DNA甲基化在肿瘤诊断中的应用与进展

DNA甲基化（DNA methylation）属于表现遗传变化（epigeneticchange），它是指DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）催化DNA的一种天然修饰方式；在真核生物中DNMT以S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl-methionine，SAM）为甲基供体，将甲基转移到胞嘧啶第5位碳原子上，甲基化的胞嘧啶多位于启动子胞嘧啶-鸟嘌呤（cytosine phosphate guanine，CpG）岛上，在DNA双链中呈对称性分布。     

DNA甲基化

DNA甲基化是指甲基基团与DNA的CpG二核苷酸的胞嘧啶核苷共价结合,它对哺乳动物基因及胚胎的正常发育具有重要意义,但也给基因带来额外负担。肿瘤细胞在整体低甲基化同时伴某些特殊部位的超甲基化使原来正常的甲基化成份频繁破坏,甲基化发生在肿瘤抑制基因的启动子区时将抑制该基因从而使细胞正常生长失控或导致突变。DNA甲基化在DNA修复和基因稳定性方面都有作用,DNA甲基转移酶家族的发现在甲基化研究领域开辟了一个新时期。     

DNA甲基化在基因表达调控中的作用

DNA甲基化是基因表达的重要调控方式,甲基化与癌症的发生有关,现巳发现抑癌基因启动子高度甲基化后,可使这些基因表达受抑,同癌症的发生关系密切。随着DNA甲基化抑制剂的使用,将有助于人类预防肿瘤的发生。     

DNA甲基化

DNA甲基化是指甲基基团与DNA的CpG二核苷酸的胞嘧啶核苷共价结合，它对哺乳动物基因及胚胎的正常发育具有重要意义，但也给基因带来额外负担。肿瘤细胞在整体低甲基化同时伴某些特殊部位的起甲基化使原来正常的甲基化成份频繁破坏，甲基化发生在肿瘤抑制基因的启动子区时将抑制剂基因从而使细胞正常生长失控或导致突变。DNA甲基化在DNA修复和基因稳定性方面都有作用，DNA甲基转移酶家族的发现在甲基化研究领域开辟了一个新时期。     

DNA甲基化在基因表达调控中的作用

DNA甲基化是基因表达的重要调控方式 ,甲基化与癌症的发生有关 ,现已发现抑癌基因启动子高度甲基化后 ,可使这些基因表达受抑 ,同癌症的发生关系密切。随着DNA甲基化抑制剂的使用 ,将有助于人类预防肿瘤的发生     

白血病DNA去甲基化治疗

近几年的大量研究证明,DNA甲基化异常在白血病的发生发展中起重要作用,白血病的去甲基化治疗是建于白血病甲基化研究基础上,其作用机理不同与柔红霉素和阿糖胞苷等传统化疗药物的新治疗方法,它对复发及耐药白血病有一定疗效。本文将去甲基化治疗概念、作用原理、代表性药物和临床应用给予综述。     

DNA甲基化与白血病的研究进展

DNA异常甲基化是人类肿瘤中最常见的基因变化之一,它在白血病发生、发展中对基因表达调控、基因结构的稳定等方面发挥重要作用。白血病去甲基化治疗是建立在白血病甲基化研究基础上,是一种作用机理不同于传统化疗药物的新方法,它对复发及耐药白血病有一定疗效。本文就近年来在DNA甲基化与白血病发生的关系及白血病去甲基化治疗方面的研究进展作一综述。     

MRI征象及表观弥散系数预测高级别胶质瘤O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶启动子甲基化

目的 观察术前根据MRI征象及表观弥散系数(ADC)预测高级别胶质瘤(HGG) O6-甲基鸟嘌呤DNA甲基转移酶(MGMT)启动子甲基化状态的价值.方法 回顾性分析85例经病理证实HGG患者术前头部MRI,71例各扫描序列图像完整、14例未接受弥散加权成像;其中58例MGMT启动子甲基化(+)、27例(-).比较MGM...     

宫颈癌相关基因甲基化研究

DNA甲基化属于表观遗传修饰的一种,是真核细胞DNA最普遍的修饰方式,可以通过影响基因突变、表达调控、细胞增殖等调节基因转录活性和表达。研究发现基因启动子甲基化的程度直接影响基因的转录活性,并且呈负相关。由于肿瘤的形成从本质上讲就是细胞原癌基因的激活和抑癌基因的失活所致,所以异常的DNA甲基化在致癌作用上扮演了重要角色。     

DNA甲基转移酶1、3b基因在肾癌的表达

肾细胞癌是我国泌尿系统常见的肿瘤之一。肿瘤的发生与抑癌基因的失活有关,研究发现,抑癌基因甲基化是其失活的重要机制之一。甲基化并不使基因序列发生改变,而是使抑癌基因转录失活,表达受抑制,导致肿瘤形成。DNA甲基化是由DNA甲基转移酶（Dnmt）催化,将胞嘧啶转化为5-甲基胞嘧啶。人类Dnmt在CpG岛甲基化过程中至少有Dnmtl、Dnmt3a和Dnmt3b参与。Dnmtl和Dnmt3b是DNA甲基化的关键酶,其表达直接影响着DNA甲基化状态。本研究采用逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）检测Dnmtl、Dnmt3bmRNA在肾细胞癌组织及正常肾组织中的表达,并探讨其表达的临床意义。     

