错配修复基因在HNPCC中的研究进展

遗传性非息肉性大肠癌(hereditary non-polyposis colorectal cancer,HNPCC)是一种常染色体显性遗传病,约占大肠癌的5%～15%[1].临床特征多为发病年龄早,以右半结肠为主,常伴有同时和异时结肠原发癌及结肠外肿瘤.该类病人虽然预后较好,五年生存率高于散发的结直肠癌,但对放化疗的敏感性较差.对HNPCC的诊断目前主要是根据国际协作组制定的临床标准,即Amsterdam标准[2]进行:①三个亲属患结直肠癌,其中一个为其余二个的一级亲属;②二代以上受累;③其中一个病人在50岁以前被诊断为结直肠癌 ;④排除家族性腺瘤性息肉病(FAP).该标准严格强调家族史,由于有时家族史的资料缺乏可靠性或难以获取,这样使很多HNPCC不能得到诊断.而且,应用Amsterdam标准诊断HNPCC的约为1%.目前为止,已克隆出6种人类基因的突变与HNPCC相关:hMSH2、 hMLH1、 hPMS1、 hPMS2、 hMSH3和 hMSH6.这些基因的缺陷分别为50%～60%、30%、5%、5%[3,4～8].而hMSH3、hMSH6 常与hMSH2伴发生突变.本文仅就近年来在此癌的错配修复基因研究方面的进展概述如下.

错配修复在DNA双链断裂修复中的作用

DNA双链断裂(DNA double strand breaks,DSBs)是严重的DNA损伤之一,细胞中主要存在两种DSBs的修复途径,同源重组和非同源末端连接.错配修复(mismatch re-pair,MMR)通过纠正在DNA复制和重组过程中产生的碱基错配和插入/缺失错配维持基因组的稳定性.MMR还可招募同源重组中的关键因子,阻止同源重组中异源双链形成重组以及纠正非同源末端连接中形成的错配,因此错配修复参与DSBs的修复并发挥重要作用,保证了修复的准确性.本文综述了错配修复和DNA双链断裂修复的机制,并探讨了错配修复在DNA双链断裂修复中的作用.

错配修复蛋白在DNA双链断裂修复中的作用

DNA双链断裂(DSBs)是严重的DNA损伤之一,近年来受到人们广泛的关注.错配修复(MMR)系统广泛存在于生物体中,是细胞复制后的一种修复方式,通过矫正在DNA复制和重组过程中产生的碱基对错配和小的核苷酸插入或缺失而保持基因组的稳定性.研究发现MMR系统在DSBs修复中起着重要的作用,MMR蛋白通过与同源重组(HR)和非同源末端连接(NHEJ)修复相互作用参与DSBs修复.本文重点关注MMR通路几种关键蛋白在DSBs修复中的作用.

013 遗传性和散发性结肠癌发生中的微卫星不稳定性和错配修复蛋白表达

错配修复蛋白hMSH2、hMLH1在涎腺粘液表皮样癌中的表达

目的:探讨人类错配修复基因2 the human mutS homolog 2 (hMSH2)人类错配修复基因1human mutL homolog l (hMLH1)在涎腺粘液表皮样癌(salivary gland mucoepidermoid carcinoma-SMEC)表达水平及临床病理意义.重点研究人类错配修复基因2和人类错配修复基因1与目标肿瘤发生的相关性.方法:采用HE染色方法筛选共计47例典型病例,采用免疫组织化学染色分析37例SMEC、10例正常组织涎腺中hMSH2、hMLH1的表达水平,结合计算机辅助高清晰图像分析处理技术做出综合评价.结果:hMLH1的表达与SMEC分化呈负相关(P＜0.05);hMLH1的低表达或表达缺失在低分化的SMEC中较普遍,在中分化和高分化中表达逐步增强;hMSH2的表达与SMEC分化不相关(P＞0.05).结论:hMSH2、hMLH1异常表达与涎腺黏液表皮样的发生、演进存在相关性,以hMLH1、hMSH2为切入点为涎腺黏液表皮样癌治疗与预防提供参考依据.

