新疆不同民族食管癌基因甲基化谱分析及诊断方法的建立

Hypermethylation of gene promoter CpG-island is the major sign of gene inactivation or silence within tumor cells,and is also the important entry poin to epigenetic biomarkers spectrum study. According to available information, hypermethylation gene screening analysis of different ethnic groups of esophageal cancer has not been provided unified spectral type, this suggests that each gene methylamine profiles with high incidence of cancer is closely related to the genetic characteristics of population. Human papillomavirus (HPV) infection is an important factor for esophageal cancer, but the relationship between gene methylation and dependenceof HPV has not been reported. In this study, 20 esophageal hypermethylation candidates' gene were selected, the Bisulfite sequencing PCR (BSP) and Mass spectrometry (MS) technique were used; Han, Uyghur and Kazakh esophageal specimens and blood samples for screening analysis were collected, and esophageal cancer gene-specific methylation profiles of different ethnic groupsin Xinjiang were established; HPV E6/E7 expression in normal esophageal cells and HPV-infected cells were built a simulation model to determine the HPV-induced gene methylation profiles; A comprehensive analysis of molecular diagnostic methods of different methylation profiles were conducted to establish diagnostic method of tumors of different ethnic groups in Xinjiang.

基因启动子区CpG 岛的高甲基化是肿瘤细胞内基因表达失活或沉默的主要标志，是表观遗传学研究肿瘤生物标志谱的重要切入点。据现有的资料，对不同人群或种族食管癌的高甲基化基因筛查分析尚未提供统一的谱式，提示每一个基因甲基化谱与肿瘤高发区人群的遗传特性有密切关系。人乳头瘤病毒(Human papillomavirus,HPV)病毒感染是食管癌发生的重要因素，但是基因甲基化与人乳头瘤病毒(HPV)的依赖关系尚未见报道。本研究拟选20种食管癌高甲基化候选基因，应用亚硫酸氢盐测序法(BSP)及质谱(MS)技术等手段,对汉族、维吾尔族和哈萨克族食管癌标本和血样进行筛查分析,建立新疆不同民族食管癌特异的基因甲基化谱；在正常食管细胞内表达HPV E6/E7,建立模拟HPV感染细胞模型,确定HPV诱导的基因甲基化谱；对上述不同甲基化谱进行综合分析，拟建立新疆不同民族食管癌特异的肿瘤分子诊断方法。

基因启动子区 CpG 岛的高甲基化是肿瘤细胞内基因表达失活或沉默的主要原因，近年来成为表观遗传学研究肿瘤生物标志谱的重要切入点。当前对不同人群或种族食管癌的高甲基化基因筛查分析尚无统一的谱式，提示每一个基因甲基化谱与肿瘤高发区人群的遗传特性有密切关系。人乳头瘤病毒(Human papillomavirus, HPV )感染是已知食管癌发生的重要因素，但是基因甲基化与 HPV 的依赖关系尚未见报道。本研究通过生信分析结合RT-PCR检测对20 种食管癌高甲基化候选基因表达水平进行筛选，最后筛选出MSH2，CLDN3，PTEN，FHIT等基因，应用MassArray技术手段，对哈萨克族、维吾尔族和汉族不同民族食管癌组织标本进行筛查分析，结果显示MSH2，CLDN3，PTEN，FHIT基因启动子区域不同CpG位点在哈萨克族、维吾尔族和汉族食管癌组织与癌旁组织中表达出特异性甲基化状态，这些结果为建立新疆不同民族食管癌特异性基因甲基化谱提供依据；此外进一步应用MSP技术检测食管癌患者全血样本DNA甲基化水平，发现PTEN基因启动子区域甲基化与淋巴结转移相关。在正常食管上皮细胞内过表达表达 HPV E6/E7, 模拟 HPV 感染细胞模型，观察细胞恶性转变对MSH2，CLDN3，PTEN，FHIT表达水平的影响，并分析HPV诱导的基因甲基化情况，实验结果显示HPV16 E6/E7能促进细胞恶性转变，并降低抑癌基因的表达水平，但是对基因启动子区域甲基化水平没有影响；根据上述不同甲基化谱进行综合分析发现，MSH2，CLDN3，PTEN，FHIT基因启动子区域不同CpG位点有望成为新疆不同民族食管癌特异的肿瘤分子诊断方法。