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Ann Intern Med:白细胞BRCA1启动子甲基化状态与卵巢癌发生风险之间的关系

作者:MedSci 来源:MedSci 梅斯 日期:2018-01-22
导读

          截至目前为止,正常组织基因启动子甲基化状态与癌症发生风险之间的关系尚未明确。本文就白细胞BRCA1启动子甲基化的状态与卵巢癌发生的风险进行了详细阐述,结果显示,正常组织BRCA1启动子甲基化状态与高级别浆液性卵巢癌的发生风险明显相关,研究成果发表在Annals of Internal Medicine杂志。

关键字:  白细胞 |  | 卵巢癌 |  | 启动子 |  | 甲基化 |  |  

        截至目前为止,正常组织基因启动子甲基化状态与癌症发生风险之间的关系尚未明确。本文就白细胞BRCA1启动子甲基化的状态与卵巢癌发生的风险进行了详细阐述,结果显示,正常组织BRCA1启动子甲基化状态与高级别浆液性卵巢癌的发生风险明显相关,研究成果发表在Annals of Internal Medicine杂志。

        研究证实,携带生殖细胞BRCA1基因突变的女性患者发生上皮性卵巢癌,特别是高级别浆液性卵巢癌 (high-grade serous ovarian cancer, HGSOC) 的风险明显升高。在所有的卵巢癌患者中,约有4%-10%患者会携带生殖细胞BRCA1基因突变,而包括PALB2、BRIP1以及RAD51C等在内的生殖细胞突变与BRCA1和BRCA2作用于相同的DNA修复途径,并且与家族性的卵巢癌和乳腺癌发生风险密切相关。这也表明同源重组引起的DNA修复途径的紊乱与卵巢癌和乳腺癌的发生密切相关。

        启动子的甲基化状态可以调节基因的失活,研究发现,正常组织中可以发生MLH1错配修复基因和BRCA1启动子甲基化,并且可以增加乳腺癌和结肠癌的发生风险,而这些患者并未发生生殖细胞的MLH1和BRCA1基因突变。目前研究显示,白细胞BRCA1甲基化与乳腺癌和卵巢癌发生风险之间的关系存在争议,并且研究样本较少,本研究拟通过大样本数据证实白细胞BRCA1甲基化与卵巢癌,尤其是HGSCO发生风险之间的关系。

        本研究比较了卵巢癌和正常人群中白细胞BRCA1启动子甲基化状态之间的关系,实验流程如图1所示。所有患者均在化疗前取血,采用甲基化特异性定量聚合酶链式反应检测白细胞BRCA1启动子甲基化状态。排除标准包括:交界性卵巢肿瘤;之前检测过生殖细胞BRCA1和BRCA2突变情况;携带BRCA1和BRCA2突变。

        入组患者的基本情况如表1所示,在最初的病例对照研究 (initial study, 实验组) 中,卵巢癌患者BRCA1甲基化状态明显高于对照组受试者健康人群 (6.4% vs. 4.2%;OR, 1.83 [95% CI, 1.27 to 2.63]),如图2所示。甲基化可见于9.6%HGSOC (OR, 2.91 [CI 1.85 to 4.56]) 患者,而非浆液性卵巢癌和低级别浆液性卵巢癌 (low-grade serous ovarian cancer, LGSOC) 患者的甲基化水平分别为5.1%和4.0%。甲基化状态与卵巢癌发生风险之间的差异并未达到统计学差异。类似的结果在后续验证组 (validation study) 中得到证实,卵巢癌和正常健康人群中甲基化状态分别为6.1%和4.3%,而HGSOC、非浆液性卵巢癌和LGSOC患者的甲基化水平分别为9.1%、4.1%和2.7%,但是差异无统计学意义。

