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        分子生物學進展精選(五篇)

        發布時間:2024-03-12 14:36:46

        序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇分子生物學進展,期待它們能激發您的靈感。

        篇1

        關鍵詞禽流感病毒;基因組;變異性;分子診斷;研究進展

        中圖分類號 R51 文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2009)11-0216-02

        禽流感(Avian influenza,AI)是由正粘病毒科A型流感病毒引起的全身性或呼吸器官性傳染病,國際獸疫局(OIE)把該病定為A類烈性傳染病。禽流感病毒(Avian influenza vi- rus,AIV)典型的病毒粒子為球形,直徑80~120nm,有時呈絲狀體等多形態,至今A型流感病毒的血凝素已發現有16種,神經氨酸酶有10種。其血清型較多,容易變異。常發生在禽,有時也發生在低等哺乳類動物,至今在人僅有偶發病例。禽流感病毒根據其對雞致病性的不同分為高致病性、中致病性和低/非致病性。禽流感病毒不僅會給養禽、畜牧業帶來災難性的破壞,而且對公共健康也構成了嚴重威脅。

        1AIV基因組及其編碼蛋白的功能

        1.1AIV基因組

        AIV基因組為單股負鏈RNA,共有8個獨立的RNA節段。通過對某些毒株8個節段的測序,發現它們存在一些共同的特點,即所有基因節段的5′端前13個核苷酸均相同,3′端也有12個高度保守的核苷酸,另外在每一節段靠近5′端15~21位核苷酸處有一保守區。其序列為PolyU。這一序列可以在病毒mRNA合成時產生PolyA。

        1.2病毒的蛋白

        1.2.1血凝素(Hem agglutinin,HA)。HA是流感病毒囊膜纖突的主要成分之一,是基因表達產物中最大的糖蛋白,為誘生保護性免疫的主要抗原,HA在病毒吸附及穿膜過程中起關鍵作用,刺激機體產生的中和抗體,可中和病毒的感染力,抵抗病毒的感染和發病。它是A型流感病毒毒力的主要決定因素。

        1.2.2神經氨酸酶(Heuram in idase,NA)。NA由病毒核糖核酸(vRNA)片段6編碼,是另一個主要的表面抗原,其成熟的形式是具有催化活性的四聚體,能將唾液酸從糖蛋白和糖脂中切開。其作用是水解細胞表面的特異性糖蛋白末端的N―乙酰基神經氨酸。避免病毒粒子的聚集,有利于病毒的釋放,對病毒在感染細胞周圍的擴散能力有很大影響。

        1.2.3白(Nucleo protein,NP)。NP是由片段5編碼的結構蛋白。主要功能是使病毒RNA(vRNA)形成核糖白復合體,以此來穩定vRNA,使其免受核糖核酸作用。另外,NP在病毒基因組的轉錄和復制以及決定病毒的宿主特異性方面都有重要的作用,而且它是細胞毒性淋巴細胞識別的主要抗原。

        1.2.4基質蛋白(Matrix protein,MP)。第7節段RNA編碼的蛋白被稱為M1,部分分子量較小的蛋白稱為M2。M1構成病毒的基質膜,具有型特異性,其抗原性的差異也是流感病毒分型的依據之一。另外,M1在子代病毒粒子的裝配方面也有一定的作用。M2是一種跨膜蛋白,其作用是在HA合成過程中作為離子通道控制高爾基體內的pH值,在病毒脫殼時酸化病毒粒子的內部環境。

        1.2.5聚合酶蛋白(PB1、PB2、PA)。A型流感病毒的聚合酶蛋白由PB1、PB2、PA等3種成分組成。這3種蛋白質的共同特點是含有一特異的親核序列區,其作用是使這幾種蛋白質在胞漿合成后能順利進入細胞核。其中,PB2、PB1與合成互補RNA有關,而PA、白與病毒的RNA合成有關。

        1.2.6非結構蛋白(Non-structural proteins,NS)。A型流感病毒的結構蛋白由片段8編碼。片段8也有2個編碼框,可編碼2種蛋白質即NS1和NS2。NS1和NS2 兩種非結構蛋白的編碼區是基因組中最小的RN段。NS1和NS2相互間有70個氮基酸重疊,分別由不同的mRNA翻譯,提示它們由不同讀碼框架翻譯。在早期感染中NS1合成并在細胞核內積聚,磷酸化的NS1蛋白在病毒的復制過程中起調節作用;NS2主要在晚期感染中出現,并主要在胞漿中存在,目前它的功能還沒有徹底搞清。

        1.2.7其他蛋白質(HE、M3、NB)。由基因節段7編碼,明確的功能還不清楚。

        1.3AIV毒力變異的分子基礎

        AIV很容易發生變異,誘發AIV發生變異的主要機理有抗原性變異,即抗原漂移(Antigenic Drift)和抗原轉變(Antigenic Shift)。在甲型流感病毒中,抗原漂移主要是由HA或NA基因發生點突變引起的,其中HA基因的變異率最高。每個核苷酸在每個復制周期中的變異率可高達2.0%。一般認為,來自宿主的免疫壓力是HA和NA抗原漂移的主要原因。由于突變幅度較大或各節段RNA間發生的重排導致抗原性發生大轉變導致新病毒亞型的產生,這種變異稱為抗原轉變。大量試驗證明,不同亞型病毒同時感染1個細胞時,病毒基因組可發生節段間的交換。理論上講,8個RN段存在256個不同的組合方式。事實證明,在自然界中經常有混合感染導致基因重組的事件發生。

        2AIV的分子診斷

        2.1血清學診斷技術

        血清學診斷技術是從禽類體內采集血液析出血清后,檢測血清中抗體的有無和滴度變化,如瓊脂凝膠擴散試驗(AGID)、細胞凝集抑制試驗(HI)。AGP試驗鑒定病毒或檢測特異性的血清抗體或基質蛋白MP(Matrix protein)、特異性白NP。血細胞凝集試驗(HA)和血細胞凝集抑制試驗(HIT)鑒定病毒或血清抗體的亞型,神經氨酸酶抑制試驗(NI)鑒定病毒或血清抗體亞型等。

        2.2RT-PCR分子診斷技術

        崔尚金等(1998)建立了一種能夠直接檢測禽糞和雞胚尿囊液中H亞型禽流感病毒RNA的RT-PCR檢測方法。檢測過程僅需8h,不僅具有高度的敏感性和特異性,還可大大縮短對禽流感病毒的檢出時間。而應用毛細管PCR(15 min,30個循環)代替常規PCR(2.5h,30個循環)進一步縮短檢測時間的研究也已展開。并進入更深層次的領域,以期用于不同樣品的檢測,使該方法更加適用于禽流感病毒的臨床早期診斷。該技術在特異地檢出H或H亞型禽流感病毒同時,還可根據應用特定引物經RT-PCR擴增出的H和H包括裂解位點在內的HA基因片段。經測序推導出的氨基酸序列,判斷H或H亞型禽流感病毒的致病性高低。

