胆囊癌的分子生物学研究现状和进展
同济医科大学同济医院外科 湖北省武汉市 430030
项目负责人 邹声泉同济医科大学同济医院外科 湖北省武汉市 430030
收稿日期 1999-06-23 接收日期 1999-09-30
Subject headings gallbladder neoplasms; K-ras gene; p21 gene; p53 gene; nm23 gene;
Bcl-2 gene; c-erb-2 gene
主题词 胆囊肿瘤；K-ras基因；p21基因；p53基因；nm23基因；Bcl-2基因；c-erb-2基因
, 百拇医药
分子生物学的发展，使我们的认识从解剖学的整体水平，扩展到以细胞生物学、免疫学、遗传学为基础的细胞水平、核酸和蛋白质水平上来阐明胆囊癌的发生、发展和转归，并为基因治疗提供理论基础. 近几年来国内外学者对多种胆囊癌相关的分子生物学标记物作了研究，环绕这些分子标记物的结构、功能和彼此间的相互关系阐明胆囊癌的发生、发展和转归.
1 癌基因和抑癌基因
1.1 K-ras基因和P21蛋白 自20世纪80年代人们发现ras癌基因后的10a来在所有的人类恶性肿瘤中都有ras癌基因的突变. 用一般的方法检测胆囊癌ras癌基因的突变率呈低水平嘣谥琢龅闹型砥冢994年Imai et al[1]改良了传统的PCR方法后，发现ras癌基因在早期就发生了突变，从过度增生到不典型增生到癌变的过程中都可以检测到ras癌基因的突变，在不典型增生中突变率高达73%，并且和胆囊癌的突变热点相一致，说明在胆囊癌的发生、发展中ras癌基因的突变可能是激发癌变的关键. 胆囊癌K-ras基因的突变热点在第12密码子，突变率约41%，少数有第13密码子突变，在不典型增生和癌变的胆囊上皮细胞中均检测到K-ras基因第12密码子的改变，突变多为K-ras基因第12密码子的第一个碱基G-A转变和第一个碱基G-T转变[2]. P21蛋白在细胞内侧参与传递细胞信息，P21阳性表达的肿瘤，恶性度高，预后差. 国内报道胆囊癌P21阳性表达率46.2%～54.6%[3]和胆囊癌的病理类型无关.
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1.2 p53基因 位于人染色体17p，长16kb～20kb，有11个外显子和10个内含子，编码产物53KU的核蛋白，有转录因子的特征，控制细胞的代谢，DNA的修复和合成，编排细胞的死亡. p53基因结构和表达的异常是迄今人类肿瘤中最常见的基因改变之一. 点突变和基因缺失是导致p53基因功能失活的最为主要的方式，约90%的点突变在第5～8外显子区域内，且多为错义突变[4]. Wistuba发现p53基因杂合型缺失(LOH)达91%，比P53突变蛋白的出现还早，可用于胆囊癌的早期诊断. 近年来人们还发现p53基因和细胞周期的调节有关，由p53基因诱导的蛋白，如P21蛋白可结合并结合多种细胞周期因子，使细胞增殖和死亡失调，促进了肿瘤的发生. 在胆囊癌的研究中有关p53基因的突变率报道不等，为24.3～63.3%，其中Scarpa采用的PCR-SSCP(PCR聚合酶链式反应-单链构象多态性)的方法最为敏感，结合直接测序法，其突变率为63.3%[5]. 目前大多数学者认为p53基因和胆囊癌的增殖、恶性程度和预后有关.
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1.3 nm23基因 nm23基因编码DKD蛋白，有H1和H2两种亚型，能抑制肿瘤的形成和转移. 其功能通过位于细胞质和细胞膜的NDPK实现. 一个亚基的失活使NDPK比例失衡，NTP产生不足，影响微管聚合，导致染色体裂变和非整倍体的形成，促进肿瘤的转移. 杨竹林报道胆囊癌中nm23基因的阳性表达率为24.7%～32%[6]，和其转移和组织学类型密切有关，为判断胆囊癌是否转移的重要指标.
