【doc】6号染色体杂合性丢失和肿瘤

【doc】6号染色体杂合性丢失和肿瘤 6号染色体杂合性丢失和肿瘤 国外医学遗传学分册2002年第25卷第5期?273? HPV感染状态亦无相关性.由此作者认为,在宫颈 腺癌中DCC达与粘膜组织类型密切相关. 作为目前发现的最长的人类肿瘤抑制基因, DCC基因在结直肠肿瘤发生发展中发挥的作用已 引起广大研究者的注意.然而,DCC基因在女性生 殖系统肿瘤中作用的研究在国内尚未开展,以求明 确其结构,功能,表达异常与失活机制还需更深入 的研究.DCC基因与妇科肿瘤的诊断,治疗,转移及 预后的相关性还需进一步的证实,不仅可以从分子 生物学,作用机理上对DCC基因了解得更透彻,而 且在肿瘤的病因学及实际临床工作中也具有重要 的指导意义j 参考文献 L—I一_ VogelsteinBeta1.NEnglJMed,1988,319:525—530 E2iFearonEReta1.Science.1990,247:49—56. [31ChoKReta1.Genomics.1994.19:525.531. r4,ReaseMAet"f.CancerRes,1994,54:4493—4501. [j:NarayananReta1.Oncogene.1992.7;553—561. 6:KlingelhutzAZeta1.Oncogene,1995,10:1581—1586. r7'HedrickLeta1.GenesDev.1994.8:I174—1183. [83SchmittCAeta1.BrJCancer.1998,77:588—594. [97ChuongCMeta1.DevBiol,1994.164:383—397. [1O]OokawaKeta1.IntJCancer,1993,53:382—387. [11]KatoM,hoYela1.Cancer,199677:1729—1735. [12]KongXTeta1.CancerRes,1997,57:3772—3778. [13]EkstrandBCeta1.Oncogene,1995,11:2393—2402. [14]SaegusaMeta1.Cancer,2000.82:571—578. [15]BellDA,ScullyR.Cancer.1994.73:18591864. [16]ChuongCMeta1.DevBio1.1994.164:383—397. Ll7JEnomotoTeta1.Cancer,1995,71:462—467. [18]HohneMweta1.CancerRes,1992,52:2616-2619. [19]hobFeta1.IntJCancer,1993,53:260—263. [2O:GaoXeta1.CancerRes,1993,53:2723—2727. [21]TapperJeta1.CancerRes,1998.58:2715—2719. [22]PereHeta1.CancerRes,1998,58:4274—4276. [23jLassusHeta1.AmJPathology,2001.159:35—42. [24]JenJeta1.NEnglJMed,1994.331:214-221. [25]Inoue.ra1.ClinCancerRes,1998.4:973—977. [26SatoTeta1.CancerRes.1991.5l:5l18—5122. [27]ClibyWeta1.CancerRes,1993,53:2393—2398. [283TakakuraSeta1.GeneCBromosomeCancer,1999,24:264— 271. [29]Chenevix—TrenchGeta1.Oncogene.19【)2.7:1059—1065. [3O]RonnettBMeta1.MolPathol,1997.10:38—46. [31]GimaTeta1.IntJCancer,1994.57:48O一485. [32KatoHeta1.BrjCancer.2000.82:459—466. [33]SaegusaM,OkayasuI.BrJCancer.1999.80:51—58. 6号染色体杂合性丢失和肿瘤 沈宇清综述张建琼谢维审校 (东南大学医学院生物学教研室,江苏南京210009) 摘要:6号染色体是肿瘤杂合性丢失好发的染色体之一,是参与肿瘤发生发展机制的重要染色体.本文通过对几种不同 肿瘤中6号染色体杂合性丢失的分析,阐述了几个频繁丢失的"热点"区域,并探讨 了它们与肿瘤发生发展的关系. 