DNA甲基化和肿瘤的关系资料.ppt

DNA 甲基化与肿瘤 ;一、DNA甲基化与基因表达; 经过亚硫酸盐处理后的DNA中胞嘧啶（C）转变为胸腺嘧啶（T）,但是甲基化的中的CpG二核苷酸C未转变为T，而无甲基化的CpG二核苷酸则发生这种转变，由此可以推断DNA是否发生甲基化。;DNA 甲基化抑制基因转录的分子机制 ①DNA 双螺旋结构的大沟为DNA 与多种转录因子的作用部位，mCpG的甲基化胞嘧啶突入大沟，抑制转录因子的结合而抑制转录。 ②mCpG激活阻遏蛋白因子，如DMAP1、TSG101、Mi2等，通过阻遏蛋白因子的作用抑制转录。 ③DNA甲基化与组蛋白乙酰化的研究发现，组蛋白H3、H4 的赖氨酸去乙酰化后带负电荷,与带正电荷的DNA结合更紧密,不利于转录过程中的聚合物解聚，从而抑制基因转录。甲基化的CpG 结合蛋白(MeCPs) 与DNA的mCpG结合,并与组氨酸去乙酰化酶(HDAC) 形成复合物共同抑制转录。;二、DNA甲基化与肿瘤; DNA甲基化的异常与基因突变、缺失等基因组异常也有密切的关系 甲基化异常可能通过以下途径导致的基因不稳定: ①DNA甲基化使基因突变率升高,5-甲基胞嘧啶可自发脱氨形成胸腺嘧啶,这一频率高于胞嘧啶转变为尿嘧啶的频率,并常导致C →T 突变。p53、Rb、c-H-ras-1基因中均发现该类型突变。 ②启动子甲基化使一些重要的基因渐成失活,倾向基因不稳定。 ③肿瘤的一个重要特征是DNA启动子局部甲基化增强的同时,基因组总甲基化水平却低于正常细胞。 基因组总甲基化水平低也是基因不稳定的原因之一。 ;三、乳腺癌中基因的甲基化 ;应用Southern 印迹杂交及MS-PCR法研究,显示在正常乳腺组织和ER表达阳性的肿瘤细胞株,如MCF-7、T47-D、ZR75-1 均未检测到启动子的高甲基化,而在原发性乳腺癌和许多ER阴性的乳腺癌细胞株MDA-MB-231、MDA-MB-435、MDA-MB-468、Hs578t 中,近50 %的ER启动子高甲基化。可见,DNA甲基化在乳腺癌的ER基因失活中起着十分重要的作用。 一系列乳腺癌细胞株中DNA甲基转移酶1 (DNMT1) 的活性水平检测结果显示, ER阴性的乳腺癌细胞株和ER 阳性的比较， DNMT1的表达水平无论RNA 水平或是蛋白水平都显著升高。ER阴性的乳腺癌DNMT1在整个细胞周期都表达,ER阳性的细胞株则DNMT1多数出现于S 期。; ;3. BRCA1基因　 BRCA1 基因于1994年最早报道, 为具有遗传倾向的乳腺癌、卵巢癌的易感基因,在乳腺癌中最主要的改变形式为等位基因杂合型缺失和突变。目前的研究认为,在约50%的遗传性乳腺癌中，BRCA1基因的可遗传性突变是主要的分子机制。 散发性乳腺癌病例中,BRCA1基因突变罕见。DNA甲基化机制可以合理地解释散发性乳腺癌的BRCA1基因转录与翻译水平异常。应用Southern印迹和甲基化敏感特异单链构象分析法(MS-SSCA法)分析散发性乳腺癌中BRCA1基因启动子甲基化情况,11～24.2%的病例的BRCA1基因启动子高度甲基化。在散发型乳腺癌中,甲基化改变是BRCA1基因失表达的重要机制之一。 ;4.上皮钙黏附蛋白( E-cadherin) 黏附分子的异常，使细胞和细胞间失去黏附作用，在肿瘤的转移和侵润中起关键作用。 E-cadherin是一种重要的钙依赖性的黏附分子, 该蛋白在上皮细胞之间起着黏附及维持组织结构完整性的作用。正常上皮中该蛋白在细胞边缘区呈强阳性表达,而在大多数肿瘤中表达异常。该蛋白的表达与肿瘤的浸润、转移呈负相关。 ;基因的突变、缺失可以解释部分E-cadherin失表达,但是在约50%的原发性乳腺癌和乳腺癌细胞株MDA-MB-435中未检测到基因的突变、缺失,应用MS-PCR法却发现E-cadherin基因5′端CpG的高甲基化现象,表明E-cadherin基因启动子甲基化与该基因失活密切相关。乳腺原位导管癌中E-cadherin启动子30%甲基化,而转移病灶上升到60% ,提示E-cadherin基因的甲基化情况与肿瘤的恶性程度相关。 研究显示口部鳞癌淋巴结转移细胞系的E-cadherin的低表达和甲基化有关。 ;5.P16INK4a/CDKN2A/MTS;6.候选抑癌基因脾酪氨酸激酶syk启动子甲基化与乳腺癌发生和转移的关系; syk 也可使微管的α-微管蛋白亚基磷酸化,α-微管蛋白亚基磷酸化有调节微管细胞骨架的功能,而微管细胞骨架是作为信号复合物装配的基础。 RT-PCR和 MS-PCR检测了40例乳腺癌组织癌旁组织及15 例乳腺纤维瘤组织中syk基因 mRNA 的表达及syk基因启动子甲基化情况。syk mRNA 在乳腺正常组织中可检测到,