临床与实验病理学杂志J
Clin Exp Pathol
2010
Jan;26(1)
・91・
分乳腺癌细胞系,提示APC基因启动子区甲基化不仅与结
直肠癌的发生有关,还可能与乳腺癌的发生有关。Virmani
等H副在44%(34/77)的乳腺癌组织和乳腺癌细胞系中检测
到APC基因lA启动子异常甲基化,提示这种异常甲基化可
能与乳腺癌的发生有关。APC基因是与肿瘤发生发展相关
的抑癌基因,其变异可导致B.catenin在胞清内聚集并转位
到细胞核内启动细胞增殖相关基因的转录,引起wnt信号
通路异常,导致肿瘤发生发展。
2.7
RUNX3基因RUNX3基因最初被命名为急性髓性白
细胞2基因,后被称作为多瘤病毒强化因子结合蛋白2基
因,核心结合因子硇基因位于人1号染色体断臂三区6带
(1p36.1)。RUNX3蛋白负责TGF-B信号通路下游的一个
转录因子。当RUNX基因表达受抑制时,影响TGF-13信号
通路的转导,从而诱导肿瘤的发生,目前研究已经发现许多
肿瘤中存在RUNX3失活,其失活的机制主要为基因启动子
区域CpG岛的甲基化。启动子所含的CpG岛的5 7-mc会阻
碍转录因子复合体与DNA结合,导致基因失活。杜金荣
等¨刮对40例乳腺浸润性导管癌和乳腺增生病组织的检测
中发现40例乳腺浸润性导管癌组织中RUNX3基因启动子
甲基化频率是47.5%,15例乳腺增生病组织中均未发现甲
基化,表明RUNX3基因启动子甲基化参与了乳腺癌的发生。
3
Micro
RNA
表观遗传学和miRNAs在将来是两个很重要的研究方
向,它们之间关系才刚刚被了解。MicroRNA又称miRNA,微
RNA,即为长度为22 nt左右的5’端带磷酸基团、3’端带羟基
的非蛋白编码的调控小RNA家族。它是含有茎环结构的
miRNA前体。经过Dicer加工之后的一类非编码的小RNA
分子(21-23个核苷酸)。MicroRNA在细胞的生长和发育过
程的调解过程中起着多种作用,目前只了解到一小部分
MiRNA,最近的研究发现miRNA与肿瘤的形成,癌症发生密
切相关。miRNA一方面有癌基因作用,比如敲掉致癌miR-
NA
miR-21能够触发培养的恶性胶质瘤细胞凋亡Ⅲ1。其他
的致癌的miRNAs也存在,比如乳腺癌中MiR-155较正常组
织高表达拉“。这些致癌miRNAs能够作为治疗癌症的重要
靶点,敲掉这些miRNAs能够阻止癌症的生长;另一方面有
抑癌基因的作用,研究表明下调miRNA亚群揭示了miRNA
的肿瘤抑癌功能m国J,比如靶向miR.15/miR.16可使致癌基
因bcl.2下调,达到抑制肿瘤的目的Ⅲ』。MicroRNAs的let一
7家族是首先证实调解原癌基因的表达,Johnson等∞’发现
肺癌病人的let-7表达显著降低导致Ras蛋白的高表达,这
个实验证实Iet-7MiRNA能够抑制Ras在人类肿瘤细胞系中
的表达。在肺癌中丢失或减少let-7会导致Ras的过度表
达,因而促进细胞的生长和肿瘤的发生,著者因此认为let-7
扮演着抑癌基因角色。
某些miRNA的表达状态受到癌细胞中表观遗传学改变
的控制,研究发现miRNA也有CpG岛结构,从而能被DNA
甲基化调解,改变miRNA的表达。例如研究发现miRNA5’
端DNA高甲基化能解释在肿瘤中下调miRNA的发生机
制Ⅲ∞】。一些新的研究也显示miRNA的表达会受到甲基
化的调控,例如在肺癌中,lIIiR9—1、miR-124a3、miR.148、miR一
152和miR-663都发生了不同程度的甲基化异常(34%一
86%)。研究人员通过分析发现这些miRNA的高甲基化与
一些已知的抑癌基因的甲基化密切相关,同时利用甲基化抑
制剂的作用降低某些miRNA的甲基化水平,从而可以达到
使该miRNA表达上调的目的惮1;在其他一些肿瘤的细胞
中,人们同样观察到了miRNA表达明显地受到其启动子区
甲基化的调控憎J。毫无疑问除了缺失和突变之外,甲基化
状态同样是miRNA表达异常的重要原因之一,这也就意味
着miRNA启动子区的甲基化对于肿瘤的发生同样具有重要
的意义。
4抑癌基因甲基化与乳腺癌的治疗
与其他治疗法不同的是表观遗传治疗不是一种方法,而
是包括任何能修正导致疾病的表观遗传异常的治疗手段,狭
义的表观遗传治疗目前仅限于DNA甲基化和组蛋白去乙酰
化的药物治疗。表观遗传机制造成的异常基因表达与由于
基因突变造成的异常最明显的不同就是前者是可逆的而后
者完全不可逆的。故有可能用脱甲基化的因子重新表达肿
瘤细胞中的DNA甲基化基因,恢复它们的功能。由于CpG
岛高甲基化导致抑癌基因转录失活是一个可以逆转的表观
遗传学基因修饰过程,该逆转(CpG岛去甲基化)可直接恢
复抑癌基因功能。因此通过逆转启动子的甲基化,可使沉默
的基因重新表达,这成为一条肿瘤治疗新靶点有希望的治疗
途径1303。
目前有许多药物被证明具有改变DNA甲基化模式,并
且部分药物正在进行临床实验。通过表观修饰的治疗,患者
可能对化疗、干扰素、免疫治疗更具有敏感性。以DNA甲基
化作用为治疗靶点,低剂量的DNA脱甲基化药物已经在临
床上有效的治疗一些肿瘤,如5.氮杂胞嘧啶核苷(azaciti.
dine,5-Aza-CR)和它的脱氧类似物5一氮杂脱氧胞嘧啶核苷
(5-aza-2'-deoxycy-tidine,5一Aza-CaR)已经证实治疗骨髓增生
异常综合征和白血病ph…。DNA甲基转移酶抑制剂:5-氮杂
胞嘧啶核苷(azacitidine,5-Aza—CR)和它的脱氧类似物5一氮
杂脱氧胞嘧啶核苷(5-aza-2'-deoxycy—tidine,5一Aza—CdR)是有
效的DNA甲基转移酶抑制Ⅲ1,它们通过DNA复制过程中
取代胞嘧啶或与DNMT形成共价键抑制DNMT的两种活性
途径来抑制DNA甲基化。但是这两种药物在水溶液中不稳
定且有毒性,因此在临床应用中存在局限性。
此外已有针对甲基化基因特异性治疗的研究,比如对于
某些低甲基化,高表达的肿瘤相关基因(原癌基因),可以靶
向诱导其启动子甲基化,使其基因沉默;另外siRNA的基因
治疗,RNA干扰已成为1种特异地抑制靶基因表达的有效
工具。siRNA基因治疗成功的关键,除了建立具有高效感染
效率和高度靶向的载体以外,靶点的选择也是重要因素。治
疗的靶点主要包括癌基因、抗癌基因、细胞因子、协同刺激分
万方数据