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临床与实验病理学杂志J

Clin Exp Pathol

2010

Jan;26(1)

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

(髑G)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9p2l,全长8.5 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。期。在人乳腺上皮细胞(HMEC)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。),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。Wong等一1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M0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

BRCAl

BRCAI是乳腺癌及卵巢癌特异性抑癌基因,

定位于17q21,迄今为止,BRCAl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BRCA!基因序列完整,但

mRNA水平却下降。提示在散发性乳腺癌中BRCAI除基因

突变和杂合性丢失(1

oss

of

heterozygosity,LOH)外尚有其他

机制。研究发现DNA甲基化可能是BRCAI在散发性乳腺

癌中表达下降或缺失的一种机制。Esteller等¨州在84例无

选择性原位乳腺癌组织中检出ll例(13%)BRCAl基因异

常甲基化,且与髓样癌、黏液腺癌组织分型相关。Showa

等¨¨报道BRCAI基因启动子甲基化与乳腺癌分级有关,

BRCAI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

BBCAl突变的重要机制。

2.3

14-3-3盯基因

14-3-3

or抑癌基因(也叫epithelial

marker,HMEl)定位于lp35,它的主要功能是参与DNA损伤

后修复,使细胞周期停滞于G:期,是负责G: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14-3-3tr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14-3-3cr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。14-3-3 or抑癌基因改变与乳腺

癌的发生的关系极为密切。研究发现14-30 or在乳腺癌中

有着较高的甲基化频率m’13】。Umbricht等[141发现乳腺癌变

过程中14-3—30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,

14-3-3仃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14.3-3盯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

RASSF

IA基因Ras相荚区域家族lA(Ras

associa-

tion domain family

1A.RASSFlA)是2000年发现的一种新型

候选抑癌基(tumor

suppressor

gene。TSG)。近年来的大量

研究表明RASSFI A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3p21.3区域

等位基因缺失(allelie 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。Dammarm

等¨纠通过甲基化特异性聚合酶链反应(methylatlon

specific

PCR,MSP)分析发现5种细胞株中RASSFIA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

RASSFlA基因的突变。应用适当浓度的甲基化抑制剂5-氮

杂-2’一脱氧胞苷(5-aza-2'-deoxycytidine,5-Aza—cdR)处理上

述细胞株,4天后可以观察到RASSFIA的重新表达,提示异

常甲基化是乳腺癌中RAsSnA失活的重要机制。Burbee

等¨刮的研究也取得了类似的结果和结论。他们发现

RASSFlA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RASSFlA基因失活在乳腺癌的发生

中起着重要作用。

2.5

TIMP3基因TIMP3基因位于人类染色体22q12.1-

13.2上,编码一种组织金属蛋白酶抑制物3(tissue

inhibitors

ofmetalloproteinases-3,TIMP3)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(matrix metaUoproteinases,MMPs)的活性。MMPs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MMPs和TIMP3失去

平衡(MMPs增加或TIMI)3减少)将可能导致和促进肿瘤浸

润和转移。在乳腺癌中,TIMP-3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TIMP.

3基因甲基化。杨举伦等¨列的研究结果显示,在MCFl0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,TIMP3基因启动子区均呈高度甲基化

状态,提示TIMP3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(adenomatous砌.

yposiscol,i

APC)是1986年发现的抑癌基因位于人类染色体

5q2l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3×105

的蛋白质。研究发现,APC基因启动子lA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

万方数据