Generation and Characterization of Function-blocking Anti-ectodysplasin A (EDA) Monoclonal Antibodies That Induce Ectodermal Dysplasia

Development of ectodermal appendages, such as hair, teeth, sweat glands, sebaceous glands, and mammary glands, requires the action of the TNF family ligand ectodysplasin A (EDA). Mutations of the X-linked EDA gene cause reduction or absence of many ectodermal appendages and have been identified as a cause of ectodermal dysplasia in humans, mice, dogs, and cattle. We have generated blocking antibodies, raised in Eda-deficient mice, against the conserved, receptor-binding domain of EDA. These antibodies recognize epitopes overlapping the receptor-binding site and prevent EDA from binding and activating EDAR at close to stoichiometric ratios in in vitro binding and activity assays. The antibodies block EDA1 and EDA2 of both mammalian and avian origin and, in vivo, suppress the ability of recombinant Fc-EDA1 to rescue ectodermal dysplasia in Eda-deficient Tabby mice. Moreover, administration of EDA blocking antibodies to pregnant wild type mice induced in developing wild type fetuses a marked and permanent ectodermal dysplasia. These function-blocking anti-EDA antibodies with wide cross-species reactivity will enable study of the developmental and postdevelopmental roles of EDA in a variety of organisms and open the route to therapeutic intervention in conditions in which EDA may be implicated.     

NDRG2基因启动子甲基化与肺腺癌细胞中mRNA表达相关性的实验研究

目的:探讨肺腺癌细胞中NDRG2基因启动子甲基化状态及其与基因表达的关系。方法:甲基化焦磷酸测序技术检测启动子区域甲基化状态,荧光定量PCR技术检测不同药物浓度下培养细胞中NDRG2基因mRNA的表达水平,分析启动子区域甲基化与基因表达之间的关系。结果:在体外培养细胞中检测到NDRG2基因启动子区域呈现不同程度的甲基化,甲基化频率分别为肺癌A549细胞71.8%、GLC-82细胞86.1%、人脐静脉内皮ECV-304细胞36.8%、胃上皮GES-1细胞42.9%。NDRG2基因mRNA表达与其启动子甲基化程度成反比,甲基转移酶抑制剂5-杂氮-2-脱氧胞苷(5-Aza-CdR)作用于细胞后,A549和GLC-82细胞中NDRG2基因的mRNA转录明显上调,至72 h差异显著(P0.05)。结论:肺腺癌细胞中NDRG2基因启动子CpG岛存在高甲基化,甲基化程度与该基因的表达具有负相关性,5-Aza-CdR能在一定程度上提高NDRG2的转录水平。     

宫颈癌中相关基因启动子高甲基化研究进展

本文主要从分子水平介绍了在宫颈癌发生发展过程中抑癌基因的甲基化的作用.以往认为人乳头状病毒高危型的的感染是导致宫颈癌发生的主要因素.随着科技的发展,宫颈癌组织中抑癌基因的甲基化越来越备受关注.既往认为基因内突变和染色体物质缺失是肿瘤抑制基因失活的主要原因.但是,启动子CPG岛异常甲基化导致的基因失活在肿瘤发生发展过程中起着非常重要的作用现已确切证明,DNA甲基化是肿瘤抑制基因失活的第三种机制,而且在某些情况下是抑癌基因失活的惟一机制.对宫颈癌组织中的对相关抑癌基因甲基化的筛选并作为标记应用在检测宫颈癌中,这在防止宫颈癌的发生起到重大作用,还可有望作为宫颈癌治疗疗效检测的一项手段.     

半胱氨酸双加氧酶1基因启动子甲基化在肿瘤研究中的应用

半胱氨酸双加氧酶1 (cysteine dioxygenase 1,CDO1)是一种肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene,TSG）,参与细胞增殖、分化、凋亡及铁死亡等一系列生理过程。DNA甲基化是人类肿瘤中表观遗传学修饰的主要方式之一,CDO1是一种与恶性肿瘤高度相关的甲基化基因（highly relevant methylation gene,HRMG）,在多种人类癌症中被其甲基化启动子所沉默,甲基化的CDO1基因启动子是人类肿瘤中最常见的早期特异性诊断标志物之一。本文就CDO1生物学功能及其启动子DNA的甲基化在肿瘤中的作用及调控作一综述。     

