癌基因、抑癌基因与胃癌

    1 癌基因的基本概念
    癌基因（oncogene）是指细胞内或病毒内存在的，能诱导正常细胞发生转化，使其获得一个或更多新的生物学特性的基因。根据癌基因的来源及特性的不同，将其分为病毒癌基因、细胞癌基因或原癌基因。病毒癌基因（viraloncogene）是指病毒所携带或含有的能使正常细胞内存在的，与逆转录病毒癌基因具有同源序列，通常参与细胞生长、代谢的基因。原癌基因在一定条件下可被激活，参与细胞恶性转化及肿瘤发生的过程。因此原癌基因是细胞潜在的癌基因。

    原癌基因是细胞基因组的正常组成部分，其功能主要有：①某些原癌基因可以直接表达生长因子样活性物质；②原癌基因与生长因子的受体密切相关；③某些原癌基因参与了生长信息传递过程；④某些原癌基因的表达产物以DNA结合蛋白方式发挥作用。原癌基因的数量、质量发生变化或功能异常，会导致细胞的增殖和分化过程失衡，引起肿瘤发生。从原癌基因转化成癌基因的过程称为癌基因的激活。

    1．2 癌基因的活化方式
    （1）突变
    原癌基因在编码序列的特定位置上发生了一个或几个核苷酸序列的改变称为点突变（point mutation ）。更多的核苷酸序列的改变称之为突变。原癌基因突变，可使相应蛋白质的氨基酸发生改变，从而改变了蛋白质的空间构型和生物活性。最常见的是ras 原癌基因族的突变，其第12和61位密码子点突变可导致原癌基因的激活，使其基因产物的功能变化，最终导致细胞恶性转化。

    （2）易位
    癌基因从染色体的正常位置转移到另外染色体的东某个位置上称为易位。染色体易位可使基因的调控环境发生改变，从而启动或激活原癌基因。

    （3）重排
    由于逆转录病毒DNA或其它非致癌基因DNA的插入，使原来基因的序列重排列称为重排。基因重排要提供基因转录的启动子，增强基因的表达水平，使原来静止的原癌基因活化。

    （4）扩增和高表达
    基因扩增是指细胞内某一基因的拷贝数高于正常，一定生理条件下的真核细胞会发生包括原癌基因序列在内的DNA序列扩增。对于肿瘤发生的一般过程来说，癌基因扩增已作为一种模式。癌基因的拷贝数增加可导致其产物表达量的异常，这种异常是由通过在不同细胞周期中一系列不均等姐妹染色单体交换而发生的。也可通过S期一条染色体的某一部分发生多次不均衡复制所致。有的癌基因拷贝数并无增加，但由于调控区的变化也可使其产物增加，使细胞的功能受到干扰，从而使细胞转化。基因扩增过程会导致DNA重排和易位。

    1．3 癌基因激活与胃癌
    （1）ras基因
    在人类肿瘤中，ras基因家族包括三个功能基因，即H-ras、K-ras和N-ras。Ras基因在人类染色体中的位置已经确定：H-ras定位于11p、K-ras定位于12p、N-ras定位于1p。ras族基因编码一种高度相似的分子量为2100道尔顿的蛋白质，称p21蛋白分布于质膜内侧，具有GTP酶活性，在膜受体到腺苷环化酶信号传导中起重要作用。

    国外文献报道胃癌ras基因的突变率均在10%以下。国内邓国仁等检测我国山东威海地区胃癌标本，发现41%胃癌有H-ras第12密码子点突变。作者检测重庆地区胃癌标本，H-ras基因突变率为13.6%。日本学者报告胃癌主要是K-ras基因第12位密码子突变，而且我国主要是H-ras第12位密码子点突变。这种突变率和突变位点的不同，可能与地理环境条件、种族、致癌原及检测方法的不同有关。

