C-erbB-2与KRAS NRAS基因突变在结直肠癌中的研究进展

潘理会， 张志勇， 李春辉

(1.华北理工大学基础医学院， 河北 唐山 063000 2.承 德 医 学 院， 河北 承德 067000 3.河北省唐山市工人医院， 河北 唐山 063000 4.承德医学院附属医院， 河北 承德 067000)

C-erbB-2与KRAS NRAS基因突变在结直肠癌中的研究进展

潘理会1，2， 张志勇1，3， 李春辉4

(1.华北理工大学基础医学院， 河北 唐山 063000 2.承 德 医 学 院， 河北 承德 067000 3.河北省唐山市工人医院， 河北 唐山 063000 4.承德医学院附属医院， 河北 承德 067000)

C-erbB-2； KRAS NRAS基因突变； 结直肠癌

结直肠癌(Colorectal Cancer，CRC)是常见的消化道恶性肿瘤。研究表明，抗EGFR单抗的治疗疗效与C-erbB-2和KRAS、NRAS基因型密切相关。靶向药物的治疗有效性受C-erbB-2和KRAS、NRAS基因状态的影响，现就C-erbB-2与KRAS、NRAS基因突变在结直肠癌中的研究进展进行综述：

1 原癌基因C-erbB-2

1.1 原癌基因C-erbB-2的结构与生物学特性：原癌基因c-erbB-2它定位于17号染色体q11-21上，原癌基因c-erbB-2还被称为neu及HER-2基因，其编码分子量为185kD，其结构同表皮生长因子受体(EGFR)蛋白的氨基酸排列顺序具有50%左右的同源性，因此C-erbB-2与EGFR二者具有相同的蛋白激酶活性，并在控制细胞得分裂及分化中起着非常重要的作用[1，2]。

在许多肿瘤中都可以检测到C-erbB-2基因的扩增及过度表达，有研究认为C-erbB-2基因的促癌作用的基本机理是C-erbB-2基因抑制细胞的凋亡，促进肿瘤新生血管形成以及增加肿瘤细胞的侵袭力有密切关系[3]。

1.2 C-erbB-2基因与结直肠癌：结直肠癌的发生、发展经历由正常肠上皮-上皮内瘤变(低级别上皮内瘤变与高级别上皮内瘤变)-癌转移的发展过程，而高级别上皮内瘤变为公认的癌前病变，其癌变与否主要取决于细胞的增殖与凋亡的动态平衡，近年来，有研究报道原癌基因c-erbB-2与抗凋亡基因产物与结直肠癌的发生、发展关系密切，并且在高级别上皮内瘤变向癌的转化过程中发挥着至关重要的作用[4]。有研究显示结直肠癌中c-erbB-2基因的扩增程度较正常大肠粘膜高，在结直肠癌中随着结直肠癌组织学分级程度的加重，c-erbB-2基因扩增也逐渐的向低、高拷贝转移，结直肠癌组织学分级越低，该基因的扩增越强，这说明，C-erbB-2基因的扩增在一定程度上反映着结直肠癌的分化状态及生物学行为，也就是说结直肠癌的恶性转化有赖于c-erbB-2基因活化[1，4]。另外，还有研究发现，c-erbB-2基因的扩增在有远处转移者明显强于无远处转移者，因此提示，结直肠癌远处转移与c -erbB-2基因扩增相关，结直肠癌中c-erbB-2基因明显扩增者侵袭和转移的能力强，提示结直肠癌患者预后不良，这也证明了c-erbB-2基因的扩增可作为结直肠癌患者预后的重要参考指标，具有重要的临床意义[2]。有的学者用免疫组化法检测结直肠癌中 cerbB-2基因产物在的表达，其阳性率为52%，其中强阳性率为20%，癌旁组织仅为7.6%，提示在正常组织细胞中c-erbB-2存在并发挥着一定的调控作用，而其被激活后则导致癌变并促进癌的发生、发展[5]。

2 KRAS

2.1 KRAS基因的结构与生物学功能：RAS基因是表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)信号通路中的关键靶点在CRC演变过程中发挥重要作用[6]，与肿瘤发生有关的RAS基因家族成员有三种即分别定位在 11、12和 1号染色体上的HRAS、KRAS、NRAS基因，KRAS基因又称p21基因，其是编码为21kD的RAS蛋白。在RAS基因家族中，KRAS基因与恶性肿瘤的发生以及发展具有密切关系，在正常生理状态下通过分子开关调控细胞生长的信号传导通路，然而当其发生异常改变而影响细胞的信号传导通路时阻止细胞凋亡的发生，从而使细胞持续过度的生长，当细胞内的信号通路的改变导致了KRAS基因突变时，这就使该基因发生了永久的活化，因此导致正常的RAS蛋白不能产生，进而使得细胞内信号传导通路发生改变，这就导致了细胞失控以及过度增殖，进而导致癌症的发生、发展[7]，同时KRAS基因的突变还可以促进肿瘤细胞血管的生成，从而促进肿瘤细胞的过度生长，以及浸润和转移。

