北京大学肿瘤医院

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病因学研究室简介

病因研究室于1978年建立。现有正式工作人员6名，其中研究员1人、副研究员1人、助理研究员2人、主管技师2人，在读博士或硕博连读研究生7人。

早期主要从事胃癌病因化学病因和生物病因研究，发现胃癌高发区食品鱼露具有致突变和胃癌潜能，创造了光水解-热裂解-TEA检测N-亚硝酰胺技术。发现亚硝化食品和人胃内存在N-甲基亚硝基脲、胃癌流行与N-亚硝酰胺暴露相关，为胃癌的N-亚硝酰胺病因理论提供了长期缺乏的证据。还发现富硒大蒜能够清除包括难治性幽门螺杆菌感染在内的胃内致癌物。

2001年以来工作重心转移到肿瘤相关基因异常甲基化等表观遗传失活的规律及其转化研究。发明了DHPLC快速检测各种CpG岛甲基化新技术，建立了系统的DNA甲基化研究平台。提出核小体是DNA甲基化形成和扩展基本单元的假说。发现p16甲基化可用于预测上皮异型增生癌变潜能，得到国内外随访研究验证，开发诊断试剂盒；发现GFRa1、SRF、ZNF382基因甲基化状态变异可用做胃癌等恶性肿瘤的转移标志物，得到国际多中心验证。用人工转录因子特异性激活甲基化失活基因亦取得成绩。

上述工作先后得到50余项国家攻关计划、973、863、国家自然科学基金和北京市项目资助。获6项市级以上科研成果奖。获中国和欧洲发明专利授权共4项，新申报国际发明专利4项，培养毕业硕士学位/博士学位研究生20余名。

研究方向

p16等肿瘤相关基因异常甲基化和羟甲基化的形成和维持机制，在癌变过程中的作用和临床应用价值及基因特异性转录活化治疗研究，具体包括下列内容。

一、CpG甲基化测定平台的应用：依托我们既往在化学致癌物色谱和质谱分析方面的经验，根据化学修饰可造成甲基化状态不同的CpG岛变性温度不同的原理，我们发明了变性高效液相色谱法（DHPLC）快速定性和定量测定各种CpG岛甲基化的专利技术，建立了从高通量的甲基化/羟甲基化定性和定量分析的完备体系，正在利用该平台开展肿瘤DNA甲基化标志物快速筛选研究。

二、DNA甲基化的应用和功能基础研究：DNA甲基化/羟甲基化紊乱是肿瘤的基本特征，p16甲基化是肿瘤组织中最常见的肿瘤抑制基因表观遗传失活现象，我们发现p16基因甲基化可用于早期识别癌前病变的恶变潜能，获得国际发明专利授权，进行了诊断试剂盒的开发。目前正在利用p16基因特异性甲基化、羟甲基化酶研究这些修饰对基因转录和细胞癌变过程的直接影响。此外，我们发现GFRa1、SRF、ZNF382基因甲基化状态变异与肿瘤转移密切相关，在国际多中心研究中得到了验证，正在开展前瞻队列验证和作用通路探讨。

三、CpG岛甲基化形成和扩展及维持规律探索：我们对Polycomb家族转录因子、非编码RNA、核小体分布与p16基因甲基化的关系开展了系列研究，发现CBX7可直接控制p16启动子H3K9三甲基化；发现了p16启动子反义转录本p16AS，有顺式上调p16转录作用；发现p16甲基化呈现以核小体为甲基化基本单元，从第一外显子3'端脉冲式地向启动子区扩展的规律；发现p16甲基化状态存在稳态维持的规律，完全甲基化和非甲基化者的稳定性高，而局部甲基化、羟甲基化和去甲基化者不稳定。目前正围绕这些因素如何构成调节网络，相互影响，以揭示p16基因表观遗传失活的运行规律。

代表性论著(2000-)

1. Differentiation and Adaptation Epigenetic Networks: Translational Research in Gastric Carcinogenesis. Chinese Science Bulletin 2013; 58(1): 1-6

2. Active secretion and protective effect of salivary nitrate against stress in human volunteers and rats. Free Radical Biology and Medicine 2013; 57(1): 61-67

3. Bone marrow-derived cells may not be the original cells for carcinogen-induced mouse gastrointestinal carcinomas. PLoS ONE 2013; 8(11): E079815

4. C-terminal in Sp1-like artificial zinc-finger proteins plays crucial roles in determining their DNA binding affinity. BMC Biotech 2013 (in press)

5. Alpha-internexin: a novel potential biomarker in pancreatic endocrine tumors. J Clin Endocrinol Metab 2013 (in press)

6. The p16-specific reactivation and inhibition of cell migration through demethylation of CpG islands by engineered transcription factors. Human Gene Therapy 2012; 23(10): 1071-1081

7. Characterization of human gastric carcinoma-related methylation of 9 miR CpG islands and repression of their expressions in vitro and in vivo. BMC Cancer 2012; 12: 249

8. Sialin (SLC17A5) functions as a nitrate transporter in the plasma membrane. Proc Natl Acad Sci USA 2012; 109(33): 13434-13439

9. Nucleosomes correlate with in vivo progression pattern of de novo methylation of p16 CpG islands in human gastric carcinogenesis. PLoS ONE 2012; 7(4): E35928

