基因甲基化在结直肠锯齿状腺瘤癌变中作用的研究进展

基因甲基化在结直肠锯齿状腺瘤癌变中作用的研究进展

崔莹，武金宝

崔莹，武金宝

（内蒙古科技大学包头医学院，包头014040）

基金项目：本课题受内蒙古自治区科技厅社会发展项目（20110501，20120403）和内蒙古自然基金（2013MS1106，2015MS0854）

摘要：锯齿状腺瘤癌变途径被认为是除了传统成瘤途径的又一重要癌变通路，结直肠癌的发生和发展是一个多基因、多阶段、多因素的复杂过程，在结直肠锯齿状病变中可以检测到多种基因的改变，如启动子区高甲基化、基因突变等，正确认识这些基因的改变可以指导医师发现早期癌前病变，以达到早期预防、诊断、治疗的目的。

关键词：锯齿状腺瘤，甲基化，基因突变

结直肠癌(colorectalcancer，CRC)，为高发病率恶性肿瘤，其发生率呈现逐年上升及年轻化的趋势。具2014年全球癌症统计结果显示目前结直肠癌发病率居恶性肿瘤的第4位，死亡人数约占全部恶性肿瘤死亡总人数的8%。长期以来国内外学者对结直肠癌癌变机制进行着广泛而深入的研究，目前普遍认同有三种途径可导致癌变，即所谓的“腺瘤-癌变”途径[1]、“denove癌”途径和“锯齿状腺瘤癌变”途径[2,3]，而“增生性息肉-锯齿状腺瘤-腺癌”途径是近年来研究的新热点。

结直肠锯齿状病变(colorectalserratedlesion)作为CRC的癌前病变，有研究认为，35%的结肠癌来自锯齿状腺瘤[4]。锯齿状腺瘤(serratedadenomas，SA)兼有增生性息肉(hyperplasticpolyp，HP)锯齿状腺体的结构特征和腺瘤性息肉(adenomatouspolyp，AP)上皮异型增生的细胞学特点，其发生和癌变是一个多基因改变渐进性累积的复杂过程，本文就有关锯齿状腺瘤的分子生物学研究进展做一综述，旨在加强对这一独特病变类型的认识。

大量研究表明，对某一基因的启动子区进行表观遗传学的甲基化修饰，将会引起该基因转录活性的明显改变。基因异常甲基化可分为A型和C型2个亚型，其中的C型甲基化可导致与抗肿瘤相关的基因沉默、蛋白表达下降，从而影响肿瘤的发生、发展[5]。

CDX2是胃肠胚胎遗传通路中的一种特异性核转录因子，定位于13号染色体，与之对应的CDX2蛋白以转录因子的形式调节DNA的表达。Mochizuka等[6]通过对15例增生性

息肉、29例广基锯齿状腺瘤、12例传统锯齿状腺瘤和16例普通腺瘤的研究后发现，CDX2蛋白表达在增生性息肉和广基锯齿状腺瘤中明显低于传统锯齿状腺瘤和普通腺瘤。其与Park等[7]和Boda等[8]的研究共同表明，传统锯齿状腺瘤中CDX2基因甲基化率明显高于增生性息肉；CDX2蛋白在传统锯齿状腺瘤中的阳性表达率显著低于增生性息肉。所以，可以认为CDX2的甲基化为大肠癌癌前病变的有用标记物。

h-MLH1是一种错配修复基因，定位于3号染色体，研究发现，h-MLH1启动子区高甲基化状态可使该基因沉默，导致h-MLH1蛋白表达下调，是CRC发生的重要分子事件。Kim等[9]运用MSP检测56例SSA/P中h-MLH1基因启动子区超甲基化的表达率，结果为73.2%。Pso-faki等[10]检测了262例CRC标本，发现13.4%的标本发生h-MLH1甲基化。Dhir等[11]发现在所有的癌前胃肠道腺瘤中均出现频繁甲基化，但HP甲基化出现不频繁，所以认为h-MLH1基因的甲基化可以作为检测早期胃肠道癌前病变的标志。