        经过DNA克隆和对某些人群中BRCA1启动子区域的40个CpGs进行Sanger测序后发现,在所有样品中转录起始位点最上游的2个CpGs被高度甲基化。这表明这些核苷酸的甲基化可能是正常的生理状态,而在剩余的38个CpGs中,与qPCR检测结果显示甲基化阴性的标本相比,qPCR结果显示BRCA1甲基化阳性标本的甲基化频率平均高4.2倍。尽管卵巢癌的发生风险随着甲基化水平的增加而增强,但甲基化阳性样本的数目相对较少,也妨碍了剂量-风险关联的正式统计评估。

        不同年龄组患者的甲基化状态如表2所示。白细胞BRCA1启动子甲基化的发生频率在新生儿中最高 (新生儿7.0% vs 年轻女性4.1%),在健康人群和卵巢癌患者中,启动子甲基化的阳性状态随着年龄的增长均发生降低,而代表总卵巢癌患者以及HGSOC患者与甲基化状态关联的优势比 (odds ratios, ORs) 也随着年龄增长而降低。

        此外,我们成功检测了276例卵巢癌患者BRCA1启动子甲基化状态与生殖细胞BRCA1/2突变的情况。研究发现,在72例生殖细胞BRCA2突变的患者中,有6例出现BRCA1启动子甲基化 (8.3% [CI, 3.1% to 17.3%]),而在204例生殖细胞BRCA1突变的患者中,有3例出现BRCA1启动子甲基化 (P= 0.011),BRCA1启动子甲基化可以存在于BRCA1和BRCA2中。

        卵巢癌组织和正常组织中BRCA1甲基化状态同样在实验中被检测,实验组和验证组卵巢癌患者分别有41例和46例。在快速冰冻的样本中,13例白细胞BRCA1启动子甲基化阳性的患者中,有8例可以检测到BRCA1启动子甲基化,而在剩余28例阴性患者中仅有1例检测到BRCA1甲基化 (P< 0.001)。在卵巢癌的石蜡标本中,16例白细胞BRCA1甲基化阳性的患者中有10例可以检测到BRCA1甲基化,而在剩余30例阴性患者中仅有6例检测到BRCA1甲基化 (P= 0.008)。这些结果提示,在白细胞BRCA1启动子甲基化阳性的卵巢癌组织中BRCA1甲基化的水平明显要高于阴性的患者 (62%, 18/29 vs 12%, 7/58)。对46例卵巢癌患者石蜡包埋的正常组织标本进行的分析发现,24例白细胞BRCA1启动子甲基化患者中有13例可在正常组织中检测到BRCA1甲基化,而在22例白细胞BRCA1甲基化阴性的患者中无一例发生了白细胞BRCA1甲基化 (P <0.001)。

        实验组和研究组亚组之间的甲基化状态分析发现,术前和术后样本之间BRCA1甲基化频率没有差异。此外,我们的数据并未显示在整个卵巢癌女性组或HGSOC组的亚组中,甲基化频率升高与患者的肿瘤负荷相关。我们还分析了开始化疗后收集的658名卵巢癌患者 (未包括在实验或验证组) 的样本,但是与实验组和验证组的患者标本相比,HGSOC或非HGSOC样品中的甲基化水平并没有降低。另外,甲基化频率并没有受到之前接受过乳腺癌治疗 (n = 97) 或样品储存时间的影响。研究中并未发现任何成人或新生儿白细胞亚型中检测到的BRCA1启动子CpGs甲基化频率差异的证据。

        点评

        生殖细胞基因突变与癌症的发生密切相关,携带生殖细胞BRCA1和BRCA2突变的个体更倾向于罹患乳腺癌和卵巢癌。在癌症中,基因突变和基因异常调节 (由DNA甲基化引起的启动子异常) 对调节肿瘤增殖起着重要作用,本研究证实,白细胞BRCA1启动子甲基化是卵巢癌 (特别是HGSOC) 发生的危险因素。这些发现对于了解正常组织甲基化具有重要意义,并且强烈提示出生前发生的事件会影响后续的癌症发生风险。

        原始出处:Per E. Lønning, Elisabet O. Berge, Merete Bj?rnslett, et al.White Blood Cell BRCA1 Promoter Methylation Status and Ovarian Cancer Risk. Annals of Intern Med. 16 JANUARY 2018

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