C-erbB-2與KRAS NRAS基因突變?cè)诮Y(jié)直腸癌中的研究進(jìn)展

潘理會(huì)， 張志勇， 李春輝

(1.華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 河北 唐山 063000 2.承 德 醫(yī) 學(xué) 院， 河北 承德 067000 3.河北省唐山市工人醫(yī)院， 河北 唐山 063000 4.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院， 河北 承德 067000)

C-erbB-2與KRAS NRAS基因突變?cè)诮Y(jié)直腸癌中的研究進(jìn)展

潘理會(huì)1，2， 張志勇1，3， 李春輝4

(1.華北理工大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院， 河北 唐山 063000 2.承 德 醫(yī) 學(xué) 院， 河北 承德 067000 3.河北省唐山市工人醫(yī)院， 河北 唐山 063000 4.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院， 河北 承德 067000)

C-erbB-2； KRAS NRAS基因突變； 結(jié)直腸癌

結(jié)直腸癌(Colorectal Cancer，CRC)是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤。研究表明，抗EGFR單抗的治療療效與C-erbB-2和KRAS、NRAS基因型密切相關(guān)。靶向藥物的治療有效性受C-erbB-2和KRAS、NRAS基因狀態(tài)的影響，現(xiàn)就C-erbB-2與KRAS、NRAS基因突變?cè)诮Y(jié)直腸癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述：

1 原癌基因C-erbB-2

1.1 原癌基因C-erbB-2的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)特性：原癌基因c-erbB-2它定位于17號(hào)染色體q11-21上，原癌基因c-erbB-2還被稱(chēng)為neu及HER-2基因，其編碼分子量為185kD，其結(jié)構(gòu)同表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)蛋白的氨基酸排列順序具有50%左右的同源性，因此C-erbB-2與EGFR二者具有相同的蛋白激酶活性，并在控制細(xì)胞得分裂及分化中起著非常重要的作用[1，2]。

在許多腫瘤中都可以檢測(cè)到C-erbB-2基因的擴(kuò)增及過(guò)度表達(dá)，有研究認(rèn)為C-erbB-2基因的促癌作用的基本機(jī)理是C-erbB-2基因抑制細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)腫瘤新生血管形成以及增加腫瘤細(xì)胞的侵襲力有密切關(guān)系[3]。

1.2 C-erbB-2基因與結(jié)直腸癌：結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展經(jīng)歷由正常腸上皮-上皮內(nèi)瘤變(低級(jí)別上皮內(nèi)瘤變與高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變)-癌轉(zhuǎn)移的發(fā)展過(guò)程，而高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變?yōu)楣J(rèn)的癌前病變，其癌變與否主要取決于細(xì)胞的增殖與凋亡的動(dòng)態(tài)平衡，近年來(lái)，有研究報(bào)道原癌基因c-erbB-2與抗凋亡基因產(chǎn)物與結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，并且在高級(jí)別上皮內(nèi)瘤變向癌的轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[4]。有研究顯示結(jié)直腸癌中c-erbB-2基因的擴(kuò)增程度較正常大腸粘膜高，在結(jié)直腸癌中隨著結(jié)直腸癌組織學(xué)分級(jí)程度的加重，c-erbB-2基因擴(kuò)增也逐漸的向低、高拷貝轉(zhuǎn)移，結(jié)直腸癌組織學(xué)分級(jí)越低，該基因的擴(kuò)增越強(qiáng)，這說(shuō)明，C-erbB-2基因的擴(kuò)增在一定程度上反映著結(jié)直腸癌的分化狀態(tài)及生物學(xué)行為，也就是說(shuō)結(jié)直腸癌的惡性轉(zhuǎn)化有賴(lài)于c-erbB-2基因活化[1，4]。另外，還有研究發(fā)現(xiàn)，c-erbB-2基因的擴(kuò)增在有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者明顯強(qiáng)于無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者，因此提示，結(jié)直腸癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移與c -erbB-2基因擴(kuò)增相關(guān)，結(jié)直腸癌中c-erbB-2基因明顯擴(kuò)增者侵襲和轉(zhuǎn)移的能力強(qiáng)，提示結(jié)直腸癌患者預(yù)后不良，這也證明了c-erbB-2基因的擴(kuò)增可作為結(jié)直腸癌患者預(yù)后的重要參考指標(biāo)，具有重要的臨床意義[2]。有的學(xué)者用免疫組化法檢測(cè)結(jié)直腸癌中 cerbB-2基因產(chǎn)物在的表達(dá)，其陽(yáng)性率為52%，其中強(qiáng)陽(yáng)性率為20%，癌旁組織僅為7.6%，提示在正常組織細(xì)胞中c-erbB-2存在并發(fā)揮著一定的調(diào)控作用，而其被激活后則導(dǎo)致癌變并促進(jìn)癌的發(fā)生、發(fā)展[5]。

