散發(fā)性結腸癌中相關基因突變的研究進展

散發(fā)性結腸癌中有關基因突變的研究進展結直腸癌是常見的消化道腫瘤之一，其病因和發(fā)病機制十分復雜，大部分腸癌都是非遺傳性的“散發(fā)性腸癌”。散發(fā)性結腸癌是一種多基因突變累積作用的成果，重要涉及癌基因的激活、抑癌基因的失活及錯配修復基因的缺失。近年來，從分子水平上研究散發(fā)性結腸癌的發(fā)生、發(fā)展及預后，尋找有效的治療辦法，已成為熱點。本文圍繞著散發(fā)性結腸癌有關基因突變的最新研究進展作一綜述，為更加好地研究散發(fā)性結腸癌提供一定理論根據。[Abstract]Colorectalcancer（CRC）isoneofthemostcommontumor，whichhascomplicatedpathogenesis.ItisestimatedthatthevastmajorityofCRCisnon-hereditary“sporadiccancers”.Sporadiccoloncanceristheresultofamultigenemutationaccumulation，mainlyincludetheactivationofcancergene，loss-of-functioninactivationoftumorsuppressorgenes，andthelackofmismatchrepairgenes.Inrecentyears，theresearchofthegenesis，developmentandprognosisofsporadiccoloncanceronmolecularleveltofindmoreeffectivetreamenthasbecomethehotspot.Inthispaper，thelatestresearchonthegenemutationofsporadiccoloncancerisreviewedtoprovideatheoreticalbasisforbetterunderstandingofsporadiccoloncancer.[Keywords]Sporadiccolorectalcancer；Relatedgene；Researchprogress結腸癌是我國常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，根據病因學分類分為遺傳性和散發(fā)性，遺傳性結腸癌涉及家族性腺瘤性息肉?。╢amilialadenomatouspolyposis，FAP）和遺傳性非息肉病性結腸癌（hereditarynonpolyposiscolorectalcancer，HNPCC），發(fā)病率共占全部結腸癌的15%～20%；散發(fā)性結腸癌（sporadiccolorectalcancer，SCRC）發(fā)病率占80%以上。SCRC不僅發(fā)病率高并且病因復雜，是現在研究的熱點。SCRC現在發(fā)病機制尚未完全清晰，其癌變來源于腸黏膜上皮細胞，從“黏膜上皮異常增生-腺瘤-癌”的序列變化中涉及一系列的基因變化。近年來，基因突變的檢測已成為腫瘤診療和治療研究的一種重要課題，從分子水平上探討SCRC的基因突變狀態(tài)，可為SCRC發(fā)病機制的闡明提供理論根據，為SCRC的早期篩查、防治及預后評定提供新的生物學標記，本文就參加SCRC發(fā)生、發(fā)展的有關基因的研究現狀作一綜述。當代醫(yī)學認為腫瘤是一種基因病，是一種多基因變化的生物學過程，重要涉及癌基因激活、抑癌基因失活及錯配修復基因缺失。1癌基因癌基因與細胞增殖有關，突變后轉化成含有活性的癌基因，造成基因產物過渡體現，刺激細胞過分增殖、生長，形成腫瘤。1.1KRAS基因KRAS基因定位于染色體12p12.1，是與腫瘤有關性最高的癌基因，正常狀況下參加細胞內信號傳導通路的調節(jié)，突變后使信號通路持續(xù)開放，刺激細胞異常增殖、分化，轉化為癌細胞。KRAS突變多發(fā)生在2號外顯子的12、13密碼子和3號外顯子的61密碼子上，以12密碼子最多見，在結腸癌中突變率為30%～45%[1]。吳偉等[2]研究顯示，SCRC中KRAS突變率為39.7%，其中12密碼子突變率為78.2%，13密碼子突變率為21.8%，且突變率在淋巴結轉移組明顯增高，表明KRAS參加了侵襲及轉移過程，提示克制KRAS突變可有效制止SCRC的發(fā)展進程。高楓等[3]研究發(fā)現，SCRC組織中KRAS突變檢出率為43.8%，且女性患者明顯高于男性，提示女性患者可能更容易發(fā)生KRAS突變。Voskuil等[4]研究發(fā)現，SCRC中KRAS突變率明顯高于HNPCC中突變率，闡明KRAS在散發(fā)性癌的發(fā)病中起著更重要的作用。