DNA错配修复、染色体不稳定和肿瘤的关系

DNA错配修复系统可以识别并纠正DNA复制过程中出现的错误.保证基因组的稳定性和完整性.错配修复系统缺陷可能导致遗传物质发生突变,引发恶性肿瘤.肿瘤患者经常表现出染色体不稳定,具体表现为微卫星不稳定性和杂合性缺失.本文就DNA错配修复、染色体不稳定和肿瘤之间的联系予以综述.

幽门螺杆菌对AGS细胞DNA错配修复基因表达的影响

目的体外观察幽门螺杆菌对AGS细胞DNA错配修复(mismatch repair,MMR)基因蛋白和mRNA表达的影响,以确定不同疾病来源幽门螺杆菌对MMR基因表达的影响是否存在差异.方法 AGS细胞分别与5株分离自胃癌和5株分离自胃炎患者的幽门螺杆菌共培养.逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)和Western印迹法检测hMSH2和hMLH1基因mRNA和蛋白表达,同时以肠道致病性大肠杆菌作为细菌对照.结果胃炎菌株和大肠杆菌基本不影响hMLH1和hMSH2基因mRNA和蛋白表达,而所有胃癌菌株都能下调hMLH1和hMSH2基因mRNA和蛋白表达.结论胃癌菌株与胃炎菌株对胃癌细胞MMR的影响存在差异,提示部分幽门螺杆菌菌株可能通过损害细胞MMR功能促进胃黏膜上皮细胞内DNA突变累积,增加幽门螺杆菌长期感染时胃癌发生的危险性.

转化生长因子β1和Smad7在胃癌组织中的表达

胃黏膜上皮肿瘤是常见的恶性肿瘤之一,有关其发生机制的研究多集中于癌基因和抑癌基因的突变和错配修复[1].转化生长因子β1(transforming growth factor betal,TGFβ1)信号转导障碍,可导致自身免疫性疾病和肿瘤等[2].我们设想胃黏膜TGFβ1信号转导通路障碍可导致肿瘤的发生、发展.有研究报道胰腺肿瘤中Smad7高表达,其可抑制TGFβ1信号通路,在反馈调控中起关键作用.Smad7在正常胃黏膜中无表达[3,4].

hMLH1和hMSH2蛋白在肝细胞癌中的表达及意义

本研究采用免疫组织化学法,对DNA错配修复(MMR)系统中2个主要基因hMLH1和hMSH2在肝细胞癌(HCC)中的表达状况进行了检测和相关指标分析,以进一步了解MMR路径在HCC发生中的可能作用.

基因不稳在Barrett食管癌变过程中的意义

基因不稳在肿瘤发生中起重要作用.这种基因不稳可分为两种不同形式,即染色体不稳和微卫星不稳(MSI).在前者,由于染色体不稳,使染色体大片段丢失、易位和重排,导致大量异倍体细胞;而在后者,由于错配修复基因突变,使单核苷酸水平突变率增加,导致广泛的MSI.近年,线粒体基因组不稳(mtMSI)在肿瘤发生中的作用开始受到关注,细胞核微卫星不稳(nMSI)和mtMSI共同构成了肿瘤发生的分子基础.

微卫星不稳定性在结直肠癌中的研究进展

微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)是指由于复制错误造成的微卫星重复的数目改变,其发生机制为错配修复缺陷.结直肠癌患者中有15％ ～20％为MSI高的患者.根据美国国家综合癌症网络发布的新相关指南,建议对所有结直肠癌患者均使用聚合酶链反应法或免疫组织化学法进行MSI/错配修复检测.错配修复蛋白是诊断Lynch综合征的关键分子标志物.MSI高的结直肠癌患者的预后相对较好,但MSI高的Ⅱ期患者无法自氟尿嘧啶辅助化疗中获益.目前已见有抗程序性死亡受体-1单克隆抗体治疗MSI高的转移性结直肠癌患者疗效较好的报告,但此结论仍需得到大型临床试验的确认.

肝癌基因组不稳定性的研究现状与展望

肝细胞癌(HCC)是十大恶性肿瘤之一,发生机制仍不十分清楚.研究证实,HBV和HCV感染以及黄曲霉霉素B1污染食物的摄入是HCC发生的主要病因.

