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p16基因与胃癌关系 宁志杰 2012级临床一班 座机电话号码38 分子生物学和基因工程技术的迅速发展使我们认识到，胃癌的发生同其他肿瘤一样是正常细胞内基因组多重改变的结果。自发的、化学物理性及病毒性致癌因素只是诱因，基因改变才是根本原因，它包括癌基因的激活和抑癌基因的失活。p16 MTS1、CDKN2、CDK4I 基因是新近发现的抑癌基因，与p53基因相比，它具有突变率高、分子量小、易于标定等特点，因而很快成为肿瘤分子生物学研究的热点。本文就胃癌中p16基因的研究情况作一概述。 1　p16基因的分子生物学特点 1993年，Serrano等在研究与细胞周期素依赖性激酶4 cyclin dependent kinase 4, CDK4 相作用的蛋白时，用酵母双杂合蛋白相关性筛选 yeast two-hygrid protein interaction screen 法分离到了特异性CDK4抑制蛋白p16蛋白，并成功地克隆了其cDNA。1994年Kamb等用STS-PCR serveral-tagged sites-PCR，多标志位点PCR 方法研究了100个黑色素瘤细胞系，发现了在人第9号染色体短臂 9p21 区域存在有与Serrano等报道的p16序列相近的2个区域，分别命名为多发性肿瘤抑制因子1 multiple tumor suppressor 1, MTS 1 和多发性肿瘤抑制因子2 MTS 2 ，其中MTS 1与曾报道的p16基因完全吻合，而MTS2与p16基因有93%的序列同源，目前已命名为p15基因。与此同时，Nobori等的研究也证实了上述结论。Serrano等指出，p16基因定位于人第9号染色体的9p21区位，分布在全长为8.5 kb的DNA区段内，由3个外显子和其间的2个内含子组成，3个外显子的长度分别是126 bp、307 bp、11 bp。编码蛋白为15.845 kD、含有一个由148个氨基酸残基组成的开放阅读框架的单链多肽，具有4个沟回状重叠的空间构型，该结构特别是第4个重叠是保持p16基因的活性所必需的。 2　p16基因在胃癌中的表达及意义 国内外学者的研究结果表明，p16基因与胃癌分化、浸润、淋巴结转移及患者预后有显著的相关性，检测胃癌组织p16基因的各种变化，有助于对胃癌生物学行为的进一步了解和对患者预后的评估。 p16基因在胃癌中可发生纯合性缺失、5’端CpG岛异常甲基化、表达下降等3种形式的改变。纯合性缺失是指两个等位基因完全丢失，表现为PCR扩增无产物或Southern杂交信号完全消失。事实上，在已普查过的近300个癌细胞株中，p16基因最易发生纯合性缺失，可能的原因是另有抑癌基因在9p21上与之连锁，如p15基因。CpG岛是DNA的一段区域，长度约0.5～2.0 kb，富含GC，在正常组织中没有甲基化。p16基因常因转录启动区域5’-CpG岛异常甲基化而被灭活，表现为等位基因不转录或异常转录，应用逆转录嵌套式聚合酶链反应 RT-NPCR 法可测得异常转录物。 p16基因发现后不久，日本学者Igaki等就对9例胃癌细胞株进行了Southern杂交分析，发现4例低分化胃癌细胞株中有2例 22% 发生纯合性缺失，而高分化组未见缺失。Akama等用同法检查了8例胃癌细胞株，结果发现2例 25% 存在p16基因的纯合缺失，另有2例虽未测得基因改变，但均未表达p16，考虑存在5’-CpG岛异常甲基化。吕有勇等检测5株胃癌细胞系，有1株 20% 存在p16基因纯合缺失，另有2例未见明显的基因丢失，但没有表达或表达下调；在85例胃癌组织中，14例 16.4% 存在p16基因纯合缺失，这些缺失的病例都属于低分化、有淋巴结转移的进展期胃癌，提示p16基因结构和表达异常与胃癌分化、转移相关。前不久，Chen等运用RT-NPCR方法检测了10例肠型胃癌、11例弥漫型胃癌，结果分别发现3例 30% 和5例 45.5% 中存在异常p16 mRNA转录物，其中大多数有外显子1和外显子2的核苷酸序列的部分缺失，认为RT-NPCR法是检测小的基因内缺失的有效方法，异常p16 ;mRNA转录物在胃癌中属频发事件。另外，国内学者进行的大量胃癌中p16蛋白表达的研究充分显示，p16蛋白在胃癌组织中表达明显降低，且与胃癌分化、浸润、淋巴结转移、患者预后明显相关。 3　p16基因的生物学作用 研究表明，细胞癌变与细胞周期失控密切相关，典型型的一个细胞周期包括有顺序严格的4个期即G1→S→G2→M。细胞周期进行的关键在于CDKs的活化，而CDKs受细胞周期素 cyclin 及其抑制蛋白的正负调节。已发现的8种cyclin中，尤以cyclin d家族对细胞增殖具有最重要的意义，实验表明，阻滞cyclin D的表达使细胞不能从G1期→S期