        2.3酶免疫測定(EIA)技術

        EIA技術在AI的診斷與監測方面已被廣泛采用。Doller等建立了一種從鼻咽分泌物中直接檢測流感病毒抗原的酶免疫方法,該方法無須對病料進行超聲處理,而且在4h即可出結果。Cherian等建立了一種用于檢測呼吸道分泌物中A型流感病毒RNA的PCR酶免疫(PCREIA)方法。該方法對感染后4d的病料A型AIV的檢測特別有效。Schweiger等建立了用于檢測A型AIVN1和N2型的DNA酶免疫(DEIA)方法。該方法簡單、快速,可進行大批樣品的檢測。

        2.4熒光PCR法

        熒光RT-PCR技術是20世紀90年代末發展起來的新技術,將熒光素標記的探針與引物一起,在熒光PCR儀中反應,電腦對整個反應進行實時監測,避免了交叉污染,提高了檢測敏感性,已成功用于人乙型肝炎病毒、衣原體、艾滋病病毒等的檢測,根據A型禽流感病毒的共有NP基因序列設計引物、探針,建立的通用型熒光RT-PCR檢測方法不僅能夠用來檢測禽流感病毒H5、H7、H9亞型,而且對其他禽流感病毒亞型也能檢出。用通用型探針、引物檢測常見其他禽類病毒,未發現交叉反應。說明該方法敏感性高、特異性強。

        2.5核酸探針技術

        核酸分子雜交技術是目前生物化學和分子生物學研究應用最廣泛的技術之一,是定性和定量檢測特異性DNA或RNA的有力工具。用PCR技術制備了白基因片段(NPC)的地高辛標記cDNA探針,建立并優化了檢測AIV的探針雜交法。該探針具有較好的特異性和敏感性,為從分子水平探討禽流感的發病機理和臨床早期快速診斷提供了新的研究手段。對以基因芯片技術為基礎的檢測H5、H7、H9亞型禽流感病毒的診斷技術進行了研究,結果表明,DNA芯片技術可以提供一種有效的AIV診斷方法。

        3結論

        禽流感是一種全球性的烈性傳染病,可在宿主中不斷發生變異和基因重組,是2l世紀我國養禽業將面臨的最大的瘟疫性威脅。禽流感可在禽、豬和人中進行傳播。AIV不僅作為人流感的最大基因庫而間接威脅人類健康,而且還可作為人類的新病毒而直接構成人類的威脅。因此,預防禽流感具有重要的公共衛生意義和經濟意義。隨著現代分子生物學、微生物學、免疫學等學科的發展,以及同其他學科間的滲透,禽流感的傳統檢測診斷技術將與現代分子生物學技術結合或者現代分子生物學技術與其他學科研究技術有機結合,一定會實現診斷的快捷、方便、準確、靈敏、經濟、易操作,為禽流感的防治做出重大貢獻。

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        篇2

        近年來,世界食管癌(esophageal cancer,EC)患者以每年30萬例的速度劇增,這引起國內外的普遍關注。由于食管癌的發病在分子水平上涉及多類基因及蛋白質的作用,故分子生物學研究對其早期診斷、治療及預防等有重要意義。本文擬就近年食管癌的分子生物學研究進展做簡要的綜述。

        1 生長因子基因

        1.1 表皮生長因子受體EGFR:表皮生長因子受體EGFR是分子量170KD的跨膜酪氨酸激酶糖蛋白,由原癌基因erb-4編碼而成,與其配體EGF或TGF-a結合可激活受體本身的酪氨酸蛋白激酶活性,從而激活信號傳導系統,刺激細胞生長增殖。erbB-1(EGFR)、erbB-2(HER2)erbB-3和erbB-4共同構成表皮生長因子家族,它們都屬于酪氨酸激酶受體。臨床上在多個食管鱗癌(ESCC)細胞系及ESCC腫瘤的標本中,都發現過EGFR的過表達。C-erbB-2編碼蛋白p185與細胞偽足結合,能加速細胞運動,從而促進癌細胞浸潤與轉移。日本、美國和法國的研究資料表明,食管腺癌(EADC)EGFR基因擴增率較高(30.8%),并出現EGFR和C-erbB-2基因共擴增[1],ESCC EGFR基因擴增率則為8%~30%,且C-erbB-2沒有擴增。由此,研究EGFR和C-erbB-2可能與食管癌的發生有關,且EGFR可能存在地區和種族差異性。同時,通過對食管癌前病變的研究,發現EGFR蛋白過度表達在食管基底細胞過度增生和間變的發生率分別為39%和80%,而在正常食管黏膜上皮則未見該蛋白過度表達,因此提示EGFR與EC癌前病變的發生、發展密切相關。

        1.2 血管內皮生長因子VEGF:在調節控制血管生長的過程中,血管內皮生長因子VEGF顯得尤為重要。實驗室中對五個EC細胞系進行RT,PCR技術分析,發現其中有四個細胞系存在VEGF-C mRNA表達。醫學研究表明,約占20%~70%的EC有VEGF的表達,并且與腫瘤分明、靜脈侵入、EC浸潤深度、淋巴細胞浸潤及淋巴結轉移有相關。

        2 細胞周期調節基因

        2.1 p53基因:p53是一種核轉錄因子,是定位于17p13.1上的腫瘤抑制基因,在機體環境受到和缺氧、DNA損傷或氧化還原紊亂等刺激時,它可以通過磷酸化和乙酰化作用被激活。p53基因通過p21介導對細胞周期進行調控,并且通過上調Bax的同時下凋Bbcl-2來誘導凋亡。p53基因的異常與食管黏膜細胞癌變的過程密切相關,大多數點突變發生在外顯子5~8之間。Simeda等[2]研究提示,在EC的形成中,p53的基因突變和蛋白產物的聚積先于腫瘤的浸潤,是食管癌發生過程中一個較早期事件。

        同時,研究表明,腫瘤抑制基因p53的突變常伴有pRb的改變。通過對病毒原癌蛋白的研究,提示腫瘤抑制基因pRb和p53有聯合作用,病毒原癌蛋白能使兩種分子失活。細胞在一種腫瘤抑制基因異變時,細胞分裂的加快會加強基因的不穩定性,并進一步導致細胞增生調控紊亂,克隆生長加快,直至形成腫瘤。因此,p53-Rb系統的改變,特別是其對細胞增生的凋亡調節協同作用紊亂,可能是食管癌變的重要分子機制[3]。

