微卫星不稳定性在胃癌发生中的作用(一)

1、微卫星不稳定性在胃癌发生中的作用 (一 )摘要:胃癌是常见的恶性肿瘤，其发病机制较为复杂，涉及一系列遗传 学改变，包括癌基因的激活及抑癌基因的失活。近年来对微卫星不稳 定性的研究为胃癌发生的分子学研究开辟了新途径。研究说明，微卫 星不稳定性可能是胃癌发生过程中一个新发现的重要机制。 胃癌是最常见的消化道恶性肿瘤，其发病机制较为复杂，涉及一系列 遗传学改变，包括癌基因的激活及抑癌基因的失活。近年来的研究发 现，微卫星不稳定性(microsatelliteinstability,MSI)在胃癌的发生中起 着十分重要的作用。1 微卫星不稳定性及其检测方法微卫星体是由26个核苷酸，其中包括胞嘧啶-腺嘌

2、呤 (cytosine-adenine,cA)二核苷酸组成的，具有高度多态性的简单串联 式的DNA重复序列。广泛存在于人类基因组中，约有50000至100000 个，呈稳定性遗传， 具有低遗传突变率的特点 1。当一些癌症病人 DNA 复制时，这些核苷酸片段在微卫星位点上插入或缺失，导致重复单位 长度的变化。MSI即指由于复制错误引起的重复单位长度的变化，故又称复制错误(replicationerrors,REF)阳性表现。近来分子细胞生物学的 研究说明，基因的不稳定性是人类癌症多步骤发生过程中最重要的环 节，被认为能增加正常突变速率及导致癌基因及抑癌基因的突变 1。事 实 上 ， MSI 是

3、遗 传 性 非 息 肉 性 结 直 肠 癌(Hereditary non polysiscolorectalca ncer,HNPCC的特点，并由于四种 DNA错配修复基因(mismatchrepairgene)如 hMSH2、hMLHI、hPMSI、hPMS2 突变所致2。MSI阳性要求至少一个位点有基因不稳定性表现，而RER 阳性目前尚无公认的标准。Laura等3将RER阳性定义为至少两个位点 具有MSI表现，Nuno等4将RER阳性定义为至少一个位点具有 MSI 表现。有人建议5，RER阳性应指被检测的微卫星位点中至少 29%具有 MSI，低于29%的那么称为低频率MSI。微卫星序列可通

4、过放射性 PCR技术检测。放射性PCR技术为传统的微 卫星序列检测方法，它通过将每个位点的扩增引物用放射性同位素进 行标记，然后置入RER复性胶上进行电泳，再进行放射性自显影。近年来，自动荧光PCR技术得到开展，它具有简便、快速及非放射性 的优点 6。通过将每个位点的扩增引物用两种不同的荧光染料(红、 蓝)进行标记：红色引物标记肿瘤，蓝色引物标记正常组织。然后将 两种不同组织的扩增产物置入同一凝胶进行电泳。再利用计算机对电 泳外表进行分析， 从而精确自动地计算出每种荧光产物的长度和大小。2 微卫星不稳定性的发生及其致癌机制 由于研究对象的范围及数量、选择的微卫星位点及数目的差异，不同 作者对突

5、变表型的定义不同，故目前东西方关于胃癌中微卫星不稳定 性的研究存在争议。近期研究说明， MSI 参与了胃癌的发生。国外报道 MSI 的发生率在16.0%38.6%之间7,8。日本首先报道了 MSI在胃癌发生中的作用。Han等7采用放射性PCR技术检测了 D2S136和TP53两个微卫星位点,结果发现57例散发性胃癌中22例MSI阳性，MSI阳性率为38.6%。 Nakashima等8报道25例胃癌中4例MSI阳性，MSI阳性率为16.0%。 2.1MSI与胃癌家族史MSI与胃癌家族史之间的关系目前有争论。Chong等9研究了 76例胃癌患者，25例MSI阳性患者中12例具有胃癌家族史，而51例

6、MSI阴 性患者中26例具有胃癌家庭史，故MSI阳性和家族史之间没有显著的 联系P>0.05。而Laura等3研究了 108例胃癌患者，34例MSI阳 性患者中14例具有胃癌家族史，72例MSI阴性患者中20例具有胃癌 家族史，故MSI阳性和家族史之间有显著的联系PV 0.05。2 . 2错配修复基因突变导致 MSI2.2.1 散发性胃癌目前，关于MSI阳性的散发性胃癌存在DNA错配修复基因突变的报道 很少见。通过对MSI阳性结直肠癌的研究发现，hMLH2的突变在散发 病例中少见。有一组报道10,206例散发性结直肠癌MSI阳性率15%, 其中1%的基因突变发生于hMLH1和hMLH2o

