Subject headings stomach neoplasms/genetics; gastric mucosa/pathology;
precancerous conditions/genetics; proto-oncogenes; genes, suppressor, tumor;
growth substances; receptors, growth factor
中国图书资料分类号 R 735.2
1 原癌基因
ras基因位于染色体11p13,编码Mr 21 000的信号转导蛋白,参与对细胞增殖的调控. 早在1988年Yoshida等就发现ras P21在肠化和不典型增生上皮中有阳性表达,部分胃溃疡再生上皮也呈rasP21蛋白阳性,提示ras基因的激活与细胞的生长和增殖有关. Ming et al[1]又在正常十二指肠粘膜发现rasP21表达呈强阳性,因此认为肠化粘膜中rasP21的表达是胃粘膜上皮细胞为适应环境刺激而向肠上皮方向转化过程中的表现,反映了细胞的分化状态. ras基因突变的发生则可能略晚于基因的过度激活,Kihana et al[2]在7例胃腺瘤中检出3例有ras基因突变,突变位点在12、13位密码 子,且均为G→T突变. 近来有研究发现ras基因的激活与化学致癌物N-亚硝酰胺(NAD)的作用及幽门螺杆菌感染有关,可能是这些因素诱发胃癌的机制之一[3]。
c-met基因位于染色体7q31,编码Mr 190 000的跨膜糖蛋白,属酪氨酸激酶生长因 子受体家族成员. 在细胞恶性转化过程中可出现c-met基因扩增和高表达.肠化及不典型增生胃粘膜的c-met基因过表达呈持续高水平,提示其与胃粘膜癌变过程的发生和发展密切相关,是胃癌发生早期基因改变之一. 此外,met基因的异常还可表现为基因重排,即1号 染色体的易位启动子区与met基因5′区融合重排形成
tpr-met基因,表达一种新的5.0Kb mRNA,产物为Mr 65 000的融合蛋白. Soman et
al[4]发现在浅表性胃炎、萎缩性胃炎、肠化和胃癌组织中均存在tpr-metmRNA高表达. tpr-met基因重排和mRNA高表达出现在胃癌发生的早期阶段是胃粘膜上皮细胞对炎症的反应,体现了细胞的旺盛增殖状态,在这种状态下具有恶性潜能的细胞发生选择性优势生长,通过附加突变进一步向恶性方向转化.
c-myc基因位于8号染色体,编码Mr 62 000的核内磷蛋白,对细胞的有丝分裂能力起调节作用. 胃癌前病变中,c-myc基因的蛋白表达率有依肠化、不典型增生、癌的次序递增的趋势. Tatsuta et al[5]对31例良性胃粘膜隆起性病变进行长期随访,其中11例c-myc mRNA阳性者有5例发展为胃癌,而阴性者至随访结束后无1例癌变.
上述研究成果提示c-myc基因激活发生在癌前病变的早期阶段,对c-myc mRNA及蛋白表达的检测可以推测癌前病变的预后,单从形态学上难以区分良、恶性的胃肿瘤性病变c-myc基因异常表达还有作为鉴别诊断指标的价值. c-myc的过度激活可能与致癌剂NAD的作用有关,邓大君 et al[6]报道仅在胃液NAD阳性患者的胃粘膜上皮中存在c-myc P62表达,估计c-myc基因是NAD易于作用的靶点之一.
bcl-2基因位于染色体18q21,编码Mr 26 000的膜蛋白,主要位于核膜、内质网及线粒体膜上. 作为一种凋亡抑制基因,其过表达可在缺乏生长因子的状态下抑制细胞程序性死亡. 在胃肠道bcl-2蛋白表达存在于65%的伴有肠化的萎缩性胃炎和
81%的不典型增生上皮中[7].从细胞动力学角度推测可能是由于某 些因素引起细胞过度增殖,导致细胞分化不成熟,异常的bcl-2蛋白表达则阻止了这些细胞发生凋亡.这种细胞寿命的延长代表了肿瘤性增生的某一阶段,并使上皮易发生其他基因改变. 日本学者在对胃腺瘤患者的长期随访中发现bcl-2表达在胃腺瘤癌变患者中存在下降趋势[8],认为在肿瘤发生的后期阶段bcl-2基因缺失造成蛋白表达下降.所以,总的看来bcl-2蛋白过表达在癌变早期的发生和(或)促进阶段起作用,但在肿瘤的发展中不起作用,代之出现的bcl-2基因异常表现为基因缺失.
