一、课题的研究背景 随着分子生物学和遗传学研究的不断深入研究，有关基因方面的研究成为目前胶质瘤的研究热点，为分析胶质瘤的生物学特征提供了更为明确的指标，弥补了单靠组织学诊断来预测胶质瘤生物学行为而忽略了个体差异的不足，也为肿瘤的个体化治疗提供了理论基础。 二、主要论点与论据 在哺乳动物基因组中，DNA甲基化与肿瘤的恶性生物学行为密切相关。叶酸为人体不可缺少的维生素，其代谢产物为SAM ，是DNA甲基化过程中甲基的供给体，可见叶酸代谢与DNA甲基化、DNA合成和修复关系密切。5,10-甲基四氢叶酸还原酶 （MTHFR）是调节叶酸代谢的限速酶，MTHFR基因定位于染色体1p36.3,是叶酸代谢过程中的关键酶，其677位点经常发生677C→T的突变，产生的结果为缬氨酸替代丙氨酸；1298位点经常发生1298A→C突变；产生的结果为丙氨酸替代谷氨酸；1059位点经常发生T→C的突变，这些突变导致整个酶活性降低，影响SAM的供给能力，从而影响整个基因组的甲基化水平，导致化疗时耐药。 O6-甲基鸟嘌呤-DNA-甲基转移酶(MGMT)是一种高DNA直接修复酶,能修复DNA序列中的由烷化剂造成的O6-mG 损伤。MGMT这种特点决定了它具有双刃剑的功能，一方面可以修复DNA损伤，防止肿瘤的产生，另一方面也对烷化剂化疗带了困扰--使患者产生了对化疗药物的耐药(如：胶质瘤化疗药物TMZ耐药)，因此在国外临床使用烷化剂化疗时首先检测MGMT的蛋白表达。另有大量的文献表明，MGMT蛋白失活的主要原因为其启动子的甲基化，因此MTHFR多态性与MGMT甲基化之间的相关性就引起了我们的重视，两者之间的关系如下：MTHFR为野生突变型→氨基酸排列异常→甲基供给能力异常→MGMT启动子CpG岛不能产生甲基化现象→MGMT蛋白正常表达→患者对化疗药产生耐药性 另一个本课题关注的基因为错配修复途径中的hMSH2基因：正常情况下，当细胞受到烷化剂刺激后，形成"O6-mG"，在DNA复制过程中，子链中以T与O6-mG配对，形成的O6-mG·T错配可以被错配修复系统识别并切除。但修复时由于母链O6-mG的仍存在，与之配对的仍是T而不是C，所以结合上去的T再次被错配修复系统识别、切除。如此反复，是DNA双链断裂的危险增高，最终引起细胞的凋亡。而当错配修复功能有缺陷时，细胞受到烷化剂损伤后细胞无法进行修复或发生凋亡，而是继续复制，随着错误信息的不断积累，最终导致细胞恶变。同理，也是由于hMSH2基因存在启动子CpG岛的异常甲基化，导致此基因失活。MTHFR与之的关系原理同上。 三、研究目的与意义： 有研究表明MTHFR的多态性具有地域性, 目前国内外对脑胶质瘤此方面的研究尚少且无对我国北方人群的研究。因此本研究探讨MTHFR基因多态性与脑胶质瘤相关DNA修复基因之间的关系，目的有二：1、更深入得掌握脑胶质瘤的病因，揭示由于MTHFR突变而导致的叶酸代谢障碍与脑胶质瘤发病的关系。揭示由于MTHFR突变而导致的叶酸代谢障碍与相关DNA修复基因活性的关系。2、更好的指导临床治疗用药，为建立适合中国北方地区胶质瘤化疗方案提供科学的依据。意义：证明四氢叶酸亚甲基还原酶在胶质瘤发生中的重要性。也为今后的研究提供了一个新的方向，通过继续研究可确定决定四氢叶酸亚甲基还原酶的基因为可能为胶质瘤术后治疗的一个新的靶点。临床可以通过检测四氢叶酸亚甲基还原酶的基因多态性为胶质瘤患者进行个体化的治疗。 四、创新： 首先，有关四氢叶酸亚甲基化还原酶（MTHFR）基因多态性与中国北方地区胶质瘤患者的易感性研究，本项目尚属首例。DNA修复基因在脑胶质瘤的发生、发展过程中其重要作用，DNA修复基因甲基化会影响DNA修复能力。导致我国北方胶质瘤患者DNA修复蛋白失活的主要原因是否由于其基因启动子存在甲基化？MTHFR基因多态性对甲基化又会有怎样的影响？这些方面本研究都尚属首例。 其次，因为MTHFR677位点C→T突变导致黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）结合位点被包裹在其结构内部，影响B族维生素的代谢，进而影响叶酸的代谢。所以本研究考虑了血清叶酸浓度对MGMT基因启动子甲基化的影响，因为血清叶酸可作为血液长期叶酸状态的检测指标，且我们将MTHFR677位点基因型对甲基化的影响与血清叶酸对甲基化的影响同时进行分析。这点在国内尚属首例。 五、存在的问题 （1）、研究MTHFR某个位点基因型、叶酸浓度的变化对全基因组甲基化的影响会更意义。（2）、DNMT3a/3b通路只是影响甲基化的一个方面，如果从多角度出发，内容会更加丰富。（3）增加细胞实验，将叶酸浓度详细分组，研究不同浓度叶酸对基因组甲基化的影响。

哈尔滨医科学附属第一医院

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