10. A 115-bp MethyLight assay for detection of p16 (CDKN2A) methylation as a diagnostic biomarker in human tissues. BMC Medical Genetics 2011; 12: 67

11. Epigenetic alterations as cancer diagnostic, prognostic, and predictive biomarkers. Advances in Genetics 2010; 71: 125-176

12. Methylation status of individual CpG sites within Alu elements in the human genome and Alu hypomethylation in gastric carcinomas. BMC Cancer 2010; 10: 44

13. Methylation of GATA-4 and GATA-5 and development of sporadic gastric carcinomas. World J Gastroentero 2010; 16(10): 1201-1208

14. Polycomb CBX7 directly controls trimethylation of histone H3 at lysine 9 at the p16 locus. PLoS ONE 2010; 5: e13732

15. Methylation of p16 CpG island associated with malignant progression of oral epithelial dysplasia: a prospective cohort study. Clin Cancer Res 2009; 15(16): 5178-5183

16. Clinical implications of microsatellite instability and MLH1 gene inactivation in sporadic insulinomas. J Clin Endocrinol Metab 2009; 94(9): 3448-3457

17. BRCA1 methylation is associated with poor prognosis in patients with sporadic breast cancer. Cancer Science 2009; 100: 1663-1667

18. Genetic polymorphisms of the E-cadherin promoter and risk of sporadic gastric carcinoma in Chinese populations. Cancer Epidemi Biomarkers 2008; 17(9): 2402-2408

19. Prevalence of A2143G mutation of H. pylori-23S rRNA in Chinese subjects with and without clarithromycin use history. BMC Microbiology 2008; 8: 81

20. Nucleosome positions and differential methylation status of various regions within the MLH1 CpG island. Chinese J Cancer Res 2008; 20(4): 237-242

21. Methylation of CpG islands of p16 associated with progression of primary gastric carcinomas quantitatively. Lab Invest 2006; 86(6): 591-596

22. Formation of A2143G Mutation of 23S rRNA in progression of clarithromycin- resistance in Helicobacter pylori 26695. Microb Drug Resist 2005; 11(2): 100-106

23. Methylation of p16 CpG islands associated with malignant transformation of gastric dysplasia in a population-based study. Clin Cancer Res 2004; 10(15): 5087-5093

24. Hypermethylation of metallothionein-3 CpG island in gastric carcinoma. Carcinogenesis 2003; 24(1): 25-29

25. Silencing-Specific Methylation and Single Nucleotide Polymorphism of hMLH1 promoter in Gastric Carcinomas. World J Gastroentero 2003; 9(1): 26-29

26. p16 Hypermethylation during gastric carcinogenesis of Wistar rats by MNNG. Mutat Res 2003; 535(1): 73-78

27. Destruction of parotid glands in miniature pigs affects nitrate and nitrite levels in whole saliva, serum and urine. J Dent Res 2003; 82(2): 101-105

28. Simultaneous detection of CpG methylation and single nucleotide polymorphism by denaturing high performance liquid chromatography. Nucl Acids Res 2002; 30(3): 13e

29. 变性高效液相色谱法检测CpG岛胞嘧啶甲基化. 中华医学杂志2001; 81(3): 158-161

30. Formation of N-(nitrosomethyl)urea in stomachs of experimental pigs and human volunteers given fish sauce in vivo. J Agric Food Chem 2000; 48: 2495-2498

专家团队

主任风采

邓大君 教授，研究员，博士生导师。肿瘤病因学、表观遗传学专业。1986年中国协和医科大学研究生毕业，1992、1994、1996年德国联邦药物所毒理系客座科学家，2001.5-2002.4美国弗吉尼亚大学医学中心高级访问学者。享受国务院政府特殊津贴，北京市科技新星，新世纪百千万人才工程国家级人选。中国抗癌协会病因专业委员会副主任委员。主要成就：（1）证明人胃内能够合成亚硝酰胺类致癌物N-甲基亚硝基脲，得到国际同行验证认可；（2）创建灵敏的DHPLC定性和定量检测DNA甲基化方法，已在国内外推广应用；（3）发现并证实p16基因甲基化与上皮异型增生癌变密切相关，正在与企业合作开发癌症早期诊断试剂盒；（4）发现一组早期预测胃癌转移的DNA甲基化标志物；（5）通过多边合作，发现sialin是腮腺硝酸根离子通道，参与消化道内硝酸根依赖性NO形成和防御应激损伤。上述工作先后得到40余项国家自然科学基金、973、863和部市级科研项目资助，获得国家和北京市科技进步奖7项，在Nucl Acids Res、PNAS、Clinl Cancer Res、J Clin Endocr Metab、Carcinogenesis、PLoS ONE、Lab Invest、BMC Cancer、Cancer Sci和Mut Res等国际知名的学术刊物上发表学术论文100余篇，被SCI引用680余次。培养硕士和博士研究生20余名。

研究骨干

张宝珍 副研究员，2005年北京大学临床肿瘤学院生化与分子生物学专业博士毕业，留校工作。目前主要从事转录激活治疗方法探索和DNA甲基化形成研究。先后在Human Gene Therapy、Lab Invest、Cancer Epidemi Biomarker Prev、BMC Biotech等刊物上发表科学论文，承担国家自然科学基金项目1项。