宫颈癌患者血浆中E-钙黏着蛋白基因启动子区的甲基化状态

肿瘤细胞可以释放DNA进入患者的血浆/血清中,并可作为无创伤性诊断肿瘤的标记物。采用甲基化特异性聚合酶链式反应(MS-PCR)结合亚硫酸盐测序法对151例宫颈癌患者血浆和对应的30例组织中E-钙黏着蛋白基因启动子区甲基化状态进行检测,并与化学发光法检测患者血清的鳞状上皮癌抗原(SCC)相比较,发现此方法的灵敏度为40.39%,特异性为100%,正确性为49.72%,血浆和组织的符合率为76.67%。宫颈炎、子宫肌瘤和正常人的血浆中均未检测到甲基化状态的存在。随着临床分期和组织学分级的增加,E-钙黏着蛋白基因甲基化的检出率也在逐渐增加,与SCC结果相比,MS-PCR方法在早期和恶性度高的宫颈癌中的诊断效果良好。使用E-钙黏着蛋白基因作为分子标记可以对宫颈癌患者进行无创伤性早期诊断和预后的评估。     

Paternal Transmission of X-Linked Placental Dysplasia in Mouse Interspecific Hybrids

It has previously been shown that abnormal placental development, i.e., hyper- and hypoplasia, occurs in crosses and backcrosses between different mouse (Mus) species. These defects are caused mainly by abnormal growth of the spongiotrophoblast. The precise genetic basis for these placental malformations has not been determined. However, a locus that contributes to the abnormal development (Ihpd: interspecific hybrid placental dysplasia) has been mapped to the X chromosome. The X-chromosomal location of Ihpd and its site of action, that is the spongiotrophoblast, mean that normally only the maternally inherited Ihpd locus is active even in female fetuses. However, by making use of the X-chromosomal inversion In(X)1H, we have produced interspecific hybrid X(p)0, in which the active X chromosome was inherited from Mus macedonicus males. In contrast to XX female and XY male conceptuses from this cross, which have hypoplastic placentas, the X(p)0 female conceptuses have hyperplastic placentas. This finding supports the view that it is expression of the M. macedonicus Ihpd locus in the spongiotrophoblast that leads to hyperplasia due to an abnormal interaction with M. musculus autosomal loci.     

喉鳞癌Apaf-1基因表达及启动子区甲基化研究

喉鳞癌细胞存在多种癌基因和抑癌基因异常,Apaf-1(apoptotic protease activating factor-1)基因是诱导细胞凋亡的肿瘤抑制基因。为探讨Apaf-1基因在喉鳞癌发生中的作用,应用半定量PCR方法分析Apaf-1的表达,用比较基因组杂交(Comparative Genomic Hybrodization,CGH)和杂合性丢失(Loss of Heterozygosity,LOH)分析方法对喉鳞癌病人Apaf-1基因所在的12q22—23区域缺失情况进行研究．并用甲基化特异PCR对该基因启动子区甲基化情况进行了分析。结果表明：11例喉鳞癌组织出现Apaf-1 mRNA表达明显下调,占40．7％(11／27),而6例良性喉肿瘤未发现缺失或下调;CGH分析发现,18例喉鳞癌仅发现2例存在12q22-23区域缺失,未发现扩增;LOH分析发现,72例喉癌组织Apaf-1基因的5个多态位点LOH发生频率低,分别为18．2％(D12S346)、13．9％(D12S1706)、18．2％(D12S327)、22．2％(D12S1657)和16．6％(D12S393),11例出现Apaf-1 mRNA下调的喉癌组织均检测到启动子区甲基化,而16例Apaf-1 mRNA表达未下调者仅1例有甲基化,两者有显著差异(x^2检验,P=0．0001)。通过以上结果,首次证实Apaf-1基因与喉鳞癌相关,在喉鳞癌中Apaf-1基因缺失发生率低．提示启动子区甲基化是该基因失活的首要机制。     

UHRF1 Induces Methylation of the TXNIP Promoter and Down-Regulates Gene Expression in Cervical Cancer

