基因类肿瘤标志物
发布时间：2017-09-01
肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害，从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因，加上凋亡调节基因和(或) DNA修复基因的改变，继而引起表达水平的异常，使靶细胞发生转化。原癌基因的激活方式主要有：①基因突变引起蛋白质结构和功能的改变；②基因扩增导致基因拷贝数增加；③染色体易位使癌基因转录水平升高或其表达蛋白结构异常；④病毒基因插入诱导癌基因转录。原癌基因激活转变成癌基因，导致肿瘤的发生，癌基因的检测有助于诊断和治疗(表16-10)。抑癌基因失活的主要方式包括：①基因突变；②杂合性缺失(LOH)③启动子区甲基化异常 (表16-11)。
目前对于基因类肿瘤标志物的检测大多采用癌组织标本，常用分子生物学方法检测基因的激活或失活，或者用免疫组织化学(IHC)方法检测蛋白质表达的变化，这是一类有创的检测方法。目前也有用血液标本直接进行检测，血液中存在着来源于肿瘤组织的肿瘤细胞(称为循环肿瘤细胞，circulating tumor cells，CTCs)、核酸(称为循环核酸，circulating nucleic acid)和癌基因或抑癌基因所表达的蛋白。
(一)ras基因
ras基因首先在大鼠肉瘤病毒(rat sarcoma virus)中发现而得名，编码酪氨酸激酶。目前已发现人基因中有H-ras、K-ras和N-ras三种，分别位于染色体的11p15.5、12p12.2、1p22-p32。三者核酸序列同源高达85％，均有4个外显子。不论什么种族的ras基因，其编码的磷蛋白分子量均为21kD，故又称p21蛋白。p21蛋白具有与鸟苷酸结合的能力，并具有GTP酶的活性，它们都定位于细胞内侧起作用，其作用与G蛋白十分相似。ras基因激活的方式有3种：基因点突变，基因大量表达，基因插入及转位。目前常检测的点突变，特别是N端第12、13、61密码子的点突变，其中又以第12密码子突变最常见。
【参考区间】正常人体组织ras基因的结构正常。
【临床意义】ras基因突变多见于胰腺癌、肺癌、大肠癌、卵巢癌、甲状腺癌、肝癌、精原细胞瘤、肾癌等，大约有30%的人类肿瘤中可以发现ras突变。
【评价】ras基因突变与许多肿瘤有关，而且肛H-ras、K-ras和N-ras等不同类型基因与肿瘤的关系也存在差异，H-ras主要与甲状腺癌、肾癌有关，K-ras主要与甲状腺癌、肝癌、精原细胞瘤有关，而N-ras主要与胰腺癌、肺癌、大肠癌、卵巢癌、甲状腺癌有关。
(二)Her-2/neu基因
Her-2/neu基因又称erbB2基因，它属于src基因家族，位于染色体17q23，乳腺癌中常存在，该区域不稳定。其编码的蛋白分子量为185kD，为跨膜糖蛋白，具有酪氨酸激酶活性，是人表皮生长因子受体(EGFR)家族成员之一。研究表明，大约有20％～30%的乳腺癌患者常发生。Her-2/neu基因的扩增和过表达，过表达的蛋白在细胞表面聚集而发生自身活化后，通过MAPK、P13K-Akt、cAMP等不同的信号转导途径最终导致细胞恶性转化。
【检测方法】检测Her-2/neu基因的扩增和过表达的方法有FISH和免疫组织化学(IHc)法。FISH法是用不同的荧光物质分别标记Her-2/neu基因探针(红色)和第17号染色体中性粒探针(绿色)，原位杂交后荧光显微镜下观察荧光信号，计数一定细胞，计数红、绿比值。Her-2/neu基因扩增时，红、绿荧光点比值>2(图16-4)。也可用酶联免疫法直接检测血清中的Her-2/neu蛋白。
【参考区间】Her-2/neu基因拷贝数为2(FISH)。
Her-2/neu基因表达阴性(IHC)。
血清：0.4～25μg/I。(酶联免疫法)。
【临床意义】
1．Her-2/neu基因的扩增和过表达主要见于乳腺癌，此类乳腺癌患者预后较差，极易复发，存活期短。
2．部分卵巢癌和胃肠道肿瘤也存在Her-2/neu基因的扩增和过表达。
【评价】FISH和IHC是目前临床检测Her-2/neu基因的扩增和过表达的主要方法，两种方法一致性高，可根据条件选择使用，但是操作均比较烦琐。另外，发光原位杂交 (chromogenic in situ hybridization，CISH)和银原位杂交(silver in situ hybridization，SISH)法可替代FISH。
(三)视网膜母细胞瘤基因
视网膜母细胞瘤(retinoblastoma，Rb)基因定位于人类染色体13q14，全长约200kb，有27个外显子，26个内含子，编码具有928个氨基酸残基的Rb蛋白，其分子量约为110kD。85％的Rb蛋白质产物存在于细胞核中，约10％在细胞膜上，在胞质和问质中几乎没有Rb蛋白质。Rb蛋白磷酸化是Rb基因调节细胞分化的主要形式，在细胞周期的G1期Rb基因编码的蛋白为去磷酸化状态，在G2期、S期、M期为磷酸化状态。视网膜母细胞瘤的发生主要是由于Rb基因的两次突变。在家族性视网膜母细胞瘤病例中，一次突变已通过生殖细胞而获得，出生后发生第二次体细胞Rb基因突变，形成杂合性缺失。而在散发性家族性视网膜母细胞瘤病例中，先后发生两次体细胞Rb基因突变，形成杂合性缺失。
【参考区间】正常人体组织Rb基因结构正常。
【临床意义】Rb基因存在突变：
1．家族性视网膜母细胞瘤或散发性家族性视网膜母细胞瘤的诊断。
2．骨肉瘤、膀胱癌、乳腺癌、肺癌等。
【评价】Rb基因是抑癌基因，其作用表现在：一是在正常细胞中Rb基因具有抑制细胞生长的作用；二是在肿瘤细胞内Rb基因具有抑制其生长及致瘤性作用。Rb基因可以完全抑制视网膜母细胞瘤的发生，表明基因功能失活是视网膜母细胞瘤发生的主要机制。
(四)p53基因
P53基因是一种抑癌基因，位于第17号染色体短臂(17p13)，它通过控制细胞进入S期控制细胞分化，监视细胞基因组的完整性，阻止具有癌变倾向的基因突变的发生。野生型p53基因突变使这一控制作用消失，诱发肿瘤。p53基因的产物是由393个氨基酸组成的、分子量为53kD的蛋白，故名p53基因。p53基因的点突变常见第175、245、248、273、282位的碱基对变异。野生型的P53蛋白半衰期很短，在细胞中含量很少，突变后编码的P53蛋白半衰期较长，因此可用ICH检测P53蛋白，反映是否存在p53基因突变。当然，也可直接用分子生物学技术检测p53基因突变。
【参考区间】p53基因正常。
【临床意义】
1．p53基因突变常见于家族性癌症综合征Li-Fraumeni综合征，以及许多散发性肿瘤，包括结肠癌、膀胱癌、胃癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、头颈部癌、肝癌等。
2．p53基因突变还可用于肿瘤预测，是独立的预测因子。
【评价】由于许多肿瘤与p53抑癌基因异常有关，因而人体大部分肿瘤患者都可测到突变的P53蛋白，尤其是乳腺癌、胃肠道肿瘤、肝细胞癌及呼吸道肿瘤，阳性率为15％~50％。
参考资料：骨代谢异常的生物化学检验