        2.2 pRb基因:Rb基因位于染色體13p14上,具有多個被磷酸化的位點,是多種cyclin-CDK的底物。Rb蛋白通過與E2F的結合,有效抑制細胞增生。Cyclin-CDK復合物可使pRb發生磷酸化,從而釋放E2F以促進基因轉錄與細胞分裂。在多種腫瘤及腫瘤細胞系中,都可發現pRb基因的缺失或突變,ESCC中,Rb位點LOH在pRb基因的失活中起重要作用。Maesawa等用PCR檢測了49例食管癌Rb位點LOH在pRb基因的失活中起重要作用。Maesawa等用PCR檢測了49例食管癌Rb基因的雜合性丟失(LOH),其LOH的發生率為52%(13/25)。食管小細胞中未觀察到pRb的表達,提示缺乏pRb表達可能在食管小細胞癌中起重要作用。

        2.3 p16和p15基因:在細胞周期G1期調控細胞增生,錄屬INK4I即cy-clin-dependent kinase 4 inhibitors家族。由于p16和p15基因同時失活可引起pRb調控的R點(restriction point,G1/S檢驗點)的喪失,因此腫瘤細胞發生惡性增生很有可能與p16和p15的失活有關系。在ESCC細胞系中55%細胞系顯示p16,p15和(或)9p21相鄰位點有純合性缺失。在ESCC標本的研究中發現p16失活占優勢作用的是啟動子區CpG島異常甲基化,突變和純合缺失相對很低,而p15常發生純合缺失[4]。

        2.4 Cyclin D1基因:Cyclin D1位于11q13號染色體上,為正調控因子。細胞周期是由CDKs及其亞調節單位cyclins序貫性激活調節的,通過cyclin D1蛋白來影響CDK介導的Rb磷酸化而促進G期細胞的進程,因此cyclin D1蛋白是G1期細胞增殖信號的關鍵蛋白。

        Roncallii等發現在食管鱗狀細胞癌中,Cyclin D1和Rb蛋白的積聚間,以及p16表達的缺失和Cyclin D1過度表達間均存在正相關有關系。Cyclin D1在EADC幾乎無擴增,而其擴增與ESCC有明顯的相關性[5]。

        3 抑制細胞凋亡基因

        3.1 Bc1-2基因:Bc1-2基因屬抑制細胞凋亡基因,其位于染色體18q21,在正常食管黏膜中不過度表達。研究表明,Bc1-2基因在ESCC和癌旁非典型增生組織中表達增高,另外還發現Bc1-2基因表達與腫瘤分化程度有關,腫瘤分化程度越高,Bc-2基因陽性表達率也越高。

        3.2 survivin基因:survivin基因屬凋亡抑制基因,其蛋白質表達與腫瘤的發生、發展及預后有關,在食管癌相關研究中發現,依正常黏膜――單純增生――不典型增生原位癌――浸潤癌的順序,survivin蛋白表達的陽性率依次增高[6]。據此推測,survivin的表達可能與細胞生物學轉化的中間環節有關,因而可作為食管癌早期診斷的參考。在形態學中若正常及增生黏膜上皮survivin呈陽性表達時,正常組織中可能存在癌變的可能。在高分化鱗癌中,survivin蛋白表達低于低分化鱗癌中的表達,有淋巴結轉移組survivin蛋白表達高于無淋巴結轉移組,據此推測survivin可抑制食管癌細胞自身的凋亡過程,使腫瘤細胞出現無限制生長。

        4 代謝酶基因和DNA錯配修復酶基因

        4.1 代謝酶基因:研究發現,個體對胃腸道腫瘤的易感性可能與前致癌物的激活及解毒間的代謝失衡有關:化學致癌物中,絕大多數為前致癌物,其致癌性需通過Phase-1酶的激化才可發生作用,而活化的致癌物可被Ph-Ⅱ酶解毒。在對高加索人的研究中發現,GST第313位核苷酸的堿基替換更常出現于Barrett食管患者和腺癌患者,提示GST可能與個體對Barrett食管和食管腺癌的易感性有關[7]。而對日本人的研究表明,同時有GST基因和NA12基因者患食管鱗癌的風險增加,GST和NAT2的多態性可能作為一種預示著對食管鱗癌易感性的遺傳生物標記[8]。另外,研究表明細胞色素P450(CYP)基因對許多小分子化合物起氧化作用。Nimura等[9]的研究表明具有CYP基因型的重度吸煙者是食管癌高危人群。Lin等[10]報道中國林縣地區人群的CYP2E1基因Rsal識別的CI基因型頻率在食管癌、食管癌前病變組織比正常對照組高。

        4.2 DNA錯配修復酶基因:由于不同的個體DNA修復能力也存在著一定的差異,而基因組的不穩定性在很大程度上與個體機能缺乏修復DNA的能力有關。DNA修復能力差的個體突變率高,腫瘤的易感性也相應會有所增強。Wang等對中國北部食管癌高發區的70個食管癌組織及6個食管癌高危家庭成員進行的分析研究,發現其淋巴細胞的遺傳呈多態性,其中7個食管癌標本的MGMT中8個密碼子內10WH 點突變,而在其鄰近的正常組織未檢測到這些突變。O6-甲基鳥嘌呤-甲基轉移酶(O6-methylguanine-methyltrans-ferase,MGMT)可以修復DNA烷基化試劑引起的突變,分析表明MGMT基因的突變或缺失可能是導致DNA高突變率原因之一[11]。

        在外界環境中,有很多致癌原如亞硝胺等。這些致癌原多為烷基化合物,O6-烷基鳥嘌呤DNA烷基轉移酶(O6-alkylguanine-DNA alkyhransferase,AGT),是重要的DNA損傷修復酶,外界環境中的許多致癌原,包括亞硝胺,許多是可誘導DNA形成O6-烷基鳥嘌呤加成物的烷基化合物。而在保護細胞免受烷基化學物質誘導的突變和細胞毒侵襲等方面,AGT酶起著重要作用。人的AGT基因共包含5個外顯子以及170多個Kb。AGT基因的編碼序列開始于第二外顯子,其活性位置是第五外顯子145位密碼的半胱氨酸。目前的研究表明,人的AGT基因呈現多態性。當烷基化學物質誘導產生DNA突變前損傷產物O6-烷基鳥嘌呤而又未得到AGT酶的及時修復時,將促使DNA復制時發生堿基轉換,從而增加對腫瘤的易感性,誘導腫瘤形成。實驗已證實在河南食管癌高發區人群中,存在AGT第三外顯子84位和第五外顯子第143/178位密碼子多態變體L2,但AGT多態變化與食管癌高易感性的關系尚待進一步研究。

