关键词：结肠直肠癌；分子生物学；进展
分类号： R735.3+ 4； Q786 文献标识码： C
文章编号： 1007-9424(2000)01-0046-02
THE RECENT ADVANCE IN THE MOLECULAR BIOLOGY STUDY IN COLORECTAL CARCINOMA ▲
结肠直肠癌的分子生物学研究已进行了很长时间，已知涉及结肠直肠癌肿瘤发生和发展的有：①细胞周期调节因子，如细胞周期素激酶(CDK)抑制物基因p21；②原癌基因，如c-erB2、c-met等； ③抑癌基因，如p53、APC、DCC基因；④生长因子和细胞因子，如可溶性白细胞介素2(sIL-2)、上皮生长因子及其受体(EGF、EGFR)；⑤与肿瘤浸润和转移有关的因素，如粘附分子、E-选择素和E-钙粘着蛋白(E-cadherin)、nm23转移抑制基因、血管生长因子和基质金属蛋白酶MMP-2等。现仅就近年来发现的与结肠直肠预后有关的分子生物学研究结果简述如下。
1 DNA错配修复基因
近来，发现DNA错配修复(mismatch repair,MMR)基因在结肠直肠癌的发病中起着重要的作用〔1〕 ，在遗传性非息肉性结肠直肠癌(HNPCC)发病中尤然。MMR基因主要有hMSH2、hMLH1、hPMS1及hPMS24类。突变后机体不能及时修复DNA复制错误，致细胞恶化。在绝大部分HNPCC患者和10%～15%的散发性结肠癌患者中，发现其DNA中存在由于错配基因突变所致的微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)存在，被称为复制错误阳性(RER+)表型，细胞分子带有该表型的患者预后较好。错配修复基因突变可引致转化生长因子β受体Ⅱ(TGF-β-RⅡ)和胰岛素样生长因子Ⅱ受体(IGF-Ⅱ-R)基因突变和失活。TGF-β-RⅡ介导TGF对细胞生长和增殖起作用，抑制肿瘤细胞的生长，TGF-β-R基因主要位于染色体3p22 ，突变后可导致肿瘤细胞出现生长过度，但这种突变表型是可以逆转的。而IGF-Ⅱ-R介导IGF作用，调节细胞增殖和分化，能促进细胞凋亡。IGF-Ⅱ-R基因突变引起细胞过度生长恶变。
现已知微卫星不稳定性还与BAX基因、次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)、E2F-4基因等的重复序列变化和突变有关。
2 APC和DCC基因〔2〕
结肠腺瘤性息肉病基因(APC)是一种抑癌基因，基因突变会引起家族性腺瘤性息肉病和结肠直肠癌变。Gryfe等〔3〕 发现APC基因中含I1 307 k突变子的犹太人，其结直肠癌的发病率为对照组的1.5～1.7倍，且发病年龄提前。与不含该突变子人群相比，平均每个患者结肠腺瘤数和腺癌数更多。癌缺失基因(DCC)与腺瘤进展为腺癌的过程有关，也是一种抑癌基因。Saito等〔4〕 分析23例结肠直肠癌中，DCC基因含量低于邻近的正常粘膜。肿瘤标本中DCC蛋白阴性的患者更易于复发，其5年生存率为58.3%，而DCC蛋白阳性患者为91.0%。多因素分析显示DCC蛋白的表达是决定结肠直肠癌患者预后的一个独立因素。
结肠直肠癌中最常见的其他杂合性等位基因缺失位点被定位在第18号染色体长臂(5q)、第17号染色体短壁(17p)和第18号染色体长臂上(18q)，这些可能是p53基因、APC和DCC基因的位点。Takanishi等〔5〕 的研究提示，17p等位基因丢失与肿瘤的侵袭性有关。他还证实多数结肠直肠癌至少存在一个等位基因缺失，发生在染色体17和18上的频率高，越是晚期肿瘤其等位基因缺失的频率越高。
3 p53抑癌基因
正常的p53蛋白能维持细胞的遗传稳定性。当细胞内基因受到损伤时，p53蛋白会诱导细胞凋亡；如果p53蛋白功能丧失，受损伤的细胞就会生存下来，增加了细胞的遗传不稳定性，核内基因扩增细胞染色体倍体发生改变，促进肿瘤的发生和发展〔6〕 。p53抑癌基因与肿瘤患者的预后有内在联系，它是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的一种基因，位于人17号染色体短臂(17p13.1 )，全长约16～20kb。现已有p53基因治疗应用于结肠直肠癌,如Spitz采用复制缺陷的腺病毒Ad5/CMv/p53感染p53突变的结肠直肠癌细胞系SW620和KM1214，感染后的细胞生长受到显著抑制。Shaw还在MT-1调控的野生型p53基因转染人结肠癌细胞系EB，通过诱导凋亡使已建立的裸鼠肿瘤消退〔7〕 ，为恶性肿瘤的基因治疗奠定了实验基础。
