基因類腫瘤標志物
發布時間：2017-09-01
腫瘤在本質上是基因病。各種環境的和遺傳的致癌因素以協同或序貫的方式引起DNA損害，從而激活原癌基因和(或)滅活腫瘤抑制基因，加上凋亡調節基因和(或) DNA修復基因的改變，繼而引起表達水平的異常，使靶細胞發生轉化。原癌基因的激活方式主要有：①基因突變引起蛋白質結構和功能的改變；②基因擴增導致基因拷貝數增加；③染色體易位使癌基因轉錄水平升高或其表達蛋白結構異常；④病毒基因插入誘導癌基因轉錄。原癌基因激活轉變成癌基因，導致腫瘤的發生，癌基因的檢測有助于診斷和治療(表16-10)。抑癌基因失活的主要方式包括：①基因突變；②雜合性缺失(LOH)③啟動子區甲基化異常 (表16-11)。
目前對于基因類腫瘤標志物的檢測大多采用癌組織標本，常用分子生物學方法檢測基因的激活或失活，或者用免疫組織化學(IHC)方法檢測蛋白質表達的變化，這是一類有創的檢測方法。目前也有用血液標本直接進行檢測，血液中存在著來源于腫瘤組織的腫瘤細胞(稱為循環腫瘤細胞，circulating tumor cells，CTCs)、核酸(稱為循環核酸，circulating nucleic acid)和癌基因或抑癌基因所表達的蛋白。
(一)ras基因
ras基因首先在大鼠肉瘤病毒(rat sarcoma virus)中發現而得名，編碼酪氨酸激酶。目前已發現人基因中有H-ras、K-ras和N-ras三種，分別位于染色體的11p15.5、12p12.2、1p22-p32。三者核酸序列同源高達85％，均有4個外顯子。不論什么種族的ras基因，其編碼的磷蛋白分子量均為21kD，故又稱p21蛋白。p21蛋白具有與鳥苷酸結合的能力，并具有GTP酶的活性，它們都定位于細胞內側起作用，其作用與G蛋白十分相似。ras基因激活的方式有3種：基因點突變，基因大量表達，基因插入及轉位。目前常檢測的點突變，特別是N端第12、13、61密碼子的點突變，其中又以第12密碼子突變最常見。
【參考區間】正常人體組織ras基因的結構正常。
【臨床意義】ras基因突變多見于胰腺癌、肺癌、大腸癌、卵巢癌、甲狀腺癌、肝癌、精原細胞瘤、腎癌等，大約有30%的人類腫瘤中可以發現ras突變。
【評價】ras基因突變與許多腫瘤有關，而且肛H-ras、K-ras和N-ras等不同類型基因與腫瘤的關系也存在差異，H-ras主要與甲狀腺癌、腎癌有關，K-ras主要與甲狀腺癌、肝癌、精原細胞瘤有關，而N-ras主要與胰腺癌、肺癌、大腸癌、卵巢癌、甲狀腺癌有關。
(二)Her-2/neu基因
Her-2/neu基因又稱erbB2基因，它屬于src基因家族，位于染色體17q23，乳腺癌中常存在，該區域不穩定。其編碼的蛋白分子量為185kD，為跨膜糖蛋白，具有酪氨酸激酶活性，是人表皮生長因子受體(EGFR)家族成員之一。研究表明，大約有20％～30%的乳腺癌患者常發生。Her-2/neu基因的擴增和過表達，過表達的蛋白在細胞表面聚集而發生自身活化后，通過MAPK、P13K-Akt、cAMP等不同的信號轉導途徑最終導致細胞惡性轉化。
【檢測方法】檢測Her-2/neu基因的擴增和過表達的方法有FISH和免疫組織化學(IHc)法。FISH法是用不同的熒光物質分別標記Her-2/neu基因探針(紅色)和第17號染色體中性粒探針(綠色)，原位雜交后熒光顯微鏡下觀察熒光信號，計數一定細胞，計數紅、綠比值。Her-2/neu基因擴增時，紅、綠熒光點比值>2(圖16-4)。也可用酶聯免疫法直接檢測血清中的Her-2/neu蛋白。