KRAS突變在SCRC中有較高體現率，且與腫瘤的浸潤深度及淋巴結轉移親密有關，其突變狀態(tài)的檢測有助于提高SCRC檢出率，方便實施及早干預治療。1.2BRAF基因BRAF基因定位于染色體7q34，是KRAS/BRAF/MAPK信號通路中重要的轉導因子，參加細胞的生長、分化及凋亡等多個生物學事件，突變后造成信號通路持續(xù)激活，刺激細胞無序的生長、分化，引發(fā)癌變。現在已發(fā)現BRAF突變類型40余種，涵蓋24個密碼子，90%以上發(fā)生在15外顯子V600E密碼子上，在結直腸癌中突變率為4%～15%[5]。Packham等[6]研究發(fā)現，SCRC中BRAF突變率為13.2%，隨著TNM分期增加突變率明顯升高，表明BRAF與SCRC進展有有關性。Domingo等[7]報道SCRC中BRAF突變率高達40%，而HNPCC中未檢出1例BRAF突變，提出BRAF可作為篩查SCRC和HNPCC的一種有效檢測手段。近年研究證明SCRC發(fā)病除遵照傳統(tǒng)的腺瘤-癌途徑，還存在另一條鋸齒狀成瘤途徑，即“畸形隱窩灶（ACP）-增生性息肉（HP）-鋸齒狀腺瘤（SA）-癌”，BRAF突變是這條途徑的重要調控因子。Rosenberg等[8]報道，16例鋸齒狀病變中檢出10例BRAFV600E突變，認為BRAF突變與鋸齒狀病變存在著較強的有關性，可作為SCRC鋸齒狀病變的特異性標記物。O’Brien等[9]報道，除SA外，ACP、HP中均存在較高的BRAF突變，表明BRAF突變是結直腸癌鋸齒狀腺瘤成癌途徑的早期分子事件。以往研究認為BRAF和KRAS突變含有互相排斥性，是互相獨立的遺傳事件，Nagasaka等[10]報道9%的SCRC存在BRAFV600E突變，31%的SCRC存在KRAS突變，兩者從不在同一腫瘤中出現，表明BRAF不依賴于KRAS而獨立地參加SCRC的發(fā)展進程。BRAF是近年才發(fā)現的一種與腫瘤有關的基因，它在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中能否發(fā)揮著獨立作用，能否作為一種新的診療標記和治療靶點尚未擬定。1.3C-crbB-2基因C-crbB-2基因是一種細胞來源的癌基因，定位于染色體17q21，正常狀況下處在非激活狀態(tài)，參加調節(jié)細胞的生長、分化，突變后構象發(fā)生變化以致調控失常，刺激細胞無控制地增殖、分化，最后惡性轉化。某些研究報道C-crbB-2最常見的突變類型是20外顯子插入突變A775-G776insYVMA，在人類腫瘤中C-crbB-2突變率很低，在結腸癌中僅為0.6%～5%[11]。Half等[12]研究顯示，SCRC中C-crbB-2突變與分化程度有關，高分化癌體現率明顯低于低分化癌。肖秀英等[13]研究發(fā)現，SCRC中C-crbB-2蛋白在淋巴結轉移灶中陽性體現水平明顯高于原發(fā)灶，認為C-crbB-2的陽性體現與SCRC的侵襲性生物學行為有關，可作為評定SCRC臨床預后的生物學指標。檢測C-crbB-2突變狀況，可為SCRC篩選高危轉移人群及評定預后狀況提供有效的參考指標，指導個體化治療方案的制訂。2抑癌基因抑癌基因又稱抗癌基因，激活后克制細胞的增殖、生長，含有抑癌作用；失活后抑癌作用削弱甚至消除，造成癌變。在腫瘤的形成中抑癌基因的失活比癌基因的激活更為重要。2.1結腸腺瘤樣息肉病基因結腸腺瘤樣息肉病基因（APC）定位于染色體5q21，研究認為APC的致癌機制與APC-β-連環(huán)素-T細胞因子（APC-β-catenin-Tef）通路有關，β-catenin進入核內與Tef結合形成復合物，啟動基因轉錄，誘導與細胞增殖有關基因的體現，突變后造成胞內β-catenin降解障礙而大量蓄積，增進腫瘤細胞增殖癌變。APC突變是結腸癌從正常黏膜向腺瘤轉變中發(fā)生最早的基因，且貫穿于整個癌變始終，胚系細胞突變是FAP發(fā)病的分子病理基礎，體細胞突變是SCRC發(fā)病的重要誘因，這一結論早已得到研究證明。APC有21外顯子，第15外顯子5’端存在一種突變密集區(qū)（MCR），被視為突變熱區(qū)，在SCRC中APC基因15外顯子MCR區(qū)體細胞突變率為35.9%～65.5%[14-15]。唐衛(wèi)中檔[15]研究報道，SCRC中APC基因MCR區(qū)段的突變率為37.5%，突變隨著淋巴結的遠處轉移而明顯增高，認為該區(qū)域是中國人散發(fā)性大腸癌APC突變的熱區(qū)，與SCRC發(fā)病親密有關，與國外報道[16]相似。研究證明APC突變形成提前的終止密碼，造成APC蛋白呈“截斷”的變化，是腫瘤的致病因素。張鑫等[17]研究寧夏地區(qū)SCRC中APC第15外顯子特定區(qū)域的突變率為43.1%，其中截短型突變占77%，提出APC是寧夏地區(qū)SCRC的常見病因基因，以截短型突變?yōu)橹?。