DNA核苷酸序列, 通过碱基修饰导 致基因表 达的改 变, 并可

通过细胞分 裂、增殖 而遗 传

, 导致 乳 腺癌 形成 的 分子 基础。

为研究乳腺癌形成 的分子 基础拓 展了另 一条道 路。甲基 化

的

DNA是 突变 热 点 及 DNA 的 异 常 甲 基化 可 使 抑 癌 基 因

( TSG)的表达失活 已被 广泛接 受。抑 癌基因 启动 子区甲 基

化可导致转录沉默而失活

, 故检测肿瘤及其前驱病变中 的抑

癌基因启动子区甲基 化状态 可以探 讨抑癌 基因在 肿瘤发 生

中的作用。研究抑癌基因甲基 化状况

, 有助于阐明乳腺 癌发

生发展可能机制。下 面介绍几 种主要 抑癌基 因甲 基化与 乳

腺癌的关系。

2. 1  p16  1976年初发现, 定位于 9p21, 全长 815 kb有 3个

外显子和

2个 内含子。 p16 是人 类肿 瘤中 最常 见的 抑癌 基

因

, 是细胞周期蛋白激酶 抑制剂, 它通 过结合 并抑 制细胞 周

期依赖的蛋白 激酶

CDK4和 CDK6, 使 Rb 磷酸 化程 度降 低

来调控细胞通过

G

1

期。在人乳腺 上皮细胞

(HM EC) 中, p16

基因

CpG 岛的逐 步甲 基化 使其 逐渐 失活, 从 而促 使 HMEC

突破增生抑制期

(M

0

) , 因此检 测 p16 甲基化 沉默 有助于 判

断乳腺肿瘤的发生。关于

p16基因失活和甲基化 的关系, 在

肿瘤细胞系中研究很 多。

W ong等

[ 9]

用甲基化特异聚合酶链

反 应

(MPCR )研究了 p16基因 CpG岛中 47个 CpG 双核苷酸

的甲基化状 态

, 发现 p16基因 CpG岛中 3个不同区域的 CpG

双核苷酸初 始甲 基化 与

p16 基因 转录 抑 制, 从而 使 HMEC

越过

M

0

期 有关

, 该现象支持 p16 基因启 动子区 域甲基 化使

p16永久沉默这一假说。
2. 2  BR CA1  BRCA1是乳腺癌及卵巢癌特异性 抑癌基因,

定位于

17q21, 迄今 为止, BRCA1在 散发 性乳腺 癌中 尚未 发

现体细胞突 变

, 仅 在极 少量 的 散发 性卵 巢 癌中 发现 突 变 。

并且在很多情况下

, 散发性乳腺癌 BRCA1基因序 列完整, 但

mRNA水平却下 降。提示 在散发性乳腺癌中 BR CA1除 基因

突变和杂合性丢失

( 1oss of heterozygosity, LOH ) 外 尚有其 他

机制。研究发现

DNA甲 基化 可能是 BR CA1 在散发 性乳 腺

癌中表达下降或 缺失的 一种 机制。

Esteller 等

[ 10]

在

84例 无

选择性原位 乳腺癌 组织 中检 出

11 例 ( 13% ) BRCA1 基因 异

常甲 基 化

, 且 与 髓 样 癌、黏 液 腺 癌 组 织 分 型 相 关。 Showa

等

[ 11]

报道

BRCA1基 因 启动 子甲 基 化与 乳 腺 癌分 级 有关,

BRCA1基因启动 子甲基 化使 该基 因失 活, 导致 乳腺 癌患 者

恶性程度高。此外

, 由于甲基化的胞嘧啶可自发的脱氨 基而

突变 为 胸 腺 嘧 啶

, 因 此 异 常 甲 基 化 是 家 族 性 乳 腺 癌 中

BBCA1突变的重要机制。
2. 3 

142323R 基 因   142323 R 抑 癌 基 因 ( 也 叫 ep ithe lial

m arker, HME1) 定位于 1p35, 它的主要功能是参与 DNA 损伤

后修复

, 使细胞周期停滞于 G

2

期

, 是负责 G

2

细 胞周期 检查

点的基因家族成员为

CDK抑制因子。随着 表观遗传学 研究

的深入

, 发现基因启动区甲基 化是 142323R 基因 失活的 主要

机制之一。在原发性膀胱癌、结肠癌和 乳腺癌中

142323cr基

因表达下调

, 原因是该基因第一外显 子区高度甲 基化, 而不

是杂合型缺失、基因突变等。

142323 R 抑癌基因 改变与 乳腺

癌的发生的关系 极为密 切。研究发 现

142323 R 在 乳腺癌 中

有着较高的甲基化频率

[12, 13]

