的独立不良预后因素,表明HDPR1基因甲基化可能参与了MDS疾病的预后分层。
综上所述,HDPR1基因在MDS患者中存在一定的甲基化频率,可能在MDS疾病进展和预后分层中发挥重要作用。
参考文献:
[1] Steensma D P, Tefferi A. The myelodysplastic syndrome(s): a perspective and review highlighting current controversies[J]. Leuk Res,2003,27(2):95-120.
[2] Shen L, Kantarjian H, Guo Y, et al. DNA methylation predicts survival and response to therapy in patients with myelodysplastic syndromes[J]. J Clin Oncol,2010,28(4):605-613.
[3] Aggerholm A, Holm M S, Guldberg P, et al. Promoter hypermethylation of p15INK4B, HIC1, CDH1, and ER is frequent in myelodysplastic syndrome and predicts poor prognosis in early-stage patients[J]. Eur J Haematol,2006,76(1):23-32.
[4] Zhang L, Gao X, Wen J, et al. Dapper 1 antagonizes Wnt signaling by promoting dishevelled degradation[J]. J Biol Chem,2006,281(13):8607-8612.
[5] Griffiths E A, Gore S D, Hooker C, et al. Acute myeloid leukemia is characterized by Wnt pathway inhibitor promoter hypermethylation[J]. Leuk Lymphoma,2010,51(9):1711-1719.
[6] Herman J G, Graff J R, Myohanen S, et al. Methylation-specific PCR: a novel PCR assay for methylation status of CpG islands[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,1996,93(18):9821-9826.
[7] Yau T O, Chan C Y, Chan K L, et al. HDPR1, a novel inhibitor of the WNT/beta-catenin signaling, is frequently downregulated in hepatocellular carcinoma: involvement of methylation-mediated gene silencing[J]. Oncogene,2005,24(9):1607-1614.
[8] Reya T, Clevers H. Wnt signalling in stem cells and cancer[J]. Nature,2005,434(7035):843-850.
[9] Roman-Gomez J, Cordeu L, Agirre X, et al. Epigenetic regulation of Wnt-signaling pathway in acute lymphoblastic leukemia[J]. Blood,2007,109(8):3462-3469.
[10] Katoh M, Katoh M. Identification and characterization of human DAPPER1 and DAPPER2 genes in silico[J]. Int J Oncol,2003,22(4):907-913.
[11] Wang H, Wang X, Xu X, et al. Mean corpuscular volume predicts prognosis in MDS patients with abnormal karyotypes[J]. Ann Hematol,2010,89(7):671-679.