胃癌相關(guān)基因的研究進(jìn)展

王吉恒，張占東，孔 燁，馬 飛，花亞偉

(鄭州大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院普外科 河南鄭州 450003)

在我國，胃癌是最常見的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率、死亡率均較高［1］。近年來大量研究證實(shí)胃癌的癌變過程是有多因素、多基因、多步驟的綜合過程。有文獻(xiàn)表明胃癌的發(fā)生是由遺傳和環(huán)境因素相互作用所致。在一定的環(huán)境因素下，多種原癌基因的活化和多種抑癌基因的失活導(dǎo)致了胃癌的發(fā)生、發(fā)展［2］，研究胃癌相關(guān)基因不僅對于了解胃癌的發(fā)病機(jī)制十分重要，還為針對相關(guān)基因的靶向治療提供指導(dǎo)。本文綜述胃癌的相關(guān)基因的最新研究進(jìn)展，幫助理解胃癌發(fā)生、發(fā)展過程的分子機(jī)制，為針對胃癌的基因靶向治療提供依據(jù)。

1 胃癌發(fā)生相關(guān)基因

胃黏膜腸上皮化生(Intestinal metaplasia，IM)被認(rèn)為是一種癌前病變，是腸型胃癌發(fā)病機(jī)制Correa’s級聯(lián)反應(yīng)的一個中間步驟，但其發(fā)生機(jī)制尚未完全闡明。研究IM向胃癌發(fā)展過程中的相關(guān)基因，是預(yù)防IM發(fā)展為胃癌的重要研究方向。

1.1 性別決定區(qū) Y框蛋白2(SRY-related hish—mobility group box 2，SOX2) 研究表明，Y染色體性別決定區(qū)(Sex determinationregion of Y chromosome，SRY)相關(guān)基因家族編碼的多種轉(zhuǎn)錄因子，參與細(xì)胞分子調(diào)控和胚胎發(fā)育［3］。SOX家族中，SOX2基因位于3號染色體 q26.3-q27［4，5］，SOX2 通過 HMG 結(jié)構(gòu)域識別并特異性結(jié)合靶基因的DNA序列，在調(diào)控組織的增殖發(fā)育、決定細(xì)胞分化方向［6，7］和維持干細(xì)胞的全能性、保持不分化狀態(tài)上發(fā)揮重要作用［8-10］。SOX2子參與廣泛的發(fā)育調(diào)節(jié)，其在多種實(shí)體腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中有很重要的作用。Otsubo等［11］指出，SOX2破壞細(xì)胞的增殖能力的機(jī)制是抑制胎盤特異蛋白l(PLACI)表達(dá)，降低細(xì)胞的運(yùn)動能力、遷移力和侵襲力，使細(xì)胞周期停滯在G1-S期，從而阻止細(xì)胞的增殖;此外，SOX2基因3’端的2個結(jié)合位點(diǎn)可與miR-126相結(jié)合，以抑制SOX2在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。這些提示SOX2在胃癌細(xì)胞的發(fā)生中起腫瘤抑制作用。

1.2 尾型同源框轉(zhuǎn)錄因子2(CDX2) CDX2是尾型同源盒基因(CDX)家族成員之一，基因全長22～23 kb，由2個內(nèi)含子和3個外顯子構(gòu)成，位于染色體的13q12-13［12］。主 要 通 過 介 導(dǎo) 同 源 基 因 (homeotic genes，Hox基因)表達(dá)維護(hù)腸道細(xì)胞的正常形態(tài)。人類從胚胎發(fā)育的第6周開始就可測出CDX2表達(dá)，作為轉(zhuǎn)錄因子，其調(diào)節(jié)DNA表達(dá)，調(diào)節(jié)腸細(xì)胞的增殖、分化、黏附、遷移以及癌變，尤其是在早期腸分化的過程中起重要作用。CDX2在正常胃黏膜上皮內(nèi)不表達(dá)，僅于腸道上皮細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，若正常胃黏膜上皮內(nèi)表達(dá)CDX2，則提示腫瘤有向腸型分化的趨勢。有報告顯示，CDX2在胃癌細(xì)胞中的表達(dá)增高能明顯抑制胃癌細(xì)胞生長［13、14］;CDX2陽性胃癌患者比陰性胃癌患者存活期更長，提示CDX2是一個抑制腫瘤的基因［15］。

