老年前列腺癌与DNA甲基化研究进展

闫伟　乔建坤　马可为等

【摘要】目的：目前认为恶性肿瘤的形成是遗传和表观遗传机制共同作用的结果.表现遗传机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和miRNA。DNA异常甲基化是前列腺癌最具特征的表观遗传改变，它能够导致基因组不稳定，调控基因的异常表达，在前列腺癌的形成和发展中起到重要作用。同时DNA甲基化为临床前列腺癌的早期诊断、预后评估及药物治疗提供新的方法和途径。文章根据前列腺癌的DNA甲基化的最新研究成果阐述了前列腺癌形成的表现遗传学机制，并且讨论了它们在前列腺癌临床转化方面的最新研究进展。

【关键词】前列腺癌;甲基化DNA

【中图分类号】R737.25 【文献标识码】B 【文章编号】1002-8714（2020）01-0295-02

1 DNA甲基化的基本概念

DNA甲基化通常发生在CpG双核苷酸的胞嘧啶上，由硫-腺苷-甲硫氨酸（SAM）提供甲基供体，在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化下，将甲基转移到CpG双核苷酸胞嘧啶的第5个碳原子上。CpG不是随机分布的，它最常见于CpG岛的位置。CpG岛（CpG岛主要位于基因的启动子和外显子区域，是富含CpG二核苷酸的一些区域，长度为300 -3000bp。）DNA甲基化是一种十分重要的基因表达调控机制，是真核生物体内DNA正常修饰方式。而异常甲基化则是肿瘤发生的重要诱导因素之一，有研究报道在人类肿瘤中发现不同程度的DNA异常甲基化现象，而许多恶性肿瘤中存在某些特异性基因CpG岛异常甲基化，同时正常细胞演变为肿瘤细胞及在肿瘤进展过程中也存在明顯的DNA甲基化水平变化，这说明DNA甲基化影响着肿瘤基因的表达。

2 DNA异常甲基化与肿瘤的关系

肿瘤细胞整个基因组普遍存于低甲基化状态，而在肿瘤形成早期某些散在的CpG甲基丢失，则会影响染色体稳定性，继而使其易于断裂或发生异位、丢失。散在CpG位点的甲基化丢失现象在肿瘤细胞中普遍存在，而正常细胞中却少见。同时DNA低甲基化属于一种基因表达的开放结构，它有利于基因高表达，是癌基因促进细胞转化的必要条件。原癌基因特定位点低甲基化就与基因激活、转录密切相关。

此外抑癌基因启动子CpG岛的高甲基化也是肿瘤细胞普遍存在的现象之一。启动子CpG岛DNA甲基化并不改变核苷酸序列，而是通过改变染色质结构及组蛋白乙酰化修饰作用的水平，间接抑制基因转录水平。归纳而言，癌细胞基因组整体低甲基化及部分区域高甲基化是其典型特征。

3 PCA相关的甲基化基因

前列腺癌中许多基因的CpG岛处于高甲基化状态的观点已经被证明，而这种高甲基化引起了启动子失活和基因沉默，后者参与前列腺癌DNA损伤修复、激素应答、肿瘤细胞浸润，转移、细胞周期调控等过程。前列腺癌中一些经常发生DNA甲基化的基因有以下几种

①激素反应相关基因，如RAR-b、ESR1、ESR2

②细胞周期相关基因，如CDKN2A、CVND2

③DNA损伤修复相关基因，如GSTP2、MDR1、06-MGMT

④信号转导相关基因，如DAB21P、DAPK、EDNRB、RASSF1

⑤肿瘤细胞侵润，转移相关基因，如CD44、CDH2、LAMA3、LABM3

⑥炎症反应相关基因，如PTGS2

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

4 DNA甲基化对于前列腺癌的检测及治疗

在临床治疗过程中发现，相同病理类型、临床分期的肿瘤患者，在放、化疗敏感性及复发、转移、预后等方面也有不同表现，这可能是因肿瘤细胞生物学行为不同所致。因此从基因水平对肿瘤进行正确可靠的分类显得尤为重要。越来越多研究证实，异常甲基化DNA是一种颇有意义的生物标记物，不同肿瘤有其特异甲基化基因，可以构成一个甲基化图谱，用于肿瘤早期诊断、肿瘤分型及判断预后DNA甲基化有以下两个主要特征：①肿瘤中存在多数CpG岛在肿瘤中呈高频甲基化状态，而正常组织却很少发生DNA甲基化;②基因突变可出现于整个基因的多个位点上，而甲基化通常发生在基因某些特定区域，且与该基因表达降低有关，这为DNA甲基化作为生物标记物可靠性提供依据。甲基化检测技术大抵分为两大类：基因组DNA甲基化检测及特定DNA片段甲基化检测。前者有：限制性内切酶酶解法;甲基化酶温育法;高效液相色谱（HPLC）法。而后者主要有：DNA印迹;限制性内切酶聚合酶链反应（PCR）测序法;甲基化特异的PCR（MSP）;变性高效液相色谱法;DNA微阵列（DNA-microarray）又称DNA芯片。综上，肿瘤基因存在异常甲基化，不同肿瘤可能甲基化谱也不尽相同，而同一肿瘤的癌前病变、原位癌、微浸润性癌及浸润性癌的甲基化谱是否改变，也尚不成定论。基于表观遗传学基因甲基化可逆的特点，不断寻找早期癌、甚至癌前病变阶段肿瘤特异性甲基化基因，并给予针对该基因的药物，就能对肿瘤的防治发挥重要的作用。目前，对于药物疗效、用的量及用药时间的把握尚没有深入的研究。