原癌基因her-2neu基因的研究进展

原癌基因her-2neu基因的研究进展

原生代因中，h-2。neu（c-erb-2）是人类表皮生长因子受体（egfr）家族的第二组成员。该家族的受体位于细胞膜中，在许多组织中都可以发现。它在胎盘、胚胎上皮组织及许多肿瘤细胞中呈高表达,而在正常组织中为阴性或微量表达。研究表明乳腺癌病人中20%~30%Her-2呈高表达。随着现代分子生物学及其相关学科的发展,目前对Her-2基因的研究已越来越受到国内外学者的重视,同时乳腺癌的治疗策略也发生了极大的变化。认识到Her-2基因的重要性是这一变化的根源。有学者将新世纪乳腺癌研究和诊治形象地称为“新的机遇和新的挑战”。本文就Her-2基因的研究现状及其与乳腺癌的关系综述如下。1根据her-2基因的背景数据1.1her-2基因检测1981年,Shih从胚胎大鼠的神经母细胞瘤中克隆出一种新的癌基因,命名为neu。后来从人cDNA文库中分离出与EGFRHer-1基因高度同源的Her-2。随后的序列分析和染色体谱分析发现neu和Her-2其实是一个基因。1.2his-2受体结构及生物学特性原癌基因Her-2位于染色体17q21,编码分子量185kd的跨膜蛋白,因此又被称为p185。Her-2受体是人类EGFR家族的第2个成员,该家族共有四个受体:Her-1受体、Her-2受体、Her-3受体和Her-4受体。Her-2受体的结构包括胞外生长因子的结合区,亲脂的跨膜区和带有调节羧基末端片段的胞内区。胞外区富含半胱氨酸具有激活配体和稳定构型的功能,胞内区是Her-2的功能区,具有酪氨酸激酶的活性和ATP的结合位点。Her-2需要依赖小分子的配体和受体的结合,形成二倍体才能产生活化信号。异源二倍体与配体的亲和力对细胞生长的刺激活性均高于同源二倍体。配体通过异源二倍体相互作用激活EGFR、Her-3或Her-4激酶,经受体磷酸化而激活Her-2,使该蛋白的酪氨酸磷酸化,从而介导细胞的离子交换、细胞内磷酸化、基因表达、DNA合成等代谢。而且,异源二倍体比相应的同源二倍体对正常和肿瘤细胞都有更大的刺激生长活性。因此,Her-2是肿瘤免疫治疗研究的一个重要靶分子。1.3配体的his-2系统Her-2激活后,通过一系列信号转导通路使细胞的生物学特性发生改变,并导致恶性转化和出现恶性表型。Her-2受体介导的信号通路是一个复杂的网络系统,包括输入细胞层(配体或生长因子)、信息加工层(受体,SH2蛋白,转录因子)和输出层(细胞生长,分化和转移)。配体介导受体的二倍体是关键,缺乏特异性配体的Her-2在整个信号网络中起调节作用。目前认为Her-2受体介导的信号转导通路主要包括以下几种:Ras-Raf-Mek-MAPK、PI3K-Akt激酶、cAMP(蛋白激酶A)、磷脂酶C-r和src等。Her-2通过这些信号转导通路使细胞增殖周期变短,恶性表现增强以及抗凋亡。1.4女性异源二倍体信号转导能力的变化体外细胞培养研究表明Her-2过度表达促进肿瘤的发生、发展和恶性转化。Her-2促进细胞增长和恶性转化的机制可能与以下几个方面有关:一方面Her-2可抑制C-Cb1调节的Her-1内吞降解作用,使Her-1从细胞膜内吞后不降解,重新回到细胞膜,以Her-2/Her-1二倍体形式反复发挥信号转导作用;另一方面没有特异配体的Her-2受体与其他受体相结合形成亲和力更强的异源二倍体,表现出更强的信号转导能力。如上所述通过MAPK途径活化多种早期核转录因子cmyc、cfos及cjun的转录,导致细胞增殖、转化;通过PI3K-Akt激酶途径降解P53,激活NF-kB使得转录加快。此外,Her-2原癌基因可以逃脱细胞M期的负调节,在整个细胞周期中保持活性,可以增强肿瘤细胞新生血管生成的能力,还可以诱导肿瘤细胞对肿瘤坏死因子α的抵抗性,降低机体抗肿瘤的能力。2病理组织学检测目前乳腺癌病人Her-2检测方法有以下几类:①在DNA水平上的检测DNA印迹法(Southernblotting)、荧光原位杂交(FISH)、色素原位杂交(CISH)。②在蛋白水平上的检测方法免疫组织化学(IHC)、蛋白质印迹法(Westernblotting)等。③mRNA、RNA印迹法(Northernblotting),狭缝印迹。④血清中Her-2酶联免疫吸附测定(ELISA)。目前临床上常用的方法为:ELISA、FISH、IHC。