探討結(jié)直腸癌與DNA錯配修復(fù)基因hMSH2的關(guān)系

1、討論結(jié)直腸癌與DNA錯配修復(fù)基因hMSH2的關(guān)系【關(guān)鍵詞】討論結(jié)直腸癌DNA錯配修復(fù)基因hSH21hSH2基因構(gòu)造和功能hSH2是第一個被別離到的人類錯配修復(fù)基因,該基因與細(xì)菌的utS同源,位于2p2122,其基因DNA全長約79kb(不包括啟動子),DNA全長3111bp,有16個外顯子，并含有2727bp的開放閱讀框架,翻譯后編碼一種由909個氨基酸組成的蛋白質(zhì)2;hSH2蛋白在錯配修復(fù)過程中通過核苷酸聚合酶而起作用,它失活后可引起復(fù)制錯誤的累積,從而引起突變表型。Kldner等3發(fā)現(xiàn)有一種與細(xì)菌utS基因同源的人類錯配修復(fù)基因hSH2,位于染色體2,D2S123標(biāo)志物的附近。將突變的hS

2、H2克隆入E.li可以引起基因標(biāo)志物突變率的增加。最后,他們說明26名散發(fā)的結(jié)直腸癌患者中的7名包含(A)n二重重復(fù)復(fù)制,且該7位患者中的2位有hSH2基因突變。核苷酸錯配發(fā)生于三種情況:即DNA的物理損傷、DNA復(fù)制過程中核苷酸的錯誤摻入以及基因重組。DNA聚合酶偶然能催化不能與模板形成氫鍵的錯誤堿基的摻入,這種復(fù)制錯誤通常由聚合酶35的校對功能立即予以糾正,再開場下一個核苷酸的聚合反響。在某些特殊條件下,DNA聚合酶將極少的錯誤堿基遺留在DNA鏈上而未予以糾正,因此,DNA的錯誤修復(fù)必須有RS參與,它在修復(fù)過程中高度特異的識別錯配堿基,并在此根底上對其進(jìn)展雙向切出,此時(shí)同樣也依賴于DNA復(fù)

3、制時(shí)模板鏈和新生鏈的甲基化程度的差異。錯配修復(fù)反響既可修復(fù)DNA復(fù)制過程中出現(xiàn)的堿基錯配,又可消除由于含簡單重復(fù)序列的同源序列間遺傳重組出現(xiàn)的不配對序列,這樣可有效的防止DNA復(fù)制過失的產(chǎn)生。2hSH2基因在結(jié)直腸腫瘤中的突變在散發(fā)性結(jié)腸癌患者細(xì)胞中檢測到有DNA復(fù)制過失陽性(RER+)的出現(xiàn),一般散發(fā)性結(jié)腸癌患者DNA中RER陽性檢出率約為10%16%,并且在一些具有微衛(wèi)星DNA不穩(wěn)定的散發(fā)性結(jié)腸癌患者細(xì)胞中亦篩查出有R基因突變的存在。Thibdeau等10用位于染色體5、8、15、17、18上11個微衛(wèi)星位點(diǎn)測508例SRSI30%為輕度RER+，30%為重度RER+，結(jié)果：重度RER+S

4、R為16.1%，輕度RER+為21.3%，RER-SR為62.4%。分析RER+表型與患者臨床病理特征的關(guān)系，輕度RER+SR患者其臨床病理特征與RER-SR患者相似；重度RER+SR與其他兩型相比，腫瘤患者多為女性，腫瘤多位于近段結(jié)腸、為二倍體腫瘤、發(fā)病年齡較低及多處于Duks分期的后期。對其中188例SR用免疫組化技術(shù)研究hSH2，hLH1表達(dá)情況，結(jié)果顯示，RER-SR129/188及輕度RER+SR17/188，hSH2，hLH1蛋白表達(dá)均正常，42例重度RER+SR中，3890%例hSH2正常，而缺乏hLH1表達(dá)，2例正常表達(dá)，僅2例hSH2不表達(dá)，認(rèn)為hSH2表達(dá)異常在重度RER+

5、SR的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。當(dāng)一個家族所具備的臨床病理特點(diǎn)17越多,發(fā)生HNP的可能性越大。再此應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,要重視R基因檢測在診斷中的作用,即使只具有一個特點(diǎn)17的家系也是如此。假如一個家系具有三項(xiàng)特點(diǎn)17以上,或一個家系有3人具有特點(diǎn)17,即為HNP高危家系,應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)展R基因突變分析。由于突變分析技術(shù)要求較高,操作比擬繁雜,花費(fèi)也大,因此如何選擇基因分析的病例就顯得非常必要。一般認(rèn)為,對低危家系的結(jié)直腸癌先行SI檢測,然后再對SI+病例進(jìn)展突變分析。2.3結(jié)直腸腺瘤和潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)直腸癌R基因的突變導(dǎo)致R系統(tǒng)的缺陷,可引起廣泛的體細(xì)胞突變和DNA復(fù)制錯誤,R功能缺失也可導(dǎo)致一些抑癌基