TS表达与MMR状态联合检测在结直肠癌预后中的研究进展

胸苷酸合成酶(thymidylate synthetase,TS)是5-Fu (5-fluorouraci)发挥抗代谢作用治疗胃肠道恶性肿瘤的重要作用靶点,TS mRNA及蛋白表达与5-FU类药物的敏感性和抗药性密切相关.DNA错配修复MMR蛋白缺乏可以引起微卫星不稳定(microsatellite instability,MSI).MSI亚型与5-FU类药物的疗效及结直肠癌患者预后相关.目前,将TS表达或MMR状态单独作为结直肠癌预后因子仍存在争议,因此联合检测TS表达与MMR状态来判断结直肠癌患者预后的研究受到越来越多的关注.

构建体外错配修复功能分析模型及其在人类结直肠癌细胞株及肿瘤组织中的应用

目的构建体外错配修复(mismatch repair,MMR)功能分析模型,应用于人类结直肠癌细胞株及肿瘤组织,分析其整体的MMR功能状态;并与微卫星稳定性(microsatellite stability,MSS)检测结果比较,评价这两种检测方法在结直肠癌基础研究和临床诊断治疗中的价值.方法以噬菌体M13mp2为材料,以lacZα为报告基因,构建含有单碱基错配及双碱基缺失的异源双链DNA分子;以其为待修复模板和细胞株TK6(作为MMR功能完整表型)共同组成体外MMR功能分析模型.提取结肠癌细胞株Lovo及1例遗传性非腺瘤病性结直肠癌(hereditary non-polyposis colorectal cancer,HNPCC),1例散发性直肠癌(sporadic rectal cancer,SRC)肿瘤组织的总蛋白,经大T抗原依赖性SV-40 DNA复制证实其生物学活性保持良好后与构建成功的异源双链DNA共同作用,通过作用前后噬斑的变化,计算修复效率,从而了解其错配修复系统功能状态.采用国际FHNPCC合作小组推荐的5个位点分析细胞及病人正常及肿瘤组织的微卫星稳定性.结果TK6细胞株微卫星稳定,对双碱基缺失del(2)的修复效率超过60%,对单碱基错配G·G的修复效率超过50%;而Lovo细胞株微卫星不稳,对双碱基缺失del(2)的修复效率低于20%,对单碱基错配G·G的修复效率低于10%.1例HNPCC病人肿瘤组织的修复效率与Lovo相比差异无显著性,其MMR功能丧失,其微卫星高度不稳(MSI-H).1例散发性直肠癌病人肿瘤组织修复效率与Lovo相比差异有显著性,仍具有MMR功能,其微卫星稳定(MSS).结论体外错配修复功能分析模型可以直接评价待测样本MMR系统的功能状态,敏感性高,结果可靠,对家族史不明确的结直肠癌病人的诊断和分类具有重要的意义;但操作复杂,费时较长.微卫星检测结果与功能分析相吻合,说明国际合作组织推荐的5个位点具有良好的检测敏感性,且技术成熟,方便快捷,适用于临床诊断与治疗.两者协同作用,对结直肠癌发病机制的研究,分类标准的制定并指导临床诊断和治疗都有深远的意义.

微卫星不稳定性与胃癌的发展

DNA错配修复(MMR)缺陷与许多癌症的发生有关.细胞MMR缺陷会导致广泛的遗传突变及肿瘤的发生和发展.MMR缺陷肿瘤的一项重要诊断学特征为核苷酸重复区域高突变率的累积,这些突变即微卫星不稳定性(MSI).现就近年来国内、外关于MSI与胃癌发生、发展的研究进展综述如下.

遗传性非息肉病性结直肠癌的研究进展

遗传性非息肉病性结直肠癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)是一种常染色体显性遗传性肿瘤,外显率高达80%～85%,约占所有大肠癌的5%～15%.与一般散发性大肠癌相比,它在临床表现、病理学检查和遗传背景上都有着独特的特征,其诊断主要根据临床与家系表征而定.