关键词:6号染色体;杂合性丢失;微卫星多态分析技术 中图分类号;R730.2文献标识码:A文章编号:1001—1048(2002)05—0273—04 抑癌基因与原癌基因同是一类调控细胞生长 和分化的基因,它起负调控作用,抑制细胞进入增 殖周期.促进细胞成熟,朝向终末分化和凋亡.抑癌 基因具有"隐性"特征,只有当两个等位基因同时丢 失或突变失活时,才能使细胞转化.杂合性丢失现 象(1ossofheterzygosity,LOH)是由于细胞分裂过 程出现多位点染色体事件:如染色体丢失或有丝分 裂过程中重组,或是位点限制事件如基因转化,点 收福日期:2001一lO—l5 作者简介:沈宇清(i976一).女.在读硕士研究生 突变或等位基因失活造成突变的癌基因处于纯合 状态.这种纯合状态是功能上的定义,在相关等位 基因位点也许是纯合,杂合或半杂合状态,但实际 上两个肿瘤抑制基因的等位片段都失活,细胞完全 失去抑癌基因的正常功能,可能导致肿瘤发生. IOH是肿瘤细胞中多条染色体,多个位点杂合性 丢失,而6号染色体在卵巢癌,乳腺癌,胃肿瘤,胰 腺癌,急性淋巴细胞性白血病,非何杰金氏淋巴瘤, 黑色素瘤等多种肿瘤中发生高频率的杂合性丢失. 说明这条染色体在肿瘤的发生发展机制中起到了 重要的作用.用微卫星多态技术和其他技术综合分 ?274?国外医学遗传学分册2OO2年第25卷第5期 析可以清楚地了解到这条染色体杂合性丢失的"热 点",并以此定位相应的肿瘤抑制基因. l杂合性丢失的研究 杂合性丢失的研究方法,有核型分析技术,免 疫荧光原位杂交(FISH),比较基因组杂交(CGH), 限制性片段长度多态性(RFIP)分析,数目可变的 串联重复系列(VNTR)Yt析技术等等多种方法.微 卫星多态分析技术是近年来常见的方法.微卫星 DNA(MicrosatelliteDNA)又称短串联重复序列 (STR).以(CA)/(GT)二核苷酸串联重复序列在 人类基因组中最常见.它是一种新型的DNA高度 多态性的遗传标记系统,具有种类多,分布广泛,高 度多态性,杂合性高,重组率低的特点,遵循孟德尔 共显性遗传规律,并且提供了众多有高度遗传信息 的新的多态性标记,为高分辨率遗传连锁图谱的构 建和基因分离技术奠定了基础.由于新的肿瘤抑制 基因的位点未知,因此可以选择遍布一条染色体的 多个微卫星标记,通过PCR扩增了解杂合性丢失 的高发位点,再在此位点中运用更详细,更精确的 微卫星标记将此位点的范围缩小到更窄的区域,这 样有利于该区域的连锁图谱的构建,DNA序列的 分析直至最后的肿瘤抑制基因的分离. 26号染色体在多种肿瘤中的杂合性丢失 不同肿瘤有不同的杂合性丢失,集中发生的区 域也不尽相同(见表).但6号染色体在人类各种肿 瘤中的杂合性丢失现象显然并非一个偶然或随机 的事件.由于各个实验组使用的微卫星标记不同或 由于各种肿瘤存在着特异性发病机制,不同肿瘤中 6号染色体不同位点的杂合性丢失各异.但仍能发 现几个共同的发生区域,在这些区域中可能存在的 肿瘤抑制基因也许会影响到许多肿瘤的发病. 2.16p21.3 无痛性滤泡中心淋巴瘤,卵巢癌,宫颈癌都涉 及到6p21.3的杂合性丢失(见表).由于6p21.3是 人类白细胞抗原(HI,A)基因所在位置,这个位点的 LOH与HI,A分子表达的改变以及与肿瘤有关.肿 瘤发展过程中细胞常常丢失HI,A分子,Daniel钉 等阐述了HI,A不调的五种表型,其中第二型:单体 型丢失的原因主要是染色体的不分离或有丝分裂 重组.JimenezIs]等用3个跨越HIA区域的微卫星 序列和远离该区域的一个短臂末端的微卫星标记, 一 个长臂的标记来寻找肿瘤组织中单体型丢失的 分子机制并确定丢失的长度.结果17例标本中有9 例存在所有微卫星标记的杂合性丢失,3例存在短 臂所有标记的杂合性丢失,剩余的几例丢失情况比 较复杂,并由此得出结论:染色体丢失是导致人类 肿瘤HIA单体型丢失的最主要机制.因此,6p21.3 的杂合性丢失一方面可以从这个区域存在的肿瘤 抑制基因的角度解释,另一方面,HI,A基因是多基 因位点,有复等位基因共显性表达的特征,在人群 中杂合性很高.杂合性丢失一旦影响到功能的基因 座位上两个等位基因中任何一个.就会改变肿瘤表 面的HIA分子表达和肿瘤抗原的呈递,从而影响 到细胞毒性T细胞和NK细胞的识别.介导肿瘤逃 逸机体的免疫监视得以生长.因此杂合性丢失可以 通过影响HIA分子的表达参与到肿瘤发生的机制 中.但一个肿瘤组织中往往有复杂的HIA表型,其 分子机制也多种多样.它们之间的具体关系非常复 杂.仍需大量的研究来阐明. 2.26q21 TakeuchiEg~等曾发现在NHI(非何杰金氏淋巴 瘤)和AII(急性淋巴细胞性白血病)中都有6q21 的杂合性丢失,认为这一位点的肿瘤抑制基因可能 与淋巴细胞的恶变有关.