劉廣偉，張再興，戴建軍

(1河北聯合大學研究生學院，河北唐山063000;2河北聯合大學附屬醫(yī)院)

ras基因家族包含3種功能性基因，即H-ras、N-ras、K-ras，3種基因內部的核甘酸序列相差較大，但均含有1個5'非編碼外顯子和4個編碼外顯子，編碼的產物相對分子質量為21 000的G蛋白單體，稱為p21蛋白(ras蛋白)。ras蛋白主要調節(jié)細胞的分化增殖，被稱為細胞信號網絡傳遞中的“分子開關”。ras基因是原癌基因，其被激活后就成為了具有致癌活性的癌基因。其激活方式主要有3種，即基因的點突變、基因大量表達以及基因的插入及轉位。其中最常見的就是點突變，約30%的人類惡性腫瘤存在ras基因的點突變。最常見是K-ras的點突變，其次是N-ras、H-ras;常見的突變位點是12、13、61密碼子，其中又以第12位密碼子突變最常見。在不同類型腫瘤中存在不同的ras基因突變。胰腺癌、結直腸癌、子宮內膜癌、膽管癌和肺癌中普遍存在K-ras基因突變，黑色素瘤和髓系惡性腫瘤常為N-ras基因突變所致，而肝癌、甲狀腺癌和膀胱癌常見H-ras基因突變?，F將ras基因在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及診斷中的作用研究進展綜述如下。

1 ras基因在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用

K-ras基因在胰腺導管癌(PDAC)發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。關劍等［1］報道，突變K-ras基因在PDAC起始過程中，K-ras與腺泡細胞化生有密切關系。Morris等［2］發(fā)現，突變的 K-ras通過抑制β-catenin信號轉導途徑促進腺泡—導管化生(ADM)和胰腺上皮內瘤變的形成。β-catenin信號轉導途徑是腺泡細胞再生所必需的，抑制其作用可協(xié)同K-ras突變，形成導管樣癌前病變。還有研究顯示，Mistl基因是胰腺腺泡細胞特有的helix-loophelix轉錄因子，在導管、胰島和腺泡中心細胞均不表達。Mistl基因敲除后，突變K-ras基因可明顯加快腺泡細胞向PanIN轉化的進程，說明K-ras驅動的PDAC起始有去分化機制參與。另外，PTEN/PI3K/AKT信號轉導途徑［3］、Stat3轉錄因子均可加速K-ras介導的ADM［4］。對于胰腺癌的研究顯示，PIK3CA/AKT信號轉導途徑與ras突變的協(xié)同作用是通過抑制ras介導的細胞老化而加速腫瘤形成過程。癌基因介導的細胞老化是由激活的癌基因引起的永久性細胞生長停滯。雖然癌基因的主要功能為驅動細胞發(fā)生惡性轉化，但在初始細胞中一個癌基因的單獨作用經常激活細胞老化而發(fā)揮抑制腫瘤的作用。許多由癌基因激活的良性腫瘤常伴有細胞老化現象，抑制老化機制使良性腫瘤向惡性轉化。當兩個通路均被激活后，PIK3CA/AKT抑制老化的作用將大于ras介導的老化作用，這是通過與ras介導老化途徑的下游因子(如GSK3和mTOR)相互作用而實現的。小鼠K-ras G12D突變的PanlN模型還顯示，作為PIK3CA/AKT的負性調節(jié)因子，PTEN失活導致ras介導的細胞老化作用減弱，加快PDAC的形成［5］。

K-ras基因與卵巢黏液性腫瘤關系密切。于曉紅等［6］研究了EGFR表達與K-ras基因的突變，發(fā)現EGFR的表達和K-ras的突變在卵巢黏液性交界性腫瘤中無相關性，K-ras基因在卵巢黏液性囊腺瘤、卵巢黏液性交界性囊腺瘤和卵巢黏液性囊腺癌中的突變率分別為0、37.5%、7.5%，三者比較有統(tǒng)計學差異，交界組突變率明顯高于其他兩組，但卵巢囊腺瘤與囊腺癌比較，差異無統(tǒng)計學意義。EGFR在卵巢黏液性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中可能發(fā)揮著重要作用。

乳腺癌的發(fā)生、浸潤和轉移機制非常復雜，涉及多種相關基因的異常表達，且彼此之間可能存在相互影響、相互作用［7］。商琰紅等［8］分析了正常乳腺、導管原位癌(DCIS)、乳腺浸潤性導管癌(IDCNOS)組織中EGFR、K-ras和中心體相關微管蛋白，發(fā)現三者陽性表達均呈正相關。K-ras基因的促增殖作用已被諸多研究所證實，ras/MAPK通路中有幾個成員與癌基因有關，該通路的不恰當激活可能導致腫瘤的發(fā)生。研究發(fā)現，在DCIS和IDCNOS組織中K-ras與EGFR陽性表達率均較高，提示K-ras和EGFR可作為乳腺癌發(fā)生的預測指標。

