《肿瘤表遗传学》一书简介、基本概念精解 附录:epigenetics在我国发展简史和中文译名问题

 

 

疾病与生命科学前沿研究丛书

 

肿瘤表遗传学

 

主　编　薛开先江苏省肿瘤医院肿瘤内科薛开先

副主编　房静远　陆祖宏　谢　维

编　委（以姓氏汉语拼音为序）

             陈子兴　房静远　陆祖宏

             孙开来  唐金海  谢　维　

             薛京伦  薛开先　周光炎

秘　书　陈森清

 

科学出版社  北京  2011.3

 

 

内容简介

本书是２００４ 年出版的“肿瘤遗传学”的姊妹篇， 是国内首部肿瘤表遗传学（表观遗传学） 专著。编著者多为这一领域的资深学者和活跃在研究一线的中青年专家。本书较为系统、及时地反映了该学科的研究成果，并有较强的实用性和可读性， 理论与实践并重。

在第一章中阐述表遗传学发展简史， 其后各章分别介绍表遗传学机制??DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和小RNA ，以及基因组印记、表基因组学等； 还分别介绍了肿瘤细胞分子生物学基础，以及表遗传学与医学、肿瘤免疫表遗传学调节等的研究进展； 较详细地介绍了国人常见恶性肿瘤如肺癌、乳腺癌、大肠癌、肝癌、胃癌和白血病等的表遗传学改变及其在肿瘤预防和诊疗研究中的应用，以及致癌剂分类和致癌机制的表遗传学新观点； 并在作者研究经验基础上介绍了常用表遗传学实验技术，有很强的可操作性。

 

２０１１ 年３ 月 第　一　版　　  开本：７８７ × １０９２ 　１ ／１６

２０１１ 年３ 月 第一次印刷       印数： １ ? 18００     字数：750 000 

定价：98元           

 

前　　言

 

在传统遗传学发展的１００ 多年间， 人们阐明了性状在世代间的遗传规律，证明遗传信息储存于DNA 序列之中， 还成功地操作DNA 及进行了大量的基因组测序等研究。然而，所谓遗传规律实质上只是说明了基因在配子形成中的行为规律； 在实现性状的遗传过程中，是什么样的分子机制使同一基因型的受精卵逐步分化形成不同结构和功能的官、组织、细胞，而且它们的特征能在谱系内细胞间遗传？ 对如此重要的性状遗传机制，传统遗传学鲜有说明， 随着研究的深入，人们发现遗传信息不仅储存于线性的DNA 序列中，编码DNA 的序列不能说明生物界的复杂性；人们还发现许多遗传现象不能用经典的遗传学解释。例如，在印记基因遗传中， 表现的性状取决于亲本来源；核移植所形成的克隆胚胎， 虽具有完整的基因组，但在发育中出现各种异常， 多数在出生前夭亡；同卵双生子具有完全相同的基因组， 但在青春期后部分同卵双生子出现多方面的差异；一些肿瘤抑制基因的灭活， 增加了对癌症的易感性， 然而在一些易感性增加的肿瘤患者中，未发现相关基因的任何遗传学改变，等等。传统遗传学存在的这些问题和不足， 意味着其本身需要修正和发展。

科学的发展孕育着突破。表遗传学（epigenetics ， 或译为表观遗传学） 研究没有DNA 序列变化的、可遗传的表达改变， 是近１０ 多年来迅速发展起来的遗传学分支。表

遗传学研究弥补了传统遗传学之不足， 提供了理解遗传和进化等生物学特性和过程的新

观点。表遗传学研究揭示， 人类基因组含有两类遗传信息， 传统遗传学信息提供了合成

生命所必需蛋白质的模板， 而表遗传学信息提供了何时、何地和怎样地应用遗传学信息

的指令； 遗传学和表遗传学机制协同参与机体性状的遗传， 以及各种生命活动的调节。

这些大大拓展和完整了遗传学研究的范畴， 上述遗传学未解之谜也在破译之中。正如摩

尔根８０ 多年前所预示的那样， “明了基因对发育中个体如何发生影响， 毫无疑义地将使我们对于遗传的观点进一步扩大， 对于目前还不了解的许多现象也多半会有所阐明” 。