2 KRAS

2.1 KRAS基因的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能：RAS基因是表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)信號(hào)通路中的關(guān)鍵靶點(diǎn)在CRC演變過(guò)程中發(fā)揮重要作用[6]，與腫瘤發(fā)生有關(guān)的RAS基因家族成員有三種即分別定位在 11、12和 1號(hào)染色體上的HRAS、KRAS、NRAS基因，KRAS基因又稱(chēng)p21基因，其是編碼為21kD的RAS蛋白。在RAS基因家族中，KRAS基因與惡性腫瘤的發(fā)生以及發(fā)展具有密切關(guān)系，在正常生理狀態(tài)下通過(guò)分子開(kāi)關(guān)調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)的信號(hào)傳導(dǎo)通路，然而當(dāng)其發(fā)生異常改變而影響細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)通路時(shí)阻止細(xì)胞凋亡的發(fā)生，從而使細(xì)胞持續(xù)過(guò)度的生長(zhǎng)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路的改變導(dǎo)致了KRAS基因突變時(shí)，這就使該基因發(fā)生了永久的活化，因此導(dǎo)致正常的RAS蛋白不能產(chǎn)生，進(jìn)而使得細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)通路發(fā)生改變，這就導(dǎo)致了細(xì)胞失控以及過(guò)度增殖，進(jìn)而導(dǎo)致癌癥的發(fā)生、發(fā)展[7]，同時(shí)KRAS基因的突變還可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞血管的生成，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的過(guò)度生長(zhǎng)，以及浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。

Ohta M等[9]的研究證實(shí)KRAS基因還是細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)通路"下游區(qū)"的一種信號(hào)傳導(dǎo)組件蛋白，它對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化等功能有重要的作用。

KRAS基因分為是野生型和突變型，正常情況下，當(dāng)正常細(xì)胞受到來(lái)自外界的刺激后激活了EGFR等信號(hào)傳導(dǎo)通路，KRAS野生型被具有活性的EGFR短暫的活化，從而導(dǎo)致被活化的KRAS激活該信號(hào)傳導(dǎo)通路中的下游信號(hào)的組件蛋白，從而使KRAS快速失活，在正常情況下KRAS激活以及失活效應(yīng)是受調(diào)控的，而KRAS突變型蛋白則可導(dǎo)致蛋白功能異常改變，在無(wú)EGFR活化信號(hào)刺激的情況下仍處于激活狀態(tài)，那么它的功能狀態(tài)則不可控，就導(dǎo)致腫瘤的持續(xù)增殖，繼而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[8]。

2.2 KRAS基因與結(jié)直腸癌：高靜等[10]報(bào)道966例中國(guó)結(jié)直腸癌患者KRAS基因突變率為38.8%，并且認(rèn)為KRAS基因在女性患者的右半結(jié)腸的突變率高，并且與患者的年齡有關(guān)，也有研究認(rèn)為KRAS基因突變率為40.4%，突變易發(fā)生女性患者，與其它病理特征無(wú)相關(guān)性。

有研究證明攜帶有KRAS基因的結(jié)直腸癌患者對(duì)抗EGFR，也就是說(shuō)不是所有攜帶KRAS(野生型)基因的患者都能從抗EGFR的治療中獲益，仍有50%的KRAS基因(野生型)患者不能從抗EGFR的治療中獲益[11]，在 EGFR下游的 RAS/RAF/MAPK和 PI3K/ AKT/mTOR的信號(hào)傳導(dǎo)通路中存在NRAS、BRAF等一些其他突變基因，NRAS基因與KRAS基因一樣同屬于RAS家族，在國(guó)外有研究報(bào)道NRAS基因在結(jié)直腸癌中的突變率為2.7%，突變頻率在遠(yuǎn)端結(jié)直腸癌較高，而在Irahara等[12]的報(bào)道中NRAS基因在結(jié)直腸癌中的總突變率約為為2%左右，突變易發(fā)生在患者的左半結(jié)直腸以女性多于男性，有的學(xué)者研究表明NRAS基因在結(jié)直腸癌中的總突變率高于國(guó)外結(jié)直腸癌的總突變率，在野生型的KRAS基因中NRAS基因的突變率約為7%左右，這就說(shuō)明即使是結(jié)直腸癌患者檢測(cè)到了野生型KRAS基因突變?yōu)椋杂屑s7%左右的概率由于NRAS突變而導(dǎo)致對(duì)靶向治療無(wú)效[13]。

