CSCO2000年第四届学术年会

郑树宋永茂

关键词：胃癌；大肠癌；结肠癌；遗传；基因；息肉

胃癌、大肠癌是我国常见的恶性肿瘤，以往研究表明其发生、发展过程涉及多个癌基因和抑癌基因的突变。近年来，许多遗传性肿瘤被发现和研究，遗传易感性与肿瘤之间的关系日益受到重视。其中对家族性大肠癌，包括家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis, FAP)，遗传性非息肉病性结直肠癌(hereditary non-polyposis colorectal cancer, HNPCC)的研究，使人们对于大肠癌的发生机制有了新的认识。最近，对遗传性胃癌的研究也是方兴未艾，且已取得了一定成果。现将有关遗传性胃癌、大肠癌的研究现状综述如下：

一、家族性腺瘤性息肉病（FAP）

Cripps于1882年首次报道包括一对兄妹的FAP家系，以后对其研究不断深入，Handford于1890年首次阐述了腺瘤－腺癌的进展过程，使人们对大肠癌的病因有了新的认识。现普遍认为，FAP是一常染色体显性遗传疾病，约占大肠癌发病率的1％，其外显率接近100％。其临床特征为大肠弥漫腺瘤性息肉(>100个)，发病年龄最早16岁，中位年龄33岁，如不早期诊断，大多数患者在45岁之前死于息肉癌变,危害极大，了解其发病机制意义重大。

Herrera等在对一例42岁，有多发先天异常和多发大肠息肉的患者的5号染色体的大片段缺失的研究中发现了FAP的致病基因APC（adenomatous polyposis coli），随后的基因连锁分析将其定位于5q21～22，接着基因的克隆和测序也获得成功。Tanaka，Groden等将APC基因引人大肠癌细胞株，发现其能使肿瘤细胞生长减慢，抑制集落形成，并使裸鼠体内致瘤作用降低，这说明APC基因是一个抑癌基因。现已明确APC基因有一个8538bp的开放阅读框,含15个外显子,编码一种2843个氨基酸的蛋白质,此蛋白对细胞粘附和信号传导很重要。APC基因编码的蛋白质可与β－catenin和GSK3β形成复合物，引起β－catenin的降解，调节β-catenin介导的信号系统；通过β－catenin和E-Cadherin调节细胞的粘附；通过与微管的相互作用影响细胞移动；还可直接抑制细胞循环成分终止细胞循环。Powell等则在＜0．5cm的大肠腺瘤中已发现APC基因的改变，由此认为APC基因的改变是大肠癌发生的早期分子事件。FAP中APC基因突变率可高达80％～90％,95%的APC突变产生终止密码。Okamoto等发现某些FAP患者的父母并无5q的缺失，由此认为FAP肿瘤的发生符合Knudson提出的二次打击事件的理论：及抑癌基因的二个等位基因之一发生杂合性缺失（LOH），另一个等位基因往往发生点突变。

FAP还有几种特殊表型：Gardner's综合征(除多发大肠息肉外,尚有骨疣、皮肤纤维瘤，表皮样囊肿),Turcot's综合征（除多发大肠息肉外还伴有中枢神经系统恶性肿瘤）及弱化的FAP（大肠息肉较少）。Gardner'综合征中多发大肠息肉已认为与APC基因突变有关，而APC基因是否为Turcot's综合征的致病基因尚有争议。另有研究发现FAP不同表型与APC基因突变位点不同有关：如弱化的FAP突变位点位于APC基因的5′端；而先天性视网膜色素上皮肥厚（CHRPE）的表现与APC 基因的542－1309密码子的突变相关；肠外的多种病变则因1465、1546和2621密码子的突变所致。同时，由于环境因素的影响，同样的突变也会有不同表型(24)：如许多研究发现阿司匹林和舒林酸可有效减少FAP中的息肉量。

二、遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）

HNPCC也是一常染色体显性遗传疾病，约占所有大肠癌的1%～5％，具有特殊临床病理特点：发病年龄早;大肠癌好发于近段结肠,约60%～70%位于脾曲以上;多发性大肠癌倾向,常见肠外恶性肿瘤;23%～39%的大肠癌属于低分化腺癌,30%～40%属于粘液腺癌,但预后好。1913年Warthin首次描述了一些胃癌、大肠癌聚集的家系。但直到半世纪后，Lynch等才更仔细地描述这些家系的遗传和临床病理学特征，并根据是否发生肠外肿瘤将其分为LynchⅠ和LynchⅡ型。随研究的深入，1990年国际HNPCC协作组制订了Amsterdam诊断标准来诊断HNPCC: ①一个家系至少有3例经组织病理学确诊的大肠癌患者，其中1例必须是另外2例的直系亲属；②大肠癌必须累及连续两代人；③至少有1例大肠癌患者发病早于50岁。符合该国际诊断标准的家系简称为ICG-HNPCC。但此标准对于一些较小家系或家系中年龄大的人不多的家系难以分析，影响了临床对HNPCC的识别，因此1995年韩国国立医科大学肿瘤研究所研究组提出了可疑HNPCC概念，并提出了相应的诊断标准：①不符合Amsterdam诊断标准；②家系至少有2例经组织病理学确诊的大肠癌患者，其中2例必须是父母和子女的关系或同胞兄弟姐妹的关系；③至少1例大肠癌患者表现为多发性大肠肿瘤（包括腺瘤），或至少有1例发病早于50岁，或至少1个家族成员患有HNPCC相关性大肠外恶性肿瘤。袁瑛等的研究已证实ICG-HNPCC和可疑HNPCC有相似的遗传学背景。随后国际HNPCC协作组在1998年修改了Amsterdam诊断标准，将第一条诊断标准改为：一个家系至少有3例经组织病理学确诊的HNPCC相关肿瘤患者（CRC，子宫内瞙癌，小肠癌，肾盂、输尿管癌），其中1例必须是另外2例的直系亲属。其余两条不变。

