譯者：鄧仲仁

一、 研究簡介

「遺傳性非瘜肉性大腸直腸癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC)」是因為「DNA錯配修補基因(mismatch repair gene, MMR)」發生生殖序列突變(Germ-line seguence mutations)所致，其中最為人知就是MLH1和MSH2基因。但我們新提出的這2位HNPCC病患家族研究顯示，雖然他們都以「遺傳性非瘜肉性大腸直腸癌(HNPCC)」的型式表現，但不同的是我們發現到一個新的遺傳型態：MLH1基因的生殖株表型突變(germ-line epimutation)傳遞給下一代後，在下一代的精子形成過程中原本的突變可能被正常化而恢復該基因的作用。所謂「生殖株表型突變」是指，所有體細胞MLH1基因中的1個對偶基因(allele)發生「過度甲基化(hypermethylation)」的情形，導致MLH1失去功用(喪失DNA修復能力)，這種生殖株表型突變將使病患有致癌的傾向。

二、 研究對象與方法

我們選取了 24名罹患大腸直腸癌或子宮內膜癌的病患，他/她們均在50歲前發病，且其MSH2及MLH1基因都沒有「基因刪除性的生殖株序列突變(deleterious germ-line sequence mutations)」。每個病患的腫瘤組織都有「微衛星不穩定性(microsatellite instability)」的情形，且MLH1蛋白表現完全喪失，但保有MSH2蛋白的表現。

將這些病患及其1等親屬取得標本，移除干擾性的體細胞而將其精細胞分離出來，然後將這些精細胞與其毛囊細胞、口腔黏膜細胞、周邊血液白血球等，萃取出16個DNA以做分析。

使用定量即時多?脢鏈反應(quantitative real-time polymerase-chain-reaction)偵測「甲基化」的情形，並將放大的DNA使用「單核?酸多態性(single-nucleotide polymorphism, SNP)」進行單套型檢測(haplotyping)，且進一步把組織（細胞）內的RNA做成互補DNA (complementary DNA)檢測對偶基因的表現(allelic expression)。

三、 研究結果

在這24名病患中，我們找到2名（參考譜系圖，塗黑圈圈者）帶有MLH1基因「生殖株表型突變」的病患（意即他們為多發性MLH1蛋白陰性的大腸直腸癌及子宮內膜癌，同時所有的體細胞都有MLH1半對偶基因的甲基化(hemiallelic methylation)）。這2名病患也都患有異時性腫瘤(metachronous carcinomas)（A病患在45歲診斷子宮內膜癌，59歲診斷大腸癌，60歲診斷直腸癌；B病患於41歲診斷大腸癌，45歲診斷直腸癌），且都具「微衛星不穩定性」、缺乏MLH1蛋白表現。

接著在2名婦女往上、下追溯其一等親屬（參考譜系圖，共9名，A婦女6名，B婦女3名），這些家屬都沒有癌病的病史。
在A婦女4個兒子中的其中之一（A病人譜系圖的家屬成員II6-A，有黑點標記者），發現MLH1基因有部分甲基化(partial methylation)的情形。再為這位家屬成員II6-A以「單核甘酸多態性(SNP)」檢測後發現，大約有50%染色體有「A對偶基因甲基化(methylation of the A allele)」的情形。同時也發現到，他的MLH1基因表現子16 (exon 16)的DNA有一個異型合子C/T核甘酸，但RNA檢測卻僅有單對偶T核甘酸(monoallelic T)。其母親（即病人A）的MLH1基因DNA為同型合子C核?酸，父親為異型合子C/T核?酸，這表示他從母親（病人A）獲得了MLH1的表型突變，但在轉譯過程中，僅由「遺傳自父親的MLH1對偶基因」轉譯出RNA。

我們再進一步以定量即時多?脢鏈反應分析其精細胞(pure motile spermatozoa)的MLH1基因C端的對偶基因甲基化情形，並與他的週邊血液白血球的甲基化情形做比較。這個病人的週邊血液白血球大約有一半的MLH1對偶基因（42.0±4.6%）有甲基化，但他的精子細胞卻完全沒有MLH1對偶基因甲基化的情形（即使其精細胞內，源自父系及母系的對偶基因數量是相同的）。這些結果顯示，這位家屬成員II6-A的精子細胞形成過程中，將MLH1的表型突變轉變為正常基因，換句話說，即使他從母親遺傳了一個MLH1的致癌性突變基因，但不會把這樣的突變基因遺傳給後代。

有不一樣的情形發生在另外3個子代。在病人A的另外2個兒子（譜系圖II5-A及II6-A）及病人B的1個兒子（譜系圖III2-B），都是自病人遺傳了單套染色體(haplotype)，卻無染色體的甲基化。

在我們所研究的這些病人及家屬成員中，只有3位表現出表型突變，其甲基化的百分比為：病人B有38±9%，病人A有42±7%，家屬成員II6-A有42±4.6%。

四、 結論

我們在這裡所報告的2位病患家族研究發現，此種表型突變(epimutation)是由母親遺傳給兒子，但在兒子精細胞(spermatozoa)中卻被刪去了(被正常化)。這項研究發現展示出一種新的致癌遺傳模式，且和「代際表型遺傳模式(transgenerational epigenetic inheritance)」一致。