2023年08月25日发布 | 982阅读
肿瘤

MGMT增强子甲基化、启动子甲基化和蛋白表达与GBM总生存期相关

林发

首都医科大学附属北京天坛医院

邱天明

复旦大学附属华山医院

王知秋

复旦大学附属华山医院





































































































































奥地利维也纳大学分析化学系的Katja Zappe等应用40例胶质瘤样本,探讨MGMT增强子甲基化是否与MGMT启动子甲基化、MGMT蛋白表达或总生存期相关。结果发表在2023年6月的《Cells》在线。


——摘自文章章节

Ref: Zappe K, et al. Cells. 2023 Jun 15;12(12):1639. doi: 10.3390/cells12121639.


研究背景




胶质母细胞瘤(GBM)占成人原发性恶性脑肿瘤的45%-50%。世界卫生组织(WHO)将GBM定义为异柠檬酸脱氢酶(IDH)野生型弥漫性星形细胞瘤。GBM在诊断后的中位生存时间为15个月,预后很差。新诊断GBM的标准治疗,包括肿瘤切除术后同步放疗和烷化剂替莫唑胺(TMZ)化疗以及后续TMZ辅助治疗。TMZ通过甲基化鸟嘌呤N7和O6及腺嘌呤N3位点导致DNA损伤;其治疗反应主要依赖于O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)的表达,该酶能修复碱基的损伤。MGMT的表观遗传调控由MGMT启动子甲基化状态决定,MGMT启动子超甲基化导致转录静默,与TMZ治疗生存期延长有关。因此,MGMT启动子甲基化状态是TMZ治疗的生物预测标记物,甚至认为是GBM的预后标志物。然而,MGMT启动子甲基化与MGMT蛋白表达之间的负相关并非通用于所有GBM患者。奥地利维也纳大学分析化学系的Katja Zappe等应用40例胶质瘤样本,探讨MGMT增强子甲基化是否与MGMT启动子甲基化、MGMT蛋白表达或总生存期相关。结果发表在2023年6月的《Cells》在线。


研究方法



2001年至2020年间开普勒大学医院40例胶质瘤标本中,38例IDH野生型GBM,1例IDH突变型GBM,1例胶质肉瘤。测定样本和商品化细胞系T98G中远端MGMT增强子中CpGs的甲基化状态。从VISTA增强子浏览器中选择一个基因内(hs696)和两个基因间(hs737,hs699)增强子以及Chen等最近发现的一个基因间增强子。对于MGMT启动子的DNA甲基化分析,研究使用文献中针对CpG72-83的引物。通过使用内部开发的方法来确定增强子的DNA甲基化状态。通过PCR扩增靶向区域并对PCR产物进行高分辨率熔解(HRM)分析和焦磷酸测序(PSQ)。HRM分析获取特定甲基化模式发生的信息,PSQ获取单个CpG的甲基化状态。


研究结果



结果显示,位于MGMT内含子2的增强子(增强子4,hs696)中CpG的甲基化水平与MGMT启动子中CpG的甲基化水平呈显著负相关。与不表达MGMT的样本相比,增强子4在表达MGMT的样本中的CpG明显超甲基化。此外,增强子4的CpGs 01-03和CpGs 09-13的甲基化低水平有利于延长GBM患者的总生存期。研究发现,位于MGMT启动子上游560kb的增强子2中的CpG,对表达MGMT蛋白的MGMT启动子的GBM样本,甲基化状态与MGMT蛋白水平显著负相关。位于MGMT启动子上游和增强子2下游的增强子3(hs699)的4个CpG(CpG17、18、21和22)的甲基化水平在表达MGMT的GBM样本中显著高于非表达的GBM样本。增强子1(hs737)的甲基化状态,位于MGMT启动子上游一定距离,与MGMT启动子甲基化或MGMT表达无关,也与GBM患者的总生存期无关。


研究结论



研究表明,增强子甲基化有助于调控MGMT,并且是GBM患者生存的潜在的预后因子。然而,四种增强子的DNA甲基化是否与SNP基因型相关,如MGMT rs16906252或临床病理特征,包括增殖标志物Ki-67、无进展生存期和GBM对TMZ的反应,仍有待进一步阐明。

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