2 轉(zhuǎn)移相關(guān)基因

胃癌造成的死亡在世界上腫瘤相關(guān)性死亡占有重要比重，原因在于其死亡率高、早期發(fā)現(xiàn)難以及腫瘤本身的浸潤與轉(zhuǎn)移特性。腫瘤轉(zhuǎn)移是一個復(fù)雜的過程，主要步驟包括細(xì)胞黏附性降低，遷移及侵襲能力增加，穿透血管壁，進(jìn)入血液或者淋巴循環(huán)，定植、增殖形成轉(zhuǎn)移灶，其中腫瘤細(xì)胞黏附并突破細(xì)胞外基質(zhì)以及腫瘤血管生成是最主要的步驟［16］。

2.1 細(xì)胞皮質(zhì)區(qū)肌動蛋白結(jié)合蛋白 編碼細(xì)胞皮質(zhì)區(qū)肌動蛋白結(jié)合蛋白(cortical actin-binding protein，Cortactin)的基因?yàn)镋MS1基因，全長約38 kb，含有18個外顯子，其定位于人類染色體11q13，其編碼產(chǎn)物EMS1是一種位于細(xì)胞皮質(zhì)區(qū)的肌動蛋白結(jié)合蛋白，參與調(diào)控細(xì)胞骨架系統(tǒng)、細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及細(xì)胞粘附過程等。多項(xiàng)研究提示EMS1基因與胃癌侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)［17］。

2.2 轉(zhuǎn)移相關(guān)基因2(metastasis associated 1 family member 2，MTA2) MTA2屬轉(zhuǎn)移相關(guān)基因家族，是細(xì)胞內(nèi)核小體重構(gòu)和去乙?；瘡?fù)合物(nucleosome remodeling and deacetylasecomplex，NuRD)的組成之一，通過參與構(gòu)成蛋白質(zhì)復(fù)合體發(fā)揮生物學(xué)功能。周塵飛［18］等采用免疫組織化學(xué)染色體技術(shù)和逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)法證明MTA2在胃癌組織中的表達(dá)率高于癌旁胃粘膜組織，并與胃癌的浸潤深度相關(guān)。

2.3 細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶9(Matrix Metalloproteinase 9，MMP-9)編碼基因 位于染色體20q12-q13，全長4 506 bp，含13個外顯子，存在于巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞顆粒內(nèi)，但主要由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，其編碼的大小為92 kDa的明膠酶B，能有效分解基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)，從而改變細(xì)胞微環(huán)境，參與腫瘤間質(zhì)血管的發(fā)生。劉愛東等［19］采用流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，該基因與胃癌的浸潤、轉(zhuǎn)移有密切聯(lián)系。

3 治療相關(guān)基因

隨著多學(xué)科綜合治療模式的提倡和發(fā)展，胃癌的治療效果已較以前有了很大的提高，但其5年生存率仍相對較低，胃癌相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)使人們對胃癌有了新的認(rèn)識，基因靶向治療、生物治療等越來越成為人們研究的熱點(diǎn)，使人們看到抗癌過程中的新的希望。

3.1 血管內(nèi)皮生長因子-C(VEGF-C) VEGF-C是血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)家族中的一員，人類VEGF-C基因位于4q34，全長1997 kb，其開放閱讀框包括信號序列(SS)、N-端前肽(N)、血管內(nèi)皮生長因子同源區(qū)以及Balbiani環(huán)3蛋白同源區(qū)(BR3P)4個部分。VEGF-C選擇性高表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，是調(diào)節(jié)淋巴管生成的主要因子。胃癌淋巴管形成與VEGF-C通路的激活有關(guān)。陳國庭等［20］利用RNAi技術(shù)構(gòu)建vEGFC siRNA并以此轉(zhuǎn)染胃癌細(xì)胞株，結(jié)果提示其可成功抑制VEGF-C mRNA表達(dá)。

