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抑癌基因及表达产物的检测对乳腺癌有何意义

时间:2022-04-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:C-erbB-2基因的过度表达,常与乳腺癌早期复发有关,过度表达者生存期短,预后较差。其高表达与乳腺癌细胞耐药性密切相关,具体机制尚不明确。Cyclin D1基因表达在乳腺癌中高达71.4%,其过表达与乳腺癌的发生密切相关,且其表达状态在乳腺癌进程中有稳定保持的趋势。P21基因异常与乳腺癌的病理组织类型有一定相关,与乳腺癌的恶性进程密切相关。

(五)癌基因、抑癌基因及表达产物的检测对乳腺癌有何意义

从分子遗传学角度来看,乳腺癌的发生是因为原癌基因的激活和抑癌基因的功能丧失,其发展是一个多因素多阶段的过程,往往涉及多个基因的改变。

1.癌基因

癌基因是指其编码的产物与细胞的肿瘤性转化有关的基因。癌基因在正常细胞中以非激活的形式存在,参与细胞生长、分裂和分化,控制正常的细胞功能,称为原癌基因。当原癌基因受到多种因素的作用使其结构发生改变时,激活成为癌基因。原癌基因的激活方式多种多样,概括起来说,是基因本身或其调控区发生了变异,导致基因的过表达或产物蛋白活性增强,使细胞具有恶性转化的能力而过度增殖,形成肿瘤。

(1)C-erbB-2基因:原癌基因C-erbB-2又称HER-2或HER-2/neu基因,编码分子量185kD的跨膜蛋白,具有跨膜酪氨酸激酶活性的生长因子受体,是人类表皮生长因子受体家族的第2个成员。C-erbB-2基因在正常组织中表达水平非常低,而在乳腺癌中的扩增和过度表达,对肿瘤的发生与发展有着至关重要的作用。在原发性乳腺癌中的扩增率为10%~40%。C-erbB-2基因的过度表达,常与乳腺癌早期复发有关,过度表达者生存期短,预后较差。

(2)C-myc基因:它是一种与细胞周期关系密切的核癌基因,C-myc基因主要编码分子量62kD的核磷酸蛋白,简称P62C-myc蛋白。在乳腺上皮,C-myc表达参与细胞增殖与凋亡过程,尤其是C-myc能促进G1期细胞进程。该基因的激活方式主要是基因扩增、重排或过表达,在乳腺癌中的扩增率为30%,其高表达与乳腺组织的恶性转化和预后不良有关。

(3)bcl-2基因:抗细胞凋亡基因bcl-2,通过抑制细胞凋亡,延长细胞生存参与肿瘤发生,在肿瘤的发生发展中起一定作用,此外,还有调控月经周期的作用。该基因通过基因的变更或易位,表达增强,其表达与p53、C-erbB-2基因表达呈明显负相关,与ER、PR呈正相关。其高表达与乳腺癌细胞耐药性密切相关,具体机制尚不明确。

(4)Cyclin D1基因:该基因的表达产物是一种G1期细胞周期素,在G1到S期的转变中起正向的调节作用,调控细胞的分裂及增殖。Cyclin D1基因表达在乳腺癌中高达71.4%,其过表达与乳腺癌的发生密切相关,且其表达状态在乳腺癌进程中有稳定保持的趋势。

(5)ras基因:其基因家族有H-ras、K-ras和N-ras,与乳腺癌关系密切的是H-ras。ras基因是癌的启动基因,其激活方式主要是点突变,并在乳腺癌的发生发展中持续起作用,能促进恶性肿瘤浸润转移。ras基因家族的产物为P21蛋白,它是控制细胞生长分化信号传递途径中的一种基本物质,在绝大多数乳腺癌中表达水平较正常高,是乳腺癌预后不良的征象之一。ras基因高表达能预示肿瘤的恶性程度较高,淋巴结转移潜能较大。

