梁運(yùn)梅，翟天姝，陳桂秋

（1.長春君安醫(yī)院 病理科，吉林 長春130000；2.吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院；3.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 病理科）

表觀遺傳學(xué)的研究表明，腫瘤的形成往往伴隨著抑癌基因啟動子區(qū)域CpG島的異常甲基化修飾。胃癌也是如此。CpG島是指CpG二核苷酸聚集區(qū)域，呈不連續(xù)分布，長度＞200kb［1］。在整個基因組中，CpG島通常位于基因的啟動子區(qū)域，其次CpG島還位于第一外顯子區(qū)域，故又稱5′－CpG 島［2］。CpG島甲基化在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中也扮演著重要角色［3］。其中，CpG島甲基化導(dǎo)致的腫瘤相關(guān)基因沉默是許多腫瘤發(fā)生的重要機(jī)制［4－6］。

1 CpG島與DNA甲基化

CpG島甲基化是一種基因外修飾，它不改變DNA的一級結(jié)構(gòu)并且在細(xì)胞正常發(fā)育、基因表達(dá)模式以及基因組的穩(wěn)定性中起著至關(guān)重要的作用。DNA甲基化是指在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶DNMTS的介導(dǎo)下，二核苷酸中胞嘧啶（C）的第5位C原子上的H被S－腺苷甲硫氨酸提供的甲基取代，使之變成5－甲基胞嘧啶的化學(xué)修飾過程。CpG島最顯著的特征在于其保持嚴(yán)格的非甲基化，約有60%的基因含有非甲基化的CpG島。這些CpG島通常位于啟動子，極少部分靠近基因的3′N端，是基因具有活性的標(biāo)記。啟動子是DNA分子可以與RNA聚合酶特異結(jié)合的部位，轉(zhuǎn)錄開始的部位，是基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)鍵元件之一。腫瘤組織的發(fā)生與其相關(guān)基因啟動子區(qū)域的異常甲基化有關(guān)，即原癌基因低甲基化，則可使其激活；而抑癌基因的高甲基化，即5′端啟動子調(diào)控區(qū)CpG島高甲基化，從而抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄作用，使其失活，而在腫瘤中有些CpG島相關(guān)基因比其他基因更易高甲基化［7－8］。

2 CpG島甲基化與胃癌的發(fā)生

在世界范圍內(nèi)胃癌的發(fā)病率高居第二，在我國更是最常見的消化道惡性腫瘤之一，具有惡性度高、預(yù)后差的特點(diǎn)。胃癌的發(fā)生發(fā)展是一個多因素、多階段、多基因異常的累積過程，目前已檢測出胃癌中多個抑癌基因的CpG島發(fā)生異常甲基化，如p16、hMLH1、THBS1等；這些基因的功能涉及細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、凋亡、DNA的修復(fù)、細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)、細(xì)胞對細(xì)胞或細(xì)胞對基質(zhì)黏附因子和血管生成等多個方面，與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)［9］。同時CpG島高甲基化胃癌更易出現(xiàn)遠(yuǎn)處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，血行轉(zhuǎn)移和更高級的TNM分級［10］。接下來，介紹有關(guān)幾個重點(diǎn)的與胃癌發(fā)生有關(guān)的基因。

2.1 p16基因 P16基因是個候選腫瘤抑制基因，其基因改變、轉(zhuǎn)錄異常和表達(dá)丟失與腫瘤的發(fā)生發(fā)展存在著密切的關(guān)系［11－12］。有研究表明：p16基因在正常胃黏膜組織均未出現(xiàn)甲基化陽性片斷，但在74例胃癌組織中有42例發(fā)生甲基化，檢出率為56.8%。該研究同時指出癌組織中p16基因甲基化表達(dá)與胃癌的TNM分期有相關(guān)性，這提示p16基因甲基化與胃癌侵襲與轉(zhuǎn)移的能力相關(guān)，并且有可能成為臨床判斷胃癌患者預(yù)后的指標(biāo)［13］。

2.2 hMLH1基因 目前已有研究發(fā)現(xiàn)胃癌錯配修復(fù)基因（hMLH1）啟動子區(qū)高甲基化水平，隨著組織病理的增進(jìn)（從慢性胃炎到腸化生，從腺瘤到腺癌）而增加［14］。

