散發性結腸癌中相關基因突變的研究進展

潘理會　李育莊　李春輝

【摘要】 結直腸癌是常見的消化道腫瘤之一，其病因和發病機制十分復雜，大部分腸癌都是非遺傳性的“散發性腸癌”。散發性結腸癌是一個多基因突變累積作用的結果，主要包括癌基因的激活、抑癌基因的失活及錯配修復基因的缺失。近年來，從分子水平上研究散發性結腸癌的發生、發展及預后，尋找有效的治療方法，已成為熱點。本文圍繞著散發性結腸癌相關基因突變的最新研究進展作一綜述，為更好地研究散發性結腸癌提供一定理論依據。

【關鍵詞】 散發性結腸癌； 相關基因； 研究進展

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2018.9.093 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6805（2018）09-0183-03

Progress in the Study of Related Gene Mutations in Sporadic Colon Cancer/PAN Lihui，LI Yuzhuang，LI Chunhui.//Chinese and Foreign Medical Research，2018，16（9）：183-185

【Abstract】 Colorectal cancer（CRC） is one of the most common tumor，which has complicated pathogenesis.It is estimated that the vast majority of CRC is non-hereditary “sporadic cancers”.Sporadic colon cancer is the result of a multigene mutation accumulation，mainly include the activation of cancer gene，loss-of-function inactivation of tumor suppressor genes，and the lack of mismatch repair genes.In recent years，the research of the genesis，development and prognosis of sporadic colon cancer on molecular level to find more effective treament has become the hotspot.In this paper，the latest research on the gene mutation of sporadic colon cancer is reviewed to provide a theoretical basis for better understanding of sporadic colon cancer.

【Key words】 Sporadic colorectal cancer； Related gene； Research progress

First-authors address：Chengde Medical University，Chengde 067000，China

結腸癌是我國常見的消化系統惡性腫瘤，根據病因學分類分為遺傳性和散發性，遺傳性結腸癌包括家族性腺瘤性息肉病（familial adenomatous polyposis，FAP）和遺傳性非息肉病性結腸癌（hereditary nonpolyposis colorectal cancer，HNPCC），發病率共占全部結腸癌的15%～20%；散發性結腸癌（sporadic colorectal cancer，SCRC）發病率占80%以上。SCRC不僅發病率高而且病因復雜，是目前研究的熱點。SCRC目前發病機制尚未完全清楚，其癌變起源于腸黏膜上皮細胞，從“黏膜上皮異常增生-腺瘤-癌”的序列變化中涉及一系列的基因改變。近年來，基因突變的檢測已成為腫瘤診斷和治療研究的一個重要課題，從分子水平上探討SCRC的基因突變狀態，可為SCRC發病機制的闡明提供理論依據，為SCRC的早期篩查、防治及預后評估提供新的生物學標識，本文就參與SCRC發生、發展的相關基因的研究現狀作一綜述。

現代醫學認為腫瘤是一種基因病，是一個多基因改變的生物學過程，主要包括癌基因激活、抑癌基因失活及錯配修復基因缺失。

1 癌基因

癌基因與細胞增殖相關，突變后轉化成具有活性的癌基因，導致基因產物過渡表達，刺激細胞過度增殖、生長，形成腫瘤。

1.1 KRAS基因

KRAS基因定位于染色體12p12.1，是與腫瘤相關性最高的癌基因，正常情況下參與細胞內信號傳導通路的調節，突變后使信號通路持續開放，刺激細胞異常增殖、分化，轉化為癌細胞。KRAS突變多發生在2號外顯子的12、13密碼子和3號外顯子的61密碼子上，以12密碼子最多見，在結腸癌中突變率為30%～45%[1]。吳偉等[2]研究顯示，SCRC中KRAS突變率為39.7%，其中12密碼子突變率為78.2%，13密碼子突變率為21.8%，且突變率在淋巴結轉移組顯著增高，表明KRAS參與了侵襲及轉移過程，提示抑制KRAS突變可有效阻止SCRC的發展進程。高楓等[3]研究發現，SCRC組織中KRAS突變檢出率為43.8%，且女性患者明顯高于男性，提示女性患者可能更容易發生KRAS突變。Voskuil等[4]研究發現，SCRC中KRAS突變率明顯高于HNPCC中突變率，說明KRAS在散發性癌的發病中起著更重要的作用。KRAS突變在SCRC中有較高表達率，且與腫瘤的浸潤深度及淋巴結轉移密切相關，其突變狀態的檢測有助于提高SCRC檢出率，以便實施及早干預治療。

