散发性结肠癌中相关基因突变的研究进展

散发性结肠癌中有关基因突变的研究进展结直肠癌是常见的消化道肿瘤之一，其病因和发病机制十分复杂，大部分肠癌都是非遗传性的“散发性肠癌”。散发性结肠癌是一种多基因突变累积作用的成果，重要涉及癌基因的激活、抑癌基因的失活及错配修复基因的缺失。近年来，从分子水平上研究散发性结肠癌的发生、发展及预后，寻找有效的治疗办法，已成为热点。本文围绕着散发性结肠癌有关基因突变的最新研究进展作一综述，为更加好地研究散发性结肠癌提供一定理论根据。[Abstract]Colorectalcancer（CRC）isoneofthemostcommontumor，whichhascomplicatedpathogenesis.ItisestimatedthatthevastmajorityofCRCisnon-hereditary“sporadiccancers”.Sporadiccoloncanceristheresultofamultigenemutationaccumulation，mainlyincludetheactivationofcancergene，loss-of-functioninactivationoftumorsuppressorgenes，andthelackofmismatchrepairgenes.Inrecentyears，theresearchofthegenesis，developmentandprognosisofsporadiccoloncanceronmolecularleveltofindmoreeffectivetreamenthasbecomethehotspot.Inthispaper，thelatestresearchonthegenemutationofsporadiccoloncancerisreviewedtoprovideatheoreticalbasisforbetterunderstandingofsporadiccoloncancer.[Keywords]Sporadiccolorectalcancer；Relatedgene；Researchprogress结肠癌是我国常见的消化系统恶性肿瘤，根据病因学分类分为遗传性和散发性，遗传性结肠癌涉及家族性腺瘤性息肉病（familialadenomatouspolyposis，FAP）和遗传性非息肉病性结肠癌（hereditarynonpolyposiscolorectalcancer，HNPCC），发病率共占全部结肠癌的15%～20%；散发性结肠癌（sporadiccolorectalcancer，SCRC）发病率占80%以上。SCRC不仅发病率高并且病因复杂，是现在研究的热点。SCRC现在发病机制尚未完全清晰，其癌变来源于肠黏膜上皮细胞，从“黏膜上皮异常增生-腺瘤-癌”的序列变化中涉及一系列的基因变化。近年来，基因突变的检测已成为肿瘤诊疗和治疗研究的一种重要课题，从分子水平上探讨SCRC的基因突变状态，可为SCRC发病机制的阐明提供理论根据，为SCRC的早期筛查、防治及预后评定提供新的生物学标记，本文就参加SCRC发生、发展的有关基因的研究现状作一综述。当代医学认为肿瘤是一种基因病，是一种多基因变化的生物学过程，重要涉及癌基因激活、抑癌基因失活及错配修复基因缺失。1癌基因癌基因与细胞增殖有关，突变后转化成含有活性的癌基因，造成基因产物过渡体现，刺激细胞过分增殖、生长，形成肿瘤。1.1KRAS基因KRAS基因定位于染色体12p12.1，是与肿瘤有关性最高的癌基因，正常状况下参加细胞内信号传导通路的调节，突变后使信号通路持续开放，刺激细胞异常增殖、分化，转化为癌细胞。KRAS突变多发生在2号外显子的12、13密码子和3号外显子的61密码子上，以12密码子最多见，在结肠癌中突变率为30%～45%[1]。吴伟等[2]研究显示，SCRC中KRAS突变率为39.7%，其中12密码子突变率为78.2%，13密码子突变率为21.8%，且突变率在淋巴结转移组明显增高，表明KRAS参加了侵袭及转移过程，提示克制KRAS突变可有效制止SCRC的发展进程。高枫等[3]研究发现，SCRC组织中KRAS突变检出率为43.8%，且女性患者明显高于男性，提示女性患者可能更容易发生KRAS突变。Voskuil等[4]研究发现，SCRC中KRAS突变率明显高于HNPCC中突变率，阐明KRAS在散发性癌的发病中起着更重要的作用。KRAS突变在SCRC中有較高体现率，且与肿瘤的浸润深度及淋巴结转移亲密有关，其突变状态的检测有助于提高SCRC检出率，方便实施及早干预治疗。1.2BRAF基因BRAF基因定位于染色体7q34，是KRAS/BRAF/MAPK信号通路中重要的转导因子，参加细胞的生长、分化及凋亡等多个生物学事件，突变后造成信号通路持续激活，刺激细胞无序的生长、分化，引发癌变。现在已发现BRAF突变类型40余种，涵盖24个密码子，90%以上发生在15外显子V600E密码子上，在结直肠癌中突变率为4%～15%[5]。