老年前列腺癌與DNA甲基化研究進展

閆偉　喬建坤　馬可為等

【摘要】目的：目前認為惡性腫瘤的形成是遺傳和表觀遺傳機制共同作用的結果.表現(xiàn)遺傳機制包括DNA甲基化、組蛋白修飾和miRNA。DNA異常甲基化是前列腺癌最具特征的表觀遺傳改變，它能夠導致基因組不穩(wěn)定，調控基因的異常表達，在前列腺癌的形成和發(fā)展中起到重要作用。同時DNA甲基化為臨床前列腺癌的早期診斷、預后評估及藥物治療提供新的方法和途徑。文章根據(jù)前列腺癌的DNA甲基化的最新研究成果闡述了前列腺癌形成的表現(xiàn)遺傳學機制，并且討論了它們在前列腺癌臨床轉化方面的最新研究進展。

【關鍵詞】前列腺癌;甲基化DNA

【中圖分類號】R737.25 【文獻標識碼】B 【文章編號】1002-8714（2020）01-0295-02

1 DNA甲基化的基本概念

DNA甲基化通常發(fā)生在CpG雙核苷酸的胞嘧啶上，由硫-腺苷-甲硫氨酸（SAM）提供甲基供體，在DNA甲基轉移酶（DNMT）的催化下，將甲基轉移到CpG雙核苷酸胞嘧啶的第5個碳原子上。CpG不是隨機分布的，它最常見于CpG島的位置。CpG島（CpG島主要位于基因的啟動子和外顯子區(qū)域，是富含CpG二核苷酸的一些區(qū)域，長度為300 -3000bp。）DNA甲基化是一種十分重要的基因表達調控機制，是真核生物體內DNA正常修飾方式。而異常甲基化則是腫瘤發(fā)生的重要誘導因素之一，有研究報道在人類腫瘤中發(fā)現(xiàn)不同程度的DNA異常甲基化現(xiàn)象，而許多惡性腫瘤中存在某些特異性基因CpG島異常甲基化，同時正常細胞演變?yōu)槟[瘤細胞及在腫瘤進展過程中也存在明顯的DNA甲基化水平變化，這說明DNA甲基化影響著腫瘤基因的表達。

2 DNA異常甲基化與腫瘤的關系

腫瘤細胞整個基因組普遍存于低甲基化狀態(tài)，而在腫瘤形成早期某些散在的CpG甲基丟失，則會影響染色體穩(wěn)定性，繼而使其易于斷裂或發(fā)生異位、丟失。散在CpG位點的甲基化丟失現(xiàn)象在腫瘤細胞中普遍存在，而正常細胞中卻少見。同時DNA低甲基化屬于一種基因表達的開放結構，它有利于基因高表達，是癌基因促進細胞轉化的必要條件。原癌基因特定位點低甲基化就與基因激活、轉錄密切相關。

此外抑癌基因啟動子CpG島的高甲基化也是腫瘤細胞普遍存在的現(xiàn)象之一。啟動子CpG島DNA甲基化并不改變核苷酸序列，而是通過改變染色質結構及組蛋白乙?；揎椬饔玫乃?，間接抑制基因轉錄水平。歸納而言，癌細胞基因組整體低甲基化及部分區(qū)域高甲基化是其典型特征。

3 PCA相關的甲基化基因

前列腺癌中許多基因的CpG島處于高甲基化狀態(tài)的觀點已經(jīng)被證明，而這種高甲基化引起了啟動子失活和基因沉默，后者參與前列腺癌DNA損傷修復、激素應答、腫瘤細胞浸潤，轉移、細胞周期調控等過程。前列腺癌中一些經(jīng)常發(fā)生DNA甲基化的基因有以下幾種

①激素反應相關基因，如RAR-b、ESR1、ESR2

②細胞周期相關基因，如CDKN2A、CVND2

③DNA損傷修復相關基因，如GSTP2、MDR1、06-MGMT

④信號轉導相關基因，如DAB21P、DAPK、EDNRB、RASSF1

⑤腫瘤細胞侵潤，轉移相關基因，如CD44、CDH2、LAMA3、LABM3

⑥炎癥反應相關基因，如PTGS2

⑦腫瘤抑制基因，如SFPR1、TMP-3、TMS-1、HIG2、FHIT、APC、RBP1.

4 DNA甲基化對于前列腺癌的檢測及治療

在臨床治療過程中發(fā)現(xiàn)，相同病理類型、臨床分期的腫瘤患者，在放、化療敏感性及復發(fā)、轉移、預后等方面也有不同表現(xiàn)，這可能是因腫瘤細胞生物學行為不同所致。因此從基因水平對腫瘤進行正確可靠的分類顯得尤為重要。越來越多研究證實，異常甲基化DNA是一種頗有意義的生物標記物，不同腫瘤有其特異甲基化基因，可以構成一個甲基化圖譜，用于腫瘤早期診斷、腫瘤分型及判斷預后DNA甲基化有以下兩個主要特征：①腫瘤中存在多數(shù)CpG島在腫瘤中呈高頻甲基化狀態(tài)，而正常組織卻很少發(fā)生DNA甲基化;②基因突變可出現(xiàn)于整個基因的多個位點上，而甲基化通常發(fā)生在基因某些特定區(qū)域，且與該基因表達降低有關，這為DNA甲基化作為生物標記物可靠性提供依據(jù)。甲基化檢測技術大抵分為兩大類：基因組DNA甲基化檢測及特定DNA片段甲基化檢測。前者有：限制性內切酶酶解法;甲基化酶溫育法;高效液相色譜（HPLC）法。而后者主要有：DNA印跡;限制性內切酶聚合酶鏈反應（PCR）測序法;甲基化特異的PCR（MSP）;變性高效液相色譜法;DNA微陣列（DNA-microarray）又稱DNA芯片。綜上，腫瘤基因存在異常甲基化，不同腫瘤可能甲基化譜也不盡相同，而同一腫瘤的癌前病變、原位癌、微浸潤性癌及浸潤性癌的甲基化譜是否改變，也尚不成定論。基于表觀遺傳學基因甲基化可逆的特點，不斷尋找早期癌、甚至癌前病變階段腫瘤特異性甲基化基因，并給予針對該基因的藥物，就能對腫瘤的防治發(fā)揮重要的作用。目前，對于藥物療效、用的量及用藥時間的把握尚沒有深入的研究。