tiam1基因启动子异常甲基化在结直肠癌细胞生长与侵袭中的作用研究

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1、硕士学位论文Y2257066㈨IfIff㈣fIfflIJJJ『ff『IlffIIffIl

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3、fIIffⅢTiaml基因启动子异常甲基化在结直肠癌细胞生长与侵袭中的作用研究硕士研究生：王博指导教师：丁彦青摘要研究背景和目的结直肠癌是一种常见的、严重危害人类健康的消化系统恶性肿瘤。在我国常见恶性肿瘤死亡率排序中，结直肠癌在男性患者中占第四位，在女性患者中占第三位。近二十年来随着人们饮食构成及生活习惯的改变，结直肠癌发病率在逐渐增加，同时，其发病年龄明显提前，其中30-40岁的中青年发病比例上升最快。虽

4、然近年来结直肠癌诊断和治疗水平已有很大提高，但死亡率仍然没有明显下降，其中转移是影响患者治疗效果、预后，导致死亡的关键所在。因此积极探讨与结直肠癌转移相关的因素，开展结直肠癌转移机制的研究，从而找到有效地预防和治疗方法，是结直肠癌研究的一项迫切任务，对当代肿瘤学具有十分重要的现实意义。随着分子生物学研究的进展，尤其是基因芯片技术的应用，目前已经明确许多与结直肠癌转移相关的分子标志物。T淋巴瘤侵袭转移诱导因子l(Tlymphomainvasionandmetastasis。Tiaml)就是本实验室早

5、期利用自行研制的含有肿瘤转移相关基因cDNA芯片，结合文献轮廓挖掘微阵列表达数据的生物信息学方法，筛选出的一个与结直肠癌转移密切相关的新基因，并在结直肠癌中对其进行深入研究。Tiaml基因表达Tiaml蛋白，是一种常见的鸟苷酸转换因摘要子(guaninenucleotideexchangefactors，GEFs)，属于Rho三磷酸鸟嘌呤核苷酸水解酶(GTPases)家族，可以特异性的激活Rac和Rho，通过参与Tiaml．Rac信号传递通路影响细胞骨架的组织、细胞粘附和运动，从而在肿瘤发生、侵袭

6、和转移过程中发挥重要作用；Tiaml表达可以抑制转录因子c-myc，促进细胞增殖，抑制凋亡；Tiaml的表达可以调节粘附因子从而促进肿瘤细胞的侵袭和转移。研究表明，Tiaml在乳腺癌、肺癌、皮肤癌等肿瘤中具有明显的促肿瘤进展和转移作用，且这一效应与Tiaml表达量有明显的正相关性。本实验室前期研究结果也提示Tiaml在结直肠癌的进展过程中表达增高，在结直肠癌侵袭和转移过程中起重要作用，是结直肠癌的促癌、促转移相关基因。但是关于Tiaml在结直肠癌中表达升高的调控机制目前还不清楚。因此深入研究探讨T

7、iaml表达调控机制，从中找到可以抑制Tiaml表达的方法，进而抑制该基因在结直肠癌中促癌促转移作用，将有助于进一步明确Tiaml基因对结直肠癌发生、进展及转移的影响，并为结直肠癌的诊断和治疗提供新理论、新途径。基因的表达改变主要受遗传学改变和／或表观遗传学改变两种机制的调控。表观遗传学是指基因在核苷酸序列不发生改变的情况下，表达发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的改变。这是一个可逆的化学修饰过程，属于遗传学的一门分支学科。DNA甲基化是表观遗传学中非常重要的一种机制，与基因表达抑制、基因功能缺

8、失有关，目前对其的研究也最为深入。高水平表达的基因(如管家基因)趋向于低甲基化，而低表达的基因往往是高甲基化。异常甲基化在肿瘤中极为常见，致癌基因多发生低甲基化，导致其表达开放或表达升高：而抑癌基因的CpG岛高甲基化可导致其表达沉默，使其抑制肿瘤的活性丧失。近年来研究显示，与正常细胞相比，肿瘤细胞中普遍存在着基因组DNA整体低甲基化和局部CpG岛高甲基化的特点。一方面，基因组低甲基化会导致整个基因组的不稳定性增加，可导致癌基因或相关因子大量表达：另一方面，当CpG岛过度甲基化则会导致抑癌基因表达下

9、调或失活，进而促进肿瘤发生、发展。Ⅱ硕士学位论文CpG岛在基因组内呈不连续分布，通常位于基因的启动子区域(promoterregion)，少数位于第一外显子区域，故又称5’CpG岛。因此5’端CpG岛异常甲基化是调控基因表达的一个重要机制；并且启动子区甲基化的CpG位点的密度与转录的抑制程度相关，其高密度甚至可以完全抑制转录。正是由于5’端CpG岛具有上述分布特征和调控机制，DNA甲基化的研究多集中在启动子区的CpG岛。综上所述，CpG岛发生高甲基化抑制基因表达；CpG岛发生去甲基化促进基因表达，

10、尤其是活化促癌基因，在肿瘤的发生和进展过程中起着重要作用。最近几年，关于肿瘤中一些基因5’端CpG岛低甲基化与基因表达增高相关的研究逐渐受到重视，并发现有多个基因5’端CpG岛的甲基化与肿瘤的发生有关。例如：SNCG／BSCG—l(synuclein-ganmal／breastcancerspecificgene1)基因，MMP(matrixmetalloproteinase)和SLOOP基因等，5’端CpG岛低甲基化导致相应基因的表达增高。并且这些基因因低甲基化而高表达之后对肿瘤