Ohta M等[9]的研究证实KRAS基因还是细胞内的信号传导通路"下游区"的一种信号传导组件蛋白，它对细胞的生长、分化等功能有重要的作用。

KRAS基因分为是野生型和突变型，正常情况下，当正常细胞受到来自外界的刺激后激活了EGFR等信号传导通路，KRAS野生型被具有活性的EGFR短暂的活化，从而导致被活化的KRAS激活该信号传导通路中的下游信号的组件蛋白，从而使KRAS快速失活，在正常情况下KRAS激活以及失活效应是受调控的，而KRAS突变型蛋白则可导致蛋白功能异常改变，在无EGFR活化信号刺激的情况下仍处于激活状态，那么它的功能状态则不可控，就导致肿瘤的持续增殖，继而导致肿瘤的发生、发展[8]。

2.2 KRAS基因与结直肠癌：高静等[10]报道966例中国结直肠癌患者KRAS基因突变率为38.8%，并且认为KRAS基因在女性患者的右半结肠的突变率高，并且与患者的年龄有关，也有研究认为KRAS基因突变率为40.4%，突变易发生女性患者，与其它病理特征无相关性。

有研究证明携带有KRAS基因的结直肠癌患者对抗EGFR，也就是说不是所有携带KRAS(野生型)基因的患者都能从抗EGFR的治疗中获益，仍有50%的KRAS基因(野生型)患者不能从抗EGFR的治疗中获益[11]，在 EGFR下游的 RAS/RAF/MAPK和 PI3K/ AKT/mTOR的信号传导通路中存在NRAS、BRAF等一些其他突变基因，NRAS基因与KRAS基因一样同属于RAS家族，在国外有研究报道NRAS基因在结直肠癌中的突变率为2.7%，突变频率在远端结直肠癌较高，而在Irahara等[12]的报道中NRAS基因在结直肠癌中的总突变率约为为2%左右，突变易发生在患者的左半结直肠以女性多于男性，有的学者研究表明NRAS基因在结直肠癌中的总突变率高于国外结直肠癌的总突变率，在野生型的KRAS基因中NRAS基因的突变率约为7%左右，这就说明即使是结直肠癌患者检测到了野生型KRAS基因突变为，仍有约7%左右的概率由于NRAS突变而导致对靶向治疗无效[13]。

有研究通过检测结直肠癌患者外周血中的游离的DNA KRAS基因的突变，也有的学者通过提取结直肠癌患者血中游离的DNA并通过检测Globin基因来确定它的存在，通过RE-PCR检测KRAS基因突变，并与病理组织学检查结果进行比对分析结果二者无统计学上的意义，同时研究还发现12密码子有两种突变的方式，即GGT突变为GAT和GGT突变为GTT，同时还发现KRAS基因突变与结直肠癌发生的部位无关，与结直肠癌组织的分化程度无关，同时与结直肠癌组织的病理分期无关，与结直肠癌患者有无淋巴结转移无关，也与结直肠癌患者的发病年龄无关，由此可得出结直肠癌患者血中可以检测出结直肠癌源性的血浆游离DNA的结论，检测结直肠癌患者血中游离的 DNA KRAS基因突变检测方法简便、具有可重复性，同时也可作为病理活检前的初筛具有重要的临床意义。

3 NRAS

3.1 NRAS基因结构与生物学特性：NRAS是RAS基因家族中的成员之一，同人的早幼粒细胞性白血病关系密切。RAS基因的突变包括点突变和基因的扩增，而点突变的密码子又以第11、12、13、59、61常见，其中最为常见突变的密码子为12密码子，而NRAS的突变则多发生在密码子61。这些密码子编码的氨基酸是Ras蛋白和GAP非常重要的作用位点。突变还使得Ras-GTP处于持续的激活状态，从而导致肿瘤细胞的无限增殖以及促进肿瘤的转移。NRAS和KRAS基因同属于RAS蛋白家族的成员，且在EGFR信号转导通路及该通路下游其他蛋白的调节中亦具有重要作用。

3.2 NRAS突变与结直肠癌：有文献报道，NRAS突变(第2和3号外显子突变)在结直肠中则较少见，发生率约为1%～6%。有的学者采用Taqman-ARMS的检测方法检测了100余例结直肠癌患者组织中KRAS、NRAS两个基因突变的情况。结果显示KRAS基因总的突变率是40%左右，其中有近30%左右检测到了外显子2的第12密码子有突变，近13%左右检测到了KRAS基因外显子 2的第 13密码子发生了突变。NRAS基因总的突变率约为4%左右，其中外显子2的第12密码子发生了突变，有近1%的外显子2的第13密码子发生了突变，有近2%左右的外显子3的第61密码子发生了突变，尽管在结直肠癌组织中KRAS基因的突变率较NRAS基因突变率高，但NRAS基因突变率仍需引起重视。德国肿瘤医学会调查小组2013年研究表明，对于结直肠癌患者，只检测KRAS是不够的，还应检测NRAS。NRAS在c-erbB-2信号传导通路及下游其他蛋白的调解中有重要作用。联合检测KRAS、NRAS只有野生型KRAS、NRAS基因的患者建议使用EGFR靶向药物治疗。

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A【doi】10.3969/j.issn.1006-6233.2017.01.059

1006-6233(2017)01-0171-03

河北省承德市科技局课题，(编号：20142030)；2014年河北省医学科学研究重点课题暨河北省政府资助优秀临床人才基金，(编号：ZL20140103)

张志勇