1.4 Bcl-2基因 是一种抑制细胞凋亡的基因，其编码的Bcl-2蛋白可干预细胞死亡，当其过度表达时，抑制细胞正常的程序化死亡，促进肿瘤的发生. 研究发现，在胆囊癌中Bcl-2基因有高表达，Bcl-2蛋白的阳性表达率为23.4%～51.7%. Bcl-2基因可以改变正常肿瘤细胞的程序化死亡，使肿瘤细胞无节制的生长.
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1.5 C-erb-2基因突变 即Neu和HER-2基因，位于人染色体17q21上，在结构和表皮生长因子高度相似，突变后在细胞膜上以凝聚形式存在，和模拟受体，增加和细胞转化有关的酪氨酸激酶的活性. 在研究中发现C-erb-2基因蛋白的高表达和胆囊癌的转移有关，Chow et al[7]报道C-erb-2基因过度表达存在于63.6%(7/11例)的胆囊癌中，可以作为估计预后的重要指标.
2 和胆囊癌相关的生长因子的改变
生长因子TGF是由两个分子量Mr12500的亚基组成的二聚体. Masahiko et al[8]报道在早期胆囊癌中阳性表达率为62%，进展期为3.3%，明显高于慢性胆囊炎组，TGF大量分泌使胆囊细胞逃脱免疫反应，促进了肿瘤的发生和发展. 表皮生长因子是一种特异的糖蛋白跨膜受体，杨竹林et al[9]报道在胆囊癌中的阳性表达率为42.5%(17/40例)，和组织学分类密切相关，其表达高者，分化差，预后不良.
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3 展望
3.1 建立胆囊癌细胞株和胆囊癌的动物模型 建立胆囊癌细胞株是我们进一步研究胆囊癌发生、发展的有利的工具，目前国内已经建立了2～3株胆管癌的细胞株，但是尚无胆囊癌细胞株，相信胆囊癌细胞株的建立将有利于胆囊癌研究的深入.
3.2 研究多基因协同作用在胆囊上皮细胞癌变的作用 近年研究发现，人类肿瘤的发生是多基因协同作用多步骤发生的，大肠癌癌变中的多基因协同多步骤研究，已发现大肠癌的发生和4～6种基因和细胞因子的改变有关. 在胆囊癌的研究中人们同样也发现了有很多基因参与了癌变的发生，人们提出胆囊癌也是多基因协同作用条件下，环境因素诱导下共同作用的结果.
3.3 胆囊癌基因治疗的研究 基因治疗渴望为治疗胆囊癌提供新的方法，利用反义核酸技术构建血管内皮细胞(VEGF)反义载体技术和特煨园邢蚣术，转染胆囊癌和胆管癌细胞，VEGF反义寡核苷酸可能将是一种新型抗肿瘤药物.