表遗传学研究不仅推动着遗传学的发展， 而且还对医学和农业等应用学科有重要的

实践意义。目前表遗传学正在成为医学的中心学科之一， 它把个体遗传背景、环境、衰

老与疾病联系起来。肿瘤是严重危害人类健康的主要疾病， 肿瘤表遗传学是表遗传学应

用研究中最活跃、取得成果最多的分支， 迫切需要进行系统总结， 就作者所知， 目前国

内外尚缺乏介绍肿瘤表遗传学的专著。

鉴于国内的实际情况， 本书内容理论与实践并重。在第一章中阐述表遗传学发展简

史， 说明该学科的产生是遗传学发展之必然； 在其后各章中分别详细介绍了表遗传学机

制： DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和微RNA ， 以及表基因组学、基因组印记

等； 为便于理解肿瘤表遗传学， 在相关章节中分别介绍了肿瘤细胞分子生物学基础、表

遗传学基本概念， 以及表遗传学与医学、肿瘤免疫表遗传学调节等的研究进展； 在肿瘤

 

表遗传学的相关章节中， 较详细地介绍了国人常见恶性肿瘤的表遗传学改变及其在肿瘤

预防和诊疗研究中的应用， 以及致癌剂分类和致癌机制的表遗传学新观点； 为有助于表

遗传学研究在国内的开展， 作者在自身研究经验的基础上介绍了常用表遗传学实验技

术， 特别着重介绍DNA 芯片技术。总之， 我们期望通过本书能对肿瘤表遗传学基础和

新近研究进展有一个较全面的了解， 尤其希望对新入门者能有更多的帮助。

本书获得科学出版社立项支持， 科学出版社莫结胜编辑为本书出版做了大量的工

作， 她的认真负责、诚恳与理解， 给我留下了深刻的印象； 在成书过程中还得到曾溢滔

院士、薛京伦教授和萧树东教授的宝贵帮助， 还有全体编著同仁的大力支持， 所有这一

切使本书得以顺利出版， 在此一并致以诚挚的谢意。

 

薛开先

２０１０ 年３ 月于南京

 

 

 

 

 

目　　录

 

前言

 

第一章　概论⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １

　　第一节　表遗传学的发展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １

　　第二节　表遗传学定义、基本概念和中译名问题⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ５

　　第三节　表遗传学促进遗传学的发展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １２

　　第四节　表遗传学调控的分子机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １６

　　第五节　肿瘤表遗传学研究概要⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２２

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３０

第二章　肿瘤遗传学和分子细胞学基础⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３６

　　第一节　概述⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３６

　　第二节　细胞周期与肿瘤⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４０

　　第三节　细胞凋亡与肿瘤⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４４

　　第四节　肿瘤相关基因⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４７

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ５３

第三章　DNA 甲基化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ５８

　　第一节　DNA 甲基化作用的自然性和生物学意义⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ５８

　　第二节　DNA 甲基化作用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ６０

　　第三节　DNA 甲基化在肿瘤表遗传调控中的作用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ６４

　　第四节　肿瘤中DNA 异常甲基化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ６７

　　第五节　DNA 甲基化作用与肿瘤的诊断与治疗⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ７２

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ７３

第四章　组蛋白修饰⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ７８

　　第一节　组蛋白乙酰化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ７８

　　第二节　组蛋白甲基化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ８８

　　第三节　组蛋白磷酸化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ９３

　　第四节　组蛋白泛素化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ９７

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ９８

第五章　染色质重塑⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １０２

　　第一节　概述⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯  . ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １０２

　　第二节　染色质重塑与转录调控⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １０８

　　第三节　ATP 依赖的染色质重塑复合物⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １１１

　　第四节　染色质重塑的生理功能⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １１３

　　第五节　染色质重塑与肿瘤⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １２０

　　第六节　染色质重塑研究的展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １２４

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １２７

第六章　微RNA （miRNA） 和RNA 干扰（RNAi） ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １３１

