SFRP1甲基化与DNMT3a和3b过表达在结直肠癌中的作用及相关性研究进展

2019-01-05李艳芳王燕通讯作者

医药前沿 2019年4期

关键词：基转移酶外显子甲基化

李艳芳王燕（通讯作者）

（1贵州医科大学贵州贵阳 550004）

（2贵州省肿瘤医院贵州贵阳 550000）

1.SFRP1甲基化在结直肠癌发生、发展中的作用

1.1 SFRP1基因结构与生物学功能

SFRP1是SFRPs家族的成员之一，属于一种分泌型糖蛋白，定位于人染色体8p11.2上。其结构同SFRPs家族其他成员一样，大约由300个氨基酸组成，包括一个N端和一个C端，N末端富含半胱氨酸域（cysteine-richdomain，CRD）[1]，和引起结直肠癌发生、发展主要原因的Wnt通路的膜特异性受体蛋白(Frizzled，FZD) 极为相似，与FZD的胞外CRD有30%～50%同源性[2]，通过与结直肠癌缺失基因（deleted in colon cancer，DCC）的相互作用来调节细胞凋亡。

1.2 SFRP1甲基化对结直肠癌的作用

研究显示[3]，SFRP1在结直肠癌细胞中的过度表达显著抑制细胞增殖、迁移和侵袭，促进了细胞凋亡，当结直肠癌细胞中敲除SFRP1后显著增加细胞增殖及促进迁移和侵袭。Wnt通路能参与结直肠癌的发生和发展，其异常激活是导致结直肠癌发生、发展的主要原因。SFRP1作为Wnt信号通路拮抗因子，当SFRP1表达下调时可导致Wnt信号转导通路的过度激活，进而导致细胞凋亡减弱及过度增殖，促进了结直肠癌的发生与发展。QI等[4]通过检测正常肠粘膜、腺瘤及结直肠癌中SFRP1 mRNA表达水平发现，SFRP1表达减少与SFRP1基因异常甲基化相关。齐健等[5]研究发现，SFRP1基因在正常大肠黏膜不存在甲基化，但结直肠癌及癌旁组织中均发生甲基化，且在癌组织中的甲基化率达80%以上。董丽钧等[6]在结直肠癌患者的血清中也发现SFRP1启动子区高度甲基化修饰。吴琼等研究[7]显示，SFRP1基因启动子的超甲基化状态与结直肠癌的进展密切相关，其表达情况可能作为诊断结直肠癌的重要指标。

2.DNMT3a、3b过表达在结直肠癌中的作用

2.1 DNMT3a、3b的发现、结构及生物学功能

目前已明确的DNMTs包括三个活动形式，即DNMT1，DNMT3a和DNMT3b。其中DNA甲基转移酶DNMT3a和DNMT3b是通过用细菌的二型甲基转移酶序列，在表达序列标签数据库（dbES）中筛选发现[8]。DNMT3a 基因位于2p23.3，由23个外显子和可做选择性拼接的外显子组成，DNMT3b 基因位于20p11.2，具有23个外显子和一个可作选择性转录作用的外显子。DNMT3a、DNMT3b均为从头甲基转移酶，通过胚胎着床期和生殖细胞分化过程中DNA甲基化活性植入，负责建立DNA甲基化模式的产生，参与DNA甲基化的从头合成[9]。

2.2 DNMT3a、3b过表达与结直肠癌的关系

DNA甲基转移酶参与肿瘤的生长、侵袭、转移及血管生成等多个方面。近年发现，DNMTs在多种肿瘤组织和细胞系表达水平升高。刘铁权等[10]研究发现，DNMT3a在结直肠癌中的表达明显高于正常黏膜和腺瘤。Schmidt等发现[11]，DNMT3b在大肠癌中也出现过表达。Mostafa等[12]通过检测结肠癌细胞株中DNMT3a和DNMT3b mRNA水平发现，各肠癌细胞株中DNMT3a、3b的表达水平均升高，提出了DNMT3a和DNMT3b过表达可能参与了结肠癌的发生、发展。

3.SFRP1甲基化与DNMT3a、3b过表达的相关性

DNMTs是DNA甲基化的关键酶，具有调控DNA甲基化的作用。目前研究发现，SFRP1异常甲基化与DNMT3a、3b过表达均参与结直肠癌发生及发展，但对于两者之间可能存在的相关性尚未报道。部分对DNMTs过表达与DNA甲基化两者关系的研究结果存在一定争议。一些研究表明，在结直肠癌中DNMTs过表达与DNA CpG岛甲基化有显著关系。其他的研究则没有明显观察到DNMTs过表达和启动子甲基化或大肠癌的肿瘤抑癌基因启动子高甲基化之间的关联性。Mostafa等[12]研究显示，DNA甲基转移酶过表达与整体DNA甲基化存在显著的正相关关系，但不与特定基因CpG岛甲基化相关。Shanxin Lia等[13]发现，SFRP1和DNMTs在肿瘤和正常组织中的表达呈负相关，DNMTs表达上调时SFRP1表达下调。但针对SFRP1异常甲基化与DNMT3a、3b过表达的具体相关性的研究尚未明确。有研究发现[14]，结肠癌细胞经DNMTs抑制剂5-氮杂2’-脱氧胞苷（5-Aza-CdR）处理后，SFRP1基因的表达增加，甲基化降低，而DNMT3a、DNMT3b的表达随5-Aza-CdR呈剂量依赖性显著降低，对此推测DNMT3a、3b过表达与SFRP1异常甲基化可能呈负相关性。