關(guān)于hMLH1基因啟動子CpG島甲基化和微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI）與胃癌關(guān)系，有研究表明，MSI胃癌有著特殊臨床病理學(xué)特征：老年女性，胃竇部位，腸型，較少漿膜侵犯，淋巴侵犯罕見，hMLH1基因啟動子CpG島甲基化，有較好的預(yù)后。因此可以得出結(jié)論，hMLH1基因啟動子CpG島甲基化和微衛(wèi)星不穩(wěn)定（MSI）在胃癌中有顯著相關(guān)性，在胃癌早期發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用，對胃癌的鑒別診斷、預(yù)后評價、特殊臨床干預(yù)具有重要的意義，可能成為胃癌早期診斷、評價預(yù)后、指導(dǎo)化療的分子標(biāo)志物［15］。

2.3 THBS1基因與HLTF基因 近年來的研究發(fā)現(xiàn)，THBS1基因的翻譯產(chǎn)物為血管發(fā)生的抑制因子，介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞或細(xì)胞對基質(zhì)的信號傳導(dǎo)，對于細(xì)胞聚集、血管生成及腫瘤發(fā)生有重要作用［16］。有研究報道THBS1基因的CpG甲基化陽性率在胃腺癌（48.4%）、腸化生（34.7%）及胃腺瘤（28.3%）組織中均顯著高于不發(fā)生癌變的慢性胃炎組織。HLTF基因在高度轉(zhuǎn)移和胃腺癌組織中的量明顯高于慢性胃炎組織［17］。兩種基因同時可用于胃癌的鑒別診斷。

2.4 TRF2基因 端粒結(jié)合蛋白TRF2可調(diào)控端粒蛋白的量與長度。Dong W［18］等通過免疫組化的方法，證明TRF2在胃癌組織中比起其在正常組織中的含量多。同時，證實高甲基化可能會導(dǎo)致TRF2的含量在胃癌組織中增加，因此證明高甲基化CpG島對于胃癌的診療具有一定意義。

3 CpG島甲基化與臨床治療

惡性腫瘤DNA甲基化異常具有鮮明特征：腫瘤特異性、基因和組織特異性以及可逆性。因此，DNA甲基化檢測作為一種新的分子生物學(xué)手段將會廣泛應(yīng)用于臨床診斷治療、風(fēng)險評估、病情監(jiān)測、療效評價及預(yù)后判斷。DNA甲基化的可逆性為臨床抗腫瘤治療提供了一種新途徑。

5－氮－2－脫氧胞苷（DAC）是有效的甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑，大劑量使用時因其細(xì)胞毒性而具有抗腫瘤作用，小劑量DAC導(dǎo)致細(xì)胞分化可能與去甲基化和調(diào)控分化的特異性基因再表達(dá)有關(guān)［19］。許多實驗都采用5－氮－2－脫氧胞苷對已明確啟動子甲基化的標(biāo)本進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)其可以使原發(fā)生甲基化的基因去甲基化，并檢測到該基因的蛋白表達(dá)。

4 目前研究問題與展望

迄今為止，對基因的甲基化研究已開展了二十多年，雖然近年來雖然取得了較大進(jìn)展，但實際上目前對DNA甲基化調(diào)節(jié)基因表達(dá)的復(fù)雜性及細(xì)節(jié)仍然了解有限，很多研究結(jié)論也存在互相矛盾之處，尚未達(dá)成一致意見：①各種檢測方法所報道的抑癌基因甲基化的陽性率不盡相同；②某些抑癌基因的甲基化究竟是與腫瘤相關(guān)的還是與衰老相關(guān)的爭論不一；③抑癌基因的甲基化究竟通過什么通路導(dǎo)致腫瘤發(fā)生等等［20］。

因此進(jìn)一步探討DNA甲基化與DNA修復(fù)、基因組穩(wěn)定性和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等的關(guān)系，了解DNA甲基化如何建立和維持的機(jī)制及對去甲基化藥物的研究等，有助于闡明腫瘤形成的原因，建立新的腫瘤治療方案。相信對甲基化機(jī)制的不斷研究將會為認(rèn)識腫瘤發(fā)病機(jī)制以及未來臨床腫瘤分型、預(yù)后判斷及早期診斷提供廣闊前景。

［1］徐國茂，CpG島甲基化和人類腫瘤［J］.綜述報告，2008，17（9）.

