目的:探讨食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)中Smad4(mothers against decapentaplegic homolog4)基因启动子区及第一外显子区的CpG岛甲基化状态及其与Smad4蛋白、TGF-β1蛋白表达之间的相关性。方法:128例ESCC组织标本采集自河北医科大学第四医院2004-2008年的手术病例,每例患者均取癌旁正常黏膜组织作对照。分别应用甲基化特异性PCR(methylmion specific PCR,MSP)、RT-PCR和免疫组织化学法检测ESCC组织及相应癌旁组织中Smad4基因CpG岛的甲基化情况、Smad4 mRNA和Smad4蛋白表达情况,应用免疫组织化学法检测TGF-β1的蛋白表达情况。结果:ESCC组织中Smad4基因启动子区CpG岛甲基化率为5.5%(7/128),第一外显子5′非翻译区CpG岛甲基化率为30.5%(39/128);相应癌旁正常黏膜组织均未检测到这两个位点的甲基化(P<0.05);ESCC组织中Smad4甲基化率显著高于癌旁正常组织(P<0.05)。ESCC组织中Smad4 mRNA及蛋白表达显著低于癌旁正常组织(P<0.05),且与Smad4甲基化相关。TGF-β1蛋白在ESCC组织中的表达率(66.4%)显著高于相应癌旁正常组织(21.9%,P<0.01),且随ESCC分期的增高和分化程度的降低而升高(P<0.05)。Smad4和TGF-β1蛋白在ESCC中的表达呈明显的负相关(P<0.01)。结论:Smad4基因CpG岛甲基化及TGF-β1的过表达可能是ESCC发生机制之一,其中Smad4基因第一外显子5′非翻译区CpG岛比启动子区CpG岛更易发生甲基化,从而导致Smad4基因沉默。