6、因突變率的增加和突變的積累而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生18。周琪等19發(fā)現(xiàn)hSH2基因蛋白陽性表達(dá)率從正常組織、腺瘤不典型增生、腺瘤癌變到腺癌逐漸降低,提示在腺瘤階段已經(jīng)有R的基因的突變或功能異常,并隨其惡性程度的增加,R基因的突變頻率也逐漸升高。提示R基因的突變,尤其是hSH2的突變可能是結(jié)直腸癌發(fā)生的早期事件之一。結(jié)直腸腺瘤不但在HNP中發(fā)生,而且有很多證據(jù)說明HNP即發(fā)生于腺瘤根底上。HNP相關(guān)腺瘤與其他腺瘤有明顯不同,可以是單發(fā),也可以是多發(fā),組織學(xué)上多為絨毛狀腺瘤,常表現(xiàn)為明顯的異型性,可迅速由腺瘤開展為腺癌,因此亦稱為侵襲性腺瘤(aggressiveadena)。有關(guān)分子生物學(xué)研究亦支持HNP

7、相關(guān)腺瘤具有侵襲性的觀點(diǎn)。大部分HNP腺瘤存在基因不穩(wěn)定性,檢測腺瘤SI是發(fā)現(xiàn)HNP的有用方法。由于近來HNP有關(guān)基因的鑒定,我們可對基因攜帶者進(jìn)展分子遺傳學(xué)診斷,這將使高危人群的數(shù)量減少一半。Russell等20發(fā)現(xiàn)錯配修復(fù)缺陷造成的微衛(wèi)星DNA重復(fù)序列數(shù)不穩(wěn)定與HNP由腺瘤向癌惡性轉(zhuǎn)變有關(guān)。腺瘤階段,微衛(wèi)星DNA重復(fù)序列數(shù)改變的比例明顯低于癌階段。這說明大多數(shù)HNP在良性的腺瘤階段已有部分基因向不穩(wěn)定開展,微衛(wèi)星DNA重復(fù)序列數(shù)改變速率越快,腺瘤惡變的可能性就越大。潰瘍性結(jié)腸炎個體結(jié)直腸癌發(fā)生率比一般人群高20倍。Kern等21證明微衛(wèi)星DNA重復(fù)序列數(shù)的不穩(wěn)定在潰瘍性結(jié)腸炎的異形區(qū)和結(jié)腸

8、癌細(xì)胞中都存在。人類hSH2基因中一個內(nèi)含子剪接位點(diǎn)的堿基T被替代后,會大大增加8年以上潰瘍性結(jié)腸炎患者癌變的可能性。akell等22在38例UAR中發(fā)現(xiàn),有1例(2.4%)存在hSH2蛋白表達(dá)缺失,該例亦表現(xiàn)高程度的SI。王赫等24在研究中發(fā)現(xiàn),潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)直腸癌(UAR)組織中hSH2蛋白的缺失率很高,為50%(4/8)。盡管在潰瘍性結(jié)腸炎伴不典型增生(UD)組織中hSH2蛋白的缺失率為0,但有4例(1例為重度不典型增生,3例為中度)hSH2蛋白的表達(dá)強(qiáng)度很弱,提示在UAR癌前病變組織中可能有hSH2基因轉(zhuǎn)錄程度的下降,從而影響hSH2蛋白的表達(dá),使之不能充分發(fā)揮其修復(fù)錯配DNA的功能,產(chǎn)生DNA復(fù)制錯誤,導(dǎo)致基因變異,癌基因激活或抑癌基因失活,組織發(fā)生癌變。目前UAR的發(fā)生開展過程中的分子生物學(xué)變化仍不清楚,還需要進(jìn)一步研究和探究。3hSH2基因前景與問題在實(shí)際臨床開展結(jié)直腸癌基因診斷的工作中,一般多將腫瘤細(xì)胞微衛(wèi)星DNA不穩(wěn)定檢測作為錯配修復(fù)基因主要包括hSH2、hLH1遺傳性突變分析的初篩指標(biāo)。由于結(jié)直腸癌的發(fā)生與錯配修復(fù)基因親密相關(guān),且錯配修復(fù)基因異常者患結(jié)直腸癌的危險(xiǎn)性明顯增高,因此,對結(jié)直腸癌集中的家族進(jìn)展錯配修復(fù)基因檢測可以確定致癌的風(fēng)