赵江涛,胡大为(.承德医学院,河北承德 067000;.承德医学院附属医院肿瘤外科)
乳腺癌居女性恶性肿瘤发病率的首位,每年全球约40 万人死于该病,且发病率逐年上升。大量研究表明,癌基因肿瘤抑制基因的异常与乳腺癌的发生、发展密切相关。乳腺癌的癌变过程中,相关基因改变具有重要的诊断和预后价值[1]。在与乳腺癌有关的指标研究中,P53癌基因蛋白是判断原发性乳腺癌的较好指标[2]。原癌基因Her-2是一种跨膜的酪氨酸生长因子受体,它的过度表达在乳腺癌中的研究最为深入,是肿瘤发展的早期事件;Ki-67是一种与细胞周期相关的蛋白质,是近几年来多数研究认为能有效评估肿瘤细胞增殖活性的重要标记物[3];PTEN基因是1997年继P53基因之后人类肿瘤中最常发生突变的抑癌基因,在乳腺癌中低表达是乳腺癌常见的事件[4]。现将相关的研究进展综述如下。
1.1 p53的简介 p53基因位于人类第17号染色短臂上,全长约20kb,基因组有11个外显子,是编码有392个氨基酸组成的相对分子量为5.3×103的核磷蛋白。p53基因分野生型和突变型,前者能抑制多种癌基因,如ras、myc等的转化活性,从而被认为是一种抑癌基因,它能诱导终末分化,维持基因稳定,触发衰老和诱导细胞凋亡,是负生长调控因子;而突变型不但没有抑癌功能,还能抑制野生型p53的活性,从而引起细胞的转化,促进细胞癌变[5]。
1.2 p53基因与乳腺癌的研究进展 众多研究表明,p53基因突变、缺失或失活是多种肿瘤的发生的原因,并主要发生在突变型的p53。近几年来研究发现,p53与细胞凋亡的调控有密切关系,野生型p53的功能就像“分子警察”监控着细胞的基因组完整性,如果细胞DNA受损,p53基因产物积累,诱导细胞进入G1静止期,启动修复系统进行修复。若修复失败,p53基因产物可诱导凋亡来触发细胞死亡,组织具有癌变的倾向的基因突变细胞产生。而突变型的p53失去对细胞的监视功能,不能引起细胞增殖的停滞或凋亡,使细胞带着受损及错配的DNA进入S期,结果是细胞基因不稳定而发生基因突变和染色体畸变,最后发生癌变。P53蛋白作为转录因子,通过阻止细胞复制和发动细胞凋亡来保持基因稳定性,维持细胞正常生长,抑制恶性增殖,对细胞生长起负调节作用。若该基因由于突变,丢失或重排而失活,细胞可能发生恶性变。国内外学者对乳腺癌突变型p53表达研究发现,表达阳性的乳腺癌与其组织分级和乳腺癌的高度浸润生长存在明显相关性,p53基因产物的表达与乳腺组织分级有明显的相关性,分级1级的乳腺癌p53表达率37.5%,2级为60%,3级为82.4%,随分级的增高,其p53表达量也增高,突变后的p53可能在细胞DNA复制合成和细胞增殖中起重要作用。p53表达阳性的肿瘤的S期细胞明显高于p53表达阴性患者。通过对患者的随访发现,不论淋巴结有无转移,p53阳性对生存期、发病期、转移期都是很重要的,但无显著差异[6]。p53蛋白阳性可提示:淋巴结阴性的患者具有早期复发的可能性。ER阳性乳腺癌的细胞一般分化好,发展慢;ER阴性的患者则分化差,侵袭性强,恶性度高。p53蛋白表达与临床分期、淋巴结转移呈正相关。p53可作为判断患者预后的有效指标[7]。
2.1 Her-2的简介 Her-2位于17号染色体长臂,是编码分子量为185KD的跨膜糖蛋白,由胞内酪氨酸激酶结构域、跨膜区和胞外结构域三部分构成,是组成具有蛋白酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,属于表皮生长因子受体家族的成员[8]。到目前为止,还没发现与其直接结合的配体,与其它受体结合成异二聚体后能发挥信号转导的功能,与不含Her-2的二聚体相比其信号更强[9]。另一方面,Her-2的异二聚体使表皮生长因子在细胞膜过度表达,加速了细胞的增殖,导致肿瘤形成和生长加快[10]。
2.2 Her-2基因与乳腺癌的研究进展 Her家族调节正常的乳腺的生长和发育,但Her-2的过度表达与乳腺癌有关。1987年,Slamon等[11]在一项对189例乳腺癌患者的研究中,首次报道了原癌基因Her-2的扩增,并指出由于该基因多拷贝的性质导致肿瘤易复发和临床预后差。1990年后,在对Her-2表达大规模的实验研究发现,Her-2过度表达是乳腺癌重要的预后和预测分子标记物,其意义仅次于腋窝淋巴结阳性数。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多倍体有关,与肿瘤雌激素受体及孕激素受体表达呈负相关[12]。临床实践中有20%-30%乳腺癌可检测到Her-2基因扩增。这些Her-2过度表达的乳腺癌患者往往表现为生存率低,肿瘤恶性程度高,病情进展快,易发生淋巴结转移。这是由于Her-2基因常与如下的生物学有关:细胞增殖增加,细胞生存,侵袭性和转移性抗原活性增加[13]。总之,Her-2扩增的乳腺癌倾向于早期复发,且患者生存期短。检测Her-2是否高表达对于患者的预后判断,治疗方案的选择具有重要意义。
