腎細胞癌(renalcellcarcinoma,RCC)是泌尿系統常見的惡性腫瘤之一,長期危害著人類健康。近十年來,對腎細胞癌的分子生物學研究取得了長足的進展,使我們對腎細胞癌有了更深刻的認識。本文就腎細胞癌各種病理分型的分子生物學研究進展進行綜述。1腎細胞癌發生的分子生物機制腎癌的發生發展是多階段、多步驟的過程,包括癌基因激活和抑癌基因(tumorsuppressorgene,TSG)失活在內的一系列遺傳學改變。抑癌基因的缺失或失活是腫瘤發生發展過程中重要的分子事件之一。腫瘤常在抑癌基因位點出現染色體基因缺失,表現為等位基因雜合性缺失(lossofheterozygosity,LOH),通過檢測分析腫瘤LOH及其規律,可在染色體一定范圍內發現腫瘤的抑癌基因及易感基因。為了能較全面的了解導致腎細胞癌發生發展的關鍵分子事件,不同學者對腎細胞癌全基因組進行了不同的研究,發現腎細胞癌發生高頻率LOH主要見于以下幾個染色體:3p、5q、8p、9p、10q、14q、17和18q染色體。1.13號染色體:3號染色體短臂的部分缺失是腎癌基因改變中的高發事件。其中定位于3p25-26的VHL抑癌基因被認為是這些基因改變的首要目標。在以前的研究中,VHL在腎透明細胞癌(cc-RCC)中的失活機制主要為等位基因缺失和突變,DNA超甲基化很少見。劉寧等利用PCR限制性片段長度多態性法對3號染色體上的VHL基因的兩個單核苷酸多態性位點進行檢測來分析VHL基因的雜合性缺失失情況,發現,42%(8/19)發生VHL基因LOH,并未發現VHL基因失活與腫瘤的分期、分級存在聯系。有雜合性缺失研究顯示,有可能在染色體3p上存在另外的RCC相關抑癌基因。定位于染色體3p14.2上包含最常見的FRA3B脆性位點的FHIT基因作為候選抑癌基因日益受到關注。Velickovic等通過選擇性的檢測FHIT區域的LOH發生情況認為這個基因在ccRCC的發展過程中起到很重要的作用。并且發現在cc-RCC中染色體3p的LOH發生率達76%。Farkas等對88例腎細胞癌病例進行LOH研究,選取了3p14.2-p25范圍內16個位點采用PCR技術進行LOH分析,結果顯示VHL基因和FHIT基因區域,透明細胞癌的LOH發生率高達96%,而乳頭狀細胞癌和嫌色細胞癌僅為10%和18%,并且LOH的發生率與腫瘤大小、分期、分級無關。從而認為VHL和FHIT的等位基因缺失是腫瘤發生的早期事件。1.25號染色體:1986年APC基因首次在一位患有息肉病及多種其它先天性畸形患者的5號染色體長臂片段先天性中間缺失中得到證實,確切的基因位點隨后由定位克隆確定。Pecina-SlausN等利用相對外顯子11和15的特殊寡核苷酸引物對36例腎細胞癌病例進行限制性片段長度多態性的檢測,了解與APC基因相關的LOH情況,并同時檢測APC蛋白的表達情況。研究發現36例樣本中有33例為信息性病例,其中有17例出現LOH,并且LOH的發生與年齡以及腫瘤的TNM分期呈正相關。但并不是所有出現LOH的病例都有APC蛋白的表達。從而認為APC基因與腫瘤的進展有著密切關系,可能不是腫瘤發生的早期事件。1.38號、9號染色體:Presti等學者對72例腎透明細胞癌進行LOH測定,并將LOH作為臨床預后指標的評估,他們選取了3p,8p,9p,14q四個不同的染色體,在每個染色體上選取兩對引物,結果顯示8p、9p的LOH發生率與腫瘤復發率正相關。由此推測8p、9p的LOH可作為判斷局部進展型腎癌預后的一個指標。近年來許多學者在多種腫瘤,如肺癌、食管癌、黑色素、胃癌、成神經細胞瘤等研究中均發現,9號染色體常出現較高頻率的LOH,所以推測9號染色體上存在不止一個與這些腫瘤的發生相關的抑癌基因。Fukunaqa等利用熒光多重PCR技術比較提取自腫瘤組織和對應的外周血液樣本中的DNA,通過對9號染色體上的13個位點進行分析,發現109例腎細胞癌中27例至少有一個位點出現LOH,其中最高發生率出現在PTCH基因所在的9P22區域。