bcl-x是较晚克隆出的bcl-2相关基因,人类的bcl-x基因编码2种蛋白bcl-xL和
bcl-xS. 前者同bcl-2具有明显的同源性,并可同样有效地抑制细胞凋亡. bcl-xL基因过表达发生在55%的腺瘤中,免疫组织化学染色也发现bcl-xL蛋白水平明显高于周围非肿瘤性粘膜,未观察到bcl-xL与bcl-2基因表达有关,提示bcl-xL和bcl-2能各自独立地对肿瘤或正常粘膜起调节作用 [9].凋亡抑制基因在胃癌前病变中的出现说明凋亡调节障碍可能是癌发生早期的关键因素,细胞死亡的推迟有利于基因突变的累积,使癌前病变进一步发展。
2 抑癌基因
p53基因是研究最 广泛的抑癌基因,定位于染色体17p13,编码Mr 53000的核内磷蛋白. 野生型P53对正常细胞生长和分裂起负调节作用,多种机制可导致野生型
p53功能丧失或产生突变型P53,如错义突变、等位基因丢失以及与致瘤病毒或细胞蛋白发生交叉反应等. 1992年Rugge等首次报告了在不典型增生的胃粘膜中存在P53蛋白阳性核表达,提示P53蛋白的异常表达在胃癌前病变的晚期阶段及胃癌发展阶段逐渐增强导致了对细胞分裂过程抑制作用的失败. Ranzani et al[10]在12/19的不典型增生中检测到P53蛋白阳性表达,而肠化区域仅有小灶性阳性,认为P53异常是肠型胃癌发生早期的重要事件,其作用可能发生在某些类型的肠化向不典型增生转变阶段. Shiao et al[11]在P53蛋白表达阴性的肠化粘膜中发现4/8存在p53基因突变,且p53突变率依正常、肠化、不典型增生、癌的顺序递增,在重度不典型增生中已接近于癌,说明在胃粘膜癌变过程中p53基因的作用与突变量和表达量的积累有关.作为胃癌发生过程中相对较早出现的基因异常,它为推测胃癌前病变发展的趋势提供了一个重要参考指标. 值得注意的是,在有Hp感染的肠化病灶中P53蛋白阳性率显著高于Hp感染阴性者 ,看来p53突变与Hp感染密切相关,这可能是胃癌发生学上的一个新认识[12].
WAF-1基因位于染色体6p21.2,编码Mr 21 000的蛋白质.其表达由野生型p53直接激活,而且是p53抑制肿瘤生长的重要介质. P21WAF1在胃小凹表面上皮和肠化生腺体均有表达且这些细胞均不显示有增殖活性,表明P21WAF1与非肿瘤性胃粘膜细胞的衰老有关. 由于多数胃腺瘤和胃癌组织均表达P21WAF1,而P53表达与之的关系并不象在一些胃癌细胞系中那样呈负相关,所以胃肿瘤中 P21WAF1表达可能通过P53依赖性和非P53依赖性两种途径介导[13]. 但是如何解释WAF-1基因作为一种抑癌基因在腺瘤和癌中的表达率反而升高?是其在胃粘膜癌变过程中发生了突变,产生无功能的表达产物,抑或由于某些物质的作用使其表达产物丧失功能?这些都有待今后工作进一步阐明.
APC基因定位于染色体5q21,其产物含2844个氨基酸. APC基因可因等位基因缺失、点突变及移码突变等异常改变而失活,从而失去其对正常细胞增殖、分化的调控能力. APC基因异常可能是胃癌发生过程中相对较晚出现的改变,在肠化、不典型增生中尚未检出有APC基 因突变,在胃腺瘤中的突变率约为25%[14],发生突变的病例中约有半数可因伴有剩余等位基因缺失而导致APC基因完全失活,提示APC基因突变和缺失可能在胃腺瘤的发生和癌变过程中占重要地位。
3 生长因子及其受体
表皮生长因子受体(EGFR)由c-erbB-1基因编码,EGFR的配体EGF和转化生长因子α(TGF-α)具有促进细胞增殖和分裂的能力,可刺激EGFR发生磷酸化而被激活。
eGF、TGF-α和EGFR在肠化和不典型增生上皮中均有较高的表达率,提示在胃粘膜癌变的早期阶段引起细胞的过度增殖可能是导致细胞恶性转化的因素之一. EGF家族在胃粘膜中的联合表达可以引起EGFR的过度激活,通过EGFR依赖性促生长途径导致肿瘤的发生和进一步发展[15]。
c-erbB-2基因定位于染色体17q21,编码Mr 185 000的跨膜糖蛋白,为EGF样受体,具酪氨酸激酶活性. 多数研究认为c-erbB-2基因的异常改变是胃癌进展的晚期事件,但也有作者发现P185蛋白在不典型增生粘膜中也有表达,主要定位于胞浆,分布具一定极性,一般在腔缘侧胞浆中,而癌细胞的P185蛋白表达主要出现在胞膜,且分布无极性,因而提出c-erbB-2基因异常表达不仅与胃癌预后有关,而且与胃粘膜癌变过程相关,可作为不典型增生进展的监测指标[16].
cripto基因与人EGF、TGF-α基因具有结构同源性,cripto蛋白能与EGFR、c-
erbB-2蛋白发生相互作用,使后者被激活.在肠化腺体的吸收上皮细胞中,cripto蛋白呈强阳性,表达程度反映着肠化的程度,Kuniyasu et al[17]在肠化程度较高的粘膜中检出83.3%有cripto mRNA高表达,认为其与胃粘膜的化生改变有关,可能是分化型胃癌发生过程中重要的基因异常之一。
4 遗传的不稳定性
遗传的不稳定性可由DNA复制错误导致的体细胞微卫星体序列突变造成.微卫星体不稳定存在于42%<
