肺癌易感基因的研究进展

彭 华

肺癌是全世界最常见的癌症死亡疾病。首都医科大学宣武医院胸外科主任、中国胸外科肺癌联盟主席支修益教授指出，到2017年，中国肺癌发病率已经上升到80万例，而死亡人数已经达到70万例；中国每年癌症死亡人数接近 300万，其中肺癌死亡人数接近70万[1]。然而其确切发病机制目前尚不明确，减少烟草吸入有助于降低肺癌发生率。随着医学发展，人们对肺癌的研究不断深入，发现肺癌的家族遗传性基因参与了其发生、发展过程，并且是多个基因共同作用所致。

1 ATM基因与肺癌的关系

共济失调毛细血管扩张突变（ataxia-telangiectasia mutated,ATM）是肿瘤抑制基因，其与细胞周期的调控、细胞凋亡、细胞损伤修复密切相关。由共济失调毛细血管扩张突变基因（ATM基因）突变所引发的扩张症（ataxia- telangiectasia,A-T）是一种较罕见的遗传病。ATM基因定位于染色体1lq22～q23，全长184 kb，编码序列12 kb，内含子100～11 000 bp，有66个外显子，外显子长度243～634 bp。ATM基因是与DNA损伤识别有关的重要基因，在信号转导和修复中发挥重要作用，尤其是 DNA双链断裂（DSBS）。ATM蛋白是磷酸肌醇3-激酶（PI3）的成员，蛋白一旦激活，可以磷酸化使细胞周期停滞、细胞凋亡。因此，ATM基因的遗传变异可能导致蛋白质结构和功能变化，并作为表明个体易患癌症的重要因素。Kim等[2]检测了ATM基因的4个多态性位点，只有IVS62+60G〉A与肺癌易感性相关，且A等位基因携带者患肺癌风险高于与G等位基因携带者。ATM基因rs189037位点存在于ATM基因启动子中，DNA启动子序列的变异可能会改变或调节多种蛋白DNA相互作用，研究表明，该位点可能由于启动子的调节功能而调节ATM蛋白活性[3]。Liu等[4]在中国汉族人群中应用TaqMan real-time PCR法，分析研究了 852名健康人和患病人的 ATM 基因rs189037（G＞A）位点多态性，结果表明，rs189037（G＞A）多态性AA基因型与A等位基因在中国汉族人口与肺癌的易感性有相关性。

2 脆性组氨酸三联体（FHIT）基因与肺癌的关系

FHIT基因是抑癌基因，编码序列含组氨酸三联体。FHIT基因全长约500 kb，由10个外显子组成，其中5～9外显子组成长约500 bp的开放阅读框架（open reading frame,ORF），该基因的表达通过诱导细胞凋亡和抑制肿瘤细胞的增殖来抑制肿瘤细胞。自噬是分解代谢途径，其中细胞质蛋白和细胞器被隔离在液泡中并传递溶酶体来进行降解和再循环，自噬也可以使细胞死亡。FHIT蛋白在非小细胞肺癌中诱导自噬，并且通过这种自噬在体内外以蛋白依赖性方式阻止细胞凋亡，抑制自噬可能是增强FHIT基因在治疗非小细胞肺癌中的效果中提供了新的希望[5]。李春阳等[6]对临床30例肺癌患者样本组织的研究，其中有8例患者的临床肿瘤组织中是存在易感性，根据数据统计分析癌旁组织中无统计学意义。FHIT基因启动子序列甲基化率高于正常的健康组织；其中癌旁组织与正常组织比较启动子在肺癌中甲基化率增高，表明FHIT基因启动子与肺癌的发生存在相关性[7]。Tomizawa等[8]利用免疫组化方法对临床 105例肺癌组织进行检测，其结果显示，其中36例组织中FHIT基因蛋白明显降低，经后期随访，蛋白表达低的患者后期预后效果较差，表明FHIT基因与肺癌患者的预后效果存在一定关系。

3 p16基因与肺癌的关系

p16基因是一个抑癌基因，其主要功能是调节细胞周期，当发生突变或插入时，会引起细胞发生癌变。该基因位于人类染色体9P21上，全长85 bp，由2个内含子和3个外显子组成。p16基因在多种肿瘤中发现缺失或突变，在肺癌中最容易出现甲基化。Lei等[9]非小细胞肺癌p16表达呈下调状态，p16缺失对早期肺癌有明显影响，从而判定 P16蛋白的表达与肺癌发生发展可能存在相关性。华丛书等[10]采用免疫组化SP法检测76例NSCLC组织和癌旁正常组织中P16蛋白的表达，并分析P16蛋白表达的差异，结果发现32例（42.11%）P16蛋白表达出现阳性，显著低于癌旁正常组织（阳性表达 59例，77.63%）；不同病理组织分级、肿瘤分化程度、临床TNM分期和淋巴结转移情况，非小细胞肺癌组织中P16蛋白水平差异有统计学意义。

