DNMT3A基因variants在胃癌发生中生物学作用及表观遗传调控机制的研究

DNA甲基转移酶3A (DNA methyltransferase 3A, DNMT3A)作为从头DNA甲基转移酶在个体发育过程中对DNA甲基化模式的建立起到重要作用，其异常表达是导致恶性肿瘤的重要原因之一。本研究结果如下： 1） DNMT3A基因能够编码产生的DNMT3A1和DNMT3A2，在胃癌细胞中具有不同的亚细胞定位且在胃癌组织中均呈现异常高表达。DNMT3A1的高表达与胃癌的分化程度和血管侵袭存在显著性相关；DNMT3A2的高表达与胃癌的TNM分期和淋巴结转移存在显著性相关。 2） DNMT3A1能够上调细胞周期调控分子CyclinD1、CDK4和CDK6的表达，从而促进细胞由G1向S期转换。DNMT3A1调控INK4家族成员表达；DNMT3A1直接结合p18INK4C启动子区且超甲基化p18INK4C启动子CpG岛抑制其基因表达，从而上调CDK4和CDK6，诱导G1期向S期的转换。在胃癌组织病例中，p18INK4C的低表达与DNMT3A1的高表达呈显著性负相关；3） DNMT3A2能够抑制上皮样细胞标志分子E-cadherin，EpCAM和β-cantenin的表达，激活间质样细胞标志分子Vimentin和N-cadherin的表达，从而诱导EMT发生，促进胃癌细胞迁移和侵袭能力的增强。DNMT3A2能够直接结合E-cadherin启动子区域，以非依赖CpG岛甲基化方式抑制E-cadherin的表达；DNMT3A2能够直接结合EpCAM启动子区域，以甲基化启动子CpG岛的方式抑制EpCAM的表达，在胃癌组织病例中，EpCAM呈低表达，与DNMT3A2高表达呈负相关。4）DNMT3A2诱导EZH2表达促进H3K27me3水平升高。5）DNMT3A基因的的遗传变异可能和胃癌的发生发展有关。DNMT3A 基因中tagSNP rs7560488 与rs36012910 AG 是本课题组首先发现的功能性的SNP位点。rs7560488 T>C变异与胃癌的发病风险有关，携带TC/CC 基因型者罹患胃癌的风险是携带TT 基因型者的1.65倍。rs36012910 AG 基因型在胃癌组中比较常见，其中GG基因型与年龄高于60岁的男性胃癌发病风险相关。 本研究结果首次多个层面综合解释了胃癌发生发展过程中DNMT3A为主参与的表观遗传改变及机制，为胃癌防治提供新的思路。