ELISA主要用于检测乳腺癌病人血清或新鲜组织中的p185总蛋白,此方法敏感、简单、安全、费用低,但仅适用于新鲜标本,不适用石蜡包埋组织。FISH和ICH是美国食品与药物管理局(FDA)针对应用赫赛汀(herceptin)治疗而推荐的2种检测方法,在较好控制标本固定等处理条件下,两者检测结果具有高度一致性。3检测2结果的临床意义3.1her-2基因对乳腺癌的预测和诱导作用对Her-2基因的研究,自1987年Slamon首次应用DNA印迹法在乳腺癌组织中发现Her-2以来从未间断。1990年以后,大规模实验研究的结果发现Her-2基因是乳腺癌重要的预后和预测性分子标记物,其意义仅次于腋淋巴结阳性数。有研究显示Her-2基因表达增高,与原发性肿瘤的组织学或细胞核分级差、阳性淋巴结水平、肿瘤体积大、肿瘤细胞增殖活性高和DNA多倍体相关,与肿瘤雌激素受体及孕激素受体表达呈负相关。3.2her-2在乳腺癌患者中的表达随着对Her-2的研究深入,相继发现Her-2基因的扩增和(或)蛋白过表达对临床治疗有一定的指导意义,这种意义随着herceptin投入临床使用而越发显得重要。大量临床研究发现,Her-2基因扩增和(或)蛋白过度表达的乳腺癌,倾向于早期复发且病人生存期缩短,且化疗及三苯氧胺治疗效果不佳,这种基因对乳腺癌病人极为不利。ER阳性的病人中,Her-2基因阴性病人他莫昔芬有效率为48%,而Her-2基因阳性病人有效率仅为20%。更多的研究表明Her-2阳性提示内分泌耐药。同时Her-2的过度表达对化疗有抵抗作用还是增敏作用也有不同的结论。大多数研究认为Her-2的过度表达预示着对化疗尤其对经典的CMF(环磷酰胺+甲氨蝶呤+氟尿嘧啶)化疗方案不敏感,但对含有蒽环类的化疗方案效果较好,且呈剂量相关。紫杉类药物目前广泛应用于复发转移乳腺癌解救和术后辅助治疗中,但Her-2过表达能否预测肿瘤细胞对紫杉类药物的反应,目前尚无定论。Learn等回顾性分析了121名乳腺癌病人肿瘤预后因子和肿瘤对新辅助化疗反应之间的关系,结果ER、PR、P53和Ki-67和新辅助化疗的缓解率不相关,而Her-2的表达和临床治疗缓解率相关。国内曾用回顾性分析24例乳腺癌术后辅助放射治疗后放射野内复发的病例,同时设对照48例,用免疫组织化学方法测定肿瘤组织中Her-2的表达情况,结果表明Her-2高表达与乳腺癌术后辅助放射治疗后复发有相关性,提示Her-2高表达可能与乳腺癌细胞的放射抗拒有关。4her-2抑制剂乳腺癌的靶向治疗,就是以乳腺癌发生发展相关的分子为靶,进行拮抗治疗。乳腺癌的发生发展与许多基因及蛋白密切相关,以这些基因分子为靶,用单克隆抗体去封闭或用选择性的物质去拮抗这些因子或因子受体。乳腺癌的靶向治疗可分为:①针对肿瘤血管新生的靶向治疗;②针对细胞凋亡的靶向治疗;③针对细胞内信号转导的靶向治疗;④针对生长因子或生长因子受体的靶向治疗。Her-2过表达可导致乳腺上皮细胞的恶性转化,增加肿瘤细胞的侵袭性,并对某些化疗药物耐药;因此,选择有效抑制Her-2信号激活通路已经成为肿瘤治疗和改善预后的重要方法。Her-2已经成为乳腺癌特异性治疗的靶分子之一,为乳腺癌的治疗提供了广阔的前景。herceptin是针对Her-2的重组人源化单克隆抗体,其有效成分是曲妥珠单抗(trastuzumab),与p185的亲和力超过鼠源性抗体的3倍。herceptin是第一个基因靶向治疗乳腺癌的药物。herceptin通过与Her-2受体结合发生内吞作用进入肿瘤细胞核内,阻断了Her-2的再循环到细胞膜的过程,加速了Her-2蛋白的旁路降解,从而抑制Her-2对肿瘤细胞向恶性表型的转导。herceptin作为一种新型高效、低毒、选择性强的靶向治疗药物开创了肿瘤靶向治疗的新时代,临床研究结果证实,它能够克服Her-2过度表达的乳腺癌对化疗、放疗、内分泌治疗的耐受,增加其他辅助治疗的疗效,为晚期复发的Her-2过度表达的乳腺癌病人提供了新的治疗途径。但乳腺癌的靶向治疗不仅仅局限在herceptin的应用,在乳腺癌形成和发展的各个阶段都有可能存在着乳腺癌治疗的靶点。乳腺癌靶向治疗的新靶点及其对应的治疗措施可能还有①肿瘤细胞耐药性:耐药逆转剂;②促进恶性细胞向成熟分化:分化诱导剂;③端粒酶:端粒酶抑制剂;④增强放疗和化疗疗效:肿瘤治疗增敏剂;⑤提高或调节宿主免疫功能:生物反应调节剂;⑥特异性杀伤癌细胞:抗体或毒素导向治疗。这些靶点的发现及今后的临床应用,将会为乳腺癌的基