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IGF-Ⅱ 基因启动子甲基化状态 与肝癌发生关系研究. 钱静 姚登福 南通大学附属医院临床医学研究中心. 研究背景. 肝细胞癌 (HCC) 是与慢性病毒感染密切相关 流行病调查,我国目前约 9 300 万乙肝病毒携带者,约 4 000 万丙型肝炎病毒感染者。 预后差, 5 年生存率约 11% 。. 遗传学 基因突变 基因杂合丢失 微卫星不稳定. 肝癌发病机制. 表观遗传学 DNA 甲基化 组蛋白修饰 染色体重塑. 原癌基因激活抑癌基因失活. 肝癌. DNA 甲基化原理. DNA 甲基化主要发生在 CpG 二核苷序列的胞嘧啶上.
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IGF-Ⅱ基因启动子甲基化状态 与肝癌发生关系研究 钱静 姚登福 南通大学附属医院临床医学研究中心
研究背景 • 肝细胞癌(HCC)是与慢性病毒感染密切相关 • 流行病调查,我国目前约9 300万乙肝病毒携带者,约4 000万丙型肝炎病毒感染者。 • 预后差,5年生存率约11%。
遗传学 • 基因突变 • 基因杂合丢失 • 微卫星不稳定 肝癌发病机制 • 表观遗传学 • DNA甲基化 • 组蛋白修饰 • 染色体重塑 原癌基因激活抑癌基因失活 肝癌
DNA 甲基化原理 DNA甲基化主要发生在CpG二核苷序列的胞嘧啶上
胰岛素样生长因子Ⅱ(IGF-Ⅱ) • IGF-Ⅱ是一种与肿瘤形成密切相关的促有丝分裂原,在细胞增殖、分化、糖代谢调节方面有重要作用。 • IGF-Ⅱ在胎肝和新生儿肝脏中基因有大量表达,但出生后基因迅速降低直至关闭,肝细胞癌变时IGF2 Ⅱ呈胚胎性过量表达,并具有强烈的致有丝分裂剂作用,参与肿瘤细胞增生及分化。
E4 E6 E8 E7 E5 E9 E3 E1 E2 人 P4 P1 P2 P3 P2 IGF-Ⅱ基因启动子与基因表达的关系
IGF-Ⅱ IGF-ⅠR p p SHC IRS p Ras p p p PI3K Raf MAPK Akt Proliferation Survival Metastasis IGF-Ⅱ信号途径与肝癌 IGF-Ⅱ IGF-Ⅱ
实验目的 本研究动态观察鼠肝细胞癌变过程中IGF-Ⅱ基因启动子甲基化状态改变及其与IGF-Ⅱ基因表达的关系; 同时分析人不同肝组织中IGF-Ⅱ基因启动子甲基化状态及与临床病理学特征之间的关系,探讨IGF-Ⅱ启动子甲基化状态改变在HCC形成中的作用机制。
材料和方法 以2-乙酰氨基芴(2-FAA)喂饲雄性Sprague-Dawley(SD)鼠诱发肝细胞癌变,通过病理组织学方法(HE染色)观察肝细胞形态学动态变化; 以甲基化特异性聚合酶链反应(MSP)检测鼠IGF-Ⅱ基因P2甲基化状态;以酶联免疫吸附法(ELISA)定量检测鼠外周血和肝组织IGF-Ⅱ基因的蛋白表达水平; 以MSP检测人类肝细胞癌、癌旁以及正常肝脏组织IGF-Ⅱ基因P3甲基化状态。
结果与讨论 图1 诱癌过程中鼠肝大体标本和病理学变化(HE染色200×) A:正常;B:早期;C:中期;D:晚期
图2 癌变过程中鼠IGF-ⅡP2 CpG岛甲基化状态电泳分析 M:甲基化;U:非甲基化;1:正常肝;2:变性肝; 3:癌前肝;4:癌变肝;5:部分甲基化
表2 诱癌过程中鼠血和肝IGF-Ⅱ表达水平的定量分析 1、Pearson相关显示,鼠肝和血IGF-Ⅱ蛋白浓度呈正相关(r = 0.97,P = 0.000) 2、Spearman相关显示,IGF-ⅡP2去甲基化与外周血(rs = -0.89,P = 0.000)和鼠肝蛋白浓度均呈正相关(rs = 0.84,P = 0.000)
图3 人肝癌组织IGF-Ⅱ基因P3CpG岛甲基化电泳图谱 U: 非甲基化;M:甲基化;T: 癌;NT:癌旁; N: 正常肝;m: marker
结 论 1. 随着肝细胞癌变,IGF-Ⅱ基因启动子的甲基化率逐步降低,甲基化状态的改变贯穿肝细胞癌变过程,这有助于探讨肝癌发病机制。 2. IGF-Ⅱ基因启动子的去甲基化状态改变与蛋白表达水平呈现显著正相关,基因的去甲基化调控基因表达上调而导致蛋白水平增高,参与肝细胞癌变。 3. IGF-II启动子CpG岛甲基化程度与HBV感染与否密切相关,而这对于HBV相关肝细胞癌发生的监测/预测具有潜在的应用前景。
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