DNA甲基化与卵巢癌的关系研究进展

朱弘宇，陈建玲

（三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院，湖北 宜昌 443002）

DNA甲基化与卵巢癌的关系研究进展

朱弘宇，陈建玲

（三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院，湖北 宜昌 443002）

卵巢癌是常见的妇科恶性肿瘤，其死亡率居妇科恶性肿瘤首位，因此，寻找有效的肿瘤标志物对于诊断和治疗早期卵巢癌具有重要意义。近年来，表观遗传学在卵巢癌中的作用受到广泛的关注，其中DNA甲基化对于卵巢癌的早期诊断、靶向治疗以及评估预后具有重大的临床应用前景。

表观遗传学；DNA甲基化；卵巢癌

卵巢癌是妇科常见恶性肿瘤之一，由于卵巢深藏盆腔，卵巢癌早期缺乏有效的诊断方法，70%的患者首次就诊已属晚期。因此，寻找特异性的肿瘤标志物对于早期诊断卵巢癌和提高患者生存率具有积极的意义。卵巢癌相关的表观遗传学改变已成为近年来的研究热点。DNA甲基化、组蛋白修饰以及microRNA表达调控等表观基因机制是上皮性卵巢癌发生发展的重要机制之一。研究显示，DNA异常甲基化在卵巢癌的发生发展、诊治以及评估预后等方面具有重要作用。本文综述了近年来DNA甲基化在卵巢癌中的相关研究进展。

1 DNA甲基化与肿瘤

DNA甲基化是在DNA甲基转移酶(DNMT)的作用下将甲基基团共价结合到CpG二核苷酸胞嘧啶5'端碳原子上，从而生成5-甲基胞嘧啶[1]。DNA甲基化后核苷酸顺序不变，但基因的表达会受到一定影响。CpG岛主要位于基因启动子区，常以非甲基化状态存在。肿瘤抑制基因启动子区CpG岛甲基化后，通过干扰启动子与转录因子的结合而抑制其表达，从而促进肿瘤的发生与发展。因此，相关基因启动子甲基化水平与基因的表达负相关，在正常组织中CpG岛通常为非甲基化状态。现有研究表明，基因启动子CpG岛甲基化时肿瘤抑制基因失活的一种重要机制[2]。目前研究已发现，多种肿瘤抑制基因启动子异常甲基化参与卵巢癌的生长、增殖、粘附以及血管生成等，且与临床病理分期和病理类型显著相关，在卵巢癌的发生中发挥着重要作用。

2 卵巢癌抑癌基因异常甲基化

2.1RASSF1A RASSF1A基因是Dammann发现的一种肿瘤抑制基因，位于染色体3p21.3区域内，在正常组织中均表达，而在多种恶性肿瘤中表达沉默。RASSF1A基因启动子甲基化在恶性肿瘤中低表达或表达缺失，可能是与其基因启动子CpG岛的甲基化有关。Fu等[3]研究显示，RASSF1A可促进卵巢癌细胞凋亡，抑制其增殖。陈冬丽等[4]采用MSP法检测62例卵巢癌组织、30例良性囊腺瘤组织、21例交界性囊腺瘤组织及20例正常卵巢组织中RASSF1A基因启动子CpG岛的甲基化水平，结果显示卵巢癌组织和交界性囊腺瘤组织中RASSF1A基因启动子甲基化频率显著高于良性囊腺瘤组织和正常卵巢组织，而在正常卵巢组织中无RASSF1A基因启动子甲基化，此外，卵巢癌中RASSF1A甲基化频率与临床分期及分化程度密切相关。一项Meta分析研究报告RASSF1A基因甲基化频率显著高于癌旁组织(OR=68.15，95%CI：39.30～118.18，P＜0.001)、良性卵巢组织(OR=9.92，95%CI：7.67～12.82，P＜0.001)和正常卵巢组织(OR= 30.71，95%CI：23.12～40.80，P＜0.001)[5]，说明RASSF1A基因的异常甲基化可能是卵巢癌的发生机制之一，与卵巢癌的进展、临床分期及分化程度密切相关，在卵巢癌的早期诊断中具有重要价值，可能成为一种早期诊断卵巢癌的标志物。

2.2OPCML OPCML基因位于染色体11q25，编码的蛋白属于免疫球蛋白超家族，是一种参与细胞之间识别的细胞表面粘附分子。CpG岛甲基化和杂合性缺失(Loss of heterozygosity，LOH)可能是OPCML在卵巢癌中表达缺失的两种重要机制[6]。童红洲等[7]采用Western blotting法检测36例上皮性卵巢癌组织、6例交界性卵巢肿瘤、8例良性卵巢肿瘤以及8例正常卵巢组织中OPCML蛋白的表达水平，结果显示OPCML在正常卵巢和良性卵巢组织中阳性率为100%，而在卵巢癌中阳性率为33.3%，同时OPCML的表达水平与临床分期负相关。Zhou等[8]采用MSP法检测102例卵巢癌组织、85例良性卵巢癌组织以及30例正常卵巢组织中OPCML基因甲基化水平，研究发现78.4%的卵巢癌组织(80/102)和32.9%的良性卵巢组织(28/85)中OPCML基因启动子甲基化阳性，而在正常卵巢组织中OPCML基因启动子甲基化水平阴性，此外，卵巢癌中OPCML基因启动子甲基化水平与患者年龄、临床分期以及总生存期显著相关。因此，OPCML的表达水平与卵巢癌的恶性程度负相关，可能参与卵巢癌的发生与发展，而检测OPCML基因启动子甲基化水平可能有助于早期诊断卵巢癌以及评估患者预后。