7、Wu等11研究了 40例胃 腺癌，其中12例MSI阳性，发现1例进展期胃癌存在hMLH2基因突 变，导致Codon207GCT误义突变为TCT使编码蛋白丙氨酸改变为丝 氨酸。 这些结果提示基因不稳定性在胃癌的发生过程中起重要的作用。 HNPCC相关性DNA错配修复基因突变在散发性胃癌中很少发生，其他 修复基因的遗传或获得性缺陷可能导致 MSI的发生。胃癌家族史 目前MSI遗传学根底的研究很少见。Nicolaides等12发现10例胃癌中1 例 MSI 阳性并伴有胃癌家族史该患者有一个 72 岁患胃癌的舅舅 有hMLHI的突变，从而导致Codon655异亮氨酸至苏氨酸的改变，但 未形成HNPCC

8、中常发生的断裂的错配修复酶蛋白。虽然所发生的突变 非HNPCC特有，但可能代表胃癌发生中一种少见的 DNA错配修复基因 突变。迄今为止，未见胃癌中hMSH2、hPMS1或hPMS2发生突变的报 道。2.3MSI阳性胃癌致癌机制 近年来基因片段突变的增加导致肿瘤发生开展确实切机制仍然不明。TGF-3是的细胞生长抑制因子，通过与TGF-3受体I和H的结合而 发挥作用。TGF-p受体H的失活使上皮细胞能抵抗 TGF-3的生长抑制作 用，导致细胞无限制生长。有研究发现，7例胃癌中5例发生TGF节受 体H的突变13。这也许代表表型突变导致胃癌发生的多种致癌机制之一。3MSI与临床病理的关系3.1MSI与

9、组织病理分类的关系mSI 与胃癌分化程度的关系文献报道不尽一致。Han 等 7发现， 25 例低分化腺癌中MSI阳性率64%, 18例高分化腺癌中MSI阳性率17%, 低分化腺癌MSI发生率显著高于高分化腺癌。而 Semba等1研究了 9 个位点,高分化腺癌的 MSI 阳性率 33%显著高于低分化腺癌的 MSI 阳性率 18%。另外各种病理类型的胃癌、胃腺癌、肠化生组织MSI 检出率分别为 33%、42%、33%，提示 MSI 可能在腺癌和肠型胃癌的发 生中起重要作用。wu 等 14研究了胃癌中突变的微卫星位点的数量与临床病理特征之间的关系，结果显示，少位点=2 RER阳性的共有特征与多位点

10、2RER阳性是不同的，后者发生于胃窦部12/13比35/67, P=0.01,肠 型11/13 比 30/67， P=0.05， Hp 感染率 12/13 比 41/67， P=0.05 更高，癌肿淋巴结转移较少5/13比49/67, P=0.02。这些结果提示， 多位点的RER阳性具有明确的临床病理特征。3.2MSI与肿瘤位置的关系mSI和肿瘤位置之间的关系目前没有定论。Wu等14的研究发现，多位点的13例RER阳性胃癌中12例发生于胃窦部。也有报道 MSI阳性 肿瘤较平均地分散于胃的各个局部。上述结果的差异可能与所研究的 人群不同有关。3.3MSI与分期的关系；一组资料说明，3例早期胃癌中

11、2例MSI阳性，结果提示，MSI可能是 胃癌发生过程中的早期标志。在进展期也发现有 MSI 出现,而且随着 病情的开展MSI的检出率增加。Chong等9报道，MSI阳性发生率在进 展期胃癌17/51显著高于早期胃癌3/25，差异显著PV 0.05。 3.4MSI与癌前期病变的关系Semba等1首次报道9例肠化生中3例RER阳性，结果提示局部肠化 生具有基因的不稳定性,并且可能是胃癌发生的起始点,值得进一步研究。4MSI与预后的关系Nuno等4比拟了 61例胃癌患者的预后，12例RER阳性者平均生存期 6年，49例RER阴性者平均生存期3年(Pv 0.05)。低频率的MSI和 阴性MSI具有相似

12、的预后，并发现 RER阳性胃癌在淋巴结浸润阴性和 阳性中分别占35%和14% (Pv0.05),故RER阳性具有较好的预后。 5mSI在青年胃癌中的作用青年(V 40岁)胃癌的发病率在胃癌中通常小于 10%,比老年人似乎 更具有遗传学的根底，癌肿通常是弥散、低分化及浸润的。Hayden等15研究了 10例青年胃癌患者,每例分析了 12个位点,结果未发现一 例MSI阳性，故对MSI阳性在青年胃癌中的作用有所疑心。而 Han等 7报道, 10 例青年胃癌中 9 例为低分化,且 64%为 MSI 阳性。故 MSI 在青年胃癌中的作用有待深入研究。6mSI与突变型p53基因的关系资料说明,野生型 p53 基因是一种抑癌基因,能激活 p21 蛋白(CIP1/WAF1gene ,抑制CDK与周期素结合，使细胞停滞于 G1期， 同时p53能促进DNA损伤修复，故p53基因在胃癌的发生中起重要作 用1,16。一组资料说明MSI与突变型p53基因之间的关系，将50例 胃癌分为MSI阳性与阴性两组，MSI阳性胃癌组突变型p53阳性率