DNA methylation, and consequent down-regulation, of tumour suppressor genes occurs in response to epigenetic stimuli during cancer development. Similarly, human oncoviruses, including human papillomavirus (HPV), up-regulate and augment DNA methyltransferase (DNMT) and histone deacetylase (HDAC) activities, thereby decreasing tumour suppressor genes (TSGs) expression. Ubiquitin-like containing PHD and RING finger domain 1 (UHRF1), an epigenetic regulator of DNA methylation, is overexpressed in HPV-induced cervical cancers. Here, we investigated the role of UHRF1 in cervical cancer by knocking down its expression in HeLa cells using lentiviral-encoded short hairpin (sh)RNA and performing cDNA microarrays. We detected significantly elevated expression of thioredoxin-interacting protein (TXNIP), a known TSG, in UHRF1-knockdown cells, and this gene is hypermethylated in cervical cancer tissue and cell lines, as indicated by whole-genome methylation analysis. Up-regulation of UHRF1 and decreased TXNIP were further detected in cervical cancer by western blot and immunohistochemistry and confirmed by Oncomine database analysis. Using chromatin immunoprecipitation, we identified the inverted CCAAT domain-containing UHRF1-binding site in the TXNIP promoter and demonstrated UHRF1 knockdown decreases UHRF1 promoter binding and enhances TXNIP expression through demethylation of this region. TXNIP promoter CpG methylation was further confirmed in cervical cancer tissue by pyrosequencing and methylation-specific polymerase chain reaction. Critically, down-regulation of UHRF1 by siRNA or UHRF1 antagonist (thymoquinone) induces cell cycle arrest and apoptosis, and ubiquitin-specific protease 7 (USP7), which stabilises and promotes UHRF1 function, is increased by HPV viral protein E6/E7 overexpression. These results indicate HPV might induce carcinogenesis through UHRF1-mediated TXNIP promoter methylation, thus suggesting a possible link between CpG methylation and cervical cancer.     

原发性肝癌ATM基因启动子甲基化及其与放疗疗效的相关性

为探究原发性肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)共济失调-毛细血管扩张突变基因(ataxia-telangiectasia mutated gene, ATM)启动子甲基化情况,分析其与临床特征的关系及与放疗疗效的相关性,采用甲基化特异性PCR法(methylation-specific PCR, MSP)检测50对肝癌手术标本及相应的癌旁肝组织标本、20例正常肝组织、38例局部中晚期肝癌肝穿刺标本的ATM基因启动子甲基化状态,并采用BSP (bisulfite sequencing PCR)测序法对样本的甲基化状态进行验证,分析ATM基因启动子甲基化状态与患者临床特征的关系及与放疗疗效的相关性。结果发现, 88例肝癌组织中ATM基因启动子甲基化率为39.8%(35/88),其中38例肝癌肝穿刺标本有42.1%(16/38)存在ATM基因启动子甲基化, 50例肝癌手术标本有38%(19/50)存在ATM基因启动子甲基化,相应癌旁肝组织只有8.0%(4/50)存在ATM基因启动子甲基化;正常肝组织未发现有ATM基因启动子甲基化, ATM基因启动子甲基化在肝癌组织中的发生率与癌旁肝组织、正常肝组织相比差异具有统计学意义(χ2=24.818,P0.05)。此外,存在ATM基因启动子甲基化的局部中晚期肝癌患者的放疗疗效显著优于无甲基化的病例(χ2=5.955,P=0.015), ATM基因启动子甲基化状态与肝癌放疗疗效呈显著正相关关系(r=0.396, P=0.014)。实验结果表明原发性肝癌ATM基因启动子存在异常甲基化, ATM基因启动子甲基化状态与肝癌放疗疗效关系密切,可为筛选放射敏感差异病人提供新的思路。     

人脑胶质瘤细胞中GDNF 基因启动子1 区甲基化状态的研究

目的:观察GDNF启动子1区在人脑胶质瘤细胞中的甲基化修饰状态,以期探讨其对于GDNF在胶质瘤中高表达的影响。方法:基因测序检测10例胶质瘤与5例正常脑组织中GDNF基因序列,比较其基因是否有突变发生;重亚硫酸盐修饰后基因测序检测20例胶质瘤(10例低级别和10例高级别)与5例正常脑组织中GDNF启动子1区甲基化修饰状态。结果:GDNF启动子1区基因在胶质瘤中没有发生突变;GDNF启动子1区甲基化修饰在正常脑组织、低级别、高级别中发生率分别为72.25%、86.25%、86.75%。在胶质瘤中的甲基化修饰水平比正常脑组织明显增高(P<0.05),而高低级别之间无显著性差异。结论:在胶质瘤细胞中,GDNF启动子1区发生了高甲基化修饰,这种修饰很可能会影响GDNF基因的表达。     

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用分析方法

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用是一种有效的基因转录调控机制.尽管基因启动子甲基化水平已经可以通过实验测量,但仍未有有效的方法利用这些数据定量分析甲基化对转录因子结合的影响.设计一个通用模型来描述基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用.在特定细胞环境下,通过基因表达与转录因子在基因启动子上结合值之间的相关性分析,实现模型参数求取,并基于该模型进行甲基化对转录因子结合的抑制作用分析.神经细胞生物实验数据测试证明了该方法的有效性.     