, 百拇医药
4 参考文献
1 Imai M, Hoshi T, Ogawa K. K-ras codon 12 mutations in biliary tract tumors detected by polymerase chain reaction
denaturing gradient gel electrophrosis. Cancer, 1994;73:2727
2 Ajiki T, Fujimori H, Onoyama M. K-ras gene mutation in gallbladder carcinoma and dysplsia. Gut, 1996;38:426
3 Yu J, Zhang JK. Expression of ras gene and P21 in gastric carcinoma and precancerous lesion.
, 百拇医药
Zhongguo Zhongliu Linchuang，1994；21：901
4 Matsubara T. K-ras point mutations in cancerous and noncacerous biliary epithelium in patient with
pancreaticobiliary maljunction. Cancer, 1996;77:1752
5 Sarpa A. Neoplasma of the ampwla of vater K-ras and p53 mutations. Am J Pathol, 1993;142:1163
6 Yang ZL, Li DG. Expression of nm23 gene protein in malignant biliary tumors and its significance.
, 百拇医药
Zhonghua Shiyan Waike Zazhi，1995；9：361
7 Chow NK, Huang SM, Chan SH. Significance of C-erb-2 expression in normal and neoplastic epithlium of biliary tract.
Anticancer Res, 1995;15:1055
8 Masahiko Y, Takahiro F, Paisahe H. Expression of oncogene produces and growth factors in gallbladder.
Cancer H Path, 1993;24:37
9 Yang ZL, Li DG. Expression of epidermal growth factor in malignant biliary tumors and its significance.
Zhanghua Shiyan Waike Zazhi，1994；11：106, 百拇医药
项目负责人 邹声泉同济医科大学同济医院外科 湖北省武汉市 430030
收稿日期 1999-06-23 接收日期 1999-09-30
Subject headings gallbladder neoplasms; K-ras gene; p21 gene; p53 gene; nm23 gene;
Bcl-2 gene; c-erb-2 gene
主题词 胆囊肿瘤；K-ras基因；p21基因；p53基因；nm23基因；Bcl-2基因；c-erb-2基因
, 百拇医药
分子生物学的发展，使我们的认识从解剖学的整体水平，扩展到以细胞生物学、免疫学、遗传学为基础的细胞水平、核酸和蛋白质水平上来阐明胆囊癌的发生、发展和转归，并为基因治疗提供理论基础. 近几年来国内外学者对多种胆囊癌相关的分子生物学标记物作了研究，环绕这些分子标记物的结构、功能和彼此间的相互关系阐明胆囊癌的发生、发展和转归.
1 癌基因和抑癌基因
1.1 K-ras基因和P21蛋白 自20世纪80年代人们发现ras癌基因后的10a来在所有的人类恶性肿瘤中都有ras癌基因的突变. 用一般的方法检测胆囊癌ras癌基因的突变率呈低水平嘣谥琢龅闹型砥冢994年Imai et al[1]改良了传统的PCR方法后，发现ras癌基因在早期就发生了突变，从过度增生到不典型增生到癌变的过程中都可以检测到ras癌基因的突变，在不典型增生中突变率高达73%，并且和胆囊癌的突变热点相一致，说明在胆囊癌的发生、发展中ras癌基因的突变可能是激发癌变的关键. 胆囊癌K-ras基因的突变热点在第12密码子，突变率约41%，少数有第13密码子突变，在不典型增生和癌变的胆囊上皮细胞中均检测到K-ras基因第12密码子的改变，突变多为K-ras基因第12密码子的第一个碱基G-A转变和第一个碱基G-T转变[2]. P21蛋白在细胞内侧参与传递细胞信息，P21阳性表达的肿瘤，恶性度高，预后差. 国内报道胆囊癌P21阳性表达率46.2%～54.6%[3]和胆囊癌的病理类型无关.
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1.2 p53基因 位于人染色体17p，长16kb～20kb，有11个外显子和10个内含子，编码产物53KU的核蛋白，有转录因子的特征，控制细胞的代谢，DNA的修复和合成，编排细胞的死亡. p53基因结构和表达的异常是迄今人类肿瘤中最常见的基因改变之一. 点突变和基因缺失是导致p53基因功能失活的最为主要的方式，约90%的点突变在第5～8外显子区域内，且多为错义突变[4]. Wistuba发现p53基因杂合型缺失(LOH)达91%，比P53突变蛋白的出现还早，可用于胆囊癌的早期诊断. 近年来人们还发现p53基因和细胞周期的调节有关，由p53基因诱导的蛋白，如P21蛋白可结合并结合多种细胞周期因子，使细胞增殖和死亡失调，促进了肿瘤的发生. 在胆囊癌的研究中有关p53基因的突变率报道不等，为24.3～63.3%，其中Scarpa采用的PCR-SSCP(PCR聚合酶链式反应-单链构象多态性)的方法最为敏感，结合直接测序法，其突变率为63.3%[5]. 目前大多数学者认为p53基因和胆囊癌的增殖、恶性程度和预后有关.
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1.3 nm23基因 nm23基因编码DKD蛋白，有H1和H2两种亚型，能抑制肿瘤的形成和转移. 其功能通过位于细胞质和细胞膜的NDPK实现. 一个亚基的失活使NDPK比例失衡，NTP产生不足，影响微管聚合，导致染色体裂变和非整倍体的形成，促进肿瘤的转移. 杨竹林报道胆囊癌中nm23基因的阳性表达率为24.7%～32%[6]，和其转移和组织学类型密切有关，为判断胆囊癌是否转移的重要指标.