1.2 BRAF基因

BRAF基因定位于染色體7q34，是KRAS/BRAF/MAPK信號通路中重要的轉導因子，參與細胞的生長、分化及凋亡等多種生物學事件，突變后導致信號通路持續激活，刺激細胞無序的生長、分化，引發癌變。目前已發現BRAF突變類型40余種，涵蓋24個密碼子，90%以上發生在15外顯子V600E密碼子上，在結直腸癌中突變率為4%～15%[5]。Packham等[6]研究發現，SCRC中BRAF突變率為13.2%，隨著TNM分期增加突變率明顯升高，表明BRAF與SCRC進展有相關性。Domingo等[7]報道SCRC中BRAF突變率高達40%，而HNPCC中未檢出1例BRAF突變，提出BRAF可作為篩查SCRC和HNPCC的一種有效檢測手段。近年研究證實SCRC發病除遵循傳統的腺瘤-癌途徑，還存在另一條鋸齒狀成瘤途徑，即“畸形隱窩灶（ACP）-增生性息肉（HP）-鋸齒狀腺瘤（SA）-癌”，BRAF突變是這條途徑的主要調控因子。Rosenberg等[8]報道，16例鋸齒狀病變中檢出10例BRAFV600E突變，認為BRAF突變與鋸齒狀病變存在著較強的相關性，可作為SCRC鋸齒狀病變的特異性標記物。OBrien等[9]報道，除SA外，ACP、HP中均存在較高的BRAF突變，表明BRAF突變是結直腸癌鋸齒狀腺瘤成癌途徑的早期分子事件。以往研究認為BRAF和KRAS突變具有互相排斥性，是相互獨立的遺傳事件，Nagasaka等[10]報道9%的SCRC存在BRAFV600E突變，31%的SCRC存在KRAS突變，兩者從不在同一腫瘤中出現，表明BRAF不依賴于KRAS而獨立地參與SCRC的發展進程。BRAF是近年才發現的一種與腫瘤相關的基因，它在腫瘤的發生、發展中能否發揮著獨立作用，能否作為一個新的診斷標記和治療靶點還未確定。

1.3 C-crbB-2基因

C-crbB-2基因是一種細胞來源的癌基因，定位于染色體17q21，正常情況下處于非激活狀態，參與調節細胞的生長、分化，突變后構象發生改變以致調控失常，刺激細胞無控制地增殖、分化，最終惡性轉化。一些研究報道C-crbB-2最常見的突變類型是20外顯子插入突變A775-G776 ins YVMA，在人類腫瘤中C-crbB-2突變率很低，在結腸癌中僅為0.6%～5%[11]。Half等[12]研究顯示，SCRC中C-crbB-2突變與分化程度相關，高分化癌表達率明顯低于低分化癌。肖秀英等[13]研究發現，SCRC中C-crbB-2蛋白在淋巴結轉移灶中陽性表達水平明顯高于原發灶，認為C-crbB-2的陽性表達與SCRC的侵襲性生物學行為相關，可作為評估SCRC臨床預后的生物學指標。檢測C-crbB-2突變狀況，可為SCRC篩選高危轉移人群及評估預后狀況提供有效的參考指標，指導個體化治療方案的制定。

2 抑癌基因

抑癌基因又稱抗癌基因，激活后抑制細胞的增殖、生長，具有抑癌作用；失活后抑癌作用減弱甚至消除，導致癌變。在腫瘤的形成中抑癌基因的失活比癌基因的激活更為重要。

2.1 結腸腺瘤樣息肉病基因

結腸腺瘤樣息肉病基因（APC）定位于染色體5q21，研究認為APC的致癌機制與APC-β-連環素-T細胞因子（APC-β-catenin-Tef）通路有關，β-catenin進入核內與Tef結合形成復合物，啟動基因轉錄，誘導與細胞增殖相關基因的表達，突變后導致胞內β-catenin降解障礙而大量蓄積，促進腫瘤細胞增殖癌變。APC突變是結腸癌從正常黏膜向腺瘤轉變中發生最早的基因，且貫穿于整個癌變始終，胚系細胞突變是FAP發病的分子病理基礎，體細胞突變是SCRC發病的主要誘因，這一結論早已得到研究證實。APC有21外顯子，第15外顯子5端存在一個突變密集區（MCR），被視為突變熱區，在SCRC中APC基因15外顯子MCR區體細胞突變率為35.9%～65.5%[14-15]。唐衛中等[15]研究報道，SCRC中APC基因MCR區段的突變率為37.5%，突變隨著淋巴結的遠處轉移而明顯增高，認為該區域是中國人散發性大腸癌APC突變的熱區，與SCRC發病密切相關，與國外報道[16]相似。研究證實APC突變形成提前的終止密碼，導致APC蛋白呈“截斷”的改變，是腫瘤的致病因素。張鑫等[17]研究寧夏地區SCRC中APC第15外顯子特定區域的突變率為43.1%，其中截短型突變占77%，提出APC是寧夏地區SCRC的常見病因基因，以截短型突變為主。由此可見，在SCRC患者中檢測APC突變對SCRC的早期診斷及干預治療有重要的參考價值。