        5 食管癌變分子學基礎研究的臨床應用

        近年來,對食管癌分子生物學研究表明,食管癌是多種相關或獨立的基因或分子改變的多階段進行性演變過程,是多種基因變化累積或綜合作用的結果。在醫學研究中,必須積極尋找、研究食管癌早期基因,并通過分子生物學的基礎研究來實現食管癌的早期診療和臨床應用,這主要包括三個方面:一是根據分子生物學基礎研究,及時對高危人群進行檢測,從而選出簡易、經濟、特異性和敏感性高的,作為監測所用的生物學指標;二是通過分子生物學研究,有效提示食管癌的致病因素,以實施有效的食管癌病前預防、干預措施;三是充分利用分子生物學研究結果,為食管癌患者提供早期診斷指標和特異性的生物治療方法,如基因治療法等。

        篇3

        Abstract: The animal protects own one driving way to ambient temperature's adaptation, displays in the duplication and the expression pattern change of the cell and presents the new gene open and the new protein factor synthesis. The gene level, the protein level, the cell membrane level and so on three aspects has carried on the summary about the research survey of animal which adapts to the ambient temperature, and discussed the molecular biology mechanism as well as in evolution significance which animal adapts to the ambient temperature.

        關鍵詞: 動物;溫度;基因;蛋白質;細胞膜

        Key words: animal;temperature;gene;protein;cell membrane

        中圖分類號:Q291文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)25-0324-02

        0 引言

        動物的一切生命活動(生長、發育和生殖等)都是在一定的環境溫度中進行的。一般說來,變溫動物生長發育所要求的溫度條件在 6-36℃范圍內;恒溫動物由于自身有調節體溫的能力,對環境溫度的適應范圍廣些[1]。當環境溫度在最低和最適溫度之間時,動物體內的生理生化反應會隨著溫度的升高而加快,代謝活動加強,從而加快生長發育速度;當溫度高于最適溫度后,參與生理生化反應的酶系統受到影響,代謝活動受阻,勢必影響到動物正常的生長發育。環境溫度若超出動物所要求的范圍,動物的生命活動就會出現停滯;溫度過高或過低會導致動物體死亡[2]。近年來關于動物對外界環境溫度適應的分子生物學研究主要集中在基因水平、蛋白質水平和細胞膜水平三個方面。

        1 基因水平上的溫度

        動物對環境溫度的適應,會使自身的細胞內轉錄和表達模式發成變化,以適合環境的變化,此時它會出現新的基因開放和新蛋白因子的合成,這總的來說是動物對自身的一種保護方式。

        外界環境溫度的改變可以誘導動物體內熱激蛋白家族基因的大量表達,從而調整動物有機體對外界環境溫度的適應。

        盡管熱激蛋白家族基因序列保守,編碼序列變異較低,但是,由于目前動物種類逐漸增多,熱激蛋白基因序列和拷貝數等也在逐步顯示出不同的趨勢。

        適應不同溫度的果蠅居群,其熱激蛋白70基因內存在兩個顯著的差異[4],一個大的插入/缺失(indel)多態位點(56H8/122)和一個單核苷酸多態位點差異;對于來自澳大利亞東部不同緯度的11個居群,插入/缺失位點的頻率與緯度呈正相關,由于緯度與溫度最大(小)值和平均值呈負相關,提示溫度和熱值變化可能對Hsp70基因的這一變異頻率產生了影響,Anderson[5]等也發現黑腹果蠅3號染色體右臂上hsr-omega基因的8bp缺失作為一個遺傳標記與緯度及最高溫(最熱月)呈正相關,另一個3端重復的標記則多出現于溫帶群體中,與冷適應性相關。適應于較低緯度的Drosophila lummei有7個Hsp70基因拷貝,其熱脅迫抗性高于具有5個拷貝的Drosophila lummei,后者在分布上處于較高的緯度,提示Hsp70基因結構與果蠅的適應緯度有相關性[6]。

        果蠅體內一個名為“DmDG”的基因活性一旦下降,果蠅就會“怕熱”,從而喜歡向溫度更低的地方轉移,其喜好的環境溫度要比正常情況下低5攝氏度[7]。“DmDG”基因可能與果蠅的代謝功能相關。這個基因活性下降后,果蠅體內能量代謝就會活躍,于是就會更喜歡低溫環境。動物體內利用基因調節溫度適應性的機制普遍存在,這可以使動物適應很大的溫度變化。

        克隆斑潛蠅(Liriomyza sativae)3種小分子Hsp(Hsp19.5、Hsp20.8和Hsp21.7)和2種Hsp60(TCP1α,TCP1ζ),定量PCR分析表明,3種小分子Hsp均能被低溫所誘導表達,而且Hsp20.8對低溫更敏感,這意味著不同的小分子Hsp可能響應不同強度的低溫脅迫。6種Hsp基因(Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7、TCP1α、TCP1ζ和Hsp90)的相對表達量在不同生長發育階段差異顯著。總的表達趨勢是:小分子Hsp(Hsp19.5、Hsp20.8、Hsp21.7)在蛹期表達量最高,而大分子Hsp(TCP1α、TCP1ζ、Hsp90)的表達量則隨著生長發育而遞增[8]。這意味著除響應溫度脅迫外,熱激蛋白基因可能還在昆蟲的生長發育中起著一定的作用。

        2 蛋白質水平上的溫度適應

        熱激蛋白(Hsps)是生物適應環境溫度變化的一個重要媒介分子。受到熱脅迫刺激后,動物有機體對熱的脅迫抗性提高與熱激蛋白表達量普遍成正相關[9]。

        熱激蛋白存在于所有動物細胞中,是動物受到應激原刺激后誘導產生的一組應激蛋白,與機體的應激關系密切,在進化上高度保守。對滯育的吉普賽蛾(Lymantria dispar)幼蟲給以37-41℃的熱激可以誘發合成7種Hsps(分子量分別為90,75,73,60,42,29和22ku),-10--20℃的冷休克導致其產生2種Hsps(90和75ku),當在25℃下恢復時另外又合成分子量29ku的熱激蛋白[10]。斑馬魚在熱脅迫(28-37℃)和冷脅迫(20-28℃)下的熱激蛋白表達模式存在差異,在熱脅迫條件下,Hsp70呈上調表達,而冷脅迫下Hsp70則顯穩定表達[11]。將新月魚的成纖維細胞系的培養溫度從28℃調節到37℃時誘導產生3種不同的熱休克蛋白[12]。