有研究通過(guò)檢測(cè)結(jié)直腸癌患者外周血中的游離的DNA KRAS基因的突變，也有的學(xué)者通過(guò)提取結(jié)直腸癌患者血中游離的DNA并通過(guò)檢測(cè)Globin基因來(lái)確定它的存在，通過(guò)RE-PCR檢測(cè)KRAS基因突變，并與病理組織學(xué)檢查結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析結(jié)果二者無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義，同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)12密碼子有兩種突變的方式，即GGT突變?yōu)镚AT和GGT突變?yōu)镚TT，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)KRAS基因突變與結(jié)直腸癌發(fā)生的部位無(wú)關(guān)，與結(jié)直腸癌組織的分化程度無(wú)關(guān)，同時(shí)與結(jié)直腸癌組織的病理分期無(wú)關(guān)，與結(jié)直腸癌患者有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無(wú)關(guān)，也與結(jié)直腸癌患者的發(fā)病年齡無(wú)關(guān)，由此可得出結(jié)直腸癌患者血中可以檢測(cè)出結(jié)直腸癌源性的血漿游離DNA的結(jié)論，檢測(cè)結(jié)直腸癌患者血中游離的 DNA KRAS基因突變檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、具有可重復(fù)性，同時(shí)也可作為病理活檢前的初篩具有重要的臨床意義。

3 NRAS

3.1 NRAS基因結(jié)構(gòu)與生物學(xué)特性：NRAS是RAS基因家族中的成員之一，同人的早幼粒細(xì)胞性白血病關(guān)系密切。RAS基因的突變包括點(diǎn)突變和基因的擴(kuò)增，而點(diǎn)突變的密碼子又以第11、12、13、59、61常見(jiàn)，其中最為常見(jiàn)突變的密碼子為12密碼子，而NRAS的突變則多發(fā)生在密碼子61。這些密碼子編碼的氨基酸是Ras蛋白和GAP非常重要的作用位點(diǎn)。突變還使得Ras-GTP處于持續(xù)的激活狀態(tài)，從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的無(wú)限增殖以及促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。NRAS和KRAS基因同屬于RAS蛋白家族的成員，且在EGFR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路及該通路下游其他蛋白的調(diào)節(jié)中亦具有重要作用。

3.2 NRAS突變與結(jié)直腸癌：有文獻(xiàn)報(bào)道，NRAS突變(第2和3號(hào)外顯子突變)在結(jié)直腸中則較少見(jiàn)，發(fā)生率約為1%～6%。有的學(xué)者采用Taqman-ARMS的檢測(cè)方法檢測(cè)了100余例結(jié)直腸癌患者組織中KRAS、NRAS兩個(gè)基因突變的情況。結(jié)果顯示KRAS基因總的突變率是40%左右，其中有近30%左右檢測(cè)到了外顯子2的第12密碼子有突變，近13%左右檢測(cè)到了KRAS基因外顯子 2的第 13密碼子發(fā)生了突變。NRAS基因總的突變率約為4%左右，其中外顯子2的第12密碼子發(fā)生了突變，有近1%的外顯子2的第13密碼子發(fā)生了突變，有近2%左右的外顯子3的第61密碼子發(fā)生了突變，盡管在結(jié)直腸癌組織中KRAS基因的突變率較NRAS基因突變率高，但NRAS基因突變率仍需引起重視。德國(guó)腫瘤醫(yī)學(xué)會(huì)調(diào)查小組2013年研究表明，對(duì)于結(jié)直腸癌患者，只檢測(cè)KRAS是不夠的，還應(yīng)檢測(cè)NRAS。NRAS在c-erbB-2信號(hào)傳導(dǎo)通路及下游其他蛋白的調(diào)解中有重要作用。聯(lián)合檢測(cè)KRAS、NRAS只有野生型KRAS、NRAS基因的患者建議使用EGFR靶向藥物治療。

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A【doi】10.3969/j.issn.1006-6233.2017.01.059

1006-6233(2017)01-0171-03

河北省承德市科技局課題，(編號(hào)：20142030)；2014年河北省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題暨河北省政府資助優(yōu)秀臨床人才基金，(編號(hào)：ZL20140103)

張志勇