而Sanz-casla等對40例單發腎細胞癌病例同時進行p16基因附近染色體9p21區域的LOH和p16基因啟動子超甲基化的檢測,出現LOH的為9例,超甲基化的為8例但是兩者之間沒有必然聯系由此推測p16基因的失活和其他未知的抑癌基因共同參與腎細胞癌的發病機制。Grady則通過對60例腎細胞癌病例進行9號染色體上的16個微衛星位點的LOH分析,60例樣本中至少一個位點出現LOH的為44例,主要缺失區域出現在位于9p21的DS171、D9S1749和DS270上。有46%的病例在9q32-9q33出現LOH,在這一區域的D9S170位點LOH發生率達22%,研究認為除了在9p21附近的p16候選抑癌基因外,在9p21以及9q32-9q33附近很有可能存在其它的抑癌基因。1.410號染色體：Velickovic等對10號染色體上與PTEN/MMAC1抑癌基因相關的7個微衛星標記物LOH發生率進行分析，其中腎透明細胞癌的LOH發生率為37.5%，乳頭狀細胞癌為29.7%，嫌色細胞癌為87.5%，且LOH發生率與腫瘤的分期、分級和生存率有關，并且認為雙等位基因失活的發生多由非點突變畸變導致。1.514號染色體：Kaku等對染色體14q24-31區域的7個微衛星位點進行研究，發現42例信息性病例中23例（54.8%)出現LOH，并發現LOH發生最普遍的區域位于D14S67附近的2-Mb范圍，且LOH的發生率與腫瘤分期呈正相關。同樣Alimov等利用2個RFLP位點對45例腎細胞癌患者進行研究，發現45例信息性病例中17例（38%）在染色體14q31-q32.2上出現LOH，并且LOH的發生率與腫瘤的分級和低生存率正相關。而Gallou等的實驗則將14q上的普遍缺失區域定位于D14S281到D14S277之間。另外有學者對130例腎透明細胞癌病例采用D14S588、D14S617、GATA136B01三個位點進行LOH分析，數據顯示LOH發生率與腫瘤大小、組織學分級、生長速度以及致死率呈正相關。以上關于14q染色體的LOH研究均顯示與腫瘤的分級和低生存率呈正相關關系，表明腫瘤的14qLOH很可能與腫瘤的侵襲發展有關。1.617號染色體：p53基因位于17p13.1上，具有反式激活功能和廣譜抑癌作用，與多種惡性腫瘤的發生、發展及預后有關。因此研究染色體17p上TP53位點的LOH情況對于揭示P53在腫瘤發生過程中發揮的作用意義重大。在29例腎細胞癌中，W.M.L.報道了關于P53的雜合性缺失為48%(14/29)，并通過序列測定確認單鏈構象多態性而發現了有11例出現突變。Ogawa等利用p53基因附近的5個多態性探針對48例腎癌進行研究，發現染色體17p的等位基因缺失率為17%(6/36)，并且染色體17p的等位基因缺失與腫瘤分期無確切相關性。其他研究者發現在17號染色體上還存在著其它LOH發生區域。Khoo等對BHD基因區域的2個微衛星位點D17S740和D17S2196進行檢測，28例腎細胞癌中10例（36%）出現LOH，其中6例嫌色細胞癌中2例（33%）出現LOH，6例乳頭狀細胞癌中出現5例（83%），透明細胞癌12例出現3例（25%）。并推測BHD基因可能在腎臟腫瘤的發生發展中起重要作用。而Simon-kayser等對處于17q11到17q23之間的7個微衛星標記物進行檢測，15例乳頭狀腎細胞癌中14例為信息性病例7例出現LOH。發生頻率最高的為與FBXO47候選抑癌基因相關的D17s250位點。1.718號染色體：Hirata等對126例腎透明細胞癌病例進行研究，通過對染色體18q上的9個微衛星位點實驗，發現24例(19%)發生LOH，LOH最高發生率出現在DCC基因所在的18q21.3區域，并發現LOH的發生率與性別、腫瘤分期、分級、等參數無關。認為DCC和SMAD4可能做為候選抑癌基因與腎透明細胞癌的發生有關。 2腎細胞癌的病理分型與分子生物學機制1997年國際抗癌聯盟(UICC)和美國癌癥聯合委員會(AJCC)根據已知基因改變以及腫瘤細胞起源，并結合腫瘤細胞形態特點將腎癌分為透明細胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma)、乳頭狀腎細胞癌(papillaryrenalcellcarcinoma)、嫌色細胞癌(chromophoberenalcellcarcinoma)和集合管癌（carcinomaofthecollectingducts）4種基本形式。