探讨结直肠癌与DNA错配修复基因hMSH2的关系

1、讨论结直肠癌与DNA错配修复基因hMSH2的关系【关键词】讨论结直肠癌DNA错配修复基因hSH21hSH2基因构造和功能hSH2是第一个被别离到的人类错配修复基因,该基因与细菌的utS同源,位于2p2122,其基因DNA全长约79kb(不包括启动子),DNA全长3111bp,有16个外显子，并含有2727bp的开放阅读框架,翻译后编码一种由909个氨基酸组成的蛋白质2;hSH2蛋白在错配修复过程中通过核苷酸聚合酶而起作用,它失活后可引起复制错误的累积,从而引起突变表型。Kldner等3发现有一种与细菌utS基因同源的人类错配修复基因hSH2,位于染色体2,D2S123标志物的附近。将突变的hS

2、H2克隆入E.li可以引起基因标志物突变率的增加。最后,他们说明26名散发的结直肠癌患者中的7名包含(A)n二重重复复制,且该7位患者中的2位有hSH2基因突变。核苷酸错配发生于三种情况:即DNA的物理损伤、DNA复制过程中核苷酸的错误掺入以及基因重组。DNA聚合酶偶然能催化不能与模板形成氢键的错误碱基的掺入,这种复制错误通常由聚合酶35的校对功能立即予以纠正,再开场下一个核苷酸的聚合反响。在某些特殊条件下,DNA聚合酶将极少的错误碱基遗留在DNA链上而未予以纠正,因此,DNA的错误修复必须有RS参与,它在修复过程中高度特异的识别错配碱基,并在此根底上对其进展双向切出,此时同样也依赖于DNA复

3、制时模板链和新生链的甲基化程度的差异。错配修复反响既可修复DNA复制过程中出现的碱基错配,又可消除由于含简单重复序列的同源序列间遗传重组出现的不配对序列,这样可有效的防止DNA复制过失的产生。2hSH2基因在结直肠肿瘤中的突变在散发性结肠癌患者细胞中检测到有DNA复制过失阳性(RER+)的出现,一般散发性结肠癌患者DNA中RER阳性检出率约为10%16%,并且在一些具有微卫星DNA不稳定的散发性结肠癌患者细胞中亦筛查出有R基因突变的存在。Thibdeau等10用位于染色体5、8、15、17、18上11个微卫星位点测508例SRSI30%为轻度RER+，30%为重度RER+，结果：重度RER+S

4、R为16.1%，轻度RER+为21.3%，RER-SR为62.4%。分析RER+表型与患者临床病理特征的关系，轻度RER+SR患者其临床病理特征与RER-SR患者相似；重度RER+SR与其他两型相比，肿瘤患者多为女性，肿瘤多位于近段结肠、为二倍体肿瘤、发病年龄较低及多处于Duks分期的后期。对其中188例SR用免疫组化技术研究hSH2，hLH1表达情况，结果显示，RER-SR129/188及轻度RER+SR17/188，hSH2，hLH1蛋白表达均正常，42例重度RER+SR中，3890%例hSH2正常，而缺乏hLH1表达，2例正常表达，仅2例hSH2不表达，认为hSH2表达异常在重度RER+

5、SR的发病机制中起重要作用。当一个家族所具备的临床病理特点17越多,发生HNP的可能性越大。再此应强调的是,要重视R基因检测在诊断中的作用,即使只具有一个特点17的家系也是如此。假如一个家系具有三项特点17以上,或一个家系有3人具有特点17,即为HNP高危家系,应进一步进展R基因突变分析。由于突变分析技术要求较高,操作比拟繁杂,花费也大,因此如何选择基因分析的病例就显得非常必要。一般认为,对低危家系的结直肠癌先行SI检测,然后再对SI+病例进展突变分析。2.3结直肠腺瘤和溃疡性结肠炎相关性结直肠癌R基因的突变导致R系统的缺陷,可引起广泛的体细胞突变和DNA复制错误,R功能缺失也可导致一些抑癌基

6、因突变率的增加和突变的积累而促进肿瘤的发生18。周琪等19发现hSH2基因蛋白阳性表达率从正常组织、腺瘤不典型增生、腺瘤癌变到腺癌逐渐降低,提示在腺瘤阶段已经有R的基因的突变或功能异常,并随其恶性程度的增加,R基因的突变频率也逐渐升高。提示R基因的突变,尤其是hSH2的突变可能是结直肠癌发生的早期事件之一。结直肠腺瘤不但在HNP中发生,而且有很多证据说明HNP即发生于腺瘤根底上。HNP相关腺瘤与其他腺瘤有明显不同,可以是单发,也可以是多发,组织学上多为绒毛状腺瘤,常表现为明显的异型性,可迅速由腺瘤开展为腺癌,因此亦称为侵袭性腺瘤(aggressiveadena)。有关分子生物学研究亦支持HNP

7、相关腺瘤具有侵袭性的观点。大部分HNP腺瘤存在基因不稳定性,检测腺瘤SI是发现HNP的有用方法。由于近来HNP有关基因的鉴定,我们可对基因携带者进展分子遗传学诊断,这将使高危人群的数量减少一半。Russell等20发现错配修复缺陷造成的微卫星DNA重复序列数不稳定与HNP由腺瘤向癌恶性转变有关。腺瘤阶段,微卫星DNA重复序列数改变的比例明显低于癌阶段。这说明大多数HNP在良性的腺瘤阶段已有部分基因向不稳定开展,微卫星DNA重复序列数改变速率越快,腺瘤恶变的可能性就越大。溃疡性结肠炎个体结直肠癌发生率比一般人群高20倍。Kern等21证明微卫星DNA重复序列数的不稳定在溃疡性结肠炎的异形区和结肠

8、癌细胞中都存在。人类hSH2基因中一个内含子剪接位点的碱基T被替代后,会大大增加8年以上溃疡性结肠炎患者癌变的可能性。akell等22在38例UAR中发现,有1例(2.4%)存在hSH2蛋白表达缺失,该例亦表现高程度的SI。王赫等24在研究中发现,溃疡性结肠炎相关性结直肠癌(UAR)组织中hSH2蛋白的缺失率很高,为50%(4/8)。尽管在溃疡性结肠炎伴不典型增生(UD)组织中hSH2蛋白的缺失率为0,但有4例(1例为重度不典型增生,3例为中度)hSH2蛋白的表达强度很弱,提示在UAR癌前病变组织中可能有hSH2基因转录程度的下降,从而影响hSH2蛋白的表达,使之不能充分发挥其修复错配DNA的功能,产生DNA复制错误,导致基因变异,癌基因激活或抑癌基因失活,组织发生癌变。目前UAR的发生开展过程中的分子生物学变化仍不清楚,还需要进一步研究和探究。3hSH2基因前景与问题在实际临床开展结直肠癌基因诊断的工作中,一般多将肿瘤细胞微卫星DNA不稳定检测作为错配修复基因主要包括hSH2、hLH1遗传性突变分析的初筛指标。由于结直肠癌的发生与错配修复基因亲密相关,且错配修复基因异常者患结直肠癌的危险性明显增高,因此,对结直肠癌集中的家族进展错配修复基因检测可以确定致癌的风