        較緩和的高溫對B型煙粉虱Hsp70表達具有誘導作用,極端高溫會抑制Hsp70表達。在37-41℃范圍內,Hsp70的表達量隨著溫度的升高而升高,在41℃時達到最高峰;當溫度升高到43℃和45℃,B型煙粉虱Hsp70的表達量迅速降低。B型煙粉虱溫室種群體內的Hsp70表達量與溫室內的溫度有關:上午到中午隨著氣溫的升高,B型煙粉虱體內Hsp70表達量隨之上升;傍晚氣溫降低時,Hsp70表達量也隨之下降[13]。Kimura(1998)比較過3個果蠅近緣種熱休克蛋白基因的表達情況,發現在冷激條件下,亞熱帶低海拔種(Drosophila watanabe)誘導熱休克蛋白表達的閾溫度要比溫帶種(D.traurara)和亞熱帶高海拔種(D.trapezifrons)高,而亞熱帶低海拔種的耐寒性卻最低,說明在果蠅中熱休克蛋白基因表達和耐寒性呈負相關[14]。Sorensen et al(2001)研究果蠅(D.huzzatii)不同自然種群間HSP70基因表達后,發現在冷激下寒溫帶種群誘導熱休克蛋白基因表達的閾溫度要明顯低于熱帶種群[15]。

        3 細胞膜水平上的溫度適應

        在正常生理溫度下,細胞膜的主動運輸、酶的活性、胞外分泌等機能才能正常進行[16]。細胞的膜脂在不同溫度下具有不同的酰基鏈和鏈長度[16]。細胞膜化學成分改變可能是對溫度適應的最普遍模式[16]。低溫通過影響細胞膜的流動性而影響細胞正常的機能,對低溫的適應不可避免地會涉及到細胞膜化學成分的改變。膽固醇能夠促使細胞膜結構的有序化,從而增加細胞膜的流動性。魚類通過改變脂肪酸中不飽和成分含量和極性磷脂頭部組分,減少細胞膜中甾醇/磷脂比率來改變膜的流動性使魚類更加適應寒冷的外界環境[17]。通過對不同溫度適應下虹鱒魚(rainbow trout)的肝、腎、腮等組織細胞細胞膜中膽固醇(C)與磷脂(P)含量的研究發現,5℃適應組細胞膜的C/P 值顯著低于20℃適應組[3]。把魚體暴露于低溫下會導致的極性磷脂中非飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比例增高,有利于在低溫下維持細胞膜流動性,使魚體更能抵抗低溫損害[18]。低溫還誘導細胞脂肪酸氧化酶的生成,由于它可以提高細胞膜中不飽和脂肪酸的含量,從而提高了細胞膜在低溫條件下的流動性[19]。

        在動物對溫度的適應過程中,動物細胞還通過膜上各種離子通道數量及分布的改變使細胞內離子的成分和濃度發生相應的改變。研究表明,在北極生活的兩種魚類:Trematomus bernacchii和Trematomus newnesi在適應較高溫度過程中,腮和腎等滲透壓調節器官細胞膜上的Na/K+-ATP酶活性升高,將細胞內鈉的、氯離子快速泵出體外,從而使得血清中滲透壓明顯降低,與海水間的滲透壓差增大。研究結果表明,在冷環境中,魚類靠升高體液離子濃度及滲透壓來縮小與外界海水之間的差異,從而減少能量損耗[3]。鴨子對冷適應表現為肌漿網或內質網上Ca2+-ATPase活性及Ca2+釋放通道數量上的改變時相與非寒顫產熱的發生相一致[20]。

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        篇4

        與臨床病理學相比,腫瘤分子生物學標記為腫瘤生物學行為的分析、治療方式的選擇、臨床預后的判斷提供了更客觀、更豐富的信息,全文就目前國內外對膀胱移行細胞癌分子生物學標記物的研究概況作一綜述。

        【關鍵詞】 膀胱移行細胞癌 標志物 分子生物學 免疫學

        膀胱移行細胞癌(TCC)的主要特征有多中心性和易復發性,腫瘤細胞易于種植轉移,臨床上僅根據腫瘤病理判斷預后較為困難。鑒于此,目前對其分子生物學標記物的研究愈來愈多,如p53、p21、Ki67、bcl?鄄2等。已有多篇文獻報道分析了相關分子生物學標記物與泌尿系統上皮腫瘤的病理分級、臨床分期、復發及生存率的關系,為診斷腫瘤、制定正確的治療方案及判斷預后等提供重要的信息,本文就目前已報道的分子生物學標記物作一綜述。

        1 癌基因與抑癌基因

        1.1 p53

        p53的突變或丟失在膀胱癌的檢出率為50%~60%,Migaldi等[1]分析不同年齡膀胱癌患者的p53表達,發現p53異常表達在小于45歲的膀胱癌患者更為常見。大量研究表明,p53的改變與膀胱癌的分期、分級、侵襲性有關,但其是否與膀胱癌的復發及生存率相關仍有爭議。Yeniyol等[2]采用免疫組化檢測48例膀胱移行細胞癌標本中p53的表達,p53異常表達在不同臨床分期和病理分級間差異顯著,但未發現p53陽性組與陰性組腫瘤復發率和死亡率有明顯差異。Stavropoulos(n=58)和Ong(n=64)等[3]也得出類似的結論。但另有多篇文獻報道,p53與膀胱癌的復發率和死亡率顯著相關。Sanchez等[4]報道復發的膀胱癌(n=47)p53的異常表達明顯高于未復發者,p53的異常表達與膀胱癌的進展和生存率相關。Wolf等報道p53異常表達與pT1G3膀胱癌(n=30)的預后關系密切。

        p53突變可能與膀胱原位癌(CIS)的生物學行為有關,導致CIS的侵襲性增加,Shariat等[5]檢測47例膀胱CIS的p53及其中39例標本的p21表達,p53/p21聯合分析顯示出與腫瘤的復發、進展及生存率之間密切的相關性,p53(+)/p21(+)患者腫瘤復發進展和死亡的危險程度遠大于p53(+)/p21(-)或p53(-)/p21(-)者。

        1.2 p21

        關于p21與膀胱癌的報道結果并不統一,Chatterjee等[6]檢測p53、p21、pRb在164例TCC標本中的表達,結果顯示p53、p21、pRb可作為判斷TCC復發率和5年生存率的獨立因子,三者聯合分析顯示出與TCC預后之間良好的相關性。Kuczyk MA等也認為p21WAF/CIP1可以作為判斷膀胱癌生存率的獨立預后因子。Liukkonen等[7]檢測207例膀胱癌(pTa~pT1)標本中p21WAF1/CIP1和細胞周期素D1的表達,平均隨訪4.9年,分析其與腫瘤分期、分級、細胞增殖率(MIB?鄄1指數)、p53、bcl?鄄2、生存率的關系。結果只有MIB?鄄1指數與無瘤生存率顯著相關(P=0.03),腫瘤復發率只與腫瘤分級(P=0.002)和細胞周期素D1的表達相關(P=0.04),提示p21WAF1/CIP1與其他因子相比預后作用較小,有關p21WAF1/CIP1在判斷膀胱癌預后中的意義有待進一步闡明。