　　第一节　引言⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １３１

　　第二节　RNAi 和miRNA 的发现及进展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １３２

　　第三节　RNAi 的作用机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １３４

　　第四节　miRNA 的产生及其基本功能⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １４０

　　第五节　miRNA 与siRNA 的异同⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １４６

　　第六节　miRNA 与RNAi 的应用前景及存在的问题⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １４７

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １５０

第七章　表基因组学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １５６

　　第一节　基因表达调控的表遗传机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １５６

　　第二节　表基因组学概念⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １５７

　　第三节　DNA 甲基化组学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １５８

　　第四节　组蛋白修饰组学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １６０

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １６４

第八章　基因组印记⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １６７

　　第一节　基因组印记⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １６７

　　第二节　基因组印记的分子机制及其研究方法⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １７１

　　第三节　基因组印记的发育和辅助生殖技术（ART） ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １７５

　　第四节　基因组印记异常与肿瘤⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １７７

　　第五节　基因组印记在肿瘤诊疗中的应用前景⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １８３

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯

第九章　表遗传学与人类疾病⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １８９

　　第一节　概述⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １８９

　　第二节　人类疾病发育起源与表遗传学调控⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １９１

　　第三节　人类疾病易感性和疾病发生的表遗传学机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １９５

　　第四节　几种主要表遗传性疾病⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ １９８

　　第五节　表基因组异常与现代临床医学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２０４

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２０６

第十章　肿瘤免疫调节与表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２１１

　　第一节　免疫应答的表遗传学调控⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２１１

　　第二节　免疫系统与肿瘤的相互作用及其抗肿瘤效应⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２１６

　　第三节　肿瘤逃脱免疫监视的表遗传学机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２２３

　　第四节　表遗传学相关的肿瘤免疫治疗⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２２８

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２３０

第十一章　癌变机制与致癌剂分类新观点⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２３３

　　第一节　癌变是复杂的多阶段过程⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２３３

　　第二节　体细胞突变理论的产生与发展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２３９

　　第三节　癌体细胞突变理论的存在问题与挑战⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２４３

　　第四节　致癌因子的分类及其作用的表遗传学机制⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２４７

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２５０

第十二章　表遗传学标志与肿瘤临床早期诊断、分子分期和预后⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２５６

　　第一节　肿瘤的表遗传学标志⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２５６

　　第二节　表遗传学标志在肿瘤早期诊断中的应用研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２６０

　　第三节　表遗传学标志在肿瘤分子分期中的应用研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２６６

　　第四节　表遗传学标志在肿瘤预后中的应用研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２６８

　　第五节　问题与展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２７０

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２７２

第十三章　表遗传学与肿瘤的预防和治疗⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２７５

　　第一节　表遗传学与癌前疾病⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２７５

　　第二节　表遗传学与肿瘤预防⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２７９

　　第三节　表遗传与肿瘤治疗⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２８０

　　第四节　存在问题与展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２９０

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２９０

第十四章　肺癌表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２９６

　　第一节　肺癌的流行病学、病因学与病理学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ２９６

　　第二节　肺癌遗传学研究进展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３０１

　　第三节　肺癌的表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３０７

　　第四节　表遗传学在肺癌临床应用中的研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３１１

　　第五节　肺癌表遗传学研究中存在的问题与展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３１５

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３１６

第十五章　乳腺癌表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３１９

　　第一节　乳腺癌的流行病学与病理特征⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３１９

　　第二节　乳腺癌遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３２２

　　第三节　乳腺癌表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３２６

　　第四节　肿瘤表遗传学研究在乳腺癌等肿瘤中的应用前景⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３３６

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３３７

第十六章　大肠癌表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３４５

　　第一节　大肠癌的流行病学、病因学和病理学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３４５

　　第二节　DNA 甲基化与大肠癌⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３４８

　　第三节　信号通路与DNA 甲基化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３５０

　　第四节　组蛋白乙酰化⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３５３

　

