DNA甲基化与骨髓增生异常综合征的研究进展

表观遗传学是指在不改变DNA序列的条件下所发生的可遗传基因表达的变化。DNA甲基化是表观遗传修饰中一种最为重要的DNA修饰。通常情况下,基因表达水平与DNA甲基化呈负相关,基因启动子区域甲基化从而导致该基因沉默。骨髓增生异常综合征（MDS）患者DNA异常甲基化与疾病的发生、发展、预后及治疗反应密切相关。文章就DNA甲基化机制及其特点、MDS患者异常甲基化、DNA甲基化在MDS进展中的作用、去甲基化药物的作用机制及其临床应用进行综述。     

DNA甲基化与肿瘤的关系

肿瘤的形成受遗传学修饰和表观遗传修饰的影响，DNA甲基化是真核细胞正常的修饰方式，是一种重要的表观遗传修饰，其异常在肿瘤等多种疾病的发生、发展中有重要的作用。DNA甲基化是遗传外修饰的重要的调控方式，也是脊椎动物DNA唯一的自然修饰方式。DNA甲基化后核苷酸顺序未变，而基因表达受到影响。这种修饰反应通常发生在CDG二核苷酸上，     

结直肠癌与DNA甲基化

表观遗传调控是真核基因的表达调控之一,在结直肠癌的发生发展中具有重要作用。DNA甲基化修饰是表观遗传调控中目前研究较多的部分,DNA甲基化异常引起抑癌基因失活和癌基因激活是结直肠癌形成的分子机制之一。DNA异常甲基化的逆转可能有助于结直肠癌的诊断和治疗。     

衰老的表观遗传修饰研究

衰老是内、外因素共同作用的结果,是一种多基因的复合调控过程,衰老相关基因的表达调节衰老的进程。表观遗传修饰包括DNA甲基化和组蛋白乙酰化等,是基因表达调控的重要方式之一。衰老过程中表观遗传修饰改变复杂,通常基因组脱氧甲基胞苷(dmC)的含量普遍减少,而在某些启动子含GC丰富序列的局部区域(称为CpG岛)dmC的含量增加[1]。因此表现为细胞衰老时出现总基因组DNA甲基化水平下降和某些特异基因的高甲基化[2]。现就衰老相关基因的表观遗传修饰改变及其在衰老过程中的作用作一综述。一、表观遗传修饰与基因调控(一)DNA甲基化DNA甲基…     

DNA异常甲基化与胃癌

摘要：胃癌发生的分子机制中,遗传和表观遗传机制均起着重要的作用。DNA甲基化是研究最多的一种表观遗传学表达机制。DNA异常甲基化在胃癌发生发展中有重要作用,可以影响基因转录活性而不涉及DNA序列的改变。目前,胃癌相关基因异常甲基化已成为胃癌发病机制研究中的热点。本文就基因异常甲基化与胃癌的关系作一综述     

表观遗传学在糖尿病及并发症中的应用

表观遗传学是指在基因的DNA序列不发生改变的情况下,基因表达水平与功能发生的改变,它包括DNA甲基化、组蛋白的共价修饰等。近年来研究发现,表观遗传机制可能调控着糖尿病的发生和发展。淋巴细胞组蛋白甲基化的改变,可能引起1型糖尿病。而组蛋白修饰的改变,可能导致2型糖尿病"代谢记忆"的产生。因此,表观遗传研究有可能为人们阐明糖尿病的病因和其并发症的发生机制。     

骨髓增生异常综合征去甲基化治疗进展

骨髓增生异常综合征(MDS)是一组异质性克隆性疾病,基本病变是克隆性造血干细胞发育异常,导致无效造血及高风险向急性髓系白血病(AML)转化。目前MDS发病机制仍不明确,随着人类对基因测序研究的深入,发现表观遗传学异常是MDS发病的重要机制之一,而DNA甲基化则是恶性肿瘤表观遗传学修饰的主要方式之一。通过抑制DNA异常甲基化可延长部分MDS患者的生存期,降低AML的转化率。目前FDA批准的去甲基化药物为阿扎胞苷、地西他滨。     