        1.3 p16 /CDKN2A

        Hitchings等[8]檢測78例TCC 標本(pTa~pT1) p53、p16、pRb的表達,多因素分析顯示任何兩者的改變與腫瘤的進展密切相關,p53和 p16同時表達異常者腫瘤的進展可能性增加14.45 倍,提示p53和 p16可用來判斷pTa~pT1期膀胱腫瘤的進展情況。Benedict等發現腫瘤標本中p16/CDKN2A的表達與Rb的表達呈負相關,Rb強染色的標本罕見p16陽性染色,同時,伴染色體9p21的雜合丟失的腫瘤p16/CDKN2A失表達,Rb強表達。Primdahl等發現初診即為浸潤型膀胱癌p16/CDKN2A的表達顯著低于繼發于Ta 或T1的浸潤期腫瘤,有關進一步解釋尚待研究。

        1.4 Rb

        Sanchez Zalabardo D等[4]隨訪47例浸潤型膀胱癌患者,發現Rb表達異常的患者腫瘤進展速度、復發率顯著升高。Sunanda等檢測164例TCC標本pRb的表達,得出結論pRb可作為判斷TCC復發和生存率的獨立預后因子。另有報道對45例T1期膀胱腫瘤患者隨訪發現Rb基因的丟失與pRb的異常表達明顯導致患者無瘤生存率降低,此外,多篇文獻報道Rb在與p21、p16、Ki67、p53等聯合判斷膀胱癌預后時表現出良好的相關性,可作為較理想預后因子。

        2 細胞增殖相關指標

        細胞核相關抗原(Ki67)是增殖性細胞核的標記物,可通過單克隆抗體MIB?鄄1檢測,其在判斷膀胱癌預后中的重要意義被越來越多的作者證實。Migaldi等發現老年患者膀胱癌標本MIB?鄄1指數高于年輕者,并且與膀胱癌復發率、生存率密切相關[9]。Nakopoulou等(n=94)、Saika等(n=203)、Santos等(n=159)也研究發現Ki67是膀胱癌良好的獨立預后因子。

        Frank等[10]選取伴區域淋巴結轉移的尿道膀胱腫瘤139例,手術切除腫瘤并行化療,隨訪分析p53和MIB?鄄1在判斷腫瘤預后及化療療效中的作用,結果并未發現p53和MIB?鄄1與該類腫瘤患者的預后具有顯著性相關,但MIB?鄄1指數與腫瘤的化療療效呈顯著負相關,提示MIB?鄄1可以作為判斷膀胱癌化療療效的指標,指導臨床治療。同樣,Matsumoto等對62例膀胱移行細胞癌(pT1G3~pT4M0)標本進行類似研究,平均隨訪34個月,發現Ki67的表達與腫瘤化療完全緩解率顯著性相關,能較好地判斷療效。

        3 細胞凋亡相關指標

        3.1 bcl?鄄2/bax

        bcl?鄄2被認為是抑制細胞凋亡的重要的原癌基因。bcl?鄄2、bax屬于凋亡調控基因bcl?鄄2 基因家族, 分別能夠阻遏和促進凋亡, bax?鄄bax同源二聚體促進凋亡,bcl?鄄2?鄄bax異聚體阻遏凋亡,突變的p53蛋白可起到與bcl?鄄2蛋白類似的作用,并抑制bax基因的轉錄,進而抑制凋亡。

        Uchida T等觀察到119例膀胱癌患者中p53的表達與腫瘤分期分級相關,bcl?鄄2表達與腫瘤臨床病理特征無關,但p53和bcl?鄄2同時過表達提示不良預后[11]。Wolf、Gazzaniga等也證實bcl?鄄2的表達與腫瘤復發率和無瘤生存率明顯相關。但 Asci R等[12]報道年齡小于40歲患者TCC細胞漿bcl?鄄2和p53的表達分別為54%、37%,與腫瘤的進展無明顯相關。同樣,Fraile、Stavropoulos等報道bcl?鄄2的表達與膀胱癌的分期、分級及復發率無明顯相關,提示有關bcl?鄄2的作用仍需進一步研究。

        3.2 Fas/FasL

        Fas與FasL都是跨膜蛋白,分別屬于TNF受體和TNF家族,T淋巴細胞和NK細胞的活化可導致細胞表面FasL被激活,與Fas結合,使表達Fas的細胞發生凋亡。Lee SH等檢測37例膀胱癌標本,Fas/FasL的高表達達到92%。Lee等報道43例膀胱腫瘤標本28%有Fas基因的突變。目前對血液中可溶性Fas (sFas)和可溶性FasL (sFasL)研究較多,Mizutani等[13]報道sFas或sFasL的升高預示Ta期膀胱癌患者早期復發的可能,sFas或sFasL可作為判斷Ta期膀胱癌復況的預后因子。

        4 血管形成因子

        4.1 VEGF

        與大多數實體瘤一樣,膀胱癌的形成也具有血管形成依賴性,與血管內皮生長因子VEGF關系密切。Vasilios等[14]研究VEGF和低氧誘導因子(HIF?鄄1α)之間的關系及兩者在TCC中的預后意義,結果顯示HIF?鄄1α與腫瘤病理分級顯著相關,VEGF和微血管密度(MVD)與腫瘤分級和臨床分期顯著相關。HIF?鄄1α與VEGF和MVD顯著相關,提示VEGF和HIF?鄄1α的升高刺激血管生成,導致腫瘤預后不良。同樣,Santos(n=66)也報道VEGF可作為判斷膀胱上皮腫瘤的預后因子。

        4.2 血栓黏合素?鄄1

        血栓黏合素?鄄1(TSP?鄄1) 是細胞外基質中的一種糖蛋白,分子量為430kD。TSP?鄄1被認為是惟一抑制腫瘤血管形成的物質。Grossfeld等[15]分析了163例TCC標本TSP?鄄1、p53的表達與TCC復發生存率之間的關系,TSP?鄄1表達與TCC復發 (P=0.009)和生存率(P=0.023) 顯著相關,低表達TSP?鄄1患者腫瘤復發率增高,生存率降低。