　第五节　展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３５８

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３５９

第十七章　肝癌表遗传学研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３６３

　　第一节　DNA 甲基化与肝癌⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３６３

　　第二节　染色质重塑与肝癌⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３７０

　　第三节　microRNA 与肝癌的关系研究⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３７３

　　第四节　结语和展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３７５

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３７６

第十八章　胃癌表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３８２

　　第一节　胃癌的流行病学与病理分型⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３８２

　　第二节　胃癌遗传学研究的重要进展⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３８４

　　第三节　胃癌的表遗传学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３８５

　　第四节　胃癌表遗传学研究中存在的问题与展望⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３９６

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ３９７

第十九章　正常造血的表遗传学调控和恶性血液病的表遗传学异常⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４０２

　　第一节　正常造血系统的细胞生物学特性⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４０２

　　第二节　正常造血系统发育分化中的表遗传学调控⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４０５

　　第三节　白血病等恶性血液病细胞中的表遗传学异常⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４１５

　　第四节　表遗传学标记在恶性血液病临床中的应用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４１８

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４２２

第二十章　表遗传学常用检测技术⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４２５

　　第一节　DNA 甲基化检测⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４２５

　　第二节　组蛋白修饰的检测⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４３５

　　第三节　染色质免疫沉淀技术⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４４４

　　第四节　微RNA （microRNA） 的研究方法⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４４８

　　第五节　RNA 干扰的研究方法⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４５１

　　参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４５４

第二十一章　DNA 高通量检测技术及其在表遗传研究中的应用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４５９

　　第一节　DNA 芯片技术⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４５９

　　第二节　用于表遗传研究的DNA 芯片⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４６６

　　第三节　新一代DNA 测序技术⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４７１

　　第四节　新一代DNA 测序技术在表遗传学中的应用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４７５

参考文献⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４７９

 

索引⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ４８３

二、表遗传学的基本概念

 

表遗传学（epigenetics 亦可译成表观遗传学）是研究没有DNA序列变化的可遗传的表达改变， 也可以说是研究有机体或细胞表遗传和变异的科学。近年来表遗传学的迅速发展， 提出了一系列的表遗传学概念和术语， 初步构建了该学科的理论体系。现在对一些重要基本概念的要义予以简介，这将有助于在总体上认识表遗传学研究的内涵， 并可加深读者对本书的理解。

1．表遗传和表遗传系统

１９６１ 年， Jacob和Monod 在研究蛋白质合成的遗传学调节机制时， 提出了操纵子理论， 并预测“基因组不仅含有合成蛋白质的蓝本， 而且有相应的程序及调控其执行的