2.抑癌基因

抑癌基因又称肿瘤抑制基因。存在于正常细胞内,具有与癌基因相拮抗,抑制细胞增殖和肿瘤发生的作用。其缺失或突变常引起细胞过快增殖从而导致恶性肿瘤的发生。

(1)Rb基因:Rb基因参与细胞周期的调控,Rb失活的主要机制是缺失或突变,大约25%的乳腺癌存在Rb基因的杂合性丢失(LOH)及基因结构的异常。Rb基因蛋白在乳腺癌Ⅲ级中失表达率较高,且与ER的表达具有相关性,说明Rb基因对肿瘤抑制功能丧失,能促进细胞的肿瘤性转化。

(2)p53基因:它是重要的抑癌基因,该基因编码p53kD的核磷酸蛋白,分野生型和突变型。野生型的p53蛋白是抑癌基因产物,而突变型的p53蛋白能促进细胞的恶性转化,并可致其他癌基因活化。通过免疫组化检测到的均是突变型的p53蛋白。p53蛋白的高表达预示乳腺癌具有较强侵袭力和转移力,与乳腺癌的病理分级、ER和PR状况、淋巴结转移、细胞分化和增殖程度等均显著相关,能提示预后不良,可作为评估乳腺癌复发和死亡的预后指标。

(3)nm23基因:nm23基因表达水平与乳腺癌淋巴结转移呈负相关,而与乳腺癌的组织学类型和大小无关。nm23基因表达程度对判断淋巴结转移及预测预后具有积极的临床意义,可作为一个独立的预测肿瘤远处转移的指标。

(4)BRCA基因:BRCA是一种家族性乳腺癌的遗传易感基因,目前发现的有BRCA1和BRCA2两个基因,为重要的抑癌基因,其抑癌作用是通过其表达蛋白对其他基因的表达和细胞分化、增殖的高调控实现的。据统计,有5%~10%的乳腺癌是由BRCA1、BRCA2这两种“抑癌基因”突变引起的,并且在遗传性乳腺癌患者中占很大比例。乳腺癌的高发家族中有80%的患者存在这种“抑癌基因”突变。BRCA1突变携带者一生患乳腺癌的概率大于80%,BRCA2突变携带者一生患乳腺癌的概率是45%,而突变携带者有50%的概率将突变基因传递给子女。通过检测BRCA1和BRCA2的突变情况,可以筛选出乳腺癌的高危人群和发现早期乳腺癌病人,也将有助于乳腺癌患者预后的早期评估。

(5)P16基因:该基因编码一种由307个氨基酸组成的16kD的蛋白,可通过抑制细胞分裂周期的关键酶CDK4,抑制细胞生长,在细胞周期中起负性调节作用。P16基因发生结构突变和功能缺失,则细胞旺盛分裂,最终失去控制。P16基因失活的主要机制是基因纯合子缺失和基因高度甲基化,60%的乳腺癌细胞系存在P16基因纯合子缺失,P16基因可作为检测肿瘤的预后指标。

(6)P21基因:该基因编码一种由164个氨基酸组成的分子量为21kD的核磷酸蛋白,该蛋白P21参与由p53介导的细胞DNA损伤反应。当细胞损伤时,p53作为转录因子启动P21表达,使Rb低磷酸化,细胞不能进入S期而停滞于G1期,阻碍细胞生长。P21一般表现为点突变或基因变化多态性,阳性率在乳腺癌患者中达到90%。P21基因异常与乳腺癌的病理组织类型有一定相关,与乳腺癌的恶性进程密切相关。

随着细胞生物学和分子生物学理论和技术的飞速发展,发现乳腺癌的发生发展是多种异常基因共同作用的结果。目前,已发现多个抑癌基因的灭活及原癌基因的激活,虽然这些基因的生物学功能及其相互作用与乳腺癌发生的关系尚未完全阐明,但这些研究在乳腺癌的诊断、基因治疗和预后预测方面都有非常显著的意义,同时,也为指导临床诊治及进行基因治疗提供了坚实的理论基础。

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