。

Um bricht等

[ 14]

发现 乳腺癌变

过程中

142323R基因启动子甲 基化频率不同, 25例 浸润性乳

腺癌病例

24例高甲基 化。这些 都表 明在散 发性 乳腺癌 中,

142323R 基因启动子甲基化改变是转录下降乃至失 活的重要

原因。研究

142323R甲基化与其 转录的 关系, 有助于 阐明散

发性乳腺癌中抑癌基因失活的表观遗传机制。

2. 4  R ASSF 1A 基因   R as相荚 区域家 族 1A ( R as assoc ia2

tion dom ain fam ily 1A, RASSF1A )是 2000年发 现的一 种新型

候选抑癌基

( tum or suppressor gene。 TSG) 。近年 来的 大量

研究表明

RASSF1A 的失活在肺癌、乳腺 癌、胃肠道肿瘤等多

种实体 瘤的发 生、

发 展中起 着重要 作用。由于

3p211 3区域

等位基因缺失

( alle lic loss) 的现 象, 提示这 一区 域可 能含有

抑癌基因

, 对多种肿瘤的 发生都能起到抑 制作用。 Damm ann

等

[ 15]

通过甲基化特 异性聚 合酶 链反应

( m ethylatlon spec ific

PCR, MSP )分析发现 5种细 胞株 中 RASSF IA 基 周均 发生了

启动 子 区域

CpG 岛的 异 常 甲 基化, 而 突变 分 析 则 未发 现

RASSF1A 基因的突变。应用适当浓度 的甲基化 抑制剂 52氮

杂

22c2脱氧胞 苷 ( 52aza22c2deoxycytidine, 52Aza) CdR ) 处 理上

述细胞株

, 4天后可以 观察到 RASSF IA的 重新表 达, 提示异

常甲基 化 是 乳 腺癌 中

RASSF IA 失 活 的 重 要 机 制。 Burbee

等

[ 16]

的 研 究 也 取 得 了 类 似 的 结 果 和 结 论。 他 们 发 现

RASSF1A 在 正 常 乳 腺 上 皮 细 胞 中 100% 表 达, 而 在 60%

( 15 /25)的 HTB 和 HCC 系列 乳腺 癌细 胞株中 则表 达缺 失。

可见异常甲基化导致的

RASSF1A基因失活在乳腺癌的发生

中起着重要作用。

2. 5  TIM P 3基因   TIMP3 基因 位 于人 类染 色 体 22q121 12

131 2上, 编码一种组织金属蛋白酶抑制物 3 ( tissue inh ibitors

of m eta lloprote inases23, TIM P3) 的 蛋白 质。该 蛋 白在 细 胞外

合成后被分泌到细胞内基质中

, 具 有抑制组织中的基质金属

蛋白酶

( m atr ix m e talloprote inases, MM Ps) 的 活 性。MMP s是

一种细胞外基质降解酶

, 具 有促进肿 瘤生长、浸 润和 转移的

作用。因此

, 肿瘤中或其 周围组织内的 MMP s和 TIMP3失去

平衡

(MM Ps增加或 T IMP3 减少 ) 将可能 导致和 促进 肿瘤浸

润和转移。在乳腺 癌中

, T IM P23的 表达 缺失 与其 启动 子区

域的甲基化程度增高有关

, 而正常乳腺 组织却未 发现 TIMP2

3基因甲基化。杨 举伦 等

[ 17]

的 研究 结果显 示

, 在 MCF 10模

型的增生细胞系、

癌前细 胞系、

导管内癌细胞系、浸润癌细胞

系和转移癌细胞系中

, T IM P3基因启动子区均呈高 度甲基化

状态

, 提示 TIM P3基因失活不仅 在乳腺 癌的浸 润中起 作用,

而且在乳腺癌的发生中起作用

, 可 能是早期诊断乳腺癌和判

断乳腺癌预后的潜在分子生物学标记。

2. 6  APC 基因   结 肠腺瘤 性息肉 病基因 ( adenom atous pol2

yposisco,l iAPC)是 1986年发现的抑癌基因位于人 类染色体

5q21上, 长约 900 kb, 开放 读码区 8 535 bp, 由 15个 外显子

组成

, 编码由 2 843个氨基酸组成的 相对分子质 量为 3 @10

5

的蛋白质。研究发现

, APC 基因启 动子 1A高 度甲基 化及其

所致的转录沉默不仅存在于结直肠腺瘤、散发性结直肠腺癌

及癌旁组织中

, 也存 在于遗 传性乳腺 癌、散发性 乳腺 癌及部

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临床与实验病理学杂志

  J Clin Exp P a thol  2010 Jan; 26( 1)