从临床和DNA甲基化两方面报告含砷中药治疗骨髓增生异常综合征(MDS)研究进展。共经治患者千余例，总有效率80％左右；已有患者停止治疗1年以上，外周血象指标仍然全部正常；MDS的异常甲基化不仅表现为明显高甲基化，也表现为一些基因的低甲基化。疗效机制研究表明含砷中药治疗MDS对异常甲基化有双向调节作用，含砷中药治疗的主要作用机制是去甲基化，也可使部分低甲基化基因高甲基化。
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骨髓增生异常综合征(MDS)是一组克隆性疾病，其特点是外周血细胞减少、骨髓细胞发育异常及高风险向白血病转化，为血液系统最常见的恶性肿瘤性疾病。目前药物还不能治愈本病，治疗的目的在于延长生存期与提高生命质量。近年来的临床研究表明，我国MDS患者的发病年龄呈年轻化趋势。西方的流行病学显示白种人MDS中位发病年龄为69岁，但是我国MDS的发病年龄则明显较之低，2008年中美联合上海市白血病协作组报告上海地区MDS患者的中位发病年龄为58岁[1]，我们在2014年对中国中医科学院西苑医院血液科千余例MDS患者的年龄进行统计，发现其平均年龄为40岁。另外，我国MDS患者的染色体异常构成与西方不同，国内MDS患者最常见的染色体异常依次为＋8、-20/20q-、-Y、-7/7q-、+9、5q-，而西方最常见的染色体异常为5q-(36%)、-7/7q-(21 %)、+8(16%)及-20/20q-(7 %)[1]。染色体是决定MDS患者预后的重要因素。在白种人中5q-是最常见的染色体异常，针对此种异常，目前西方已研制出靶向性药物雷利度胺，并广泛运用于临床中。但是对于中国患者来说，+8异常最常见，针对＋8异常的患者西医也没有特殊的治疗。由此可见，MDS对我国人民群众健康危害更大。针对适合我国MDS国情的治疗方案及机制研究也显得十分迫切。
MDS的发病机制尚需明确，越来越多的研究表明DNA异常甲基化在MDS中占有十分重要的地位。MDS患者存在大量异常的DNA高甲基化基因。针对DNA异常甲基化的药物研究已取得了进展。严格的临床试验证明DNA甲基化转移酶抑制剂地西他滨和阿扎胞苷具有延缓MDS向白血病转化及延长患者生存期的作用，较传统的化疗具有更好的临床效果，这从侧面证明了异常DNA甲基化在MDS中的重要地位[2]。
我们自2007年以来共治疗MDS患者千余例，总有效率80％左右[3,4]。近期总结了治疗前后均经过骨髓病理、染色体检查的308例MDS患者(其中30例治疗前后进行了全基因甲基化检查)的临床疗效，其中完全缓解23例(7.5 %)，血液学进步162例(52.6 %)，稳定73例(23.7 %)，进展50例(16.2 %)，总有效率83.8 %。完全缓解的23例中已有8例停止治疗1年以上，外周血指标仍然全部正常；有3例育龄期女性患者妊娠、产子，母婴平安。
在首次阐明含砷中药治疗MDS主要表现为去甲基化基础上[5,6]，我们进一步研究发现含砷中药为主方案治疗MDS的机制在于对MDS异常高甲基化及低甲基化的双重调控作用，即以去甲基化为主，促甲基化为辅。
我们在青黄散＋健脾补肾汤药为主综合治疗MDS取得临床疗效的基础上，深入研究了含砷中药治疗MDS的疗效机制。采用美国Affymetrix公司的GeneChip Human Promoter 1.0 Array基因芯片，检测了50例MDS患者治疗前和29例MDS患者治疗前后的骨髓细胞全基因甲基化状况，以28例适配年龄健康人骨髓细胞作对照。差异甲基化基因通过Fisher确切概率法和χ2检验获取。异常的差异甲基化基因采用Go分析及Pathway分析方法进行分析。
基于Go与Pathway数据库，我们对治疗前MDS基因甲基化进行分析，Go分析发现，与健康对照比较，MDS患者涉及554个高甲基化基因，这些高甲基化基因共参与237类不同的生物学功能和通路，包括细胞增殖、细胞凋亡、细胞分化、细胞循环负调控、病毒感染通路、Wnt受体信号通路、MAPK信号通路等；涉及了25个低甲基化基因，这些低甲基化基因共参与75类不同的生物学功能和通路，包括转录调控、细胞增殖正调控、B细胞分化正调控、免疫相关的白细胞激活、Wnt信号通路、对Wnt信号通路监管的调控等。Pathway分析发现，MDS患者共有185个高甲基化基因，这些高甲基化基因共参与35个不同的生物学通路，包括肿瘤通路、Wnt受体信号通路、DNA复制、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路等；共涉及了2个低甲基化基因，参与1个生物学通路。