        5 生長因子及受體

        5.1 EGFR

        EGFR在眾多上皮腫瘤中有較高的陽性表達,Colquhoun等[16]綜述了近年來有關EGFR與膀胱癌的研究,得出結論EGFR的表達與膀胱癌的分期、分級、復發率、無瘤生存率明顯相關,EGFR過表達提示腫瘤預后不佳,使用抑制EGFR活性的物質如ZD 1839等可望成為臨床治療膀胱癌等的新手段。

        5.2 TGFα

        TGFα在膀胱癌中的表達顯著高于正常膀胱組織,Ravery等報道43例膀胱癌中60%存在TGFα高表達,且與腫瘤死亡率顯著相關。Ravery等分析28例早期膀胱腫瘤TGFα?鄄mRNA的表達,隨訪兩年發現其與腫瘤復發顯著相關,對判斷早期膀胱腫瘤的預后有重要價值。Thogersen等則報道TGFα與EGFR的表達相關,但與患者生存率無明顯相關,其在判斷膀胱癌預后中的作用有待研究。

        6 細胞外基質與細胞黏附分子

        6.1 MMPs

        Hara等[17]分析51例表淺TCC中MMP?鄄2、MMP?鄄9、膜型MMP?鄄1 (MT1?鄄MMP)與腫瘤復發率間的關系,復發組MMP?鄄9的表達是未復發組的2.5倍,未發現MMP?鄄2、MT1?鄄MMP表達的差異,MMP?鄄9高表達組無瘤生存率顯著低于正常表達組。同樣,Ozdemir等檢測60例膀胱癌MMP?鄄1,MMP?鄄2,MMP?鄄9的表達,發現只有MMP?鄄9的表達與腫瘤的分期分級相關。Papathoma等報道隨著尿路上皮腫瘤分級和浸潤程度的升高,MMP?鄄9和MMP?鄄2表達顯著升高,但兩者與腫瘤的復發率無明顯相關,提示其在判斷膀胱癌轉移和預后中的意義仍有待研究。

        6.2 E?鄄鈣黏蛋白

        E?鄄鈣黏蛋白的表達與腫瘤分化、癌細胞侵襲能力及轉移可能相關。Shahrokh等檢測53例膀胱CIS標本E?鄄鈣黏蛋白的表達,隨訪131個月,多因素分析表明E?鄄鈣黏蛋白是與CIS復發、進展、無瘤生存率顯著相關的獨立因素,提示E?鄄鈣黏蛋白異常表達的腫瘤侵襲性高,需要早期徹底治療。Rao等分析細胞支架蛋白-肌動蛋白(Gelsolin)和E?鄄鈣黏蛋白在判斷膀胱癌預后中的意義,結果示Gelsolin與膀胱癌進展和復發密切相關,但未發現E?鄄鈣黏蛋白在判斷膀胱癌預后中的顯著意義,其在判斷膀胱癌預后中的意義還有待明確。

        與臨床病理學相比,腫瘤分子生物學標記為腫瘤生物學行為的分析、治療方式的選擇、臨床預后的判斷提供了更客觀、更豐富的信息,深入研究此類標記十分必要。目前對泌尿系統上皮腫瘤分子生物學標記物的研究雖已取得進展,但除了對個別標記物Rb、Ki67的意見較為統一外,對絕大多數標記物在腫瘤中的表達分布及預后價值仍存在爭議,目前的文獻報道多存在樣本量小的問題,缺少大規模研究的支持,再加上免疫組化法檢測蛋白受抗體選擇、陽性結果判斷、手工操作等外在因素影響的問題,導致研究結果之間缺乏可比性或對同類研究對象得出相反的結論,因此需要將實驗方法標準化以提高研究的可靠性和可重復性。此外,由于腫瘤的進展和轉移是涉及多種分子機制的極其復雜的過程,僅憑對單一預后指標的評估不能全面準確地反映腫瘤的惡性潛能,腫瘤免疫標記物最終的臨床應用可能是多個指標的綜合評估。

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        篇5

        [關鍵詞] 分化型甲狀腺癌;分子生物學;進展

        [中圖分類號] R736.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2013)09(b)-0019-03

        甲狀腺癌主要組織病理學類型包括狀癌(PTC)、濾泡狀癌(FTC)、髓樣癌(MTC)以及未分化癌(ATC)。前兩者統稱分化型甲狀腺癌(DTC),共占甲狀腺癌的90%以上,占頭頸部惡性腫瘤的首位,占所有惡性腫瘤的3%,女性發病率較高。近20年來,我國甲狀腺癌發病率呈明顯上升趨勢,由約1/10萬上升到(3~4)/10萬。DTC確切的致病因素尚不清楚,幼年時過量射線照射是目前唯一確定的致癌機制[1-2]。近年來分子生物學技術研究使人們對甲狀腺癌的分子機制有了更深入的了解,這對于指導甲狀腺癌的診斷治療及療效評價有非常重要的意義,本文就DTC相關基因研究進展進行綜述。

        1 BRAF基因

        BRAF基因最早是在人類尤文肉瘤中發現的高度表達變異的癌基因,在極少數的胃腸癌、肺癌、卵巢癌以及甲狀腺癌等多種腫瘤中都有表達[3]。BRAF又名鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1,該基因位于第7號染色體,為RAF基因家族成員之一,是RET和RAS的下游信號分子。目前認為,BRAF基因突變是甲狀腺癌最常見的基因變異之一,約49%的PTC和25%的ATC會出現該基因的表達[4]。其發生機制為BRAF基因錯義突變的15外顯子堿基,致使翻譯蛋白質600位密碼子將對應的纈氨酸 (V600E)替代為谷氨酸,可活化蛋白激酶,并進一步激活ERK激酶,向MAPK信號通路下游傳遞細胞有絲分裂信號,致使甲狀腺細胞腫瘤形成并向惡性轉化[5]。

        BRAF基因突變是近年來甲狀腺癌基因領域的重要研究進展,也是目前針對DTC發生機制研究最多的突變類型之一。最近研究顯示導致激酶激活突變的因素有多種,包括點突變框內插入或框內缺失、放射線暴露等,盡管其發生率較低。由于BRAF基因突變在DTC中發生率較高,而在甲狀腺良性病變中檢測不到,因此該突變可以作為特異性較強的DTC診斷指標。該突變與低分化的甲狀腺癌及ATC的變異性也有較強關聯性,在高細胞及經典亞型的PTC中更為常見。還有研究顯示該突變的存在似乎與腫瘤的侵襲性特征有關,此突變可使腫瘤更易去分化,因為此突變可見于間變性轉化,如甲狀腺包膜外侵犯、遠處轉移和腫瘤復發,而這類因素往往代表著較高的腫瘤相關死亡率。一些大樣本臨床研究證實,腺體外浸潤、區域淋巴結轉移、TNM分期(Ⅲ/Ⅳ期)均與BRAF突變呈正相關[6]。有研究對PTC患者隨訪顯示高達80%~85%的復發PTC伴有BRAF突變,這證明對于PTC復發,BRAF突變有很強的預測作用。