他们在儿童AII,的研究 中,通过25个遍布6号染色体的微卫星标记,将杂 合性丢失的频发区域定位于D6S284和D6S276两 个标记之间(6q15—6q22),接着用19个位于这两个 标记之间的更详细的微卫星标记将这个区域缩小 到两个位于D6S283一D6S302和D6S275一D6S283之 间的9cM和8cM的片段.其中第一个片段在Shet— tatt["等的研究中,通过6个人工酵母染色体探针, 用原位杂交的方法定位于更小的2Mb的区域.U— tadaE等用同样的技术将原发性乳腺癌的常见杂合 性丢失片段定位于6q21D6S1040一D6s262之间的 区域.Zhangc"等在白血病和淋巴瘤的研究中将常 见杂合性丢失片段定位于6q21一个约3cM大小的 区域.虽然没有相关的肿瘤抑制基因报道,但通过 上述实验以及表中胃癌,星型细胞肿瘤,前列腺癌 杂合性丢失的区域均包含6q21的现象,说明它的 确参与了人类许多肿瘤的发生过程,并会在不久的 将来找到相应的候选肿瘤抑制基因. 国外医学遗传学分册2002年第25卷第5期?275? 2?36q24-q25 同样来自上表的观察,许多肿瘤存在该区域的 杂合性丢失.这一区域中含有抑癌基因得到了 Wan等的证实,他们将一段普通染色体导入HEY 和SKOV一3卵巢癌的细胞系中,抑制了这两个细胞 系的恶性表型.然后将来自两个细胞系的10个细 胞给裸鼠皮下注射,筛选出回复恶性表型的细胞加 以研究:9/14的细胞丢失了整条外源染色体,5/14 有外源染色体的杂合性丢失,正好位于6q24一q25, 并提出了HIOT1/ZAC这个候选肿瘤抑制基因.此 外,Starostik【3等在研究胃高度恶性大B细胞淋巴 瘤中.MiyaawaL~等在研究星型细胞肿瘤中均指出 6q24一q25的杂合性丢失并提出同样的候选肿瘤抑 制基因.I0T(转化抑制基因)编码的蛋白存在于正 常的卵巢表皮细胞中.这个蛋白的表达量可以被表 皮生长因子,转化生长因子诱导下调,而被表皮生 长因子受体抑制剂如tyrophostin,AG1478, PD098059诱导上调,表明它参与了表皮生长因子 的信号传导途径或相关途径L1引.将它转入人,鼠卵 巢癌细胞系中可以抑制细胞增殖,介导细胞分化. ZAC(控制细胞周期和凋亡的锌指蛋白)存在于正 常的乳腺细胞中,它能诱导肿瘤细胞凋亡或使细胞 周期停止在G期从而抑制肿瘤细胞生长__1.此外, ZAC的转录下调可以导致DNA的合成增加.这两 种基因同属一个家族,都能在正常组织中表达,定 位于6q24一q25区域,在肿瘤细胞中常常发生杂合性 丢失,结合它们的功能认为它们是一类肿瘤抑制基 因.此外,位于6q25.1和6q25.3I2的雌孕激素受体 基因也被认为是肿瘤候选抑制基因.此区域的杂合 性丢失通过影响受体的表达从而作用于激素,受 体信号传导通路,可使肿瘤失去机体正常的内分泌 调节. 2.46q27 在卵巢上皮癌的研究中,Tibiletti[243等提出 6q27的杂合性丢失是卵巢癌发病机制中的早期损 害.Cookeu钉用微卫星多态性分析技术证实了6q27 是卵巢癌杂合性丢失的热点.Minaguchi等将此 区域缩小到330kb大小,并提出了候选肿瘤抑制基 因HGC61—4和AF一6基因.HGC6编码的蛋白质功 能仍不清楚.而AF一6是与上皮组织紧密连接以及 与细胞极性有关的蛋白.Rey.等在乳腺肿瘤和卵 巢肿瘤的研究中,将杂合性丢失的高发区域6q27 中的抑癌基因定为6一磷酸甘露糖/胰岛素样生长因 子基因.并指出杂合性丢失引起的受体数目的减少 和同时相应配体的过度表达导致正常部位受体的 饱和,配体作用于其他部位而参与肿瘤的发生. 3结语 综上所述,6号染色体是肿瘤杂合性丢失好发 部位,它上面的几个频繁丢失的热点区域6p21.3, 6q21,6q24一q25,6q27参与了多种肿瘤的发生发展 机制.目前已经研究出部分并正在寻找其他的候选 肿瘤抑制基因.研究这些基因的结构,在肿瘤中改 变的机制,编码蛋白的功能将有利于人类更深刻地 了解肿瘤,并为肿瘤的诊断和治疗开拓更美好的前 景. ? 276?国外医学遗传学分册2002年第25卷第5期 同时.这个领域的研究仍有许多问题有待解 决:堤否上述杂合性丢失区域参与了所有肿瘤的 发生.还是只与某种特定的肿瘤或某一类型肿瘤有 关仍需要更多的实验证明.?HIA分子与肿瘤的 免疫密切相关,研究肿瘤中HIA的表达及其分子 机制不仅有利于肿瘤发生机制的研究,并与临床肿 瘤特异性的免疫治疗效果密切相关.作为HIA分 子改变机制之一的杂合性丢失,它与HIA复杂表 型的具体关系仍在研究之中.?在无痛性滤泡中心 淋巴瘤和非何杰金氏淋巴瘤中发现6q上的IOH 与侵袭性的肿瘤有关.