MGMT是一种DNA损伤修复基因，定位于10号染色体，其产物O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶能防止细胞DNA发生突变,并可以修复损伤的DNA。Makinen等[12]运用MSP检测56例SSA/P(20例不伴异型增生和36例伴异型增生)中MGMT、h-MLH-1、APC、p16、MINT1、MINT2基因启动子区甲基化率，分别为69.9%、73.2%、37.5%、76.8%、71.4%和58.9%。研究发现,结直肠锯齿状病变中MGMT基因启动子CpG岛甲基化在HP、SSA/P和TSA中呈递增趋势，MGMT蛋白表达在HP、SSA/P和TSA中呈递减趋势，MGMT基因甲基化可能导致MGMT蛋白表达下调，与结直肠锯齿状病变的发生、发展密切相关。

P16是一种细胞周期调节因子，基因定位于9号染色体，其编码的p16蛋白即细胞周期蛋白和抑制蛋白，对细胞周期依赖激酶（CDKs）起正常负平衡的调节作用[13]。Kim等[14]运用MSP检测45例HP(30例MVHP，11例GCHP和4例MPHP)中p16基因启动子区甲基化的情况，结果甲基化率为60%。以及Makinen等[13]的研究可见在多种肿瘤相关基因甲基化率中，p16基因甲基化率在SSA/P中比较高，表现为广泛的DNA甲基化，所以p16基因甲基化也可能是一个早期事件。

RUNX3基因是一种新发现的抑癌基因，定位于1号染色体，在细胞生长发育过程中起着重要作用。有研究发现RUNX3基因与人类消化系统肿瘤的发生关系密切[15]，RUNX3基因的失活可能会造成癌症的发生。Ku等[16]采用逆转录聚合酶链反应、聚合酶链反应2单链构象多态性分析和甲基化特异性聚合酶链反应技术检测了32种结直肠癌细胞系和87例癌组织中RUNX3基因的突变杂合性缺失和启动子甲基化状态，发现有16种癌细胞系存在RUNX3基因表达缺失或下调，其中75%(12/16)存在启动子的高甲基化。在87例癌组织中有16例(18.4%)检测到RUNX3基因的甲基化，而在相应的正常组织均未发现RUNX3基因的甲基化。Subramaniam等[17]通过免疫组化比较RUNX3在19例HP，14例TSA及17例传统腺瘤(Traditionaladenoma，TA)及19例家族性腺瘤性息肉病(Familialadenomatouspolyposis，FAP)中的表达，并应用甲基化特异PCR来检测RUNX3启动子的高度甲基化，以12例正常肠组织黏膜作对照，结果显示：FAP的RUNX3的甲基化较正常肠黏膜有显著差异，SA包括增生性息肉及TSA较TA的表达明显增高，由此推论在大肠腺瘤中RUNX3的失活是SA恶变进展过程中的1个早期事件。综上所述，锯齿状通路中有众多异常基因甲基化，还有例如APC、WIF-1、MINT1、MINT2等基因的甲基化可能与CRC的发生存在某种关联，有待进一步研究，探索基因修饰与结直肠癌的发生、发展的关系,对于肿瘤的早期诊断、评估肿瘤的危险性、改进化疗方案等方面均具有重要的意义。

参考文献：

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[2]UrbanskiSJ,KossakowskaAE,MarconN,etal.Mixedhyperplasticadenomato-uspolyp-anunderdiagnosedentity,Reportofacaseofadenocarcinomaarisingwithinamixedhyperplasticadenomatouspolyp.AmJSurgPathol,1984,8(5):551-556.

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[8]JassJR,WhitehallVL,YoungJ,et,al.Emergingconceptincolorectalneoplasia[J].Gastroenterology,2002,123(3):862-876.

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作者简介：崔莹，女，1989年生，临床医学专业硕士.

通讯作者:武金宝，主任医师，硕士生导师，内蒙古包头医学院第二附属医院消化内科.