        以BRAF以及其下游激酶為靶點的分子靶向藥物治療已成為目前DTC治療研究的又一熱點。近年來研究顯示多靶點激酶抑制劑索拉非尼(sorafenib)能抑制BRAF突變基因型的甲狀腺腫瘤細胞和甲癌腫瘤模型的增殖和生長,但目前國內尚未見該藥用于甲狀腺癌治療的報道[7]。

        2 RET/PTC重排基因

        RET基因于1985年首次發現于小鼠轉化的NIH3T3細胞中,因其同樣具有與其他基因重排及活化的特征,故又稱為RET原癌基因。RET原癌基因經重排后被稱為RET/PTC癌基因,屬于酪氨酸蛋白激酶受體家族。在這些RET/PTC重排中,RET基因的跨膜區和細胞外區丟失,取而代之的是不同基因來源的5′末端,例如RET與H4融合形成RET/PTC1嵌合體,與RIalpha融合形成RET/PTC2嵌合體等。其產生的嵌合體使RET原癌基因編碼的酪氨酸蛋白激酶發生激活,通過下游信號的傳導使甲狀腺濾泡上皮細胞發生惡性轉化[8]。目前研究指出,甲狀腺的免疫功能通過RET/PTC1下調,可間接促進PTC的發生。提示癌基因、免疫、炎癥及惡性腫瘤生物學特性之間存在一定聯系,在甲狀腺癌發病機制中RET/PTC基因重排有較重要的作用。

        在PTC細胞中RET/PTC基因重排普遍存在,而在正常甲狀腺組織及良性甲狀腺病變中不表達或基本不表達[9],所以RET/PTC重排可以作為診斷PTC較特異的指標。但PTC中RET/PTC的表達率報道不一,所以其陰性結果并不能完全除外PTC。此外,國外研究還發現放射性暴露史能引起RET/PTC基因重排并進一步促使甲狀腺癌的發生。國外學者報道幼年時曾有放射線暴露史的PTC患者的RET/PTC重排發生率明顯高于無此經歷的PTC患者[10]。還有作者對在切爾諾貝利核泄露事故中受過量射線照射所致的狀甲狀腺癌患者進行分子生物學分析也發現上述特點。

        對于有無RET/PTC重排及與PTC的臨床特征之間的關系,目前臨床認為存在RET/PTC重排的PTC患者的TNM分期更晚,也更易表現出甲狀腺被膜外侵犯,也更易復發。但由于采集病例數較少以及所采用的免疫方法不同,在不同的國家和地區,其陽性率相差也比較大,為2.5%~53.5%。還有證據顯示是否存在RET/PTC重排與甲狀腺狀癌的不同生物學行為特點有關,有RET/PTC2重排的分化型甲狀腺癌往往具有高度的侵襲性和去分化能力[11]。國外Zafon等[12]報道 RET/PTC表達陽性的甲狀腺狀癌患者更易發生局部浸潤及淋巴結轉移,兩者差異有統計學意義(P

        舒尼替尼(sunitinib)為近年研制的一種多靶點受體拮抗劑,可以明顯抑制RET/PTC酪氨酸激酶[13]。在另一項研究中,舒尼替尼可抑制具有RET/PTC1重組的PTC增殖和生長,但目前國內亦尚未用于甲狀腺癌的臨床治療。

        3 RAS原癌基因

        RAS是一種原癌基因,廣泛存在于人和動物細胞中,為人類多種腫瘤最常見的基因異常。RAS基因包括K-RAS、H-RAS和N-RAS 3種類型,這三種基因內結構分別很大,但都編碼一種結構相似的G蛋白質,分子量為21 kD,故統稱為P21-RAS[14]。分子生物學及遺傳學研究提示,RAS基因是存在于細胞膜上一種鳥嘌呤核苷酸的結合蛋白,為多種酪氨酸激酶受體的感受器,并細胞的生長及分化起調解作用。該基因一般有兩種存在方式,即與GDP結合時的失活狀態以及與GTP結合時的活化狀態。突變的RAS蛋白降低了自身內源性鳥苷酸三磷酸酶(GTP)的活性,其結果是致使GTP與RAS蛋白的持續結合并具有了促使細胞生長的作用,致使RAS處于一種持續激活的狀態中。由于酪氨酸激酶受體等多種信號傳導通道的傳感器都受該基因編碼聯系,并可激活多個不同信號傳導通道,其結局會導致甲狀腺組織細胞轉化為惡性。

        RAS突變常在特定腫瘤中出現,如RAS突變可見于95%的胰腺癌中。它也是DTC中檢測到的最常見的突變之一。不同的腫瘤有不同的RAS基因突變類型,如K-RAS突變與肺癌有關等。DTC中已經檢測到多種RAS基因突變如N-RAS、K-RAS、H-RAS,但在MTC組織中幾乎從未檢測出該基因突變。該基因突變主要存在于濾泡型PTC及濾泡性腺瘤中,但FTC少見[15-16],該基因突變還對濾泡性腺瘤能否進一步發展為腺癌或者未分化癌具有一定的預測意義,為RAS陽性的腺瘤積極手術切除提供依據。大約10%的FTC可見RAS基因的點突變,并且似乎僅與濾泡亞型FTC有關。RAS點突變型FTC往往伴有濾泡變異型組織學的特性,表現為腫瘤外侵、腫瘤的失分化和出現轉移,這在存在骨轉移的病例中表現尤為明顯[17]。而在低分化DTC組織中往往RAS突變檢出率較高,表明該突變會導致DTC更強的侵襲能力。

        RAS突變是在DTC中比較多見的事件,具有較高的特異性和敏感性。RAS突變和這些腫瘤的預后及臨床特征密切相關,作為一種DTC的診斷學標志具有較廣闊的發展前景。RAS抑制劑洛伐他汀已被證實在RAS突變的的甲狀腺腫瘤的體內具有抗腫瘤效果[18],為RAS突變表達的DTC提供了新的治療方法,可能對限制腫瘤的播散有作用,這還需要臨床進一步研究。

        綜上所述,多種免疫組化結果與DTC的發生、發展、預后和轉歸有密切關系,而且,每種基因的作用均有所不同。甲狀腺標本檢測P21-RAS有助于分化型甲狀腺癌的診斷,而進行RET/PTC及BRAF檢測,不但可以有助于診斷PTC,而且可更好地估計腫瘤的侵襲性及淋巴結轉移特點,對于腫瘤的后續治療方案(如分子靶向治療等)及判斷預后有重要價值。

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