約有4％~5％腎癌細胞形態及遺傳學改變不一，細胞成分混雜或有未識別的細胞成分，此類腫瘤歸為未分類腎細胞癌（renalcellcarcinoma，unclassified），有待今后進一步研究。由于在各型腎癌組織中都可見到細胞質中含有嗜酸顆粒或梭形細胞成分，所以在新分類中取消了顆粒細胞癌和肉瘤樣癌。腎透明細胞癌或稱為傳統的腎細胞癌或非乳頭狀腎癌，約占70％~80％，是最常見的病理類型，起源于腎近曲小管。已明確的遺傳學改變是以3p缺失、VHL基因突變、甲基化或缺失為特征，此外尚有不十分明確的改變。綜合國內外文獻報道，常見的染色體缺失區域包括4q、6q、9p、13q、Xq、8p，常見的染色體擴增區域包括5q、9q、17p、17q。Jiang等利用分枝樹模型及時間樹模型對腎癌比較基因組雜交數據進行分析后認為透明細胞癌至少可能分為兩個亞型，一型伴有-6、+17p、+17q，另一型伴有-9p、-13q、-18q。-4q是透明細胞癌發展過程中除-3p外的另一重要早期事件，-8q多出現在轉移灶中，是原發性透明細胞癌的一個晚期事件，9p、13q上可能存在與腎癌進展相關的抑癌基因。乳頭狀腎細胞癌或稱為嗜色腎細胞癌或腎小管乳頭狀癌，約占10％一15％，是第二常見的腎惡性腫瘤，可能起源于腎近曲小管。遺傳學上，以Y染色體丟失、7號染色體和17號染色體的三倍體或四倍體異常為特征，此外較典型的分子遺傳學異常尚有C-MET基因活化、+12q、+16q、+20q、-1P、-4q、-6q、-9p、-13q、-xp、-xq、-Y等。Delahunt和Eble在1997年應用免疫組化方法分析91例乳頭狀腎細胞癌，根據形態學改變分為2型，1型乳頭狀腎細胞癌光學顯微鏡下呈乳頭管狀結構，被覆小細胞，含有卵圓形小細胞核，核仁不顯著，胞質少、灰白。2型乳頭狀腎細胞癌為乳頭狀結構，被覆豐富嗜酸性胞質的大細胞，含有大球形細胞核。分析結果顯示：7號染色體和17號染色體倍體異常多見于乳頭狀腎細胞癌1型，而-Xp常提示預后不良。與透明細胞癌相比，乳頭狀腎細胞癌的多灶性或雙腎癌更常見。嫌色細胞腎細胞癌約占5％，起源于腎集合小管暗細胞。遺傳學以多個染色體丟失和單倍體為特征，LOH常發生在1、2、6、10、13、17或21號染色體。腎集合管癌少見，起源于腎髓質或腎的中央區集合管上皮，遺傳學上的改變無統一形式，以染色體18、21和Y染色體單體丟失以及染色體7、12、17、20的多倍體異常較常見。隨著熒光原位雜交(FISH)、比較基因組雜交GH)、單鏈構象多態性(SSCP)分析、cDNA及組織陣列等分子生物學技術的發展，染色體位點的異常已經能準確檢出，并根據腎癌的特征性遺傳學改變行分型。Wilhelm等應用陣列比較基因組雜交技術對40例腎腫瘤(透明細胞癌16例，乳頭狀癌13例，嫌色細胞癌5例，嗜酸細胞瘤6例)及2例正常腎組織進行檢測。雜交結果使自動圖像分析，根據遺傳學的改變對腫瘤進行分類，準確率達98％。綜上所述，分子生物學的研究進展為腎細胞癌發生機制的明確以及診斷、鑒別診斷、病理分型以及進一步的亞型分類、預后判定開創了一個新領域，也為未來的基因治療奠定了基礎，腫瘤生物學標記物也將為腫瘤的個體化治療提供幫助。

目前已知,在腎細胞癌發生的分子過程中,遺傳和擬遺傳機制均起著重要的作用。擬遺傳調控指影響基因轉錄活性進而影響表型但不涉及DNA序列改變的基因表達調控方式,包括改變基因的DNA甲基化狀況,組蛋白修飾和染色質重塑及小RNA分子干擾等,其中以DNA甲基化研究得最為詳盡。作為腫瘤“二次打擊”經典學說的重要補充,啟動子高度甲基化被認為是除突變和缺失以外的抑癌基因功能失活的關鍵機制,已成為新的研究熱點之一。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的怎么从分子的角度解读肾细胞癌?的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。