【正文】 四、 易感基因 與 腫瘤的遺傳 家族性乳腺癌 與 BRCAl和 BRCA2基因的突變以及 8號染色體短臂上的基因缺失有關 。 遺傳性 非息肉型結腸癌 與 MLHl、 MSH MSHPMSl和 PMS2基因的的突變有關 。 肺癌 具有家族聚集現象 ， 提示肺癌的發(fā)病率具有遺傳易感性 。 細胞色素 P450 lAl(CYPlAl)基因的 多態(tài)性 影響 芳香烴羥化酶 的活性 ， 而對多環(huán)芳烴類化合物的敏感性增高 ， 是肺癌的易感基因 。 第五節(jié) 腫瘤發(fā)病的多階段 無論是在自然還是在實驗條件下 ， 絕大多數腫瘤的發(fā)生都是一個受多因素作用 ， 表現為 多階段的復雜過程 。 從 致癌因素作用 于正常細胞到 形成臨床上可檢測的腫瘤 往往需要經過一個 很長的潛伏期 ， 從而提示一個正常細胞轉化為惡性表型之前必須經歷多種變化 。 一、癌變二階段學說 40年代 Berenblum等的皮膚癌動物實驗： 苯并芘（小劑量） 一年后 小鼠皮膚 僅幾只癌變 巴豆油 數月后 小鼠皮膚 偶見癌變 苯并芘（小劑量） 巴豆油 數月后 小鼠皮膚 許多癌變 Berenblum等根據皮膚癌動物實驗結果提出癌變至少由兩個既有區(qū)別又有聯系的階段構成： 第一個為 特異性 的 激發(fā)階段 ，由使用一次小 劑量的 致癌物所引起，使正常細胞轉變?yōu)? 潛伏性癌細胞 。 第二個為比較 非特異 的 促進階段 ，由巴豆油 等促癌物促成，使?jié)摲园┘毎M一步發(fā)展 為腫瘤。 二 、 癌變多階段的 分子基礎 目前認為腫瘤的發(fā)生與發(fā)展過程大致可分 激發(fā) 、促進 、 進展和轉移等 幾個階段 。 （ 一 ） 細胞永生化 是細胞癌變過程中的重要階段 細胞永生化的 基本概念 正常細胞在一些因素的作用下 ， 逃避了 老化期 和危機期 兩個限制點的束縛后 ， 獲得了體外無限增殖的能力 ， 即 永生化 (immortalization) 細胞永生化是體外培養(yǎng)細胞惡性轉化過程的 第一步 ， 是體內腫瘤發(fā)生與發(fā)展進程的 早期階段 。 體外培養(yǎng)的正常細胞經過若干增殖傳代后 ， 細胞停止生長 并不可逆 地進入一個增殖靜止階段 ， 即老化期 (senescence)。 是阻止細胞永生化的第一個限制點 。 在 DNA致瘤病毒等多種因素作用下 ， 能促使部分細胞逃避老化期而重新進入細胞周期 。 即使轉化細胞能表達致瘤病毒瘤基因產物并持續(xù)增殖 ， 培養(yǎng)一段時間后 ， 細胞仍再次脫離細胞周期而停止生長 ， 這一階段稱 危機期 (crisis)。 進一步逃離危機期僅僅是極少數細胞 (大約 107)， 僅有這部分細胞才能繼續(xù)發(fā)展而永生化 。 因此認為 ， 逃避老化期和危機期是 細胞永生化過程中的重要環(huán)節(jié) ， 是細胞癌變啟動階段 病毒編碼產物 在 細胞永生化過程 中的意義 DNA致瘤病毒 癌基因產物 （ 如 SV40病毒的大 T抗原 、 腺病毒的 E1A和 ElB等 ） ， 均可體外轉化細胞 ；進一步活化癌基因或滅活抑癌基因 ， 可促使細胞惡變 。 將 HPVl8和 vfos共轉染人胚角化細胞 ， 接種裸鼠后出現鱗狀細胞癌 。 將 SV40大 T抗原 、 hTERT和 ras基因共轉染原代乳腺上皮細胞可誘導細胞惡性轉化； 細胞永生化過程 中 基因協同作用 細胞永生化過程需要多基因協同參與 ， 細胞永生化過程中發(fā)生 細胞周期失調 、 端粒酶重新激活 等重要的分子事件 。 將 CDK2和 p16INK4a共轉染人膀胱上皮細胞系 ，觀察到有老化樣發(fā)生 ， 認為 p16可能在細胞脫離細 胞 周 期 、 進 入 老 化 期 起 關 鍵 作 用 。 將p16INK4a／ pRb滅活 ， 可誘導乳腺上皮細胞體外培養(yǎng)壽命延長 。 其他細胞周期調控分子 ， 如 p5 p27等參與細胞老化過程 。 端粒酶重新激活 是細胞永生化進程中另一個重要的分子事件 。 染色體端粒程序性縮短是阻止細胞永生化的結構障礙 。 