幽门螺杆菌感染患者胃癌及癌旁组织中hMSH2蛋白的表达特点

胃癌是消化道常见的恶性肿瘤,幽门螺杆菌(helicobacter pylori,Hp)作为第1类致癌因子[1],与胃癌的发生发展密切相关,但其分子机制尚不完全清楚.hMSH2是人类错配修复(MMR)基因之一,主要功能是通过其蛋白产物识别复制后错配修复的碱基并启动错配修复反应,其表达异常可引起肿瘤的发生.为此,我们探讨了Hp感染对hMSH2在胃癌组织中表达的影响,以进一步明确hMSH2基因在胃癌发生中的作用和Hp诱发胃黏膜癌变的可能机制.

错配修复基因MSH3rs26279、MSH5rs2075789、MLH3rs175080和MSH6rs1042821对肝细胞癌发病的预测作用

目的 探讨错配修复基因(mismatch repair,MMR)对肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)发病风险的预测作用.方法 采用以医院为基础的病例对照研究方法,将HCC患者组做病例组,良性肝肿瘤患者为对照组.收集入院时间为2012年10月～ 2014年5月就诊和治疗的226例肝细胞癌和308例良性肝肿瘤患者的临床病理资料、组织DNA.应用“美国应用生物公司”开发的SNaPshot技术,也称小测序法,对MSH3rs26279、MSH5rs1150793、rs2075789、MSH6rs1042821、MLH3rs175080、PMS1rs5742933和PMS2rs1059060,6个基因的7个位点进行基因分型.运用非条件Logistic回归分析MSH3、MSH5、MSH6、MLH3、PMS1和PMS2基因型在两组中分布频率的差异.结果 MSH3rs26279AG和GG基因型;MSH5rs2075789 AA基因型;MLH3rs175080AA基因型均增加了肝细胞癌的发病风险(均有P ＜0.05);MSH6rs1042821 CT基因型(OR =0.716,95％ CI:0.497 ～0.942)降低了肝细胞的发病风险;尚未发现MSH5rs1150793、PMS1rs5742933和PMS2rs1059060位点与肝细胞癌的发病关联(均有P＞0.05).结论 错配修复基因MSH3、MSH5MLH3和MSH6可能与肝细胞癌的发病有关联,其rs26279、rs2075789、rs1042821位点的多态性对肝细胞癌的发病有预测作用.

结内非霍奇金淋巴瘤编码区单碱基重复序列分析

目的在结内非霍奇金淋巴瘤(NHL)中进行编码区单碱基重复序列长度变化分析及其与DNA错配修复相关性的研究.方法收集活检所得51例结内非霍奇金淋巴瘤和9例淋巴结反应性增生的冷冻标本,并分离基因组DNA,通过荧光PCR法扩增,应用全自动DNA测序仪和GeneScan 3.1软件进行片段分析,观察编码区单碱基微卫星位点TGF-βRⅡ、IGFⅡR、BAX、hMSH3和hMSH6大小的变化.结果仅1例T-淋巴母细胞性淋巴瘤出现TGF-βRⅡ长度变化,无其它异常.结论结合前期BAT-26和BAT-25的分析结果,微卫星不稳定性和编码区单碱基重复序列变化在结内NHL中都较少见.

散发性错配修复缺陷大肠癌的临床及分子生物学特征

目的:探讨散发性大肠癌中表现微卫星不稳定性(microsatellite instability,MSI)大肠癌的临床病理和分子生物学特征.方法:79例未接受术前抗肿瘤治疗的大肠癌根治术组织收入研究,分析14个微卫星位点、K-ras基因和TGFβ-RII基因异常.结果:30/79例(38%)大肠癌显示不同程度MSI.11/79(14%)显示高度MSI(≥3 个位点),其中9例(81%)显示TGFβ-RII基因(A)10处的框架移位,而只有1/10(10%)肿瘤带有K-ras基因突变,这组患者有较好预后的倾向;低度MSI肿瘤在≤2位点中显示MSI,其分子生物学特征与非MSI肿瘤无差异.结论:肿瘤示高度MSI的患者,其临床病理及分子生物学特征与HNPCC相似,并有较好预后的倾向.应在诊治过程中注意鉴别这组患者,积极治疗.