APP基因启动子区甲基化与冠心病相关性的研究

为了探讨淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein, APP)基因甲基化与冠状动脉粥样硬化性心脏病(coronary heart disease, CHD)之间的关系,采用甲基化特异性实时定量聚合酶链反应(quantitative methylation-specific PCR, qMSP)检测538名CHD患者及453名正常对照者的APP甲基化修饰水平。结果显示:CHD组的年龄、男性人数、吸烟及糖尿病患者人数均高于对照组(年龄, P=8.0E-08;男性人数, P=7.0E-07;吸烟, P=0.001;糖尿病,P=0.019)。CHD组患者白蛋白水平显著低于对照组(P=0.001),而AST、ALP及γ-GT的水平在CHD组中显著高于对照组(AST, P=3.0E-04; ALP, P=0.001;γ-GT, P=0.018)。在总体样本及男性样本中, APP基因甲基化水平在CHD组显著高于对照组(总体, P=0.026;男性, P=0.025)。在非吸烟CHD患者中, APP基因甲基化水平与狭窄程度呈正比(r=0.076, P=0.046)。在总体CHD伴高血压患者及男性CHD伴高血压患者中, APP基因甲基化水平和狭窄程度呈正比(总体, r=0.096, P=0.029;男性, r=0.135, P=0.019)。年龄分层分析后发现,在年龄≥63岁的男性CHD伴高血压患者中, APP基因甲基化水平与狭窄程度呈正比(r=0.219, P=0.020)。在年龄63岁的不吸烟或非高血压CHD患者中, APP基因甲基化水平与狭窄程度呈负相关(不吸烟, r=-0.223, P=0.008;非高血压,r=-0.216, P=0.010)。在男性CHD患者中, APP基因甲基化水平与年龄呈正相关(r=0.163, P=0.001)。在女性CHD患者中, APP基因甲基化水平与年龄呈负相关(r=-0.192, P=0.015)。在男性正常对照组中, APP基因甲基化水平与年龄呈负相关(r=-0.203, P=0.001)。在女性正常对照组中, APP基因甲基化水平与ApoB、白蛋白及ALT水平呈负相关(r=-0.160, P=0.028; r=-0.151, P=0.036; r=-0.163, P=0.024)。在正常对照组中, APP基因甲基化水平与Lp(a)水平呈正相关(r=0.108, P=0.031)。以上结果初步表明APP基因甲基化水平增高可能和男性CHD患病风险有关。     

Reporter Gene Silencing in Targeted Mouse Mutants Is Associated with Promoter CpG Island Methylation

Targeted mutations in mouse disrupt local chromatin structure and may lead to unanticipated local effects. We evaluated targeted gene promoter silencing in a group of six mutants carrying the tm1a Knockout Mouse Project allele containing both a LacZ reporter gene driven by the native promoter and a neo selection cassette. Messenger RNA levels of the reporter gene and targeted gene were assessed by qRT-PCR, and methylation of the promoter CpG islands and LacZ coding sequence were evaluated by sequencing of bisulfite-treated DNA. Mutants were stratified by LacZ staining into presumed Silenced and Expressed reporter genes. Silenced mutants had reduced relative quantities LacZ mRNA and greater CpG Island methylation compared with the Expressed mutant group. Within the silenced group, LacZ coding sequence methylation was significantly and positively correlated with CpG Island methylation, while promoter CpG methylation was only weakly correlated with LacZ gene mRNA. The results support the conclusion that there is promoter silencing in a subset of mutants carrying the tm1a allele. The features of targeted genes which promote local silencing when targeted remain unknown.     

