关于两大类肺癌的主要临床、生物学及遗传学特征和区别列于表13-2
*神经内分泌标志:包括神经内分泌颗粒、l-dopa脱羧酶、神经元特异烯醇人酶、肌酸激酶(脑同工酶)、嗜铬粒蛋白等
近年来,分子生物学研究已发现,发展成浸润性肺癌需多种基因改变,可能过十种偿还,这些改变在两大类肺癌中有些相似,有些则不同。
1.染色体3p上极可能有肺癌相关的抑癌基因,因几乎100%sclc和70%-80%nsclc发现染色体3p的缺失,甚至在癌前病变中已存在。最近在染色体3p14.2区的脆性位点(fragilesilte)fra3b,鉴定出一个抑癌基因fhit(脆性组酸三合一基因),其在80%肺癌中有突变,这可能是寻致肺癌的基因变化中的最初环节。这项发现有可能解释吸烟与肺癌之间的关系:为何有的人吸烟会生肺癌,而且的人却不生,可能与该基因的易感性有关。最近有人用rt-pcr分析59例肺癌的fhitmrna,出现80%sclc及40%nsclc有fhit的rna转录物氨基常,76%的肿瘤呈现fhit等位基因缺失。另有人在32个肺癌细胞株中出现高频率的3p14.2等位基因(即fhit基因座)缺失(包括100%的sclc和88%的nsclc),在108例原发性nsclc肿瘤中45%有fhit缺失,并在nsclc患者的癌前病变中也有类似发现,但在肺腺癌中较少见。此上,在88%目前吸烟者和45%以往吸烟者组织学正常或轻度改变的支气管上皮中也发现染色体3p14的loh。利用分子分析fhit基因和fra3b内的微卫星体改变发现,80%吸烟者的肺癌中有fhit基因的loh,而在非吸烟者的肺癌中仅22%有loh(p-0.0001)。这些资料提示,fhit基因在吸烟引起肺癌的发生中起关键作用,可能是烟草中所含致癌物作用的分子革,其等位基因的缺失可能是最早的分子变化,随的才有9p(cdkn2),17p(p53)及ras等基因的变化,故3p被看作肺癌发病过程的“守门员”(gatekeeper)。
2.p53基因突变在各种类型肺癌中起关键作用,将近90%sclc细胞株和原发性肿瘤的有突变型或缺乏p53,而约有50%nsclc可检出p53异常。异常的p53表达与生存率低在统计学上呈显著性要关。在肺癌中,p53的突变可发生在整个编码区,但以进化上保守的外显子5-8区最常见。突变的种类包括:错义突变、无义突变、剪接异常及较大的缺失等,而以与吸烟致癌物有关的g-t碱基颠换(transversion)最常见,表明吸烟可能引起p53突变。在铀矿工人中与氡有关的肺癌中地以密码子259agg-atg碱基颠换多见;而在原子弹爆炸生存者发生的肺癌则以g-a碱基颠换占优势。p53的错义突变使p53蛋白质的半寿期延长达数小时导致其增加积聚,达到能被免疫组化检出的水平,免疫组化检测了现突变的p53在正常支气管黏膜为0,鳞状化生为8.3%,轻度异型增生为37.5%,中度为12.5%,重度为93.8%,原位癌为53%,提示p53突变可在支气管上皮的癌前主变中检出,发生在肺癌发生早期的显微浸润之前,可作为早期诊断的标志,这与p53突变在结肠癌、卵巢癌及甲状腺癌等发生中属晚期事件不同。最近konishi等在染色体17p13.3于p53基因(位于17p13.1)的远侧发现一个抑癌基因在肺癌的中也缺失。
3.rb基因,编码一核磷蛋白,调节细胞周期g1/s交界处的控制点。它原为儿童视同膜母细胞瘤的一种抑癌基因,以后被证明在肺癌等其他癌中也有rb突变,并伴有其野生型等位基因的缺失。在90%以上的sclc和20%-30%的nsclc中发现缺少rb蛋白质的合成或其结构的氨基常。rb介导的生长调节途径在nsclc中可通过周期素d1过度有达而失活,因周期素d1藉刺激rb被cdk4磷酸化而调节其活性。在nsclc中功能性rb水平正常而周期素d1过度表达,而在sclc中功有性rb水平降低而周期素d1减少。此后,rb介导的生长调节途径还可通过一种cdk抑制p16ink4而灭活(参见下一节)。
4.p16ink4是一处周期素依赖性激酶(cdk)的抑制物,它通过阻止cdk4/cdk6与周期素d1复合而抑制其活性。p16的编码基因是位于染色体9p21的cdkn2基因,它通过抑制cdk4/周期素d1复合物的激酶活性而调节rb的活性。cdkn2在肺癌及其他几种癌中的异常现象:它在30%-40%的nsclc中失活,但在sclc中去很少失活。失活的机制包括缺失(纯合性或伴点突变),以及因甲基化过度而下调其表达。因此,肺癌的特征是大多数sclc有rb突变,而大多数nsclc有周期素d1/cdkn2失活。另一种cdk抑制物p15的基因位于靠近cdkn2处,常与cdkn2-齐在nsclc中缺失。
5.ras基因家族(k-ras,n-ras及h-ras)可被密码子12,13,或61上的点突变所激活,并在20%-30%的nsclc(特别是腺癌)中突变,但未在sclc中发现突变。在肺腺癌中以k-ras突变为主(占90%),其中85%累及第12密码子,70%的k-ras突变为g-t颠换,由半胱氨酸(tgt)或缬氨酸(gtt)替换正常的甘氨酸(ggt),这可能是由吸烟中的多环碳氢化合物和亚硝胺引起的dna加合物损伤dna所致。k-ras突变还是nsclc各期的一个重要的负性预后因素。
6.myc基因家族的成员中,c-myc常sclc及nsclc活化,而n-及l-myc的扩增则仅在sclc中发现。myc基因在sclc中通过基因扩增而活化,它与不良预后要关。而在nsclc中,myc通过转录失调而致其蛋白过度表达,在缺乏某些生长因子时myc的过度表达会反常地导致细胞凋亡。由于癌细胞的凋亡在决定化疗疗效中起作用,它代表设计未来治疗中的一个关键性靶子。
7.由erb-b1编码的egfr在nsclc(特别是鳞癌)中较在sclc中更常发生过度表达,并可能与肿瘤的分期及分化有关。由erb-b2(her2/neu)编码的另一种受体p185,在1/3以上nsclc中高度表达,尤其是在腺癌,并与nsclc中一种内源性多药耐药性相关。
8.其他细胞遗传学变化:除上述基因变化外,细胞遗传学研究还发现许多其他染色体上的缺失,提示尚有其他抑癌基因参与肺癌的发生,包括:1p、1q、2q、5q、6p、6q、8p、8q、10q、11p(11p13、11p15)、11q、14q、17q、18q、22q、及x/y等。此外,用新的比较基因组杂交技术(cgh)曾检出10q26、16p11.2、22q12.1-13.的缺失,和1q24、3q、5p、17q及xq26的扩增。
9.基因组不稳定性:在肺癌中发现的一般性基因组不稳定性:如许多染色体的变化及等位基因不平衡的位点,其中有些特歹的抑癌基因的定位,但有些则随机发生,大多肺癌存在非整位体等。
微卫星不稳定性(msi)在肺癌中并不多见(
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