机制”［３０］ 。表遗传学研究的进展部分证实了这一预见。

遗传（学） 信息（genetic information） 　基因组含有两类遗传信息， 传统遗传信

息提供了合成生命所必需蛋白质的模板； 表遗传信息提供了何时、何地以何种方式应用

遗传学信息的指令。后者是更高层次、更特化的遗传信息， 在后者与遗传信息和环境的

相互作用中， 机体的适应性遗传性状（表型） 形成。

表（遗传学） 遗传（epigenetic inheritance） 　是指细胞和多细胞有机体将染色质水

平编码的表遗传学信息传递给子代的过程。在个体发育中， 表遗传维持了系谱内分裂细

胞的同一性； 也可表现为世代间性状或疾病易感性等的表遗传学传递。参见表突变。

表遗传（学遗传） 系统（epigenetic inheritance system ， EIS） 　表遗传系统使具有

相同基因型的细胞， 能将不同的表型传递给后代， 即使诱发不同表型的因素已不存在。

已初步阐明的表遗传系统有４ 种类型。① 染色质标记系统。染色质是核内一切遗传过程

的物质基础， 染色质标记是指DNA 和组蛋白与化学基团结合并修饰其活性。例如， 真

核细胞的DNA 甲基化， 所形成的５唱甲基胞嘧啶的数量和分布方式影响基因的功能状

态； 当DNA 复制后， 这些特定的甲基化模式通过维持型DNA 甲基转移酶在DNA 子

链上得以很好地保存。② 稳定态系统。某些代谢类型能自我延续， 此时基因一旦激活，

其直接或间接的产物能维持基因的活性， 并能遗传这一活性状态。③ 结构遗传系统。如

在四膜虫和草履虫的纤毛排列的结构模式， 可作为新结构形成的模板， 尽管这一遗传方

式的机制尚未弄清楚， 据推测这一现象亦可能存在于多细胞生物。④ RNA 干扰。允许

具有抑制基因活性的小分子RNA 扩增并在细胞间转移［３１］ 。

表（遗传） 等位基因（epigenetic alleles or epiallele） 　在特定的基因序列， 甲基化

核苷酸的数量和分布彼此间不同的等位基因， 可在基因型相同的个体中产生表型的变

异。例如， 植物自然发生的、有不同甲基化程度的表遗传等位基因， 可产生新的表型，

并遗传给下一代［３２ ］ 。

表基因型（epigenotype） 　表遗传学研究调控发育遗传程序实施的机制， 以及决定

各类分化细胞的表型。从受精卵发育而来的成体， 具有各种类型的组织器官和分化细

胞， 它们具有相同的基因型， 但有各不相同的细胞表型， 每一种分化细胞的基因表达模

式称之为表基因型， 这种模式是由表遗传学机制决定的， 确保了特殊的一组基因被活

化， 而另一组基因被灭活， 这样， 在复杂的生物中有许多细胞表基因型， 它们通过有丝

分裂可在本谱系细胞间遗传。癌症改变的正常细胞表型， 是在癌变过程中表基因型的逐

渐变化中形成的［３３ ］ 。

表基因组（epigenome） 　表基因组是一种细胞的表遗传学状态总和， 由调控基因

表达的相关DNA 和组蛋白等表遗传学修饰组成， 并随细胞类型和对内、外信号的反应

而改变。在胚胎发育、分化过程中， 表基因组呈现多样性， 因此当分化逆转或横向分化

时， 就需要其表基因组的重编程。鉴于表基因组的天然可塑性， 通过营养、理化因子能

使其重编程， 从而使通过表遗传学途径干预健康和疾病成为可能［３４］ 。

2. 表遗传信息与机制

后文将会详述的一些概念未加介绍。

表遗传密码（epigenetic code） 　是真核细胞中由特定表遗传修饰所组成的密码，

修饰方式包括DNA 甲基化和染色质／组蛋白修饰（组蛋白密码）等。遗传密码在个体的

每个细胞都相同， 而表遗传密码是组织和细胞特异性的， 后者决定了在发育中不同类型

细胞基因表达的模式， 即各种组织、细胞类型有自己特异性的活性沉默基因的

组合［３５ ］ 。

表遗传修饰（epigenetic modification） 　表遗传修饰是稳定的， 但潜在可逆的基因

表达的改变， 此时并没有DNA 序列的改变。表遗传修饰可通过有丝分裂传递给子细

胞， 在一些生物中可传递给下一代。尽管表遗传学修饰的细节分子机制尚未完全阐明，

但可以认为这些机制包括了DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA 干扰等，

以及它们之间的复杂相互作用。

表遗传学分子机制（epigenetic molecular mechanism） 　表遗传学分子机制是基因

表达调控的核心， 细胞借以调节包装DNA 的可及性、细胞的可塑性和再生时所需的重