HNPCC发病机制如何？1993年Ionov，Aaltonen等以指纹印迹的方法发现HNPCC患者的基因组存在大量重复序列长度的改变，并称其为微卫星不稳定（MI），对其中表现为二个以上MI即称为RER（Replication Error）阳性。Aaltonen等统计得约86%以上的HNPCC肿瘤中存在着微卫星不稳定性(MI), 同时HNPCC中c－K－ras，P53和APC基因的突变率与散发性大肠癌无明显差异；在散发性大肠癌中则只有10%～15％存在MI，且其MI与肿瘤位于右半结肠和良好的预后呈正相关，与P53和K－ras的突变呈负相关。这些均提示MI、RER与HNPCC相关。在以后的研究中，许多不同的微卫星标记被用于MI的检测，RER＋的判断基本采用以下标准：在5个被检测的微卫星位点中至少有两个发生改变。美国国家肿瘤研究所回顾总结了MI和RER表型在肿瘤的检测和家族倾向性的研究中的应用，提出将微卫星不稳定（MSI，等同MI）定义为与MMR缺陷有关的基因组不稳定性，并推荐一份包括5个微卫星标记的参考名单，供MSI的中检测使用。而Hoang等分别以32个微卫星位点标记及BAT26对134个散发性肿瘤和26个肿瘤细胞株的RER表型分析，提出BAT26――一个位于hMSH2内含子中的一个特殊（A）n重复序列――可单独作为识别RER表型的标记。Cravo等在62例散发性大肠癌中同时以BAT26和另外一组7个微卫星标记进行MI分析，并将MI与患者临床病理特征行相关性分析，结果发现BAT26对RER＋表型的识别更具特异性，且与HNPCC相关临床病理特征（早期发生，好发于近端结肠，细胞外粘液等）更具相关性。由此认为BAT26可作为一种简单、经济的方法用于HNPCC 突变分析前的筛选。但BAT26对HNPCC的RER表型的识别的研究尚未见报道，其对于HNPCC的筛选的作用还需进一步证实。

HNPCC中MI现象的发现后，首先是一些微生物基因学家意识到MI是错配修复（MMR）系统功能障碍的特征性表现，在此前提下，Peltomaki等以基因连锁的方法将HNPCC易感基因定位在2p15～16，Fishel等随后将与细菌错配修复基因MutS同源的第一个人类错配修复基因（MMR）hMSH2克隆并测序，同年hMLH1（与细菌MutH同源）被定位于3p,次年获得克隆，随后hPMS1和hPMS2（与细菌MutL同源），hMSH3，hMSH6／GTBP（G／T结合蛋白）陆续被发现，但hMSH2与hMLH1的突变在HNPCC中起主要的作用，两者分别与约60％及30％的HNPCC发病有关。hPMS1和hPMS2各与约5％的HNPCC发病有关，hMSH6／GTBP在HNPCC中的突变近乎0，hMSH3的突变则尚未见报道。hMSH2产物与GTBP形成异源二聚体，特异性地识别并结合错配的DNA序列，接着又与hMLH1和hPMS2的异源二聚体形成三重复合物，从而启动错配修复功能。MMR基因失活使细胞错配修复功能的丧失或缺陷，基因编码区重复序列的错配随之增多，带来一些抑癌基因和细胞生长调控基因突变，最终导致肿瘤形成。现已证实HNPCC中存在TGFβRⅡ基因(A)10重复序列和BAX基因（G）8重复序列的突变。最近，Miyaki等在28个取自HNPCC患者的肿瘤标本中发现，其中存在43％的β-catenin基因突变（均为单碱基置换）及21％的APC基因突变，令人感兴趣的是β-catenin基因突变肿瘤中无一例APC基因突变，而APC基因突变肿瘤中也无一例β-catenin基因突变，由此推断β-catenin基因单碱基置换很可能与MMR缺陷引起的MI有关；〖JP2〗而β-catenin或APC基因突变激活APC－β-catenin－Tcf信号系统与65％的HNPCC大肠癌发生有关，值得注意。

三、遗传性胃癌

研究表明10%的胃癌表现为家族聚集性, Videback和 Mosbech 随访302例胃癌患者的亲属，发现其胃癌发病率较无胃癌家族史者的发病率高4倍。表明了遗传因素在家族性胃癌(Familial Gastric Cancer，FGC) 的发生中起了很重要的作用。但过去由于对其中的遗传学事件知之甚少，而无法很好阐明两者关系。

近年来，遗传性大肠癌、Li-Fraumeni综合征及遗传性乳腺癌-卵巢癌综合征等的研究，对家族性胃癌的研究起了借鉴和促进作用。1999年4月在借鉴HNPCC国际协作组模式的基础上，国际遗传性胃癌协作研究组（International Collaborative Group on Hereditary Gastric Cancer，ICG-HGC ）在韩国汉城成立，并在 1999年8月22日召开了第一届国际ICG-HGC大会。在ICG-HGC成立大会上制订了ICG-HGC和可疑HGC(Suspected HGC)的诊断标准：ICG-HGC诊断标准：一个家系中，①至少有3例确诊的胃癌患者，其中1例必须是另2例的第一代亲属；②胃癌至少累及连续的两代人；③至少1例胃癌患者发病年龄小于45岁。可疑HGC诊断标<