分子生物学综述.docx

1、肺癌相关基因的研究进展及其意义摘要：肺癌是目前人类发病率和死亡率最高的恶性肿瘤，其发病与基因多态性及遗传易感性之间可能存在联系，尤其是癌基因和抑癌基因的突变在肺癌的发生、发展和预后中具有重要意义。其中，p53、ras基因频发点突变，在肺癌基因诊断中具有非常重要的作用。由此，肺癌基因与抑癌基因的发现、研究和分析将大大地有助于临床对肺癌的诊断、治疗及预防。关键词： 肺癌； 癌基因； 抑癌基因； 基因突变Abstract：Lung cancer is the highest morbidity and mortality of malignant tumor of the human ， its i

2、ncidence is association with gene polymorphism and genetic susceptibility of a possible，especially cancer gene and tumor-suppressor gene mutations play a important role in the lung cancer occurrence, development and prognosis . Among them，p53, ras frequent genetic point mutations, in lung cancer gen

3、e diagnosis, play a very important role. Thus, lung cancer genes and tumor-suppressor genes find, research and analysis will greatly help to clinical diagnosis, treatment of lung cancer and prevention.Key words：Lung cancer；cancer gene；cancer suppressor gene；genetic mutation肺癌不仅是最常见的肿瘤，而且是所有恶性肿瘤中发病率和

4、死亡率最高的肿瘤。2002年我国肺癌死亡人数为327万，2005年则增加至497万【1】随着肿瘤分子生物学研究的进步，对肺癌相关基因的研究也日渐深入，确定了许多与肺癌生成的有关基因。如原癌基因ras、myc、erbB基因家族及重要的抑癌基因p53、Rb、Chr3p、5p、9p等。在生物体内，抑癌基因与癌基因生物学功能相抵抗，是有机体细胞在细胞增殖、分化、凋亡等生命过程中的正和负两类调控信号，癌基因的调控属正信号，而抑癌基因的调控属负信号。其中，p53、ras基因频发点突变，在肺癌基因诊断中具有非常重要的作用。1肺癌的原癌基因异常当存在于正常细胞内的原癌基因发生点突变、基因扩增和重排、易位、缺失

5、后，由原癌基因编码的蛋白在数量和功能上发生异常，即细胞具有恶性转化能力，便转变为癌基因。癌基因的活化与表达是肿瘤发生、发展的主要病理基础。几个家族激活的癌基因，如ras、raf、jun、myb、fms、fur、neu(erbB一2)和myc迄今已知与人肺癌有关。1.1 ras ras基因的突变在一些肿瘤中(包括肺癌)经常出现。在肺癌的ras基因家族点突变中90为Kras，约20 的NSCLC肺癌患者中可发现Kras基因突变，但是Kras基因突变很少出现在SCLC患者中。Ras基因通常在密码子12、13或61处发生点突变，其中85涉及密码子12。绝大部分Kras基因突变发现在肺腺癌中，肺癌Kra

6、s基因突变与吸烟之间存在明显的相关性。研究表明，近期吸烟和曾有吸烟史的肺腺癌患者K-ras的点突变率分别为32和30，明显高于未吸烟者(7 )【2】通常肺癌患者临床诊断前数月就能探查到血清中的K-ras突变Westra等研究发现，在微灶性肺泡不典型增生中发现有Kras的基因突变，而微灶性肺泡不典型增生被认为是肺腺癌的癌前病变。这提示K-ras基因突变是肺腺癌发生的早期事件【3】。12 myc家族 cmyc癌基因产物是一个与细胞增殖有关的核蛋白【4】。来源于SCLC患者细胞株的分析表明，有些患者尤其是伴有神经内分泌功能异常或变型细胞株的患者，常有cmyc的扩增，另外偶有Nmyc或L-myc的扩增

7、。有这些基因扩增的细胞株一般来说增殖更快，而且对化疗和放疗更具抵抗力。Johnson等报道其细胞株有myc扩增的患者，其预后比没有这些基因异常的患者更差。近来Noguchi等对47例SCLC患者的肿瘤组织进行了观察，结果发现其中11例肿瘤有myc家族基因的扩增，占全部病例数23【5】。而在这些有myc扩增的患者中，有的myc扩增只见于转移的肿瘤组织，原发癌组织则无扩增。这些材料提示，myc扩增在肿瘤发展过程中有重要作用，而不是在肿瘤发生过程。另外，有人发现，肿瘤组织myc扩增超过1O倍的患者，其生存期明显短于无myc扩增者。正如人们预料的那样，myc扩增在细胞株中更为常见，在患者的肿瘤组织较少

8、见，而且在转移癌组织中的myc扩增频率要比原发癌高。1.3 mdm2 mdm2是一种癌基因，该基因定位在染色体12q1314。mdm2基因表达的调节相当复杂，并且有不同的mRNA剪接形式。mdm2主要通过与p53结合抑制p53的功能，对p53起负调节的作用。除抑制p53的功能外，mdm2尚能抑制另一肿瘤抑制基因Rb。Eymin等【6】对192例肺癌组织进行了检测，发现有60例mdm2过度表达，阳性率为31，并对其中28例组织进行了Western blotting检测，发现了不同mdm2 异构体的存在，其中p8590阳性率为18，p7476阳性率为25，p57阳性率为39，至少表达一种异构体的占