3.1 PTEN的简介 抑癌基因PTEN是1997年由3位研究者在染色体10q23克隆到的一个基因。定位于10q23.3,含9个外显子,8个内含子,其mRNA长度为5.5kb,产物为PTEN蛋白,由1209个核苷酸编码的403个氨基酸构成。它在第122-123位氨基酸序列,符合络氨酸磷酸化酶和络氨酸双特异磷酸化酶的催化中心同源序列,并有一段氨基酸序列与细胞骨架蛋白tensin同源,是至今发现的第一个具有磷酸酯酶活性的抑癌基因。
3.2 PTEN基因与乳腺癌的研究进展 PTEN的抑癌机制可能为:(1)体外实验显示,PTEN蛋白的磷酸酯酶活性可使磷酸化的苏氨酸和酪氨酸残基去磷酸化,与细胞内信息传递有关,参与细胞生长、凋亡等调控途径。野生型PTEN可通过抑制MAPK细胞信号传导途径抑制肿瘤生长,促使其凋亡[14]。在体外和动物实验发现,其表达降低可促使乳腺细胞癌变。(2)PTEN有一段与tensin同源序列,tensin是一种细胞骨架蛋白,参与细胞与细胞外基质粘附。实验表明,PTEN具有tensin类似功能,对细胞移动有抑制作用,PTEN失活或突变有助于肿瘤细胞浸润和转移的发生。马银斌等[15]研究显示,PTEN在48%(73/151)的乳腺癌表达丧失,且与淋巴结转移和ER相关,而与肿瘤分级、分期、复发、PR无关。在乳腺癌中表达下降机制可能为:(1)PTEN基因发生超甲基化。(2)PTEN基因发生LOH(杂合性丢失)。Salvesen等研究发现,LOH发生在30%-40%乳腺癌中,但体细胞内源性突变<5%。LOH与年龄、淋巴结转移、分级相关,提示预后较差[16]。
4.1 Ki67的简介 Ki67抗原是1983年由Gerdes等[17]发现的是一种增殖细胞的核抗原,分子量为345 000及395 000,其功能与有丝分裂密切有关,在细胞增殖状态中作为标记抗原,是细胞增殖的表现,在分裂表达增加,M期达到高峰,因而被认为是细胞增殖的中重要标记物。它仅在周期增生的核中表达,而在其它细胞不表达,在G0期细胞中无此抗原。因此,G0期细胞中无Ki67表达。作为在核中表达的双分子蛋白,Ki67被广泛应用在测定各种肿瘤的增殖活性,也是影响肿瘤预后的因素。
4.2 Ki67基因与乳腺癌的研究进展 Ki67抗原是细胞增殖相关蛋白,仅在增殖细胞核中表达,被认为是较理想的检测细胞增殖活性的指标,用于指导乳腺癌的治疗。国外一些报道[18]也认为,Ki67的表达对乳腺癌的预后判断有重要价值。李梅等[19]研究p53、Ki67的表达对乳腺癌组织的表达及其意义,结果Ki67在乳腺癌组织和癌旁组织中表达分别为66.67%、5.00%,两者比较有显著差异。Ki67的表达与年龄、肿瘤大小无显著性相关,而与肿瘤组织分级、淋巴结转移有显著相关性。说明Ki67与乳腺癌的发生、发展及预后密切相关。张继涛等[20]研究Ki67、Survinvin基因在乳腺癌的表达及其与C-erB-2基因的关系,结果显示乳腺癌组织中Ki67阳性率为74%,Ki67表达与乳腺癌临床分期有关,随临床分期的递增,Ki67的阳性率明显增在,具有统计学意义;Ki67的表达与患者的年龄、肿瘤的大小均无相关性,而与淋巴结的转移有相关性。肿瘤淋巴结转移是与肿瘤细胞增殖活性密切相关的,Ki67抗原是与增殖细胞相关的核抗原,故Ki67抗原表达水平高者易出现乳腺癌淋巴转移。有报道[21]Ki67蛋白表达阳性达率达79.3%,且与乳腺癌淋巴转移明显相关。
乳腺癌的发生、发展是一个多因素、多步骤逐渐累积的过程,其中涉及到多个癌基因,抑癌基因形成一个网络,在乳腺癌的发展过程中相互作用,相互协同。除上述基因外,还有FHIT基因、WTI基因、P27基因等,FHIT基因主要是与乳腺癌侵袭、转移相关,WTI基因在乳腺癌的的作用还有待于进一步研究,P27基因主要与乳腺癌TNM分期晚、淋巴结转移、局部复发等相关。因此,应该在对某单一个基因的基础上进行多个相关基因之间的相互联系的研究,更好地从分子水平上阐述它们之间的联系、肿瘤发生的机制,这样是对乳腺癌的发生、预后会有更深层的认识。
[1]Silva JM,Donzalez G,Gonzalez R,et al.Presence of tumor DNA in plasma of breast cancer patients,clinico-pathological correlation[J].Cancer RES, 1999,59(9):3252-3256.