2.3 BRCA1 乳腺癌易感基因1(Breast cancer susceptibility gene 1，BRCA1)是由Hall在1990年发现的与家族性乳腺癌有关的易感基因，BRCA1基因位于染色体17q21区域，BRCA1蛋白含有1 863个氨基酸，分子量约为220 kb。BRCA1蛋白参与DNA损伤修复、基因转录、细胞周期以及细胞凋亡等生物学过程，在保持基因组稳定性中具有重要作用[9-10]。研究证实，BRCA1基因是卵巢癌的易感基因，BRCA1基因突变者发生卵巢癌的风险为63%，高于普通人群患病风险10倍，约90%的散发性卵巢癌患者BRCA1的表达显著下降[11]。BRCA1在卵巢癌中表达降低可能与其基因启动子CpG岛的胞嘧啶甲基化有关[12]。Shilpa等[13]采用MSP法检测88例上皮性卵巢癌、14例低度恶性卵巢肿瘤和20例良性卵巢肿瘤组织中BRCA1基因启动子甲基化水平，BRCA1基因启动子甲基化水平在上皮性卵巢癌和低度恶性卵巢肿瘤中阳性率分别为51.2%和57%，显著高于良性卵巢组织。以上结果说明BRCA1基因启动子甲基化是卵巢癌发生的一个早期事件，检测BRCA1基因甲基化水平是否有助于卵巢癌的早期诊断及评估预后仍有待进一步研究。

2.4 WWOX WWOX基因是由Bednarek在2000年发现的一个新的肿瘤抑制基因，位于染色体16q23～32q24.1区域。研究发现，WWOX基因在诱导卵巢癌细胞凋亡、抑制卵巢癌细胞增殖及粘附等方面具有重要的作用[14-15]。Lan等[16]研究发现WWOX mRNA和WWOX蛋白在晚期上皮性卵巢癌中表达显著低于早期上皮性卵巢癌，其在卵巢癌中表达缺失与ER阴性、PR阴性、FIGO分期以及淋巴结转移密切相关。Yan等[17]检测48例上皮性卵巢癌、18例交界性卵巢肿瘤、26例良性上皮性肿瘤以及33例正常卵巢组织中WWOX基因启动子CpG岛甲基化水平，研究显示CpG岛甲基化在卵巢癌组织、交界性肿瘤、良性卵巢组织中阳性率分别为43.75%、26.32%和3.84%，而在正常卵巢组织中CpG岛甲基化为阴性。WWOX基因CpG岛甲基化水平在晚期上皮性卵巢癌(Ⅲ期，Ⅳ期)显著高于早期上皮性卵巢癌(Ⅰ期、Ⅱ期)，与临床分期密切相关。因此，上皮性卵巢癌中CpG岛甲基化可能是引起WWOX基因失活的重要机制之一。WWOX基因的异常甲基化可能在上皮性卵巢癌的发生与发展进程中发挥着重要作用，是早期诊断上皮性卵巢癌和评估预后的一个潜在指标。

2.5ING4近年来研究发现，ING4基因是一种重要的肿瘤抑制基因，ING4属于生长抑制因子家族成员，在多种恶性肿瘤中表达降低，在肿瘤发生发展、侵袭转移以及细胞凋亡等进程中具有重要作用[18-19]。研究显示，多种肿瘤中ING4表达降低与其基因12q13区的杂合性缺失密切相关，如26%的卵巢癌、76%的头颈部肿瘤以及10%～20%的乳腺癌等。Liu等[20]采用半定量RT-PCR检测40例卵巢癌患者和40例正常女性中ING4 mRNA的表达水平，研究显示相比正常组，所有卵巢癌患者中ING4 mRNA的表达显著下调，ING4的表达水平与临床分期、病理分级负相关。柳英兰等[21]研究发现ING4基因启动子甲基化阳性率为42.7%(64/150)，显著高于正常卵巢组织(4%，6/150)，而ING4蛋白的表达与其基因甲基化程度负相关。此外，ING4基因甲基化频率与临床分期和病理分级显著相关，其中卵巢子宫内膜样癌、卵巢透明细胞癌中ING4基因甲基化频率显著高于黏液性囊腺癌和浆液性囊腺癌[21]。因此，ING4基因启动子甲基化可能参与上皮性卵巢癌的生长和分化，与上皮性卵巢癌的发生发展关系密切，将ING4异常甲基化作为监测卵巢癌的发生发展一个重要指标，可能有助于卵巢癌的早期诊断。