9、50，表达两种以上异构体的占25。Aikawa等【7】对112例非小细胞肺癌手术标本进行检测，mdm2阳性率为45，且进展期肺癌mdm2阳性率较早期高，认为mdm2表达与肺癌的发展有关。2.肺癌抑癌基因异常2.1 p53 p53基因异常主要有点突变、基因缺失和基因重组，这些异常与人类肿瘤，特别是大肠癌、乳腺癌的发生发展有密切关系【8】。肺癌患者p53基因突变率居人类肿瘤的首位，其基因功能的失活在肺癌的发生发展中起着非常重要的作用。文献报道，60SCLC 和80SCL C可检测到p53基因突变，p53基因突变包括改变氨基酸密码的错义突变和其他引起mRNA剪接及引起氨基酸缺失的改变。杨廷桐等【9】

10、报道。643 (914) 的SCLC组织P53蛋白阳性，第5、6、7、8外显子突变率分别为214 、143 、143 和71 ，总突变率为571 (814)，两者之间存在着不一致性，可能与检测方法不同有关。p53基因突变是不同类型肺癌中最常见的改变形式【10】，用PCRSSCP技术检测SCLC p53基因突变是一项非常敏感和实用的方法。在肺部的癌前病变中大多存在有p53基因改变，提示p53改变发生在肺癌的早期，因此筛选p53突变可用于肺癌的早期诊断。2.2 Rb基因 最早关于抑癌基因的描述见于对视网膜母细胞瘤(Rb)基因的研究。在家族性Rb，Rb基因的一个拷贝有缺失，并且有遗传性，常通过染色体

11、显性方式遗传。在非遗传性Rb中，Rb基因的另一个拷贝也有丢失。这两个拷贝的丢失可导致恶性肿瘤的发生。Rb基因和Rb的关系披证实后，许多研究提示此种基因在乳腺癌和肺癌中都起着一定的作用。Rb基因和Rb蛋白已被分离其序列也已弄清。有人将Rb基因转染到几种类型的恶性肿瘤细胞株，导致了该细胞株完全的细胞生长抑制【11】，由此证明了Rb基因在细胞增殖中的重要性。在SCLC，Rb基因异常可以涉及基因本身、或其转录、翻译等过程。Rb基因对细胞生长控制能力的丧失可能在SCLC发病机理中具有极其重要的意义。2.3 PTEN 第l0号染色体缺失的张力蛋白同源的磷酸酶基因(phosphatase andtensin

12、 homology deleted ON chromosome ten，PTEN)，定位于染色体l0q23.3上，其结构和功能异常在多种肿瘤组织中均有不同程度的存在，参与了细胞生长的调节，并在肿瘤细胞浸润、血管形成与肿瘤转移中起一定作用。临床研究发现PTEN的缺失、表达与部分小细胞癌(smallcell lung cancer，SCLC)的发生发展有关。PTEN的缺失率与临床TNM分期有密切关系，临床分期愈晚的SCLC组织PTEN蛋白的缺失率愈高。因此，推测在SCLC中PTEN蛋白丢失的程度与肿瘤的进展成正相关。Hong等【12】建立具有不同侵袭和转移能力的人类肺癌细胞模型，检测PTEN在这些

13、细胞系中的表达，发现外显子5的纯合子缺失与高侵袭力有关。在具有高侵袭力的细胞株CL建立组成稳定的可诱导的野生型PTEN转染体发现PTEN过表达可抑制肺癌细胞的侵袭力。正常肺组织和癌旁组织中PTEN蛋白阳性表达率明显高于肺癌组织，提示PTEN基因的表达缺失在肺癌的发生、发展过程中可能具有重要的作用【13】。综上所述，肺癌的发病机制非常复杂，涉及多种遗传因素的改变，各类相关基因并非各自独立地发生作用，而是互相配合、互相调控，构成错综复杂的网络，肺癌的发生是累积性基因损伤在转化表型方面达到顶点的最终结果。随着分子生物技术的不断发展，人们对肺癌发病机制、肺癌早期分子事件的深入研究必将对于肺癌的早期诊断

14、、早期治疗以及预后和5年存活率产生深远影响。 参考文献：【1】 杨玲，李连弟，陈育德，等中国肺癌死亡趋势分析及发病、死亡的估计与预测J中国肺癌杂志，2005，8(4)：274【2】 朱文，周清华肺癌筛查中的分子标志物中国肺癌杂志，2004，7(6)：538541【3】Westra W HBaas IO，Hruban RH，et al Kras oncogene acrivation in atypical alvedar hyperplasias of the human lungCancer Res，199656(9)：22242228【4】Birrer MJ et alSemin 0nco

15、l t 1988；15：226-235【5】 Noguchi M et al .cancer，1990；66: 2053-2058【6】Eymin B，Gezzen S，Brambilla C，et alMdm2 overexpression and p14(ARF)inactivation are two mutually exclusive events in primary human lung tumorsJOncogene，2OO2，21(17)：2750【7】 Aikawa H，Sato M，Fujimura S，et a1MDM2 expression is associated

16、 with progress of disease and WAF1 expression in resected lung cancer(JInt J Mol Med，2OOO，5(6)：631【8】 Agorastos T，Lambropoulos AF，Constantindis TC，et a1P53 codon 72 polymorphism and risk of intraepithelial and invasive cervical neoplasia in Greek womenEur J Cancert Prev，2000，9(2)：1131l8【9】 杨廷桐，李秀杰，张骏，等小细胞肺癌