DNA甲基转移酶在急性髓系白血病中作用的研究进展

急性髓系白血病(AML)的病因目前尚未完全阐明,研究发现其与异常的表观遗传学改变密切相关。DNA甲基化是由DNA甲基转移酶(DNMT)介导的表观遗传过程。DNMT由DNMT1、DNMT3A和DNMT3B组成,是高度保守的DNA修饰酶,其在表观遗传调控中发挥重要作用,并与AML的临床特征与治疗效果的关系十分密切。深入了解DNMT在AML中的作用,有助于阐明AML的发生机制,并为其临床治疗提供潜在的靶点。     

动脉粥样硬化相关基因甲基化研究进展

动脉粥样硬化（AS）是危害人类健康的主要疾病之一,对于AS发病机制的研究一直是心血管疾病研究的热点,近年来随着表观遗传学的发展,DNA甲基化这一基因组表观遗传修饰现象作为基因表达沉默的重要机制逐渐被人们认识,甲基化导致动脉粥样硬化相关基因转录失调在动脉粥样硬化形成过程中扮演重要角色。     

问：什么是单核苷酸多态性？其特点是什么？

答：单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP），是指在基因组水平上由单个核苷酸（A，G，C，T）的变异所引起的DNA序列多态性。该变异主要由单个碱基的转换（transition）或颠换（transversion）所引起。SNP作为第三代遗传图谱主要有以下特点：（1）SNP为双等位型标记；（2）SNP在DNA分子上分布不均匀；（3）SNP有很高的密度；（4）SNP具有遗传稳定性；（5）SNP的检测和分析易实现自动化。SNP是人类可遗传的变异中最常见的一种。[第一段]     

MGMT基因启动子甲基化与MGMT蛋白和NF-κB在脑胶质瘤的表达及意义

目的 探讨MGMT和NF-κB在脑胶质瘤中的表达及两者的相关性和MGMT基因启动子甲基化与其蛋白表达的相关性分析.方法 采用免疫组化EnVision法检测MGMT和NF-κB在42例不同级别脑胶质瘤石蜡标本中的表达,运用MSP方法检测MGMT基因启动子甲基化状况.结果 （1）MGMT在低级别组胶质瘤中的表达率为73.7％;在高级别组中其表达率为21.7％.（2） NF-κB在低级别组胶质瘤中的表达率为52.6％,在高级别组中的表达率为60.9％.（3）42例胶质瘤中MGMT基因启动子甲基化发生率为50％,其中MGMT蛋白阳性的胶质瘤,启动子甲基化发生率为26.3％;MGMT蛋白表达阴性的胶质瘤,启动子甲基化发生率为69.6％;MGMT蛋白表达阳性率与其基因启动子甲基化呈负相关.（4）MGMT与NF-κB两者表达无相关性.结论 MGMT蛋白表达随胶质瘤的级别增高而下降,NF-κB与MGMT与胶质瘤级别无相关性.     

再生医学研究新进展：DNA甲基化与细胞重编程

背景：使用一些生长因子能使终分化的体细胞重编程而产生多能性干细胞。目的：讨论表观遗传机制在细胞重编程和调节中的作用,揭示表观遗传基因调控的变化、表观遗传修饰标记的稳定性及其对基因组表达的影响。方法：在PubMed数据库及CNKI数据库,以＂DNA甲基化,细胞重编程,干细胞＂为关键词检索1990/2008相关的文章。结果与结论：尽管在体内细胞分化通常是单向和不可逆的,但这个过程可被重编程而改变。使用一些生长因子能使终分化的体细胞重编程而产生多能性干细胞。目前为止,导入转录因子、DNA去甲基化、表观基因改变已被用于诱导重编程。通过了解其分子机制,揭示表观遗传基因调控的变化、表观遗传修饰标记的稳定性及其对基因组表达的影响,对基因治疗的发展有重要意义。然而依然许多问题有待深入研究,如：是AID还是DNA去甲基酶对DNA去甲基化起重要作用？DNA去甲基化需要什么条件？肿瘤细胞中CpG片段能否去甲基化,癌细胞是否更难重编程？     