3.2 胸苷酸合成酶(thymidylatesyn-thase，TS) 是一個二聚體蛋白質(zhì)，其基因由兩個相同的亞單位構(gòu)成，位于人類染色體18p11.32，編碼的TS是氟尿嘧啶類藥物的主要作用靶點(diǎn)，可影響腫瘤的化療敏感性，腫瘤局部的藥物濃度直接影響其表達(dá)水平，另外其也是DNA合成途徑中的一種關(guān)鍵酶。Miyazaki等［21］通過內(nèi)鏡活檢和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，在胃癌組織中TS的表達(dá)高于正常組織，S-1/順氯氨鉑化療后，有效者明顯低于無效者，說明TS蛋白表達(dá)水平可預(yù)測中晚期胃癌患者S-1/順氯氨鉑化療反應(yīng)。

4 預(yù)后相關(guān)基因

全球每年新增胃癌病例約934 000例，死亡病例約734 000例.我國與日本約占其中的56%［22］，胃癌是我國腫瘤防治的重點(diǎn)，早期發(fā)現(xiàn)和早期診斷是胃癌防治的核心內(nèi)容，提高患者預(yù)后水平，仍是臨床工作的重點(diǎn)，研究胃癌預(yù)后相關(guān)基因?qū)μ岣呋颊哳A(yù)后水平有十分重要意義。

4.1 激活增強(qiáng)結(jié)合蛋白4(activating enhancer bindingprotein，AP-4) 眾所周知，轉(zhuǎn)錄因子是屬于重要的調(diào)控原件 HLH(helix-loop-helix)家族［23，24］;轉(zhuǎn)錄因子在細(xì)胞內(nèi)遺傳信號的表達(dá)、細(xì)胞增殖和分化和其他的一些重要的進(jìn)程中發(fā)揮作用［25，26］。激活增強(qiáng)結(jié)合蛋白 4(activating enhancer bindingprotein，AP-4) 是bHLH蛋白亞組bHLH-LZ的成員之一［27］，其是一個表達(dá)廣泛的轉(zhuǎn)錄因子，首先在猿猴病毒SV40中被發(fā)現(xiàn)。AP-4可通過和SV40的增強(qiáng)子結(jié)合以激活基因轉(zhuǎn)錄，又可通過形成二聚體和與特定DNA序列(CAGCTG)結(jié)合在細(xì)胞分化過程中控制轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)［28-33］。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)［34］，在腫瘤組織中，AP-4呈明顯高表達(dá)狀態(tài)，其表達(dá)水平隨著T、N、M分期和pTNM分期呈正相關(guān)，且其高表達(dá)提示預(yù)后不良。

4.2 核因子 kB(nuclear factor-kB，NF-kB) NF-kB是一種細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子，與腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、增殖、分化、凋亡、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。Long等［35］研究證實(shí)在人正常組織、癌旁及胃癌中NF-kB p65表達(dá)逐漸增加，在胃癌患者中，NF-kB活化程度與化療后生存期有關(guān)。Lee［36］等研究發(fā)現(xiàn)，在早期胃癌中，NF-kB p65 表達(dá)較高，而NF-kB活化程度與淋巴浸潤呈負(fù)相關(guān)，與胃癌患者總生存率呈正相關(guān)。

胃癌是常見惡性腫瘤，嚴(yán)重危害人類健康，防治胃癌是全世界共同的問題。越來越多的胃癌相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)，為胃癌患者的早期診斷、預(yù)后判斷、基因治療開辟了新的道路。但其發(fā)生、發(fā)展機(jī)制復(fù)雜，尚未完全闡明，還有待進(jìn)一步研究，相信在不遠(yuǎn)的將來我們將揭開胃癌的相關(guān)基因的神秘面紗，為我們攻克胃癌這一世界難題提供武器。

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