在卵巢癌的研究之中6q上 的杂合性丢失在更严重的未分化的肿瘤中出现更 频繁.在黑色素瘤的研究中,有证据表明染色体的 6q和lOq的IOH预示着病人有较坏的预后.这是 否说明I()H发生于6q之上出现于肿瘤的后期阶 段?是否能用6qIOH作为病人的预后指标?仍有人 持反对意见,所以仍未有定论. 参考文献 :l:RandersonJ('f口,.BrJCancer.1996.74:942—946. 2:UtadaYeta1.JpnJCancer-2000.9l(3):293,300 f-.,~- 一 StarostikPetal,Blood,2000.95(4):l180一l187. [43MiyawaAeta1.BrJCancer.2000.82r,3):543—549. [5jJimenezPeta1.IntJCancer.1999.83(1):91—97. [6MfazurenkoNt".OncolRep.1999.6(j):859—86. [7AbeTeta1.GelleSChromosomeCancer.L999.25(1):60【4. [8WanMrta1.Oncogene.1999.18【8):1j-15一l551. r9TakeuchiSeta1.CancerRes.1998.58【l2):26182633. l0]MerupMeta1.Blood.1998.91(1):3397—3400. [1ljCarvalhoBeta1.GenesChromosomeCancer.1999.2-26(1) 29—34. [12FoulkesWeta1.BrJCancer,l993.67:5l—59. rl3SherrattTeta1.ChomosomeRes.1997.s:ll8一l24. [14]CookeIEf,fa1.GenesChromosomeCancer.1996.15【4) 223—233. [15BilangesBta1.Oncogene.1999.I8【227):3979—3988. [163BaoR.Oncogene.1999.18(47):6477—6487. [17ZhangYeta1.GenesChromosomeCancer.2000-27(1)52 58. [183ReyJMeta1.IntJCancer.2000.85(4):466—473. [19]CollottiCVeta1.Oncogeoe-l998?16(4):555—559. [2o2GraemeJWf,fa1.IntJCancer?199,1.58:203—206. [21MinaguchiFeta1.DNARes?1999-6【2):l31—136 [223HattaYeta1.Blood.1999.93(2):6l3—6l6. [23]CooneyKAeta1.CancerRes.1996-56(18):4150—4153. [243TibilettiMGeta1.CancerRes,1996.56(9):4493—4498. [25jDanielJHa1.MolMedToday.1999.51:178—186. 血液遗传病治疗基因转移方法的进展 余升红综述 (广州中山医科大学医学遗传学教研室,广东广州510089) 摘要:研究人员在一系列基础和临床前研究基础上.目前临床中使用逆转录病毒载 体有效地提高了造血细胞和原始祖细 咆的转移效率.本文就血液遗传病治疗基因转移方法的进展作,综述. 关键词:血液遗传病;基因转移;基因治疗 中图分类号:R552文献标识码:A文章编号:1001—1048(2002)05—0276—04 将特定的遗传信息传递到真核细胞中,这种能 力不但革新了生物学和医学中许多基本问题的研 究.而且也推进了新的诊断和治疗分子技术的发 展.使得基因治疗成为可能.将基因转移入相应的 靶细胞是基因治疗的前提,外源基因是能够被转移 入生殖细胞和体细胞的,生殖细胞基因转移导致基 因型的改变,这种改变能代代相传,所以目前对此 收稿日期:2001—04一l2 作者简介:余升红(1967一).男,硕士 有很大伦理学上的问题,而体细胞基因转移仅导致 个体的遗传学改变,不涉及后裔.到目前为止,基因 治疗主要集中在体细胞上.一方面基因治疗主要集 中在人体临床治疗上,特别是关于安全问题和效率 问题,另一方面,有报道在单基因病治疗上第一次 获得了真正的成功,这个成功(早在1995Orkin和 Motulsky就预言过)是建立在数十年对载体技术和 靶细胞操作了解日益加深的基础上的.这篇Cavaz— zana—Calva等的报道并不是孤立的一个事例.在人 体基因转移其他的进展中也被证实_J].尽管人们能