由此可見，在SCRC患者中檢測APC突變對SCRC的早期診療及干預治療有重要的參考價值。2.2p53基因p53基因定位于染色體17p13.1，是細胞生長周期中的一種負調節(jié)因子，含有制止細胞周期運行、克制細胞生長、誘導細胞程序性凋亡等生物學功效，突變后失活，負調節(jié)功效受到克制，發(fā)揮癌基因作用，增進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。p53含有11個外顯子，突變位點多集中于第5～8外顯子，與人類腫瘤有關性最高的抑癌基因，有關p53在結腸癌中突變率從22%～70%國內外報道不一[18]。Aizat等[19]對SCRC中p53基因突變篩查分析，認為p53突變是誘發(fā)SCRC的重要基因，可作為評定SCRC預后預測因子。胡江輝等[20]檢測散發(fā)性結腸癌、癌旁及對應正常組織中p53突變的體現狀況，發(fā)現癌組織及距癌灶3～9cm的癌旁組織中p53陽性體現率高于距癌灶≥10cm的結腸組織，提出突變型p53參加了SCRC的形成過程。徐艷松等[21]研究顯示，SCRC中p53突變率為35.4%，且全部突變均為體細胞雜合子突變，未見胚系突變，提出后天因素是誘發(fā)p53突變的重要因素。總之，SCRC中KRAS的突變狀態(tài)的檢測，有助于提高診療的精確性，對的地指導個體化治療。2.3乳腺和卵巢癌易感基因乳腺和卵巢癌易感基因（BRCA1）定位于染色體17q21，是乳腺癌、卵巢癌的特異性抑癌基因。和其它抑癌基因一樣，在正常狀況下對細胞生長、增殖起負調控作用，克制細胞的生長、增殖，突變后造成細胞異常分化、過分增殖，惡性轉化。BRCA1可發(fā)生多形式多位點的突變，現在公認的4個突變熱點是外顯子2的185缺失AG，外顯子11的1294缺失40、4184缺失4，外顯子20的5382插入C，共占整個胚系突變的28%[22]。在散發(fā)性乳腺癌和卵巢癌患者中BRCA1突變率高達50%～100%，而SCRC中報道少見。楊文杰等[23]檢測SCRC中BRCA1第2、11、20外顯子的突變中均未檢出Ashkenazi猶太婦女的185delAG、3232A-G、5382insC突變，也未檢測出其它突變，認為此突變可能存在種族或地區(qū)差別，對中國人SCRC的發(fā)生影響不大。3錯配修復基因錯配修復基因（MMR）既非癌基因，也非抑癌基因，是另一類與腫瘤有關的基因。MMR是一類與堿基錯配反映修復有關的基因，它不同于癌基因和抑癌基因的對細胞的增殖、生長含有直接作用，而是通過特異地識別及修復DNA復制過程中產生的錯誤，減少基因自發(fā)性突變，間接克制腫瘤的發(fā)生。hMLH1和hMSH2分別定位于3q21-23和2q21-22，是細胞內DNA堿基錯配修復的兩個重要功效基因，突變后造成錯配修復功效缺失，不能及時識別和修復突變的基因，造成基因突變率增高，細胞癌變風險增加?，F在發(fā)現9個與人類腫瘤有關的MMR，以hMLH1和hMSH2突變頻率最高，共占MMR突變的80%以上。hMLH1有19個外顯子，hMSH2有16個外顯子，現在確切的突變熱點未見報道。陶衛(wèi)平等[24]檢測SCRC患者外周血中hMLH145位點基因多態(tài)性，發(fā)現hMLH145位點C-C基因型頻率明顯高于普通人群，提出該基因突變可能是我國的SCRC易感基因。報道SCRC中hMSH2第8外顯子的T/G突變，頻率為6.7%[25-26]。Gu等[27]研究報道，SCRC中存在DNA錯配修復系統(tǒng)的異常，重要體現為hMLH1、hMSH2的低體現或缺失，使癌變組織修復功效的受損，增進腫瘤形成?？傊?，MMR的異常體現功效缺失引發(fā)一系列癌基因和抑癌基因突變是腫瘤的進程中的一種重要因素。4結語SCRC的發(fā)生、發(fā)展是多基因協(xié)同作用累積的成果，其發(fā)病率高、病程快速，是臨床治療效果最差的惡性腫瘤之一。近年來，由于基因靶向藥品的興起，使SCRC的治療有了突破性進展，因此基因突變狀況的檢測對減少患者的漏診率和死亡率，提高生存質量含有實際意義。但在SCRC中某些有關基因確實切生理功效和致病機制尚未完全清晰，還需要大樣本、大規(guī)模的進一步研究，為SCRC發(fā)病的闡明分子機制提供新的理論證據，為挖掘SCRC潛在的分子標記提供新的靶點，給SCRC患者帶來新的但愿。參考文獻[1]ShenH，YuanY，HuHG，etal.ChinicalsignificanceofKRASandBRAFmutationsinChinesecolorectalcancerpatients[J].WorldJGastroenterol，，12（6）：809-816.[2]吳偉，胡錦林，鞠海星，等.