SFRP1甲基化與DNMT3a和3b過表達在結直腸癌中的作用及相關性研究進展

李艷芳 王燕（通訊作者）

（1貴州醫科大學 貴州 貴陽 550004）

（2貴州省腫瘤醫院 貴州 貴陽 550000）

1.SFRP1甲基化在結直腸癌發生、發展中的作用

1.1 SFRP1基因結構與生物學功能

SFRP1是SFRPs家族的成員之一，屬于一種分泌型糖蛋白，定位于人染色體8p11.2上。其結構同SFRPs家族其他成員一樣，大約由300個氨基酸組成，包括一個N端和一個C端，N末端富含半胱氨酸域（cysteine-richdomain，CRD）[1]，和引起結直腸癌發生、發展主要原因的Wnt通路的膜特異性受體蛋白(Frizzled，FZD) 極為相似，與FZD的胞外CRD有30%～50%同源性[2]，通過與結直腸癌缺失基因（deleted in colon cancer，DCC）的相互作用來調節細胞凋亡。

1.2 SFRP1甲基化對結直腸癌的作用

研究顯示[3]，SFRP1在結直腸癌細胞中的過度表達顯著抑制細胞增殖、遷移和侵襲，促進了細胞凋亡，當結直腸癌細胞中敲除SFRP1后顯著增加細胞增殖及促進遷移和侵襲。Wnt通路能參與結直腸癌的發生和發展，其異常激活是導致結直腸癌發生、發展的主要原因。SFRP1作為Wnt信號通路拮抗因子，當SFRP1表達下調時可導致Wnt信號轉導通路的過度激活，進而導致細胞凋亡減弱及過度增殖，促進了結直腸癌的發生與發展。QI等[4]通過檢測正常腸粘膜、腺瘤及結直腸癌中SFRP1 mRNA表達水平發現，SFRP1表達減少與SFRP1基因異常甲基化相關。齊健等[5]研究發現，SFRP1基因在正常大腸黏膜不存在甲基化，但結直腸癌及癌旁組織中均發生甲基化，且在癌組織中的甲基化率達80%以上。董麗鈞等[6]在結直腸癌患者的血清中也發現SFRP1啟動子區高度甲基化修飾。吳瓊等研究[7]顯示，SFRP1基因啟動子的超甲基化狀態與結直腸癌的進展密切相關，其表達情況可能作為診斷結直腸癌的重要指標。

2.DNMT3a、3b過表達在結直腸癌中的作用

2.1 DNMT3a、3b的發現、結構及生物學功能

目前已明確的DNMTs包括三個活動形式，即DNMT1，DNMT3a和DNMT3b。其中DNA甲基轉移酶DNMT3a和DNMT3b是通過用細菌的二型甲基轉移酶序列，在表達序列標簽數據庫（dbES）中篩選發現[8]。DNMT3a 基因位于2p23.3，由23個外顯子和可做選擇性拼接的外顯子組成，DNMT3b 基因位于20p11.2，具有23個外顯子和一個可作選擇性轉錄作用的外顯子。DNMT3a、DNMT3b均為從頭甲基轉移酶，通過胚胎著床期和生殖細胞分化過程中DNA甲基化活性植入，負責建立DNA甲基化模式的產生，參與DNA甲基化的從頭合成[9]。

2.2 DNMT3a、3b過表達與結直腸癌的關系

DNA甲基轉移酶參與腫瘤的生長、侵襲、轉移及血管生成等多個方面。近年發現，DNMTs在多種腫瘤組織和細胞系表達水平升高。劉鐵權等[10]研究發現，DNMT3a在結直腸癌中的表達明顯高于正常黏膜和腺瘤。Schmidt等發現[11]，DNMT3b在大腸癌中也出現過表達。Mostafa等[12]通過檢測結腸癌細胞株中DNMT3a和DNMT3b mRNA水平發現，各腸癌細胞株中DNMT3a、3b的表達水平均升高，提出了DNMT3a和DNMT3b過表達可能參與了結腸癌的發生、發展。

3.SFRP1甲基化與DNMT3a、3b過表達的相關性

DNMTs是DNA甲基化的關鍵酶，具有調控DNA甲基化的作用。目前研究發現，SFRP1異常甲基化與DNMT3a、3b過表達均參與結直腸癌發生及發展，但對于兩者之間可能存在的相關性尚未報道。部分對DNMTs過表達與DNA甲基化兩者關系的研究結果存在一定爭議。一些研究表明，在結直腸癌中DNMTs過表達與DNA CpG島甲基化有顯著關系。其他的研究則沒有明顯觀察到DNMTs過表達和啟動子甲基化或大腸癌的腫瘤抑癌基因啟動子高甲基化之間的關聯性。Mostafa等[12]研究顯示，DNA甲基轉移酶過表達與整體DNA甲基化存在顯著的正相關關系，但不與特定基因CpG島甲基化相關。Shanxin Lia等[13]發現，SFRP1和DNMTs在腫瘤和正常組織中的表達呈負相關，DNMTs表達上調時SFRP1表達下調。但針對SFRP1異常甲基化與DNMT3a、3b過表達的具體相關性的研究尚未明確。有研究發現[14]，結腸癌細胞經DNMTs抑制劑5-氮雜2’-脫氧胞苷（5-Aza-CdR）處理后，SFRP1基因的表達增加，甲基化降低，而DNMT3a、DNMT3b的表達隨5-Aza-CdR呈劑量依賴性顯著降低，對此推測DNMT3a、3b過表達與SFRP1異常甲基化可能呈負相關性。

4.展望

DNMTs抑制劑預防和治療結直腸癌是近年來的研究熱點，若能進一步明確SFRP1甲基化與DNMT3a、3b過表達之間的相關性，可為DNMTs抑制劑應用于臨床治療結直腸癌提供更充分的理論依據。