    Ohuchi等应用免疫组化和原位杂交技术检测到H-ras RNA在胃癌中高表达，表达水平与癌细胞分化和病理类型无关，对胃癌及良性病变免疫组化分析发现，胃癌阳性率82%，良性胃病35%，而正常胃粘膜阴性。在良性胃病组，异型增生的阳性率显著高于非异型增生病变组。Tahara等报道发现早期胃癌p21阳性率为11%，中晚期为43.8%,p21表达与胃癌浸润深度明显相关。作者曾检测p21蛋白在胃癌及癌前组织中的表达，早期胃癌阳性率为46.2%，与中晚期相比差别无显著意义。P21不但在胃癌组织中亦有异常表达，从基因及其表达产物水平揭示了这些病变的本质，即在这些病变中ras 基因已开始活化，基因产生已显著增加。但最近有报告，胃癌癌旁肠化粘膜和正常十二指肠粘膜p21染色均为强阳性，由此推测，在肠化生粘膜中p21表达仅是一种胃粘膜细胞向肠型细胞分化的结果，在肠型胃癌的发生发展中并非起恶性转化作用，因此认为p21不宜作为胃粘膜恶生变的标记物。

    （2）C-myc基因
    C-myc基因是髓细胞白血病病毒癌基因的同系物，由3个外显子和2个内含子组成，定位于人类染色体8q24，编码一种p62核蛋白。在细胞静止期，C-myc几乎在表达，但在有丝分裂原刺激下迅速表达促使细胞由G0期进入G1期，增加细胞众数。因此，C-myc原癌基因与细胞周期调控有关。C-myc原癌基因激活的主要机制有扩增、重排和异常高表达。前二者为C-myc基因结构异常，后者则与C-myc基因的调控有关，C-myc基因低甲基化可能为其激活的另一重要机制。

    1985年Shibuya首次在部分胃癌细胞中发现C-myc基因扩增和高表达。C-myc表达与肿瘤生长速度和分化程度有关，在增殖速度率较快和分化较低的肿瘤中表达增高更为显著。我科对35例胃癌进行检测仅1例有扩增，说明C-myc基因扩增在胃癌中并非常见。虽然胃癌C-myc扩增率较低（国外报告低于10%），但C-myc的表达却相对 较高。Tatsuta等采用原位杂交技术检测31例胃粘膜隆起性病变mRNA的表达，正常胃粘膜均为阴性，18例腺瘤中有4例（22%）呈弱阳性，而26例胃癌中有16例（62%）C-myc mRNA呈阳性。随访结果表明，C-myc mRNA阳性病例在随访过程中有近半数发生癌变，而mRNA阴性病例未发现有癌变病例。Ninomiye等采用免疫组化法分析213例胃癌C-myc p62蛋白的高表达与肿瘤的浸润、深度和预后不良有关。

    （3）C-erb B2基因
    C-erb B2基固定位于人类染色体17q21上，转录4.8kb mRNA,编码产物为185kd的跨膜糖蛋白,具有酷氨酸蛋白激酶活性,参与信号转导系统。C-erb B2激活途径主要是基因扩增，少数为基因重排。该基因激活与mRNA p185之间存在密切联系，检测p185可反映C-erb B2基因状态。

    Park等采用Southern blot技术检测50例胃癌组织C-erb B2基因，发现4例有扩增，其中3例表现为mRNA的过表达，另一例发生基因重排，该基因内有2.0kb序列缺失，提示C-erb B2基因结构和功能改变与人胃癌发生有关。应用Western blot技术分析胃癌及部旁粘膜p185表达发现，70%癌及癌旁组织表达不同水平p185蛋白，其中伴有肠化和再生粘膜的癌旁组织 p185表达明显高于相应癌组织。C-erb B2基因表达与胃癌的组织学类型有关，较多见于中、高级分化腺癌。