Packham等[6]研究发现，SCRC中BRAF突变率为13.2%，随着TNM分期增加突变率明显升高，表明BRAF与SCRC进展有有关性。Domingo等[7]报道SCRC中BRAF突变率高达40%，而HNPCC中未检出1例BRAF突变，提出BRAF可作为筛查SCRC和HNPCC的一种有效检测手段。近年研究证明SCRC发病除遵照传统的腺瘤-癌途径，还存在另一条锯齿状成瘤途径，即“畸形隐窝灶（ACP）-增生性息肉（HP）-锯齿状腺瘤（SA）-癌”，BRAF突变是这条途径的重要调控因子。Rosenberg等[8]报道，16例锯齿状病变中检出10例BRAFV600E突变，认为BRAF突变与锯齿状病变存在着较强的有关性，可作为SCRC锯齿状病变的特异性标记物。O’Brien等[9]报道，除SA外，ACP、HP中均存在较高的BRAF突变，表明BRAF突变是结直肠癌锯齿状腺瘤成癌途径的早期分子事件。以往研究认为BRAF和KRAS突变含有互相排斥性，是互相独立的遗传事件，Nagasaka等[10]报道9%的SCRC存在BRAFV600E突变，31%的SCRC存在KRAS突变，两者从不在同一肿瘤中出现，表明BRAF不依赖于KRAS而独立地参加SCRC的发展进程。BRAF是近年才发现的一种与肿瘤有关的基因，它在肿瘤的发生、发展中能否发挥着独立作用，能否作为一种新的诊疗标记和治疗靶点尚未拟定。1.3C-crbB-2基因C-crbB-2基因是一种细胞来源的癌基因，定位于染色体17q21，正常状况下处在非激活状态，参加调节细胞的生长、分化，突变后构象发生变化以致调控失常，刺激细胞无控制地增殖、分化，最后恶性转化。某些研究报道C-crbB-2最常见的突变类型是20外显子插入突变A775-G776insYVMA，在人类肿瘤中C-crbB-2突变率很低，在结肠癌中仅为0.6%～5%[11]。Half等[12]研究显示，SCRC中C-crbB-2突变与分化程度有关，高分化癌体现率明显低于低分化癌。肖秀英等[13]研究发现，SCRC中C-crbB-2蛋白在淋巴结转移灶中阳性体现水平明显高于原发灶，认为C-crbB-2的阳性体现与SCRC的侵袭性生物学行为有关，可作为评定SCRC临床预后的生物学指标。检测C-crbB-2突变状况，可为SCRC筛选高危转移人群及评定预后状况提供有效的参考指标，指导个体化治疗方案的制订。2抑癌基因抑癌基因又称抗癌基因，激活后克制细胞的增殖、生长，含有抑癌作用；失活后抑癌作用削弱甚至消除，造成癌变。在肿瘤的形成中抑癌基因的失活比癌基因的激活更为重要。2.1结肠腺瘤样息肉病基因结肠腺瘤样息肉病基因（APC）定位于染色体5q21，研究认为APC的致癌机制与APC-β-连环素-T细胞因子（APC-β-catenin-Tef）通路有关，β-catenin进入核内与Tef结合形成复合物，启动基因转录，诱导与细胞增殖有关基因的体现，突变后造成胞内β-catenin降解障碍而大量蓄积，增进肿瘤细胞增殖癌变。APC突变是结肠癌从正常黏膜向腺瘤转变中发生最早的基因，且贯穿于整个癌变始终，胚系细胞突变是FAP发病的分子病理基础，体细胞突变是SCRC发病的重要诱因，这一结论早已得到研究证明。APC有21外显子，第15外显子5’端存在一种突变密集区（MCR），被视为突变热区，在SCRC中APC基因15外显子MCR区体细胞突变率为35.9%～65.5%[14-15]。唐卫中档[15]研究报道，SCRC中APC基因MCR区段的突变率为37.5%，突变随着淋巴结的远处转移而明显增高，认为该区域是中国人散发性大肠癌APC突变的热区，与SCRC发病亲密有关，与国外报道[16]相似。研究证明APC突变形成提前的终止密码，造成APC蛋白呈“截断”的变化，是肿瘤的致病因素。张鑫等[17]研究宁夏地区SCRC中APC第15外显子特定区域的突变率为43.1%，其中截短型突变占77%，提出APC是宁夏地区SCRC的常见病因基因，以截短型突变为主。由此可见，在SCRC患者中检测APC突变对SCRC的早期诊疗及干预治疗有重要的参考价值。2.2p53基因p53基因定位于染色体17p13.1，是细胞生长周期中的一种负调节因子，含有制止细胞周期运行、克制细胞生长、诱导细胞程序性凋亡等生物学功效，突变后失活，负调节功效受到克制，发挥癌基因作用，增进肿瘤的发生、发展。p53含有11个外显子，突变位点多集中于第5～8外显子，与人类肿瘤有关性最高的抑癌基因，有关p53在结肠癌中突变率从22%～70%国内外报道不一[18]。Aizat等[19]对SCRC中p53基因突变筛查分析，认为p53突变是诱发SCRC的重要基因，可作为评定SCRC预后预测因子。胡江辉等[20]检测散发性结肠癌、癌旁及对应正常组织中p53突变的体现状况，发现癌组织及距癌灶3～9cm的癌旁组织中p53阳性体现率高于距癌灶≥10cm的结肠组织，提出突变型p53参加了SCRC的形成过程。