1.4 Bcl-2基因 是一种抑制细胞凋亡的基因，其编码的Bcl-2蛋白可干预细胞死亡，当其过度表达时，抑制细胞正常的程序化死亡，促进肿瘤的发生. 研究发现，在胆囊癌中Bcl-2基因有高表达，Bcl-2蛋白的阳性表达率为23.4%～51.7%. Bcl-2基因可以改变正常肿瘤细胞的程序化死亡，使肿瘤细胞无节制的生长.
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1.5 C-erb-2基因突变 即Neu和HER-2基因，位于人染色体17q21上，在结构和表皮生长因子高度相似，突变后在细胞膜上以凝聚形式存在，和模拟受体，增加和细胞转化有关的酪氨酸激酶的活性. 在研究中发现C-erb-2基因蛋白的高表达和胆囊癌的转移有关，Chow et al[7]报道C-erb-2基因过度表达存在于63.6%(7/11例)的胆囊癌中，可以作为估计预后的重要指标.
2 和胆囊癌相关的生长因子的改变
生长因子TGF是由两个分子量Mr12500的亚基组成的二聚体. Masahiko et al[8]报道在早期胆囊癌中阳性表达率为62%，进展期为3.3%，明显高于慢性胆囊炎组，TGF大量分泌使胆囊细胞逃脱免疫反应，促进了肿瘤的发生和发展. 表皮生长因子是一种特异的糖蛋白跨膜受体，杨竹林et al[9]报道在胆囊癌中的阳性表达率为42.5%(17/40例)，和组织学分类密切相关，其表达高者，分化差，预后不良.
, http://www.100md.com
3 展望
3.1 建立胆囊癌细胞株和胆囊癌的动物模型 建立胆囊癌细胞株是我们进一步研究胆囊癌发生、发展的有利的工具，目前国内已经建立了2～3株胆管癌的细胞株，但是尚无胆囊癌细胞株，相信胆囊癌细胞株的建立将有利于胆囊癌研究的深入.
3.2 研究多基因协同作用在胆囊上皮细胞癌变的作用 近年研究发现，人类肿瘤的发生是多基因协同作用多步骤发生的，大肠癌癌变中的多基因协同多步骤研究，已发现大肠癌的发生和4～6种基因和细胞因子的改变有关. 在胆囊癌的研究中人们同样也发现了有很多基因参与了癌变的发生，人们提出胆囊癌也是多基因协同作用条件下，环境因素诱导下共同作用的结果.
3.3 胆囊癌基因治疗的研究 基因治疗渴望为治疗胆囊癌提供新的方法，利用反义核酸技术构建血管内皮细胞(VEGF)反义载体技术和特煨园邢蚣术，转染胆囊癌和胆管癌细胞，VEGF反义寡核苷酸可能将是一种新型抗肿瘤药物.
, 百拇医药
4 参考文献
1 Imai M, Hoshi T, Ogawa K. K-ras codon 12 mutations in biliary tract tumors detected by polymerase chain reaction
denaturing gradient gel electrophrosis. Cancer, 1994;73:2727
2 Ajiki T, Fujimori H, Onoyama M. K-ras gene mutation in gallbladder carcinoma and dysplsia. Gut, 1996;38:426
3 Yu J, Zhang JK. Expression of ras gene and P21 in gastric carcinoma and precancerous lesion.
, 百拇医药
Zhongguo Zhongliu Linchuang，1994；21：901
4 Matsubara T. K-ras point mutations in cancerous and noncacerous biliary epithelium in patient with
pancreaticobiliary maljunction. Cancer, 1996;77:1752
5 Sarpa A. Neoplasma of the ampwla of vater K-ras and p53 mutations. Am J Pathol, 1993;142:1163
6 Yang ZL, Li DG. Expression of nm23 gene protein in malignant biliary tumors and its significance.
, 百拇医药
Zhonghua Shiyan Waike Zazhi，1995；9：361
7 Chow NK, Huang SM, Chan SH. Significance of C-erb-2 expression in normal and neoplastic epithlium of biliary tract.
Anticancer Res, 1995;15:1055
8 Masahiko Y, Takahiro F, Paisahe H. Expression of oncogene produces and growth factors in gallbladder.
Cancer H Path, 1993;24:37
9 Yang ZL, Li DG. Expression of epidermal growth factor in malignant biliary tumors and its significance.
Zhanghua Shiyan Waike Zazhi，1994；11：106, 百拇医药