4 nm23基因
nm23基因是一种肿瘤转移抑制基因，在多种肿瘤中表达异常或失活，与肿瘤的转移潜能密切相关，在信号传递、细胞增殖和分化的调节过程中也起重要作用。Cheah等〔8〕 用单克隆抗体技术研究了141例结肠直肠癌患者标本，发现nm23的表达与肿瘤的分期呈负相关，但同患者的5年生存率、肿瘤细胞分化程度、发病年龄和性别无明显相关性。Tabuchi等〔9〕 亦有同样的发现。
5 BCL2原癌基因和BAX基因
对BCL2原癌基因在人体淋巴瘤和造血系统恶性肿瘤中的细胞转化作用有较多的研究。Pereira等〔10〕 在80例结肠直肠癌观察了p53和BCL2的表达，见30%p53阳性和8.8% BCL2阳性，分析提示p53阳性者肿瘤分化良好较多，侵犯浆膜者较少，存活者也较多；而BCL2阳性者有类似的结果。BAX基因位于染色体19q13.3 ～19q13.4 ，与BCL2促细胞存活作用相反，能促进细胞凋亡。基因突变后致细胞凋亡作用丧失。Strum等〔11〕 分析了41例伴肝转移的结肠直肠癌患者的中位生存期，发现BAX蛋白高表达者为53.6个月，低表达者为35.4个月。根据多参数回归分析，认为BAX基因可作为判断预后的一个独立因素。
6 粘附分子和血管生长因子
粘附分子是指由细胞产生，存在于细胞表面，介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质之间相互接触和结合的一类分子。粘附分子大多为糖蛋白，少数为糖脂，与肿瘤的发展和转移有关〔12〕 。E-钙粘着蛋白介导上皮细胞之间的粘附，结构变化后可引起肿瘤细胞浸润和转移。对一组57例标本研究发现〔13〕 ，在正常细胞膜上E-钙粘着蛋白分布规则，而仅46%的肿瘤细胞中见有粘附素存在，E-钙粘着蛋白低表达的肿瘤细胞分化更差。Texas大学Anderson癌肿中心曾对淋巴结阴性的27例Duke′sB期结肠癌切除标本作血管计数和血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和浸润细胞核抗原(PCNA)测定〔14〕 ，随访中位期23.5个月时已有8例发生转移，复发病例和无复发或转移者的肿瘤血管数(每视野0.739mm2 中的血管数乘以200)分别为32.8±3.4和19.6±1.0(P<0.01)，VEGF分别为2.37±0.26和1.57±0.01(P<0.01)。可见肿瘤血管计数和VEGF表达较高者有远处转移可能，虽无淋巴结转移，术后应加用辅助化疗。PCNA和bFGF表达与肿瘤复发则无相关性。
7 其他
可溶性磷脂酶A2(sPLA2)基因能修饰APC基因，其突变后引起FAP和小肠息肉〔15〕 。结肠直肠息肉中的sPLA2基因含量明显多于正常组织，但sPLA2表达过度致前列腺素合成增加，结肠直肠癌发生率升高。
近来，有人发现血清中组织蛋白酶B及其分子前体水平与Duke′s分期呈正相关，其血清中浓度越高，患者预后越差〔16〕 。
在HNPCC患者中，由于遗传缺陷，可使端粒酶活化，端粒酶影响染色体的合成，基因突变致肿瘤发生〔17〕 。
8 小结
直肠结肠癌的分子生物学研究多数尚处于实验阶段，有的可供临床上判断预后之用。结肠癌基因治疗的研究进展也很快，如野生型p53蛋白可通过调控Cipl基因表达产生21kDa蛋白，可有效地抑制有丝分裂酶活性而使细胞分裂停止在G1 /S期，以便使细胞有足够的时间进行修复(遭受放化疗的损害)，如损伤不能修复，则野生型p53能诱导细胞凋亡，从而保证有病变倾向的细胞不能继续存活。其它的基因治疗有：细胞因子基因、单克隆抗体基因、病毒导向的酶解药物前体疗法(VDEPT)等。但这些研究尚有待于深入探索和继续研究，为今后结肠癌治疗开辟一个新途径。
作者简介：张延龄(1927年-)，男，浙江人，教授，胃肠胆胰外科。
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收稿日期：1999-09-09 , 百拇医药