DNA甲基化与血液系统肿瘤的研究进展

肿瘤的研究，过去主要着眼于基因突变、缺失、染色体重排等遗传机制的改变，但是肿瘤的发生并非都可用癌基因突变学说加以解释。1983年Fcinberg等发现在肿瘤细胞中存在着基因总体低甲基化和局部高甲基化的现象。随着组蛋白修饰在肿瘤发生中的作用被发现，表观遗传修饰成为肿瘤发生机制研究的重要方向。所谓表观遗传（Epigcnetic）是指不涉及基因序列改变的可遗传的基因表达的变化，包括DNA甲基化和染色质结构的变化。     

UHRF1 在表观遗传调控和肿瘤诊治中的研究进展

DNA甲基化和组蛋白修饰是表观遗传学中控制基因表达的两个重要方式?UHRF1(Ubiquitin-like with PHD and ring finger domains 1)是近年来新发现的一种与细胞生长有关的核蛋白基因,是表观遗传学调控的“核心蛋白”,是连接DNA甲基化和组蛋白修饰的重要纽带,可以通过其特殊的结构域识别表观遗传学标记并结合相应的催化酶,保证表观遗传标记从母细胞稳定遗传到子细胞?研究表明,UHRF1在多种肿瘤中表达异常,参与肿瘤细胞的增殖?侵袭和转移?本文重点介绍UHRF1调控表观遗传标记的分子机制,在肿瘤中的异常表达情况以及其在肿瘤诊治中应用的研究进展?     

表观遗传修饰在神经退行性变性疾病中的作用研究进展

表观遗传修饰对神经发育、神经干细胞命运决定和神经系统的生理功能发挥具有重要的调节作用。异常的表观遗传修饰与阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等神经退行性变性疾病的发生和发展有密切关系：异常升高的DNA甲基化修饰抑制了一些修复基因的表达,影响亨廷顿病进展;阿尔茨海默病患者大脑中H3K27ac和H3K9ac组蛋白修饰增加,影响神经变性;RNA甲基化修饰在阿尔茨海默病和帕金森病两种疾病动物模型中呈现差异化的改变。因此,表观遗传修饰可能作为神经系统疾病的潜在治疗靶点。本文综述了表观遗传修饰参与神经退行性变性疾病及其分子机制的最新研究进展。     

骨髓增生异常综合征患者骨髓p15基因的表达缺失与启动子甲基化

目的检测骨髓增生异常综合征（MDS）患者骨髓p15基因的表达水平及其启动子区甲基化情况,探讨p15基因异常甲基化在MDS发生、发展中的作用。方法应用甲基化特异性PCR（MS PCR）、逆转录PCR（RT PCR）检测32例MDS患者骨髓p15基因mRNA表达水平及启动子区甲基化状态。结果32例MDS患者骨髓有14例检测到p15基因启动子甲基化（阳性率为43.8%）,且多为高危患者。32例MDS患者中22例骨髓p15mRNA表达水平明显降低（P＜0.05）。MDS患者p15基因启动子甲基化与p15mRNA表达缺失具有明显相关性（P＜0.05）。结论MDS患者骨髓p15基因启动子异常甲基化与基因表达失活密切相关,p15基因启动子区异常甲基化可能与MDS的发生、发展有关。     

A study on DNA methylation status in promoter region of p15 gene in patients of acute myeloid leukemia and myelodysplastic syndrome

BackgroundAcute myeloid leukemia (AML) and myelodysplastic syndrome (MDS) are a spectrum of hematological malignancies with a multistep process of accumulated genetic and epigenetic alterations. DNA methylation is most extensively studied epigenetic alteration in malignancies. Recent research studies in the field have brought out translational implications of promoter methylation of tumor suppressor gene p15 in tumors. Therefore, we studied the role of DNA Methylation of p15 gene in AML and MDS.MethodsThe study was carried out in 41 consecutive AML/MDS cases reporting to hematological OPD of a tertiary care center along with 25 age and sex-matched healthy controls. The methylation status in the promoter region of the p15 gene was assessed by methylation-specific PCR (MSP) from blood samples after ethical approval and informed consent of the patients and controls. The association of methylation status was studied with clinical presentations, AML subtypes, and cytogenetics using Chi-square test/Fisher''s exact test tools.ResultsA total of 41 cases included in the study comprised 33 cases of AML and 08 cases of MDS with an age range between 06 months and 82 years. Of the 41 cases, 29 revealed promoter methylation of the p15 gene, which compared to healthy controls was found statistically significant (p < 0.001). The methylation status did not significantly correlate with AML subtypes or the cytogenetic abnormalities detected in cases.ConclusionThe outcome of the study indicates p15 promoter DNA methylation in cases of AML and MDS may identify those individuals who might benefit from the targeted therapeutic approaches.     