端粒酶對于維持細胞內端粒長度起著重要的作用 。 大多數人永生化細胞系以及各種人類腫瘤組織中端粒酶活性表達升高 。 DNA致瘤病毒 可通過 誘導端粒酶表達 促使細胞永生化 。 EB病毒轉化人 B淋巴細胞時 ， 端粒酶陽性的細胞可永生化 ， 反之 ， 端粒酶陰性細胞只能延長體外培養(yǎng)壽命而不能永生化 。 （二） 體外轉化實驗 表明 癌基因有協同效應 ： Land等發(fā)現 HRas轉染小鼠 NIH/3T3細胞后可使其發(fā)生 停泊非賴性生長產生集落 ，但在連續(xù)傳代時細胞死亡，也不能在裸鼠體內產生腫瘤。但如果把兩個基因 HRas和活化 Myc一起導入成纖維細胞就能使其發(fā)生有效轉化。 HRas基因 產物使細胞發(fā)生形態(tài)改變并降低對 血清需求而導致 停泊非依賴性生長 。 Myc基因 產物則使細胞永生化。 （三） 轉基因動物模型 也顯示 癌基因的協同作用 ： Bcl2轉基因鼠可發(fā)生 B細胞腫瘤，但其發(fā)生率低且潛伏期長。將 Bcl2和 CMyc轉基因鼠雜交，雜交鼠表達這兩種基因，并很快患上腫瘤。 目前一般認為 單一基因 的變化不足以導致細胞癌變，至少 兩個以上 不同的腫瘤相關基因同時突變才可能導致細胞惡性轉化。 三、人類腫瘤的 多階段模型 癌變的多階段性 在 實驗性腫瘤 和 腫瘤病理階段演變過程 中均已得到證實。實驗動物化學致癌過程中致癌物與促癌物的協同作用下，以及人類腫瘤（如結腸癌）發(fā)生過程中所經歷的 增生、良性腫瘤、原位癌、浸潤癌 等一系列序貫性變化都為癌變的多階段性提供了客觀的證據。 在癌變多階段性演變過程中，許多 癌基因、抑癌基因所介導的分子事件 相繼被闡明。 人類 結腸腫瘤 的發(fā)生及發(fā)展過程中所發(fā)生的分子事件為理解癌基因與抑癌基因的協同作用致癌提供了一個 很重要的模型 。由于結腸腫瘤的演進具有明確的形態(tài)學時相，就有可能確定這種類型的腫瘤中基因突變發(fā)生的順序。 結腸癌演進的 形態(tài)學時相 ： 上皮增生 → 良性腺瘤 I→ II→ III級 → 腺癌 → 轉移癌 Vogelstein等的研究發(fā)現 : Ras基因突變 無癌變腺瘤 APC及 DCC基因丟失 Ras基因突變 癌變腺瘤 及結腸癌 APC、 DCC與 p53基因丟失。 結腸癌發(fā)生過程中的 分子事件 ： DNA損傷修復基因突變 APC丟失 DNA甲基 KRas DCC丟失 p53丟失 或突變 化異常 突變 或突變 或突變 異常增生 早期腺瘤 中期腺瘤 晚期腺瘤 腺癌 正常 胃粘膜上皮轉化成癌 也是一個多步驟的過程 ， 涉及 多種癌基因 、 抑癌基因 、 生長因子及其受體 、 細胞粘附因子及 DNA修復基因等的 異常積累 。 胃癌發(fā)生過程中的 分子事件： cerb擴增 染色體 7qLOH 53突變 /LOH cyclin E過表達 D1S191不穩(wěn)定 APC、 p53 p27表達下調 p27表達下調 DNA高度甲基化 Kras突變 CD44異常轉錄物 nm23表達下調 染色體不穩(wěn)定 端粒酶激活 cyclin E過表達 GF過表達 端?？s短 HERT表達 CDC25B過表達 CD44異常轉錄物 胃腸化生 腺瘤 早期胃癌 晚期胃癌 (侵襲、轉移 ) 第六節(jié) 存在問題與方向 由于分子生物學的迅速發(fā)展和腫瘤研究領域的廣泛滲透 ， 使人們從腫瘤發(fā)病的兩階段學說和二次突變學深入到如今的 多因素 、 多階段 、 多基因變異 學說 ， 對腫瘤的發(fā)生機制有了更深入的了解 ， 但目前 還不能徹底闡明 腫瘤形成和發(fā)展的機制 ， 有許多問題仍有待于進一步研究： 到底有多少腫瘤相關基因參與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展 ？ 這些基因在什么時空條件下發(fā)生變異 ？ 這些基因間及與其它相關因子間的調節(jié)機制和作用 通路是什么 ？ 這些基因與不同個體腫瘤生物學特性的相互關系 ？ 對這些問題的闡明有助于揭示腫瘤發(fā)生和發(fā)展的本質 。