对治疗前后达1.4倍以上变化的高甲基化和低甲基化基因进行Go与Pathway分析，与健康对照相比，进行Go分析的差异基因由治疗前的579个(高甲基化基因554个，低甲基化基因25个)降为117个，低甲基化基因已消失；进行Pathway分析的差异基因由治疗前的187个(高甲基化基因185个，低甲基化基因2个)降为30个，2个低甲基化基因消失。结合Go分析，经过含砷中药方案治疗后，涉及细胞增殖、细胞凋亡、细胞分化、细胞循环负调控、各类病毒感染、Wnt受体信号通路、MAPK信号通路等功能与通路的异常甲基化基因已消失。通过Pathway分析我们也发现经过青黄散为主方案治疗后，涉及肿瘤通路、Wnt受体信号通路、DNA复制、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路的异常甲基化基因均已消失。
相对于治疗前，MDS患者经治疗有11 311个基因的甲基化水平下降，57个基因的甲基化水平上升。对治疗前后达1.5倍以上变化的高甲基化和低甲基化基因进行Go与KEGG数据库分析。Go分析共发现了1 895个去甲基化基因，这些去甲基化基因共参与640类不同的生物学功能和通路，包括细胞循环、细胞增殖、细胞死亡、凋亡及细胞表面受体信号通路、Wnt受体信号通路、BMP信号通路、Toll样受体信号通路、Notch信号正调控等，主要为抑癌基因。发现了13个上调甲基化基因，这些高甲基化基因共参与49类不同的生物学功能和通路，包括信号转导调控、上皮细胞调节、UTP与CTP生物合成等。Pathway分析共涉及了861个去甲基化基因，这些去甲基化基因共参与125类不同的生物学功能和通路，包括癌症通路、MAPK信号通路、P23/AKT信号通路、NF⁃κB信号通路、Wnt信号通路、Toll样信号通路、p53信号通路等，主要为抑癌基因。发现了2个上调甲基化基因，这2个高甲基化基因共参与2类不同的通路，即嘌呤与嘧啶代谢通路，是候选癌基因。
MDS患者具有大量异常的高甲基化基因，同时还有部分异常的低甲基化基因，通过Go与Pathway分析提示这些异常的高甲基化基因与低甲基化基因涉及多个肿瘤相关通路，是MDS发病的重要病理基础；含砷中药为主方案治疗MDS的机制在于对MDS异常高甲基化及低甲基化的双重调控作用，即以去甲基化为主，促甲基化为辅。
运用DNA甲基化定量试剂盒研究中药雄黄对MDS来源细胞株F-36P全基因组甲基化总体水平的作用；用Illumina人类甲基化450K芯片技术分析经雄黄处理的F-36P细胞中具体基因的甲基化状态变化。结果发现：(1)1 μmol/L和2 μmol/L雄黄能够降低F-36P细胞和HL-60细胞全基因组的甲基化水平。(2)雄黄诱导F-36P细胞DNA双重甲基化，即去甲基化与促甲基化。在所分析的475 376个CpG位点中，2 μmol/L雄黄能够导致F-36P细胞基因甲基化水平的明显变化，其中有19 832个(4.17％)位点的甲基化水平发生了显著的改变。在这19 832个位点中，共有7 412个(37.37％)位点发生了高甲基化事件，有12 420个(62.63％)位点发生了低甲基化事件。4 μmol/L雄黄处理的F-36P细胞也出现了相似的结果，即共有21 737个(4.57％)CpG位点甲基化水平发生了改变，其中8 704个位点甲基化水平升高，13 033个位点甲基化水平下降。这些甲基化改变基因和相关的RNA类型没有特别的相关性，即所有高甲基化和低甲基化位点都包括了mRNA、ncRNA和非编码RNA相关的CpG点。4 μmol/L雄黄和2 μmol/L雄黄都能降低或升高F-36细胞启动子区域的甲基化水平，在CpG岛也见到了同样的情况，即4 μmol/L雄黄和2 μmol/L雄黄都能降低或升高F-36细胞CpG岛区域的甲基化水平。结果表明雄黄对于F-36P细胞具有双重的甲基化作用：能够降低该细胞的全基因组甲基化水平，同时又能诱导高甲基化和低甲基化。证明雄黄能够对肿瘤抑制基因去甲基化，对致癌基因促甲基化，而这或许就是雄黄治疗MDS的机制所在。
体内、体外疗效机制研究结果显示出惊人的一致性：含砷中药治疗MDS的机制在于对MDS异常高甲基化及低甲基化的双重调控作用，即以去甲基化为主，促甲基化为辅。
对Wnt信号通路、MAPK信号通路中共有的同时在MDS患者中都表现为异常高甲基化的基因JUN、PRKACA、CHP2、MAPK10等进行深入研究，确定它们是否是MDS的特征异常高甲基化基因，为临床提供较简易的MDS检测方法。
我们注意到，Wnt信号通路、MAPK信号通路中共有的、同时在MDS患者中都表现为异常高甲基化的基因JUN、PRKACA、MAPK10，也是病毒感染通路的重要基因。这让我们联想到病毒感染在MDS发病中的作用。病毒感染是否是MDS中医病机"邪毒入血伤髓致瘀"而最终形成"髓毒劳"的"邪毒"？这将是我们进一步研究的方向。