2.6HOXA9和HOXA10同源盒(Homeobox)基因广泛存在于原核生物、真核生物以及人，含有183个核苷酸，其在生物进化中具有高度保守性，通过调节下游靶基因在细胞功能上具有关键作用。人类HOX基因分为A、B、C、D四簇，分别位于染色体7p15.3、17p21.3、12q13.3以及2q31。最新的研究显示HOXA9和HOXA10基因的异常甲基化与卵巢癌的进展有关。相比正常卵巢组织，HOXA10在卵巢癌中高表达，且与预后不良[22]。姜旖等[23]检测29例卵巢癌组织和16例正常卵巢组织中HOXA10基因启动子甲基化状态，结果显示HOXA10基因启动子在卵巢癌组织和正常卵巢组织低甲基化阳性率分别为58.62%和25%，且HOXA10低甲基化阳性率随着淋巴转移而增高(P＜0.05)。此外，HOXA9在体内外可促进卵巢癌细胞的生长增殖，其可能的机制是通过肿瘤相关成纤维细胞和血管内皮细胞生长有关[24]。段再康等[25]采用MSP法检测33例卵巢癌、10例良性卵巢肿瘤以及10例正常卵巢组织中HOXA9基因启动子甲基化水平，结果显示HOXA9基因启动子甲基化在卵巢癌、良性卵巢肿瘤及正常卵巢组织中发生率分别为45%(15/33)、10%(1/10)以及10%(1/10)。而Widschwendter等[26]研究卵巢癌中HOXA9的关系时发现，患者整个病程中HOXA9高甲基化增加卵巢癌患病风险的12.3倍，而在病变早期HOXA9高甲基化增加卵巢癌患病风险的14.8倍。因此HOXA9基因启动子甲基化可能是卵巢癌发生的一个早期事件，检测HOXA9甲基化水平可能有助于卵巢癌的早期诊断，对于评估卵巢癌患病风险具有积极意义。而HOXA10基因启动子低甲基化阳性率与淋巴结转移呈正相关，标志着卵巢癌的恶性进展和不良预后，因此，有望成为一种评估卵巢癌预后的生物学标志物。

3 DNA甲基化在卵巢癌中的应用

肿瘤抑制基因启动子CpG岛的异常甲基化在卵巢癌的形成过程中具有重要作用，由于在卵巢癌早期即有基因启动子异常甲基化，因此检测多种肿瘤抑制基因的甲基化水平可能有助于早期诊断卵巢癌和评估预后，具有广泛的临床应用价值。Teshendorff等[27]研究显示，检测卵巢癌患者外周血中DNA启动子CpG岛甲基化水平可预测卵巢癌患病风险。Su等[28]对6中卵巢癌相关基因(SOX1、PAX1、SFRP5、LMX1A、SFRP1和SFRP2)研究发现，SOX1、LMX1A和SFRP1的甲基化水平与卵巢癌患者总体生存率正相关。而SFRP1、SFRP2和SOX1启动子甲基化是卵巢癌复发的独立危险因素，任何单独一种基因异常甲基化均增加卵巢癌复发风险。此外，联合检测外周血中SOX1、PAX1和SFRP1的甲基化水平，对于诊断卵巢癌的敏感度为73%，特异性为78%[28]。闫洪超等[29]采用甲基转移酶特异性抑制剂5-脱氧杂氮胞苷(5-Aza-CdR)作用于WWOX基因高甲基化的卵巢癌HO8910细胞，可逆转WWOX基因的甲基化状态，抑制卵巢癌细胞的增殖及致瘤能力。因此，通过联合检测相关肿瘤抑制基因甲基化水平可有效的评估卵巢癌患病及复发风险，对于早期诊断卵巢癌具有一定的实际意义，而特异性的抑制或逆转甲基化水平为临床上治疗卵巢癌提供了一个新的思路和方向。

4 展望

众多研究表明，肿瘤抑制基因的异常甲基化是卵巢癌的发生机制之一，在卵巢癌发生早期即有启动子甲基化改变。因此，确定卵巢癌特异性DNA甲基化谱对于提高卵巢癌的早期诊断具有积极的意义。DNA甲基化状态可被逆转，也为靶向治疗卵巢癌提供了一个新的策略。由于DNA异常甲基化参与卵巢癌的作用机制复发，因此，DNA甲基化与卵巢癌的发生、发展以及耐药的相关机制需要更深入的研究，有理由相信，随着研究的深入，DNA甲基化的检测及靶向治疗终将对卵巢癌的诊治及预防具有重大的推动作用。

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1003—6350（2015）03—0397—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.03.0141

2014-07-11)

陈建玲。E-mail：cjl660416@126.com