徐艳松等[21]研究显示，SCRC中p53突变率为35.4%，且全部突变均为体细胞杂合子突变，未见胚系突变，提出后天因素是诱发p53突变的重要因素。总之，SCRC中KRAS的突变状态的检测，有助于提高诊疗的精确性，对的地指导个体化治疗。2.3乳腺和卵巢癌易感基因乳腺和卵巢癌易感基因（BRCA1）定位于染色体17q21，是乳腺癌、卵巢癌的特异性抑癌基因。和其它抑癌基因一樣，在正常状况下对细胞生长、增殖起负调控作用，克制细胞的生长、增殖，突变后造成细胞异常分化、过分增殖，恶性转化。BRCA1可发生多形式多位点的突变，现在公认的4个突变热点是外显子2的185缺失AG，外显子11的1294缺失40、4184缺失4，外显子20的5382插入C，共占整个胚系突变的28%[22]。在散发性乳腺癌和卵巢癌患者中BRCA1突变率高达50%～100%，而SCRC中报道少见。杨文杰等[23]检测SCRC中BRCA1第2、11、20外显子的突变中均未检出Ashkenazi犹太妇女的185delAG、3232A-G、5382insC突变，也未检测出其它突变，认为此突变可能存在种族或地区差别，对中国人SCRC的发生影响不大。3錯配修复基因错配修复基因（MMR）既非癌基因，也非抑癌基因，是另一类与肿瘤有关的基因。MMR是一类与碱基错配反映修复有关的基因，它不同于癌基因和抑癌基因的对细胞的增殖、生长含有直接作用，而是通过特异地识别及修复DNA复制过程中产生的错误，减少基因自发性突变，间接克制肿瘤的发生。hMLH1和hMSH2分别定位于3q21-23和2q21-22，是细胞内DNA碱基错配修复的两个重要功效基因，突变后造成错配修复功效缺失，不能及时识别和修复突变的基因，造成基因突变率增高，细胞癌变风险增加。现在发现9个与人类肿瘤有关的MMR，以hMLH1和hMSH2突变频率最高，共占MMR突变的80%以上。hMLH1有19个外显子，hMSH2有16个外显子，现在确切的突变热点未见报道。陶卫平等[24]检测SCRC患者外周血中hMLH145位点基因多态性，发现hMLH145位点C-C基因型频率明显高于普通人群，提出该基因突变可能是我国的SCRC易感基因。报道SCRC中hMSH2第8外显子的T/G突变，频率为6.7%[25-26]。Gu等[27]研究报道，SCRC中存在DNA错配修复系统的异常，重要体现为hMLH1、hMSH2的低体现或缺失，使癌变组织修复功效的受损，增进肿瘤形成。总之，MMR的异常体现功效缺失引发一系列癌基因和抑癌基因突变是肿瘤的进程中的一种重要因素。4结语SCRC的发生、发展是多基因协同作用累积的成果，其发病率高、病程快速，是临床治疗效果最差的恶性肿瘤之一。近年来，由于基因靶向药品的兴起，使SCRC的治疗有了突破性进展，因此基因突变状况的检测对减少患者的漏诊率和死亡率，提高生存质量含有实际意义。但在SCRC中某些有关基因确实切生理功效和致病机制尚未完全清晰，还需要大样本、大规模的进一步研究，为SCRC发病的阐明分子机制提供新的理论证据，为挖掘SCRC潜在的分子标记提供新的靶点，给SCRC患者带来新的但愿。参考文献[1]ShenH，YuanY，HuHG，etal.ChinicalsignificanceofKRASandBRAFmutationsinChinesecolorectalcancerpatients[J].WorldJGastroenterol，，12（6）：809-816.[2]吴伟，胡锦林，鞠海星，等.散发性结肠癌KRAS基因点突变研究及其临床病理意义[J].医学研究杂志，，39（12）：53-57.[3]高枫，唐卫中，李卫，等.中国人散发性大肠癌KRAS基因突变的研究[J].中华实验外科杂志，，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，孙孟红，等.MMP-2和C-crbB-2在散发性结直癌原发及转移灶中体现和意义[J].中国癌症杂志，，16（1）：1-4.[14]李飞.APC基因与大肠癌关系的研究进展[J].肿瘤学杂志，，16（2）：108-110.[15]唐卫中，高枫，李卫，等.中国人散发性大肠癌APC基因突变的研究[J].中华实验外科杂志，，22（11）：1357-1360.[16]LinH，LinJR，ZhangYL，etal.DetectionofAPCgenemutation41casesofcolorectalcancer，Zhongliu（Tumor），，20（3）：213-215.[17]张鑫，杜勇，李海，等.宁夏地区散发性大肠癌APC基因突变的研究[J].宁夏医科大学学报，，34（7）：660-662.[18]白元松，张秀梅，卢振霞，等.大肠癌RAS癌基因、KRAS抑癌基因突变与临床研究[J].中国肿瘤临床，，27（2）：146-147.[19]AizatAA，ShahpudinSN，MustaphaMA，etal.AssociationofArg72