编程。这些途径包括DNA 甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA 干扰等， 它们介

导的表遗传系统在基因与环境间建立了连接， 确保了个体发育的遗传稳定性和对环境的

适应性［３６］ 。

表遗传接头（epigenetic adaptor） 　介导不同表遗传学修饰间的相互作用， 它们包

括甲基化DNA 结合蛋白、染色质重塑酶和小干扰RNA （siRNA） 。表遗传学修饰因子

与接头间复杂的相互作用是表遗传稳定性的分子基础。

表遗传调节蛋白（epigenetic regulation protein ） 　包括DNA 甲基转移酶、甲基

CpG 结合蛋白、组蛋白修饰酶、染色质重塑因子及它们的多分子复合物。

3. 表遗传现象

表遗传现象（epigenetic phenomena） 的基本特征是一种基因型可产生多种表型，

并以非孟德尔方式遗传， 这是基因组内一个或多个基因表遗传状态改变的结果。目前研

究较多的表遗传现象有基因组印记、X 染色体失活、位置效应斑、副突变（paramuta唱

tion） 和转基因沉默等。

基因组印记（genomic imprinting） 、基因印记（gene imprinting） 、配子印记（gam

ete imprinting） 、亲本印记（parental imprinting） 　在有性繁殖的生物中， 父母本各提

供一个同源等位基因给后代， 亲本印记是取决于亲本来源的、等位基因差异表达的现

象。这是由于在配子发生过程中， 其中一个特定亲本等位基因在启动子差异甲基化区

（DMR） 高甲基化后沉默， 而另一个未甲基化基因表达的结果。例如， 哺乳动物细胞胰

岛素样生长因子２ 基因（I g f2） 只表达父源等位基因， 而胰岛素生长因子２ 受体基因

（Ig f2r） 就只表达母源等位基因等。

副突变（paramutation） 　是一个基因的两个等位基因间的相互作用， 其中一个等

位基因可使另一等位基因的表达状态发生可遗传的改变， 不遵循孟德尔遗传法则。副突

变的分子基础可能是表遗传学机制。

位置效应斑（position effect variegation） 　由于基因周边基因组环境的改变， 引发

基因可逆的灭活， 通常是由于处在有转录活性常染色质区的基因， 移近至无转录活性异

染色质区的结果。这样因基因位置改变引发的基因失活， 在相同遗传背景的细胞群体中

产生不同的表型， 状如花斑。例如， 白眼果蝇纯合子， 因位置效应斑的作用， 可呈现红

白相间的花斑眼。

转基因沉默（transgene silencing） 　在原代转化株及其后代中， 转基因的表达被阻

断， 在转基因植物中是常见的现象， 可发生在转录或转录后水平。在植物转基因实验中

已发现转录后基因沉默是由RNA 干扰途径介导的。

X 染色体失活（X chromosome inactivation） 　在雌性哺乳动物细胞有两条X 染色

体， 而雄性仅有一条， 为保持两性间性染色体的平衡， 在胚胎发育的早期， 雌性两条X

染色体中的一条随机地通过表遗传学机制使大部分基因永久地灭活， 这就产生了“剂量

补偿” 效应（dosage compensation） 。

4.表遗传学与发育和疾病起源

具有相同基因组， 在受精卵分裂、分化的胚胎发育过程中， 形成不同组织结构与功

能的器官， 主要是由不同的表遗传学机制对相同基因组编程的结果； 在表遗传学编程的

早期发育阶段， 对各种环境因素十分敏感， 不良的因素对表遗传编程的影响可改变一些

成年人易发疾病的危险性。

发育表遗传学（epigenetics in development） 　从受精卵开始的个体发育， 需要遗传

和表遗传程序的密切协同， 由于DNA 序列除个别例外一般为不变的， 是表遗传学机制

编排了各种细胞类型特有的基因表达程序， 从而使分化形成的各类细胞获得了不同的结

构与功能， 并能应答内外环境的改变和细胞间的信号， 同时这些编程可通过细胞记忆在

各谱系细胞世代间维持［３７ ］ 。

表遗传编程（epigenetic programming） 　表遗传编程是机体基因型与环境相互作用

产生表型的过程， 并可用以说明相同基因型个体间的差异， 以及组织器官的唯一性等现

象。表遗传编程限定了基因表达状态， 介导这一过程的表遗传学机制主要是DNA 甲基

化、组蛋白修饰、染色质重塑和RNA 干扰［３８ ，３９］ 。

