【摘要】 近年研究发现宫颈癌的发生发展可能与表观遗传的改变有很大联系。DNA甲基化是表观遗传学重要的分子机制之一。近年来，国内外对宫颈癌DNA甲基化的研究越来越多，发现多种基因在宫颈癌的发生发展中发生了甲基化修饰，且这种表观遗传学改变与宫颈病变程度有一定相关性。许多研究提出宫颈癌有关的DNA甲基化检测可能用于临床宫颈癌和癌前病变的诊断或预测。
【关键词】 DNA甲基化； 宫颈癌； 生物标志物
中图分类号 R711.7 文献标识码 A 文章编号 1674-6805（2013）5-0150-05
宫颈癌（cervical cancer）是最常见的妇科恶性肿瘤之一[1-2]。传统上癌症的发生发展被视为一种遗传疾病，表观遗传学机制对于组织特异性基因表达模式的维护和正常发展十分必要，表观遗传学受到破坏将导致基因功能改变及细胞恶性转化。表观遗传学（epigenetics）是与遗传学（genetics）相对应的概念。遗传学改变是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等；而表观遗传学是研究不涉及DNA序列的改变，但基因表达却发生了可遗传的改变的学科。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生改变的结果，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。除基因组的改变外，近年研究发现宫颈癌的发生发展可能与表观遗传的改变有很大联系。表观遗传的现象很多，已知的有：DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰、基因组印记（genomic impriting）和DNA编辑（RNA editing）、基因沉默、核仁显性和休眠转座子激活等。其中DNA甲基化作为表观遗传学重要的分子机制之一，受到人们越来越多的关注[3-4]。基因组正常而甲基化模式改变与肿瘤的演变发展有着密切联系[5]。
1 DNA甲基化
DNA甲基化是表观遗传学和表观基因组学的重要研究内容，在调控基因表达及染色体结构方面发挥着重要作用。在哺乳动物基因组中，所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（DNA methytrasferase）的作用下将S-腺苷甲硫氨酸提供的甲基基团共价结合到CpG二核苷酸的胞嘧啶5’碳原子上，生成5’-甲基胞嘧啶的过程。人类基因组序列中的CpG二核苷酸分布并不均匀，主要以两种形式存在：一种分散在DNA序列中，约70%总是处于甲基化状态，可称为甲基化CpG位点，如alu等重复序列；另一种则富含CpG DNA短序列，以CpG岛的形式存在或以大量重复序列区域存在（如着丝粒重复序列、反转录转座子元件、rDNA等）。CpG岛大小为300～3 000 bp左右，且富含非甲基化的CpG二核苷酸。这些CpG岛虽然仅占基因组DNA的1%～2%，但其通常位于基因的转录起始位点附近（启动子或第一外显子区域，人类基因启动子中的60%有CpG岛），可能参与基因的表达调控，因而受到人们的广泛关注，特别是一些组织特异性CpG岛甲基化异常高，致抑癌基因转录失活，使抑癌基因表达沉默，而甲基化异常低，致原癌基因激活，从而诱发细胞癌变[6-7]，这些已经成为肿瘤研究中的热点问题。而DNA甲基化对无CpG岛启动子的调节也很重要，如MASPIN的组织特异性表达，其启动子无CpG岛，但表达受到DNA甲基化调控。
2 DNA甲基化与宫颈癌
近年来，国内外对宫颈癌DNA甲基化的研究越来越多，研究发现多种基因在宫颈癌的发生发展中发生了甲基化修饰，且这种表观遗传学改变与宫颈病变程度有一定相关性。研究者采用多种方法分析了宫颈脱落细胞、宫颈活检组织和血浆标本等，还提出DNA甲基化可能用于宫颈癌筛查[8-18]。
2.1 CDH13的甲基化
CDH13（Cadherin 13，又称作H-cadherin，P105）是钙粘蛋白家族的一种非典型成员，缺乏跨膜区和固定在细胞膜外表面上的糖基锚，CDH13参与细胞黏附和转移过程[19]。在癌细胞中，CDH13常常下调，这种下调与多种癌症预后较差有关，如肺癌、卵巢癌、宫颈癌和前列腺癌[20]。由于异常甲基化，钙介导的细胞黏附系统失活，而这种失活在人类癌症中被普遍发现，Widschwendter等[10]通过研究宫颈癌患者的血清标本中CDH13甲基化状态发现甲基化阴性的预后更好，CDH13异常甲基化检测也许可用于筛选有复发高危风险的宫颈癌患者，这将有利于对这种患者进一步治疗。Nabiha等[18]研究发现从CIN1到宫颈癌，CDH13的启动子甲基化频率逐步增加（P<0.05），在宫颈癌中达到50%以上，而在正常组织和良性病变中没有检测到甲基化。CDH13的启动子甲基化可作为一个潜在的评估发生宫颈癌危险的生物标志物。
2.2 CDH1的甲基化
CDH1（cadherin 1，又称作E-cadherin，UVO，ECAD，LCAM，Arc-1，CD324）是上皮型钙粘附素中的一种，其基因为一种肿瘤抑制基因，CDH1甲基化可能导致E-钙粘蛋白表达下调或无表达。Widschwendter等[10]研究发现宫颈癌患者的血清标本中CDH1甲基化阴性的无病生存率显著好于甲基化阳性患者，CDH1异常甲基化检测也许也可用于筛选有复发高危风险的宫颈癌患者。Abuduradeer等[21]分析宫颈癌和无恶性疾病患者血清样本的研究也证实CDH1甲基化分析可能是一个潜在的预测宫颈癌的指标。Pathak等[22-23]一项一碳代谢在宫颈癌进展中的重要性的研究表明，低叶酸和维生素B12状态与HPV病毒感染有关；从正常到瘤样病变到宫颈癌，CDH1、HIC1和RARβ的启动子甲基化频率逐步增加（P<0.05），可作为评估宫颈癌风险的潜在生物标志物。
2.3 DAPK1的甲基化
以色列科学家Adikimchi于1995年在基因组中扫描启动细胞凋亡的基因和抑癌基因时发现了死亡相关蛋白激酶（death-associated protein kinase-1，DAPK1）[24]。DAPK1是一种与凋亡有关的钙调蛋白调节的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其基因是一个与多种细胞死亡相关信号通路相联系的肿瘤抑制基因，目前大量研究发现DAPK1的基因启动子的变异性高度甲基化改变出现在多种肿瘤中。2009年，Wentzensen等[13]对Medline中的51项研究文献进行综合分析发现，宫颈癌组织中基因甲基化现象广泛存在，其中DAPK1、CADM1、RAR-β在5项或超过5项的研究中始终显示出甲基化增高。Kim等[25]对甲基化检测用于宫颈癌筛查的可行性研究表明DAPK1、RASSF1A、RAR-β等8个基因甲基化程度随着宫颈病变程度增加而越来越严重，它们在正常宫颈、LSIL、HSIL及SCC中的甲基化频率明显不同（P<0.01）。Nabiha等[18]研究发现从CIN1到宫颈癌，DAPK1的启动子甲基化频率逐步增加（P<0.05），可作为一个潜在的预测宫颈癌风险的生物标志物。