[2]马捷,孙国平.p53基因与乳腺癌的相关性[J].医学综述,2006,11(2):112-113.
[3]金增霜,李积德.Ki67、P53、Her-2在乳腺癌中的表达及其相关性[J].医学信息, 2010,23(1):278-280.
[4]郑刚,魏玲,左文述.抑癌基因在乳腺癌的研究进展[J]中华肿瘤杂志,2007,14(17):1350-1353.
[5]Fontanini G,Boldrini L, Calcinal A,et al.Thrombospondin and messenger RNA espression in breast cancer:Relationshi with p53 alterations, angiongenic growth factors,and vascula density[J].Clin Cancer Res,1999,5(3):156-158.
[6]Sickles E.Breast imaging: from 1965 to the present[J]Radiology,2000,215(1):1-16.
[7]陈容,龚水根,张伟国.乳腺癌分子水平的影像学研究进展[J].国外医学-临床放射学分册,2003,26(2):89-92.
[8]鲍炜,裘秀春.HER2分子与肿瘤靶向治疗[J].医学分子生物学杂志,2006,3(2):129-132.
[9]Iivaninen E,Nelimarkka L,Eleenius V,et al.Angiopoietin regulated recruitment of vascular muscular smooth muscle cell by endothelialderived heparin binding EGF likegrowth factor[J]Faseb J,2003,17(12):1609-1621.
[10]鲍炜,裘秀春.HER2分子与肿瘤靶向治疗[J].医学分子生物学杂志,2006,3(2):129-132.
[11]Slamon DJ,Clark GM,Wong SG,et al,human breas cancer:correlation of relap se and survial withampli fi cation of th HER-2neu oncogene[J]. Science, 1987, 235(4785):177-182.
[12]韦思羽,冯震博.HER-2基因在乳腺癌研究的进展[J].当代医学,2010,16(15):14-16.
[13]Zhou B,Hung M.Dysregulation of cellular singnaling by HER-2 nue in breastcancer[J].Semin Oncol,2003,30(16):38-48.
[14]Weng LP, Smith WM, Brown JL,et al.PTEN inhibit insulinstimulated MEK/MAPK activation and cel growth by blocking in human breast ancer [J].Oncogene 2002,39(12):345-458.
[15]马银斌,吴诚义.乳腺癌基因研究近况[J].重庆医学,2003,32(7):938-940.
[16]Anonymous.Adjust Systemic treatment for breast cancer met analyesd[J].Lancet,1989,1(8629):80-81.
[17]刘刚,俞薇薇.EBV、ki67、ERK1在乳腺癌中的表达及其相关性[J].实用临床医学,2008,9(3):129-130.
[18]Tan PH,Bay BH,Yip G ,et al.Lummunohistochemical detectio of Ki67 in breast cancer correlates with transe rjptionna regulation of genes relatead to apoptosis and cell death[J].Mo Pathol,2005,18(3):374-381.
[19]李梅,陈芸,张立娟,等.survivin、p53、ki67在乳腺癌的表达及其意义[J].实用癌症杂志,2007,22(2):156-158.
[20]张继涛,周文学.surviin、ki67基因在乳腺癌组织中的表达及其与cerb-2基因的关系[J].齐齐哈尔医学院学报,2008,29(4):408-411.
[21]陆光明,李宇清,梅开勇.C-cerbB-2、P53、ER、PR在乳腺癌中的表达及临床意义[J].国际医药卫生导报,2008,14(23):12-16.