表遗传重编程（epigenetic reprogramming） 　是指原有表遗传修饰消除和重新建立

不同基因表达编程的过程。在成体哺乳动物每一种类型的细胞中， 都有自己的表遗传学

标志。它反映基因型、发育过程和环境的影响， 最终产生一定的表型。这些表遗传学标

志在大多数分化细胞中已被固定下来， 然而在正常发育的某些阶段或疾病的情况下， 细

胞就会发生表遗传学重编程， 首先需要消除原有的表遗传学标志， 随后建立不同的表遗

传学标志。例如， 当原始生殖细胞进入发育中的生殖嵴并开始分化、扩增时， 其高度甲

基化的基因组迅速脱甲基化， 失去大部分的DNA 甲基化， 重编程时再建亲源特异性标

志， 包括印记基因差别甲基化区的甲基化。生殖细胞发生中的表遗传重编程， 是它们获

得全能性所必需的［４０ ，４１ ］ 。

细胞记忆（cellular memory） 　是细胞活性和沉默基因表达模式的表遗传调节与遗

传。在发育过程中通过DNA 甲基化和组蛋白修饰对高层次染色质结构的修饰是基因组

重编程的关键， 决定了特定一组基因的活化或沉默； 而PcG 和trxG 两组基因产物， 能

差别地识别基因活性与沉默的染色质特点， 构成对特定基因表达状态的维持系统， 形成

了对细胞分化状态的细胞记忆［４２ ，４３］ 。

疾病的发育起源（developmental origins of disease ） 　在生命早期阶段特别是发育

中的胚胎对环境因素的作用最为敏感， 因为此期DNA 合成速率最快， 并在精确构建正

常发育所必需的甲基化模式和染色质构型， 不良的环境因素如母体营养状况、环境毒物

的暴露和心理压力等， 可通过表遗传学机制改变细胞的表基因型， 以及使细胞记忆得以

维持， 进而影响成年后一些慢性病如２ 型糖尿病、冠心病等的发病及其病情。因此一些

研究者认为， 许多慢性病起源于生命发育的早期阶段， 与表基因型异常改变密切相关。

这一疾病发育起源说不仅揭示了复杂、非孟德尔疾病的病因和病理机制， 而且为这类疾

病的预防和开发高效、低毒的表遗传学药物提供了理论基础［４４ ，４５］ 。

表遗传学治疗（epigenetic therapy） 　用以校正表遗传学缺陷的药物， 是一个新的、

迅速发展的药学领域。相对于遗传学缺陷， 表遗传学缺陷是可逆的， 用药物干预似易逆

转， 故表遗传学治疗应是很有效的治疗方式。

CpG 岛增（促） DNA 甲基化表型（CpG island DNA methylator phenotype ， CIMP）

是指大肠癌的多个基因启动子区协同、频发CpG 岛的甲基化， 是大肠癌发生的机制之

一， 会引发微卫星的不稳定性， 可用于临床疾病分类。近年来， 在一些常见肿瘤如肺

癌、膀胱癌等中也观察到CIMP 现象［４６ ，４７］ 。

5． 表遗传变异与进化

表遗传学机制介导基因与环境间的相互作用， 所产生的表遗传变异和遗传变异（如

基因突变、染色体畸变等） 一起参与生物的进化过程。

表型（phenotype） 　个体的表型是基因型、表基因型与现在、过去导致表基因组

终生重塑的环境因素间复杂的相互作用的结果［４８］ 。

亚稳态表等位基因（metastable epiallele） 　在基因型相同的个体中， 因发育早期

建立的表遗传修饰易发生表达改变的等位基因。不同于表遗传学标志有传代趋势的表等

位基因（epiallele） ， 亚稳态表等位基因表达式易受到环境因素的影响， “亚稳态” 反映

了这类表等位基因的表遗传学状态易发生改变的本质［４９ ，５０］ 。

表突变（epimutation） 　用以描述没有DNA 序列变化的可遗传的基因改变， 是一

类表遗传学修饰。表突变可产生重要的表型变化， 甚至当引发的环境因素已不存在时仍

可维持［２７ ，５１］ 。

表遗传变异（epigenetic variation） 　由表遗传学信息改变所引起的表型变异。以

往认为表遗传变异是短暂的， 不太可能是稳定的遗传， 因而忽视其在人工和自然选择中

的作用。近年来越来越多的证据表明， 表遗传变异特别是DNA 甲基化改变能与突变一

样通过减数分裂遗传， 可传递数代； 有些表遗传变异的后代在配子形成时亲本的甲基化

改变可被消除［５２ ～ ５４］ 。

新拉马克主义（neoLamarckism） 　机体对环境影响的反应能被遗传， 通过自然选

择的作用传递给下一代。近年来特别是对植物的研究表明， 由环境引起的表遗传修饰

（如DNA 甲基化） 所产生的表遗传变异能传递给下一代［５５ ，５６］ 。

                       