骨髓增生异常综合征P15INK4B基因甲基化及药物去甲基化作用

目的 检测骨髓增生异常综合征(MDS)患者P15INK4B基因甲基化状况;探讨5-氮杂-2′-脱氧胞嘧啶(decitabine)和三氧化二砷(As2O3)对MDS患者细胞的去甲基化作用.方法 采用限制性内切酶联合PCR方法检测14例MDS患者P15INK4B基因甲基化,选择1例由MDS转化为急性白血病患者的外周血单个核细胞,分组分别加入decitabine和As2O3进行处理,分析甲基化程度变化情况.结论 低危组MDS患者(RCMD)均未发现P15INK4B基因甲基化,4例高危组MDS患者(RAEB)和4例 MDS-AL患者发现P15INK4B基因甲基化.经decitabine和As2O3处理后,MDS患者细胞的甲基化程度均降低50%左右.结论 MDS的发生与P15INK4B基因甲基化密切相关,decitabine和As2O3均对MDS患者细胞高度甲基化的P15INK4B基因具明显去甲基化作用.     

骨髓增生异常综合征患者降钙素基因异常甲基化的研究

用对甲基化敏感的限制性内切酶ＨＰａⅡ和ＰＣＲ技术的半定量方法对３４例不同阶段的ＭＤＳ患者ＣＴ基因甲基化进行了研究。发现３０例不同阶段的ＭＤＳ患者有ＣＴ基因异常甲基化（８８．２４％）。骨髓中原始细胞数＜５％的１０例中９例有异常甲基化现象；原始细胞数＞５％的２４例中２１例有异常甲基化现象。表明ＣＴ基因异常甲基化与ＦＡＢ形态学分型无相关关系，可能是ＭＤＳ发病过程中与病态造血相关的一个早期事件。结合对ＭＤＳ患者Ｐ５３基因突变的分析结果，提示ＣＴ基因异常甲基化伴有Ｐ５３基因突变的ＭＤＳ患者预后不良。     

骨髓增生异常综合征患者Id4基因甲基化研究

目的探讨骨髓增生异常综合征（MDS）患者中Id4基因甲基化状态。方法采用甲基化特异性聚合酶链反应（MS-PCR）对56例不同类型MDS患者骨髓进行Id4基因启动子区甲基化状况检测,并以非恶性血液肿瘤骨髓作为对照。结果Id4基因在非恶性血液肿瘤骨髓中呈完全性非甲基化状态,在MDS各种类型中,骨髓中原始细胞比例分别低于和高于5%的两组患者中,Id4甲基化差异有显著性意义。结论骨髓原始细胞比例高的MDS患者骨髓Id4基因甲基化发生率高。     

SOCS1与经典型慢性骨髓增殖性肿瘤关系的研究

目的探讨细胞因子信号转导抑制蛋白（suppressorofcytokinesignaling,SOCS）在经典型骨髓增殖性肿瘤（myeloproliferative neoplasms,MPNs）中的临床作用及其机制。方法采用实时定量PCR检测SOCS1的表达情况,DNA直接测序法检测SOCS1基因突变,甲基化特异性PCR检测SOCS1甲基化发生情况,旨在研究SOCS1在MPNs患者发病机制中的作用,以期为该疾病的诊断和治疗探索新的途径。结果 100例MPNs患者中有37例（37%）存在SOCS1基因甲基化,44例polycythemia vera（PV）有15例（34%）存在SOCS1基因甲基化,48例essential thrombocythemia（ET）有19例（38%）存在SOCS1基因甲基化,8例primary myelofibrosis（MF）有3例（37.5%）存在SOCS1基因甲基化;对照组病例共173例患者中有21例（12%）存在SOCS1基因甲基化：93例Chronic myelocytic leukemia（CML）有15例（16%）存在SOCS1基因甲基化,30例myelodysplastic syndrome（MDS）有4例（13.3%）存在SOCS1基因甲基化,30例acute myeloblastic leukemia（AML）有2例（6.7%）存在SOCS1基因甲基化,20例健康志愿者未发现有SOCS1基因甲基化;MPNs患者中SOCS1基因甲基化组与正常对照组相比,其SOCS1基因的表达量明显减少（P〈0.05）,表明SOCS1基因甲基化可导致SOCS1基因基因表达降低;SOCS1甲基化患者的白细胞计数高于非甲基化患者（P〈0.05）,SOCS1甲基化的MPNs患者较非甲基化患者更易进展为典型MPNs,无甲基化患者未见外周血计数、年龄的相关性;SOCS1基因全序列测序未发现突变。结论 MPNs患者中存在SOCS1基因甲基化,且甲基化导致其基因表达降低,提示SOCS1基因甲基化对疾病发展有提示作用;SOCS1基因甲基化与MPNs患者年龄、外周血细胞计数相关;SOCS1超甲基化可激活JAK-STAT信号通路或伴JAK2突变,这些改变可能代表了一种潜在的治疗方向。     

