河北大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院(071000)劉文蘇 韓歡
表觀遺傳的概念最早于1942年由Waddington提出,目前認(rèn)為所有的不發(fā)生DNA序列改變的能穩(wěn)定遺傳的基因表達(dá)均屬于表觀遺傳學(xué)范疇,其機(jī)制包括DNA甲基化、組蛋白修飾、染色體重塑及非編碼RNA調(diào)控等。本文主要就表觀遺傳學(xué)與腫瘤發(fā)生、抗瘤藥物、臨床應(yīng)用等方面進(jìn)行簡要討論。
傳統(tǒng)認(rèn)為腫瘤的發(fā)生是由于體細(xì)胞中基因的突變所引起的,并以此形成了體細(xì)胞突變理論。但人們逐漸發(fā)現(xiàn)基因的激活與失活時,DNA序列并不一定會發(fā)生改變,表觀遺傳的調(diào)控發(fā)生失常同樣可以致癌。比如研究發(fā)現(xiàn)DNA甲基化異常是腫瘤發(fā)生的重要原因之一,尤其是甲基化發(fā)生在抑癌基因啟動子區(qū)域的時候,導(dǎo)致基因失活并抑制基因的表達(dá)[1];Wang[2]等發(fā)現(xiàn)宮頸癌組織中miR-31水平提高,并且高表達(dá)miR-31的患者生存率低于低表達(dá)的患者,提示miR-31的表達(dá)對宮頸癌起到促進(jìn)作用。表觀遺傳學(xué)的發(fā)現(xiàn)對體細(xì)胞突變理論做出了很好的補(bǔ)充與修正,使人們重新認(rèn)識了基因突變與腫瘤發(fā)生的關(guān)系:雖然基因的表達(dá)與否從很大程度上由其自身的決定,但其他一些諸如DNA甲基化和非編碼RNA調(diào)控等異常的出現(xiàn)同樣可以引起基因表達(dá)的異常,從而可能引起腫瘤的發(fā)生。
表觀遺傳的異常不僅可以影響腫瘤的發(fā)生,還可以通過修飾與藥物吸收、代謝等相關(guān)的基因而影響抗腫瘤藥物的效果及預(yù)后,引起患者耐藥等現(xiàn)象。Stone[3]等發(fā)現(xiàn)長期使用他莫昔芬治療的乳腺癌患者RASAL1、DUSP7等基因發(fā)生甲基化改變,誘導(dǎo)耐藥細(xì)胞增生并降低他莫昔芬的藥效;Jover[4]等進(jìn)行的一項對比研究發(fā)現(xiàn)同時接受5-FU化療的兩組結(jié)腸癌患者,CpG島甲基化表型CIMP陽性的患者生存時間并未改變,而陰性的患者生存時間顯著延長,說明其甲基化影響5-FU化療并降低其療效??鼓[瘤藥物通常的作用機(jī)制是通過影響核酸生成、破壞DNA結(jié)構(gòu)等方法抑制腫瘤增殖或破壞腫瘤細(xì)胞,在其研制的過程中并沒有將表觀遺傳對于腫瘤發(fā)生影響的相關(guān)因素考慮進(jìn)去,導(dǎo)致其并沒有明顯針對表觀遺傳的相關(guān)藥理作用,臨床表明其藥效具有明顯局限性;如果新研制藥物時將表觀遺傳同樣設(shè)為靶點,相信其耐藥性等將會有所降低。
表觀遺傳學(xué)對于腫瘤的臨床應(yīng)用主要在篩查和治療兩個方面。一些基因的甲基化目前已經(jīng)確定與某些特定的腫瘤相關(guān),如GSRP1基因啟動子的甲基化與前列腺癌相關(guān)[5],研究對癌癥高危人群進(jìn)行全基因組水平DNA甲基化標(biāo)記的試劑盒從而快速篩查腫瘤已經(jīng)成為當(dāng)今熱點之一;根據(jù)DNA甲基化與腫瘤發(fā)生的相關(guān)性,通過抑制DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶的活性以達(dá)到抗癌的目的,已成為當(dāng)前治療腫瘤的一種新思路,該方法目前已經(jīng)在一些惡性腫瘤的治療上取得了一定的療效[6]。
雖然目前關(guān)于表觀遺傳學(xué)對于腫瘤發(fā)生發(fā)展影響的研究已經(jīng)取得了一定的成果,但依舊有很多問題沒有解開,仍需要我們不斷地探索;但我們應(yīng)該相信,一旦真正解開了腫瘤發(fā)生機(jī)制中的奧秘,人們就可以從根本上去預(yù)防、治療腫瘤,從而達(dá)到真正戰(zhàn)勝腫瘤的目的。