    多数研究认为，C-erb B2过表达是胃癌进展的晚期现象。对原发灶和转移淋巴结C-erb B2表达进行研究发现，表达C-erb B2基因的癌细胞易转移至淋巴结。临床资料显示C-erb B2阳性胃癌的转移性和侵袭性均较强，易侵及浆膜层，并易于出现淋巴结转移和腹膜种植。预后分析表明，C-erb B2阳性胃癌预后较差，五年生存率较低，易较早出现远处转移和局部复发。Yonemura等检测了260例胃癌手术切除标本，p185阳性者术后复发率为阴性者的3倍，其死亡相对危险性（relative risk of death）是阴性者的5倍；经Cox 比例风险模型分析发现，p185可作为一影响预后的独立因素。Tsugawa等采用Slotblot杂交法检测89例胃癌C-erb B2扩增发现，有扩增者预后较无扩增者差。该组病人又进行DNA含量检测发现，异倍体肿瘤中有C-erb B2扩增者预后最差。在晚期胃癌和胃外转移灶中，C-erb B2基因有较高的扩增率，因此有认为C-erb B2基因扩增与肿瘤进展和转移有关。我们曾检测14例胃癌，其中10例高分化癌中有4例发现有C-erb B2扩增，而在4例低分化癌中未见有扩增者，且未发现C-erb B2基因扩增与胃癌有明确关系。

    （4）K-sam基因是从弥漫型胃癌的KATO-Ⅲ细胞系分离出来的，并在一些弥漫型胃癌中选择性扩增，而不在肠型胃癌中扩增。这一基因的过度表达被认为在弥漫型胃癌发生中起重要作用。Mor等在染色体10q26测定了一个基因组区域，它在胃癌的两个细胞系KATO-Ⅲ和SNU-16中高度扩增。进一步研究发现，这二个基因组区域至少含200kb，并含有K-sam基因。这个基因编码几种生长因子受体，如角化细胞生长因子受体和成纤维细胞生长因子受体。通过Southern blot方法，对325例原发性胃癌进行检测，发现5例（3.6%）低分化胃癌中有该基因组区域扩增，而在消化道其它部位的肿瘤中没有发现这个基因的扩增，表明K-sam基因的扩增仅限于低分化胃癌。另有报告，K-sam扩增选择性地见于浸润型胃癌，在35例高分化癌中未发现有扩增者，而在48例弥漫型胃癌中有10例发现有K-sam 基因扩增，这为形态学上两种胃癌不同的分子发病机理提供了又一个证据。

    （5）TRR-met基因
    C-met 基因是从甲基硝基胍（MNNG）诱导的人骨肉瘤细胞系中分离出来的转化基因。G-met基因属酪氨酸激酶生长因子家族成员，它表达9.0kb和10.0kb两种mRNA。表达9.0kb的met基因位于1号染色体。TRR所在1号染体有一易断裂区，在MNNG的作用下，TRR易断裂下来，易位至7号染色体C-met原癌基因的3'端。TRR-met重排是C-met 基因的活化形式。TRR-met基因表达一种5.0kb mRNA，编码成一种65kb的融合蛋白，此蛋白不能正常参与细胞增殖和调控。

    对胃癌细胞系MNK 45 和CTL-16核型分析证实7号染色体（包括C-met ）有扩增。TRR-met 重排不仅见于胃癌，也可见于胃粘膜癌前组织。Soman等应用PCR技术不但在人类4个胃癌细胞系检测到TPP-met基因mRNA高表达，而且在胃粘膜活检中发现，从浅表性胃炎→萎缩性胃炎→肠上皮化生→胃癌发展过程中各期病变均有TRR-met mRNA的高表达，提示met基因重排和高表达出现于胃粘膜癌变的早期，met基因的重排反映了胃粘膜活跃的旺盛增殖状态。

    （6）Hst-1/lnt-2基因
    Hst 原癌基因是应用NIH3T3细胞转化试验在人胃癌和癌旁组织及转移淋巴结中确认的转化基因，位于染色体11q 13.3，在某些人类肿瘤中常与11q13的Int-2基因共同圹增。Hst基因编码的蛋白质与纤维母细胞生长因子（FGF）有43%，同源，与Int-2编码蛋白有40%同源，因此它们可能是与细胞生长有关的同一基因家族成员。Hst基因的激活机制以及在正常细胞和癌细胞中的生物学作用尚不清楚。在我们的研究中发现，26%的胃癌有Hst基因扩增，其中2例同时有基因的重排，而且发现Hst基因的扩增常伴有C-erb B2和EGFR基因的扩增，说明胃癌中Hst基因变化并非少见。