卵巢上皮癌中ING4基因启动子的甲基化状态及其临床意义

目的：探讨卵巢上皮癌中ING4基因启动子的甲基化状态及其临床意义。方法：收集2005年7月至2012年6月哈尔滨医科大学附属第一医院行全面分期手术并经病理检查确诊的150例卵巢上皮癌组织标本,并以同期因子宫肌瘤或子宫腺肌症行子宫全切除术或次全切除术并经病理检查确诊为正常卵巢组织的150例标本作为对照组。采用甲基化特异性PCR（MSP）技术检测卵巢上皮癌组织与正常卵巢组织中ING4基因启动子的甲基化状态,蛋白印迹法检测1NG4蛋白的表达,并分析ING4基因启动子的甲基化状态与卵巢上皮癌临床病例特征的关系。结果：卵巢上皮癌组织中ING4基因启动子的甲基化阳性率为42．7％（64／150）,明显高于正常卵巢组织（4％,6／150）,差异有统计学意义（P〈0．05）。ING4基因启动子甲基化阳性的卵巢上皮癌组织中ING4蛋白表达阴性或弱阳性;1NG4基因启动子甲基化阴性的卵巢上皮癌和正常卵巢组织中ING4蛋白表达阳性;在64例1NG4基因启动子甲基化的卵巢上皮癌组织中,ING4蛋白表达强度与ING4基因启动子的甲基化程度呈负相关（r=-0．435,P〈0．05）。卵巢上皮癌组织中,1NG4基因甲基化的阳性率随着手术病理分期和组织学分级的增加而增加（P〈0．05）;卵巢透明细胞癌（55．6％,10／18）和卵巢子宫内膜样癌（59-3％,16／27）中ING4基因甲基化的阳性率显著高于浆液性囊腺癌（33．9％,20／59）和粘液性囊腺癌（39．1％,18／46）（P〈0．05）;ING4基因启动子的甲基化状态与患者的年龄、有无腹水及淋巴结转移均无显著相关性（P〉0．05）。结论：ING4基因启动子的甲基化可能促进了其在卵巢上皮癌组织中的表达失活,进而促进了卵巢上皮癌的生长和分化。     

巢式甲基化特异性PCR检测不同类型组织标本中WIF-1基因启动子异常甲基化

目的:采用一种高灵敏度的DNA甲基化分析方法,即巢式甲基化特异性PCR法(nested-MSP,nMSP),检测外科手术切除新鲜组织、石蜡包埋组织及纤维支气管镜活检组织中WIF-1基因启动子的异常甲基化状态。方法:将基因组DNA变性成为单链,用亚硫酸氢盐修饰单链DNA,所有未甲基化的胞嘧啶被转变为尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶则不变。设计针对甲基化和非甲基化等位基因的特异引物,进行巢式PCR扩增,最后经凝胶电泳检测目的片段。结果:在3种类型的原发性非小细胞肺癌标本中都检测出了WIF-1基因启动子的异常甲基化。结论:巢式甲基化特异性PCR是一种灵敏度高、特异性强的甲基化检测方法,可广泛应用于不同类型标本基因启动子甲基化的分析。     

卵巢上皮癌中ING4 基因启动子的甲基化状态及其临床意义

目的：探讨卵巢上皮癌中ING4 基因启动子的甲基化状态及其临床意义。方法：收集2005 年7 月至2012 年6 月哈尔滨医科 大学附属第一医院行全面分期手术并经病理检查确诊的150 例卵巢上皮癌组织标本,并以同期因子宫肌瘤或子宫腺肌症行子宫 全切除术或次全切除术并经病理检查确诊为正常卵巢组织的150 例标本作为对照组。采用甲基化特异性PCR（MSP）技术检测卵 巢上皮癌组织与正常卵巢组织中ING4 基因启动子的甲基化状态,蛋白印迹法检测ING4 蛋白的表达,并分析ING4 基因启动子 的甲基化状态与卵巢上皮癌临床病例特征的关系。结果：卵巢上皮癌组织中ING4 基因启动子的甲基化阳性率为42.7%（64/150）, 明显高于正常卵巢组织（4%,6/150）,差异有统计学意义（P<0.05）。ING4 基因启动子甲基化阳性的卵巢上皮癌组织中ING4蛋白 表达阴性或弱阳性;ING4 基因启动子甲基化阴性的卵巢上皮癌和正常卵巢组织中ING4 蛋白表达阳性;在64 例ING4 基因启动 子甲基化的卵巢上皮癌组织中,ING4 蛋白表达强度与ING4 基因启动子的甲基化程度呈负相关（r=-0.435,P<0.05）。卵巢上皮癌 组织中,ING4 基因甲基化的阳性率随着手术病理分期和组织学分级的增加而增加（P<0.05）;卵巢透明细胞癌（55.6%,10/18）和卵 巢子宫内膜样癌（59.3%,16/27）中ING4 基因甲基化的阳性率显著高于浆液性囊腺癌（33.9%,20/59）和粘液性囊腺癌（39.1%, 18/46）（P<0.05）;ING4基因启动子的甲基化状态与患者的年龄、有无腹水及淋巴结转移均无显著相关性（P>0.05）。结论：ING4 基 因启动子的甲基化可能促进了其在卵巢上皮癌组织中的表达失活,进而促进了卵巢上皮癌的生长和分化。