【參考區間】Her-2/neu基因拷貝數為2(FISH)。
Her-2/neu基因表達陰性(IHC)。
血清：0.4～25μg/I。(酶聯免疫法)。
【臨床意義】
1．Her-2/neu基因的擴增和過表達主要見于乳腺癌，此類乳腺癌患者預后較差，極易復發，存活期短。
2．部分卵巢癌和胃腸道腫瘤也存在Her-2/neu基因的擴增和過表達。
【評價】FISH和IHC是目前臨床檢測Her-2/neu基因的擴增和過表達的主要方法，兩種方法一致性高，可根據條件選擇使用，但是操作均比較煩瑣。另外，發光原位雜交 (chromogenic in situ hybridization，CISH)和銀原位雜交(silver in situ hybridization，SISH)法可替代FISH。
(三)視網膜母細胞瘤基因
視網膜母細胞瘤(retinoblastoma，Rb)基因定位于人類染色體13q14，全長約200kb，有27個外顯子，26個內含子，編碼具有928個氨基酸殘基的Rb蛋白，其分子量約為110kD。85％的Rb蛋白質產物存在于細胞核中，約10％在細胞膜上，在胞質和問質中幾乎沒有Rb蛋白質。Rb蛋白磷酸化是Rb基因調節細胞分化的主要形式，在細胞周期的G1期Rb基因編碼的蛋白為去磷酸化狀態，在G2期、S期、M期為磷酸化狀態。視網膜母細胞瘤的發生主要是由于Rb基因的兩次突變。在家族性視網膜母細胞瘤病例中，一次突變已通過生殖細胞而獲得，出生后發生第二次體細胞Rb基因突變，形成雜合性缺失。而在散發性家族性視網膜母細胞瘤病例中，先后發生兩次體細胞Rb基因突變，形成雜合性缺失。
【參考區間】正常人體組織Rb基因結構正常。
【臨床意義】Rb基因存在突變：
1．家族性視網膜母細胞瘤或散發性家族性視網膜母細胞瘤的診斷。
2．骨肉瘤、膀胱癌、乳腺癌、肺癌等。
【評價】Rb基因是抑癌基因，其作用表現在：一是在正常細胞中Rb基因具有抑制細胞生長的作用；二是在腫瘤細胞內Rb基因具有抑制其生長及致瘤性作用。Rb基因可以完全抑制視網膜母細胞瘤的發生，表明基因功能失活是視網膜母細胞瘤發生的主要機制。
(四)p53基因
P53基因是一種抑癌基因，位于第17號染色體短臂(17p13)，它通過控制細胞進入S期控制細胞分化，監視細胞基因組的完整性，阻止具有癌變傾向的基因突變的發生。野生型p53基因突變使這一控制作用消失，誘發腫瘤。p53基因的產物是由393個氨基酸組成的、分子量為53kD的蛋白，故名p53基因。p53基因的點突變常見第175、245、248、273、282位的堿基對變異。野生型的P53蛋白半衰期很短，在細胞中含量很少，突變后編碼的P53蛋白半衰期較長，因此可用ICH檢測P53蛋白，反映是否存在p53基因突變。當然，也可直接用分子生物學技術檢測p53基因突變。
【參考區間】p53基因正常。
【臨床意義】
1．p53基因突變常見于家族性癌癥綜合征Li-Fraumeni綜合征，以及許多散發性腫瘤，包括結腸癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、頭頸部癌、肝癌等。
2．p53基因突變還可用于腫瘤預測，是獨立的預測因子。
【評價】由于許多腫瘤與p53抑癌基因異常有關，因而人體大部分腫瘤患者都可測到突變的P53蛋白，尤其是乳腺癌、胃腸道腫瘤、肝細胞癌及呼吸道腫瘤，陽性率為15％~50％。
參考資料：骨代謝異常的生物化學檢驗