2.2 p53基因

p53基因定位于染色體17p13.1，是細胞生長周期中的一個負調節因子，具有阻止細胞周期運行、抑制細胞生長、誘導細胞程序性凋亡等生物學功能，突變后失活，負調節功能受到抑制，發揮癌基因作用，促進腫瘤的發生、發展。p53含有11個外顯子，突變位點多集中于第5～8外顯子，與人類腫瘤相關性最高的抑癌基因，關于p53在結腸癌中突變率從22%～70%國內外報道不一[18]。Aizat等[19]對SCRC中p53基因突變篩查分析，認為p53突變是誘發SCRC的重要基因，可作為評估SCRC預后預測因子。胡江輝等[20]檢測散發性結腸癌、癌旁及對應正常組織中p53突變的表達情況，發現癌組織及距癌灶3～9 cm的癌旁組織中p53陽性表達率高于距癌灶≥10 cm的結腸組織，提出突變型p53參與了SCRC的形成過程。徐艷松等[21]研究顯示，SCRC中p53突變率為35.4%，且所有突變均為體細胞雜合子突變，未見胚系突變，提出后天因素是誘發p53突變的主要原因。總之，SCRC中KRAS的突變狀態的檢測，有助于提高診斷的準確性，正確地指導個體化治療。

2.3 乳腺和卵巢癌易感基因

乳腺和卵巢癌易感基因（BRCA1）定位于染色體17q21，是乳腺癌、卵巢癌的特異性抑癌基因。和其他抑癌基因一樣，在正常情況下對細胞生長、增殖起負調控作用，抑制細胞的生長、增殖，突變后導致細胞異常分化、過度增殖，惡性轉化。BRCA1可發生多形式多位點的突變，目前公認的4個突變熱點是外顯子2的185缺失AG，外顯子11的1294缺失40、4184缺失4，外顯子20的5382插入C，共占整個胚系突變的28%[22]。在散發性乳腺癌和卵巢癌患者中BRCA1突變率高達50%～100%，而SCRC中報道少見。楊文杰等[23]檢測SCRC中BRCA1第2、11、20外顯子的突變中均未檢出Ashkenazi猶太婦女的185delAG、3232A-G、5382insC突變，也未檢測出其他突變，認為此突變可能存在種族或地域差異，對中國人SCRC的發生影響不大。

3 錯配修復基因

錯配修復基因（MMR）既非癌基因，也非抑癌基因，是另一類與腫瘤相關的基因。MMR是一類與堿基錯配反應修復有關的基因，它不同于癌基因和抑癌基因的對細胞的增殖、生長具有直接作用，而是通過特異地識別及修復DNA復制過程中產生的錯誤，降低基因自發性突變，間接抑制腫瘤的發生。

hMLH1和hMSH2分別定位于3q21-23和2q21-22，是細胞內DNA堿基錯配修復的兩個主要功能基因，突變后導致錯配修復功能缺失，不能及時識別和修復突變的基因，導致基因突變率增高，細胞癌變風險增加。目前發現9個與人類腫瘤相關的MMR，以hMLH1和hMSH2突變頻率最高，共占MMR突變的80%以上。hMLH1有19個外顯子，hMSH2有16個外顯子，目前確切的突變熱點未見報道。陶衛平等[24]檢測SCRC患者外周血中hMLH1 45位點基因多態性，發現hMLH1 45位點C-C基因型頻率明顯高于普通人群，提出該基因突變可能是我國的SCRC易感基因。報道SCRC中hMSH2第8外顯子的T/G突變，頻率為6.7%[25-26]。Gu等[27]研究報道，SCRC中存在DNA錯配修復系統的異常，主要表現為hMLH1、hMSH2的低表達或缺失，使癌變組織修復功能的受損，促進腫瘤形成。總之，MMR的異常表達功能缺失引發一系列癌基因和抑癌基因突變是腫瘤的進程中的一個重要因素。

4 結語

SCRC的發生、發展是多基因協同作用累積的結果，其發病率高、病程迅速，是臨床治療效果最差的惡性腫瘤之一。近年來，由于基因靶向藥物的興起，使SCRC的治療有了突破性進展，所以基因突變狀況的檢測對降低患者的漏診率和死亡率，提高生存質量具有實際意義。但在SCRC中一些相關基因的確切生理功能和致病機制尚未完全清楚，還需要大樣本、大規模的深入研究，為SCRC發病的闡明分子機制提供新的理論證據，為挖掘SCRC潛在的分子標識提供新的靶點，給SCRC患者帶來新的希望。

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（收稿日期：2017-10-20）