左強等［9］發(fā)現，EGFR與鼻咽癌的發(fā)生、癌細胞分化和腫瘤進展有一定的關系，可作為判斷分析鼻咽癌患者預后的一個指標。ras癌基因被認為是在細胞惡變過程中起引發(fā)作用的癌基因，鼻咽癌約70% ～80%有p21 ras蛋白表達，發(fā)生ras基因突變的幾率極低。在鼻咽癌的發(fā)生和發(fā)展中起到重要作用的是H-ras基因過表達，而不是基因突變。

發(fā)生于甲狀腺濾泡上皮細胞的腫瘤，無論是甲狀腺瘤，還是分化型癌及未分化型癌都存在ras癌基因點突變的發(fā)生，表明ras癌基因在甲狀腺濾泡上皮細胞腫瘤發(fā)生中不可缺少的作用。從丁寶忠等［10］研究來看，ras在甲狀腺良惡性病變中均有較高表達，不存在顯著差異。但在乳頭狀癌、濾泡狀腺瘤及橋本氏病中的陽性率明顯高于其他類型。而從戴亞麗等［11］的研究結果中表明，甲狀腺乳頭狀癌(PTC)患者ras基因啟動子甲基化發(fā)生率顯著高于良性甲狀腺腫瘤患者，而ras基因mRNA的表達則較良性甲狀腺腫瘤降低;分析在PTC中，ras基因啟動子的高甲基化可能抑制了ras基因的表達，使得ras基因對PTC的抑制作用減少，從而促進了PTC的發(fā)生和發(fā)展。提示在PTC中異常的DNA甲基化可能是ras基因沉寂的一個重要機制。

自ras基因發(fā)現以來，其與皮膚腫瘤的關系已成為研究熱點。郭瑞珍等［12］發(fā)現，ras基因家族3種蛋白在瘢痕癌中的表達，結果顯示3種蛋白在瘢痕癌組織中均呈強陽性高表達，其表達水平表達強度明顯高于正常皮膚表皮和瘢痕上皮，提示三種蛋白的高表達與瘢痕癌的發(fā)生有密切相關性。在人體皮膚腫瘤的研究中，ras基因的總突變率在10% ～20%左右，其中 N-ras突變率為16% ～22%，而K-ras和 H-ras的突變率分別為2%、1%［13］。這些研究結果提示，人類皮膚腫瘤中基因突變率比其他上皮性腫瘤突變率似乎較低。這和胡成久等［14］研究相同，在非腫瘤性病變進展惡變的過程中，基因突變可能是一個早期事件。

2 ras基因在腫瘤診斷中的作用

崔華英等［15］分析了ras相關區(qū)域家族1A基因啟動子甲基化狀態(tài)，其是從3號染色體短臂克隆出來的抑癌基因，能抑制CyclinD1積聚而導致細胞凋亡，其表達缺失或者受到抑制在癌癥的發(fā)生與發(fā)展中扮演重要角色。抑癌基因的啟動子甲基化與某些腫瘤的臨床分期和病理類型緊密相關，逐漸成為腫瘤分子診斷和預后評估的生物標志物?；騿幼蛹谆鳛榛蛩降臉酥疚?，具有極高的特異性和靈敏度。

許立莉等［16］利用ras基因標記物標記出痰液中的肺非典型增生細胞和肺癌細胞，有利于肺癌的早期發(fā)現和診斷并且可以作為肺癌的普查指標或手段。郭秀娟等［17］發(fā)現，具有痰細胞分子細胞學異常改變的非肺癌患者一般均可能發(fā)展成為肺癌，這無疑為利用痰細胞進行肺癌分子診斷奠定了基礎。ras基因是具有重要生理功能的編碼基因，家族成員包括大約50個相關的編碼基因GTP-binding參與信號轉導，在大量相關研究中ras基因是肺癌早期診斷的典型標記物，在肺癌早期既有高表達，本試驗檢測出ras基因在肺非典型增生細胞癌細胞的痰標本內的表達率分別為75%、72%、73%。