［2］周永寧，徐采樸，房殿春.CpG島甲基化與胃腸道腫瘤［J］.世界華人消化雜志，2003，11（1）：65.

［3］Palii S S，Robertson K D.Epigenetic control of tumor suppression［J］.Crit Rev Eukaryot gene Expr，2007，17（4）：295.

［4］顧立萍.CpG島甲基化表型與胃癌［J］.中國腫瘤臨床與康復(fù)，2008，15（2）：178.

［5］Choi IS，Wu TT.Epigenefic alterations in gastric carcinogenesis［J］.Cell Res，2005，15（4）：247.

［6］Joo JK，Kim SH，Kim HG，et al.CPG methylation of trsnscription factor 4in gastric carcinoma［J］.Ann Surge Oncol，2010，17（12）：3344.

［7］Jeltsch A，Beyond Watson，Crick.DNA methylation andmolecular enzymology of DNA methyltransferases［J］.ChemBiochem，2002，3（4）：274.

［8］Cheng X，Roberts RJ.AdoMetdependent methylation，DNA methyltransferases and base flipping［J］.Nucl Acids Res，2001，2（18）：3784.

［9］Sun Y，Deng D，You WC，et al.Methylation of p16CpG islands associated with malignant transformation of gastric dysplasia in a population－based study［J］.Clin Cancer Res，2004，10（15）：5087.

［10］Chen HY，Zhu BH，Zhang CH，et al.High CpG island methylator phenotype is associated with lymph node metastasis and prognosis in gastric cancer［J］.Cancer Sci，2012，103（1）：73.

［11］Zawacka－Pankau J.Enlightened protein Fhittumor suppressor protein structure and function and its role in the toxicity of protoporphyrin IX－mediated photodynamic reaction［J］.Toxicol Appl Pharmacol，2009，241（2）：246.

［12］Prueitt RL，Goodman JE，Valberg PA.Radionuclides in cigarettes may lead to carcinogenesis via p16（INK4a）inactivation［J］.J Environ Radioact，2009，100（2）：157.

［13］賈安平，梁秀蘭，胡宏波 .胃癌中p16基因甲基化及其與胃癌臨床病理特征的關(guān)系［J］.華夏醫(yī)學(xué)，2011，24（3）：254.

［14］Zaky AH，Watari J，Tananbe H，et al.Clinicopathologic Implications of Genetic Instability in Intestinal－Type Gastric Cancer and Intestinal Metaplasia as a Precancerous Lesion Proof of Field Cancerization in the Stomach ［J］.Am J Clin Pathol，2008，（129）：613.

［15］聞旭陽，戴廣海.hMLH1基因啟動子CpG島甲基化，微衛(wèi)星不穩(wěn)定與胃癌［J］.中國醫(yī)藥導(dǎo)報，2011，8（7）：9.

［16］Kang GH，Shim YH，Jung HY，et al.CpG island methylation in premalignant stages of gastric carcinoma［J］.Cancer Res，2001，61：2847.

［17］Guo W，Dong Z，Chen Z，et al.Aberrant methylation of the CpG island of HLTF gene ingastric cardia adenocarcinoma and dysplasis［J］.Cin Biochem，2011，44（10－11）：784.

［18］Dong W，Wang L，Chen X，et al.Upregulation and CpG island hypomethylation of the TRF2gene in human gastric cancer［J］.Dig Dis Sci，2010，55（4）：997.

［19］Liu LH，Xiao WH，Liu WW.Effect of 5－Aza－2＇－deoxycytidine on the p16tumor suppressor gene in hepatocellular carcinoma cell line HepG2［J］.World J Gastroentero，2001，7（1）：131.

［20］張 琦，胡世蓮，沈 干，等 .抑癌基因甲基化與胃癌的研究新進(jìn)展［J］.Chinese Journal of Clinical Healthcare，2006，9（2）.