散發(fā)性結腸癌KRAS基因點突變研究及其臨床病理意義[J].醫(yī)學研究雜志，，39（12）：53-57.[3]高楓，唐衛(wèi)中，李衛(wèi)，等.中國人散發(fā)性大腸癌KRAS基因突變的研究[J].中華實驗外科雜志，，22（1）：65-67.[4]VoskuilDW，KampmanE，vanGeloofW，etal.NomajordifferenceinKRASandp53abnormalitiesinsporadicandhereditarynonpolyposiscolorectaladenomas[J].DigDisSci，，45（11）：2187-2194.[5]GaoJ，WangTT，YuJW，etal.Wild-typeKRASandBRAFcouldpredictreponsetocetuximabinChinesecolorectalcancerpatients[J].ChinGancerRes，，23（4）：271-275.[6]PackhamD，WardRL，ApLV，etal.ImplementationofnovelpyroseguencingassaystoscreenforcommonmutationofBRAFandKRASinacohortofsporadiccolorectalcancers[J].DiagnMolPathol，，18（2）：62-71.[7]DomingoE，LaihoP，OllikainenM，etal.BRAFscreeningasalow-costeffectivestrategyforsimplifyingHNPCCgenetictesting[J].JMedGenet，，41（9）：664-668.[8]RosenbergDW，YangS，PleauDC，etal.MutationsinBRAFandKRASdiferentiallydistinguishserratedversusnon-serratedhyperplasticaberrantcryptfociinhunans[J].CancerRes，，67（8）：3551-3554.[9]O’BrienMJ.Hyperplasticandserratedpolypsofthecolorectum[J].Gastroentero1ClinNorthAm，，36（4）：947-968.[10]NagaskaT，SasamotoH，NotoharaK，etal.ColorectalcancerwithmutationinBRAF，KRAS，andwildtypewithrespecttobothoncogenesshowingdifferentpatternsofDNAmethylation[J].JClinOncol，，22（22）：4584-4594.[11]KovacevicD，SonickiZ，KusicZ，etal.Preoperativeserumlevelsofc-erbB-2donotseemtobeusefulinmanagementofpatientswithrectalcancer[J].IntJColorectalDis，，22（7）：827-831.[12]HalfE，BroaddusRD，AnenbergKD，etal.HER-2receptorexpressionlocalizationandactivationincolorectalcancercelllinesandhumantunors[J].IntJCancer，，108（4）：540-548.[13]肖秀英，周曉燕，孫孟紅，等.MMP-2和C-crbB-2在散發(fā)性結直癌原發(fā)及轉移灶中體現和意義[J].中國癌癥雜志，，16（1）：1-4.[14]李飛.APC基因與大腸癌關系的研究進展[J].腫瘤學雜志，，16（2）：108-110.[15]唐衛(wèi)中，高楓，李衛(wèi)，等.中國人散發(fā)性大腸癌APC基因突變的研究[J].中華實驗外科雜志，，22（11）：1357-1360.[16]LinH，LinJR，ZhangYL，etal.DetectionofAPCgenemutation41casesofcolorectalcancer，Zhongliu（Tumor），，20（3）：213-215.[17]張鑫，杜勇，李海，等.寧夏地區(qū)散發(fā)性大腸癌APC基因突變的研究[J].寧夏醫(yī)科大學學報，，34（7）：660-662.[18]白元松，張秀梅，盧振霞，等.大腸癌RAS癌基因、KRAS抑癌基因突變與臨床研究[J].中國腫瘤臨床，，27（2）：146-147.[19]AizatAA，ShahpudinSN，MustaphaMA，etal.AssociationofArg72