4 MDM2基因与肺癌的关系

MDM2是一种抑癌基因，位于染色体12 q 13～14上，广泛存在于人体正常组织器官中，如肺、肝、骨骼肌等，其中骨骼肌中含量最高，可阻断 P53介导的肿瘤抑制因子转录反式激活，将 P53从细胞核运送至细胞质，并使P53多泛素化。MDM2基因参与许多细胞增殖和凋亡途径，并通过小分子抑制MDM2蛋白的作用来发挥抗肿瘤作用。Weng等[11]通过对临床117例样本对照研究中发现，其中31例样本中发现MDM2基因剪接变体，42%吸烟患者存在MDM2选择性剪接，且这种剪接发生概率与肺癌的发生密切相关。Han等[12]发现MDM2 SNP309位点与肺癌发生有关，且基因型G/T或G/G基因型携带者的预后与肺癌发生机制可能与其存在相关性。Eymin等[13]采用Western blotting方法对192例肺癌组织样本进行检测，结果发现60例样本MDM2蛋白过度表达，而且据统计阳性率为31%。并对这60例样本再次用免疫组化的方法进行检测，发现蛋白高表达患者有效率为35.8%，显著高于低表达患者，并有不同程度 MDM2异构体的存在，从而说明 MDM2基因位点与肺癌发生可能存在相关性。

5 磷酸酶及张力蛋白同源物（PTEN）基因与肺癌的关系

PTEN是一种有效的肿瘤抑制基因，位于染色体10q23.3区，是由403个氨基酸残基组成的蛋白质，有1 209个核苷酸，包括9个外显子和8个内含子，全长200 kb。据报道，PTEN基因在人类癌症中经常缺失或突变，其中包括肺癌、乳腺癌、胃癌、前列腺癌等。目前已报道 PTEN可抑制细胞增殖，促进细胞凋亡并通过下调肺腺癌A549细胞中PI3K/AKT/人端粒酶逆转录（hTERT）途径诱导细胞周期停滞。在肺癌细胞中，PTEN基因异常表达较为频繁，通过对40例肺癌细胞组织进行研究，发现PTEN基因的缺失或基因破坏与肺癌预后不良有关。Yanagawa等[14]运用 Western blotting方法，检测发现肺癌细胞株（H292、A549）的PTEN蛋白表达明显降低，且高分化组明显高于低分化组，无淋巴结转移。Hollander等[15]研究发现PTEN蛋白表达与肺癌预后密切相关，表达阴性患者较阳性患者生存时间短，说明 PTEN基因表达与肺癌发生可能存在相关性。

6 血管内皮生长因子（VEGF）基因与肺癌的关系

VEGF基因结构位于染色体6P21.3，全长28 kb，编码VEGF的基因长约1.4万个碱基对，由8个外显子和7个内含子交替构成形成的VEGF家族。Sullivan等[16]运用RT-PCR法，对收集的170例肺癌人群和健康人群血液样本进行检测，结果发现肺癌患者血液中VEGF基因rs2010963、rs2071559位点扩增阳性表达率高，再利用回归分析法统计分析得出两位点与肺癌的发生存在显著相关。基因多态性位点+405C、460C/T，Bi等[17]通过免疫组化法影响蛋白的转录或表达，从而影响肿瘤发生、发展和预后。Zhang等[18]通过定量逆转录-PCR和免疫组织法学检测VEGF蛋白表达，发现76例（69.9%）肺癌组织中观察到 VEGF蛋白高表达，而且表达水平与肺癌中淋巴结转移显著相关。高峰等[19]通过病例对照研究方法，发现河北地区汉族人群VEGF-460T/C单核苷酸多态性与肺癌的发病风险存在相关性。

肺癌的发生发展受多基因多因素影响，为了进一步筛选出肺癌的候选基因，分析其与肺癌遗传易感性的关系，对研究者明确肺癌的发生以及预防和治疗起到很好的作用。目前研究者已掌握了部分基因的发生和调控规律，但是针对不同基因对肿瘤的影响还需要进一步研究。随着分子生物学及基因靶向治疗技术的不断成熟，这将无疑使人们对肺癌的发生、发展、诊断及治疗带来新的希望，并对临床新药的开发以及临床合理用药指导提供新的依据。