诱导子宫内膜癌细胞DNA错配修复及肿瘤增殖抑制基因启动子CpG岛去甲基化修饰的研究

目的：研究在用5-杂氮-2’脱氧胞苷（5-Aza-CdR）诱导体外培养的人子宫内膜癌细胞株HEC-1-A中,DNA错配修复基因hMLH1、hMSH2及细胞周期调控基因p16启动子CpG岛的去甲基化,及对于该细胞的增殖抑制作用。方法：体外培养人子宫内膜癌细胞株HECq—A;利用MTT比色法检测5-Aza-CdR对于HEG-1-A的增殖抑制的影响;利用流式细胞术（FCM）分析药物处理前后HE（2-1-A的细胞周期;利用重亚硫酸盐处理及甲基化特异性PCR（MS-PCR）检测hMLH1、hMSH2及p16基因启动子cpG岛的甲基化修饰;提取药物处理前后HE（2-1-A细胞的总蛋白,利用Westernblotting检测hMLH1、hMSH2及p16蛋白的表达情况。结果：5-Aza-CdR对于人子宫内膜癌细胞株HED-1-A体外增殖抑制呈明显的剂量依赖性[IG50,为（0．71±0．05）μmol·L1];FCM分析显示HEC-1-A细胞在5Aza-CdR处理前后均呈现明显的细胞周期差异,并且药物组细胞表现为G0／G1期（P〈0．05）阻滞。MS-PCR分析5-Aza-CdR显示著诱导hMLH1、hMSH2基因启动子CpG岛的去甲基化修饰。Westernblotting检测发现IC50剂量的5-AzaCdR处理HEC-1-A细胞前后,hMLH1、hMSH2及p16的表达量为（111．30±3．17）％、（76．99±1．19）％和（97．63±1．28）％明显高于空白对照组（P〈0．05）,提示该药物有提高上述蛋白表达的作用。结论：5-AzaCdR可诱导人子宫内膜癌细胞株HEC-1-A中,hMLH1、hMSH2及p16启动子CpG岛的去甲基化修饰,从而有效抑制该细胞的体外增殖。     

CpG岛甲基化异常的致癌作用

真核生物染色体DNA甲基化(DNA methylation)是基因表达调控的方式之一.DNA复制后,由DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase,DNMTs)催化S-腺苷蛋氨酸的甲基转移到DNA分子中形成5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine),从而生成甲基化DNA.高等真核细胞通常是对DNA分子上5′-CpG-3′序列的胞嘧啶进行甲基化修饰.CpG二核苷酸在人类基因组中占10%,其中70%～80%呈甲基化状态,可称为甲基化CpG位点.非甲基化CpG二核苷酸区域仅占基因组的1%～2%,这些CpG二核苷酸以较大密度分布于基因5′端,称为CpG岛.CpG岛一般为0.5～2 Kb长,通常位于基因的5′端启动区,也可延伸至基因的外显子区[1].     

半胱氨酸代谢关键酶基因DNA甲基化与动脉粥样硬化性缺血性脑卒中的相关性研究

目的:探讨半胱氨酸代谢关键酶基因表观遗传学改变与汉族人群缺血性脑卒中(IS)的发病关系。方法:采用病例-对照研究设计,以动脉粥样硬化性脑梗死(ATS)患者30例为病例组,另选择同期体检健康人群30例为对照组。寻找目的基因(基因上游5 kb的区域一直到第2外显子区域)的CpG岛区域,使用重亚硫酸盐修饰直接测序技术进行样本DNA甲基化检测,运用单因素或Logistic回归分析检测2组间DNA甲基化分布差异。结果:胱硫醚-β-合成酶(CBS)基因4个CpG岛同源性非常高,放弃甲基化分析;5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因有2个CpG岛;半胱氨酸合成酶(MTR)基因有1个CpG岛。结果显示,2组这2个基因所有CpG岛都未发现DNA甲基化情况。结论:未发现MTHFR和MTR基因DNA甲基化改变与汉族人群ATS相关。     

5-杂氮-2''-脱氧胞苷对宫颈癌细胞生长及其甲基化转移酶和甲基结合蛋白DNA转录的影响

目的:检测5-杂氮-2'-脱氧胞苷(5-Aza-CdR)对体外培养的宫颈癌HeLa细胞中DNA甲基化转移酶(DNMT)及甲基CpG结合蛋白(MeCP)的DNA转录水平的影响,探索其对肿瘤细胞生长的抑制作用.方法:5-Aza-CdR(终浓度为5.0umol·L-1)与肿瘤细胞共培养72 h后,用PI染色及流式细胞仪(FCM)检测肿瘤细胞的细胞周期;利用qRT-PCR鉴定药物组与空白组细胞DNMT及MeCP的mRNA浓度.吖啶橙(AO)细胞荧光染色法鉴定药物组与空白组细胞形态学上的差异及凋亡的程度.结果:FCM检测结果显示两组肿瘤细胞的细胞周期呈现明显差异,并且药物组细胞表现为G0/G1期阻滞,sub-G1峰明显.AO染色表明药物组细胞有明显凋亡迹象且伴随少量的细胞坏死现象.qRT-PCR结果显示,空白对照组和药物组中均有一定量DNMT及MeCP的mRNA产物,但其mRNA表达量无显著差异(P>0.05).结论:5-Aza-CdR能够诱导体外培养的HeLa肿瘤细胞凋亡,而对于肿瘤细胞中甲基化转移酶及甲基CpG结合蛋白的DNA转录无显著的影响.