                        （本书第一章  6-10页）

附录：

4  Epigenetics在中国的发展概况及其中文译名问题

1990年代初我国已开始研究DNA甲基化状态改变与肿瘤发生的关系^[30]。1996年作者在“人类遗传学概论”一书中首次将Epigenetic译成“表遗传”，并介绍了DNA甲基化在基因表达调节中的重要作用^[31]；进入21世纪，随着 ‘Science’ 对表遗传学研究的系统评述后，国内对这方面介绍和研究增多；作者还先后较详细地介绍了肿瘤表遗传学的研究进展^[32,33]，并呼吁国内学术界重视表遗传学，特别是肿瘤表遗传学的研究^[6,9,34]。近几年来，表遗传学和肿瘤表遗传学的介绍和研究日益普及。

关于Epigenetics的中文译名，在本世纪初表遗传学译名应用较多，此外还有10余种，如表观遗传学^[10]、外因遗传学^[35]和发育遗传学等。2006年国家名词委公布的“遗传学名词”中，将epigenetics译成“表观遗传学”，但编委会仍认为“名词审定工作难度很大…希望遗传学界同仁提出宝贵意见，使之日臻完善”^[8] 。确实如此，表遗传学在我国的发展尚属初期，对学科理论的理解尚待提高；另一方面，学科译名更应审慎，它涉及到一组合成词，好的译名应有助于对学科内涵的理解。正基于此，作者曾多次讨论该词的中文译名问题^{[2，32，33，36]}，这里从翻译的“信达雅”角度简要阐述。

从2001年看到Science系统述评后，笔者认识到表遗传学研究对遗传学发展的战略意义，一直在收集、整理和体悟表遗传学的研究内涵和思考中文译名问题，在反复讨论中认识到，中文翻译应遵循“信、达、雅”的原则，这是清末思想家严复（1854-1921）在«天演论»（1897） “译例言”中提出的，历经100多年，现今仍受到包括季羡林先生在内的中国翻译界的推崇,认为是最简明、实用的翻译理论^[37]。再结合自己多年来的实践，可以理解“信”为准确、忠实于原文；“达”为译文晓畅通达，能反映原文的内涵；“雅”为遣词造句得体，追求含蓄、典雅。

    Epigenetics是由前缀“epi-”加“genetics”构成，目前中文译名较多的是表观遗传学和表遗传学。前缀“epi-”在陆谷逊主编的«英汉大词典»(第二版)中有8种含义，其中医学生物学相关的含义主要有：⑴ 表示“在…上面”，如epiderm 表皮；⑵ 表示“在…之外”, 如epiblast 外胚层; ⑶ 表示“在…之后”,如epigenesis 后成论，等等。在该词典的各种前缀“epi-”的含义中，无一有“表观”之含义；如将Epigenetics译成“表遗传学”，我已著文详细说明符合Epigenetics的研究内涵：“研究没有DNA序列变化的、可遗传的基因表达或表型改变；表遗传信息贮存及其作用平台都在于原基因组结构的表面”；其中三个关键词是表达、表型和表面，根据汉语共素缩合构词法，“表”为共素，含义有外面、外表、外貌等，与英文前缀“epi-”接近，因此将epigenetics译成“表遗传学”，不仅符合中、英文构词法，而且可基本了解该学科的研究内涵，可联想到它的定义和作用机制^[2，36]。相比较，表观遗传学的译名看来不够准确，直白而未能全面反映epigenetics的研究内涵。

摘自：

薛开先. (专家论坛) 遗传学发展的回顾与表遗传学的异军突起. 中国肿瘤外科杂志. 2011; 3(1): 1-6.