研究表明，一些腫瘤組織ras基因突變導致的表達增加與腫瘤的分期和浸潤轉移存在一定的相關性［18］。隋國德等［19］發(fā)現，H-ras的突變與肝癌轉移有關，發(fā)生轉移的肝癌組織H-ras突變率高于未發(fā)生轉移的肝癌組織，提示H-ras基因異常表達與肝癌的發(fā)生有關，H-ras基因突變可能導致了原發(fā)性肝癌的發(fā)生。H-ras致癌的機制可能是H-ras發(fā)生突變，引起H-ras蛋白的過量表達，抑制一種觸發(fā)凋亡的核酸酶的活化，明顯降低細胞凋亡的發(fā)生。因此，檢測H-ras改變對腫瘤診斷有潛在臨床應用價值。在發(fā)現腫瘤后，若檢出H-ras突變，預示為惡性腫瘤。良性腫瘤患者，若檢出H-ras突交，預示存在惡性變可能。正常人血液中檢出H-ras異常，預示為腫瘤易感，有腫瘤發(fā)生的潛在條件。新近研究結果顯示，ras基因超家族還包括Rho基因家族，其編碼產物屬于小相對分子質量三磷酸鳥苷結合蛋白族(小G蛋白)，是重要的細胞內信號分子，在細胞的許多基礎生命活動中起關鍵作用［20］。

3 ras基因在腫瘤預后判斷中的作用

結直腸癌中K-ras基因的突變比ras家族中其他的基因突變更常見，也是目前研究K-ras基因突變最多、臨床檢測應用最多的腫瘤之一。K-ras基因突變的頻率在結直腸癌中為14% ～50%，一些研究中將其改變作為患者預后不良的一個指標。徐向明等［21］發(fā)現，K-ras基因突變常發(fā)生在第12和第13密碼子(占95%)，因而臨床上檢測第12/13密碼子就足夠了，而且主要表現為G/A、G/T或G/C雜合型，原發(fā)灶和轉移灶的K-ras基因高度保持一致，K-ras基因狀態(tài)不會因治療而發(fā)生變異。

孫怡等［22］發(fā)現，K-ras突變與 ERCC1 mRNA 低表達呈正相關。目前，許多腫瘤預后分子標志物已用于結直腸癌，包括原癌基因和抑癌基因的突變、細胞因子、參與細胞周期和凋亡通路蛋白表達的相關因子、細胞外基質蛋白及其抑制物等［23］。鉑類藥物是臨床應用最廣泛的抗惡性腫瘤藥物之一，但其易產生耐藥性。研究［24］發(fā)現，ERCC1 mRNA表達水平與鉑類藥物的敏感性密切相關，腫瘤組織ERCC1轉錄水平與鉑類藥物的療效及患者生存率呈負相關。西妥昔單抗可通過與表皮生長因子受體競爭性結合，阻斷細胞內信號轉導，抑制腫瘤細胞增殖、轉移、血管生成并促進細胞凋亡，還能引發(fā)抗體依賴細胞介導的細胞毒作用，還可特異性抑制表達表皮生長因子受體(EGFR)的腫瘤細胞增殖，并提高其對鉑類化療的敏感性［25］。

張陽等［26］發(fā)現，K-ras基因突變情況可作為EGFR TKIs療效的預測指標。非小細胞肺癌患者K-ras基因突變率較低，與亞裔患者相近，而低于白種人患者。這一點與先前報道的白種人患者腺癌K-ras基因突變率為30%明顯不相符合，但卻與來自韓國、日本和香港等學者報道相近。K-ras基因突變主要為12號密碼子上的單個核苷酸的替代突變。

ras基因家族在非小細胞肺癌中以K-ras基因單堿基突變?yōu)橹?。因突變ras基因的編碼蛋白存在單個氨基酸的改變，若發(fā)現突變ras基因的編碼蛋白p21 ras蛋白有高表達，可推測相應部位可能存在突變的 ras基因。張錦等［27］發(fā)現，非小細胞肺癌p21 ras蛋白陽性率為59.4%，其中鱗癌、腺癌的陽性表達率分別為54.5%、63.5%，兩者比較無統(tǒng)計學差異。非小細胞肺癌中，晚期肺癌p21 ras蛋白陽性率高于早期肺癌。p21 ras蛋白陽性組累積生存率低于表達陰性組。有人篩選了8篇檢測K-ras基因突變同時有2年生存資料的非小細胞肺癌的文獻，用Meta分析綜合了881例非小細胞肺癌K-ras基因突變與2年生存率的關系，結果提示突變者生存期明顯縮短。因此，非小細胞肺癌ras基因突變提示預后不良。

綜上所述，ras基因是一類在生物進化過程中較為保守的原癌基因，在多種細胞生命活動中起到包括細胞的增殖分化和細胞骨架的構建等重要作用。人們對ras基因蛋白及其信號轉導通路進行了深入的研究，發(fā)現ras與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展具有密切相關性。然而仍有許多問題需解決，如何種因素導致ras基因突變或過度表達、ras基因突變或過度表達在腫瘤形成過程中起何種作用、ras基因和其他癌基因或抑癌基因如何相互作用致癌等。如何利用現有成果對腫瘤進行干預和治療將成為新的研究熱點。

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