骨髓增生异常综合征的染色体异常和p16基因外显子1甲基化研究

目的：研究骨髓增生异常综合征(MDS)患者染色体异常和p16基因外显子1甲基化情况。方法：采用骨髓细胞即刻低渗法和G显带技术检查15例MDS患者染色体异常情况，应用限制性内切酶酶切法和FOR技术检测MDS患者p16基因外显子1甲基化情况。结果：13例MDS患者4例染色体异常，其中2例为染色体数目异常，2例为染色体结构异常；15例MDS患者中．发现有1例p16基因外显子l发生甲基化。结论：MDS患者有较高比例的染色体异常，染色体异常以单体性为主；p16基因外显子1甲基化可能不参与MDS发病，但有可能参与MDS向急性白血病的转化。     

Clinical implications of the quantitative detection of ID4 gene methylation in myelodysplastic syndrome

Background

Myelodysplastic syndrome (MDS) eventually transforms into acute leukemia (AL) in about 30% of patients. Hypermethylation of the inhibitor of DNA binding 4 (ID4) gene may play an important role in the initiation and development of MDS and AL. The aim of this study was to quantitatively assess ID4 gene methylation in MDS and to establish if it could be an effective method of evaluating MDS disease progression.

Methods

We examined 142 bone marrow samples from MDS patients, healthy donors and MDS-AL patients using bisulfite sequencing PCR and quantitative real-time methylation-specific PCR. The ID4 methylation rates and levels were assessed.

Results

ID4 methylation occurred in 27 patients (27/100). ID4 gene methylation was more frequent and at higher levels in patients with advanced disease stages and in high-risk subgroups according to WHO (P < 0.001, P < 0.001, respectively) and International Prognostic Scoring System (IPSS) (P = 0.002, P = 0.007, respectively) classifications. ID4 methylation levels changed during disease progression. Both methylation rates and methylation levels were significantly different between healthy donor, MDS patients and patients with MDS-AL (P < 0.001, P < 0.001, respectively). Multivariate analysis indicated that the level of ID4 methylation was an independent factor influencing overall survival. Patients with MDS showed decreased survival time with increased ID4 methylation levels (P = 0.011, hazard ratio (HR) = 2.371). Patients with ID4 methylation had shorter survival time than those without ID4 methylation (P = 0.008).

Conclusions

Our findings suggest that ID4 gene methylation might be a new biomarker for MDS monitoring and the detection of minimal residual disease.     

Hypermethylation of the p15INK4Bgene in acute leukemia and myelodysplastic syndromes

目的：探讨p15^INK4B基因甲基化在急性白血病（AL）的发病及骨髓增生异常综合征（MDS）向白血病转化中的模式及意义。方法：甲基化特异性聚合酶链反应法（MSP）检测49例AL和22例MDS患p15^INK4B基因CpG高甲基化模式。结果：90％（26/29）初发AL中检出p15^INK4B基因的高甲基化,其中46％为完全甲基化,54％为部分甲基化;3例MDS转化的AL和9例复发AL全部检出p15INK4B基因甲基化,且完全甲基化的比例分别占67％和56％;11例缓解期AL患中仅5例（2例完全缓解,3例部分缓解）检出部分甲基化（45％）。初/复发组p15^INK4B基因甲基化发生率明显高于缓解组（P=0.002）。13例低危MDS(RA/RAS)患中5例（38％）检出p15^INK4B基因甲基化,且80％为部分甲基化;而高危组（RAEB/RAEB-T）9例全部检出p15^INK4B甲基化,且完全甲基化占56％,与低危MDS组有显性差异（P=0.002）。结论：p15^INK4B基因高甲基化频发于白血病和高危MDS,可能与白血病及MDS的发病和发展有关,并可能作为检测微小残留病、预测AL复发及MDS向白血病转化的分子标志。