遗传性癌综合征的分子基础和临床

遗传性癌综合征的分子基础和临床信息来源：中国癌症信息中心　更新时间：2004-5-3019:37:00癌症本质是一种基因性疾病，是由不同基因座上的遗传性或体细胞获得性突变积累的结果，促使具有有侵袭性能的细胞克隆选择所致。极大多数癌的基因突变发生在体细胞，即只出现在患者的癌细胞中。但大约1％的癌发生在有明确遗传性癌综合征（herditarycancersyndrome,以下简写为HCS）的个体，这些个体中每个细胞都有携癌症易感基因的特殊种素突变（germlinemutation）。HCS虽然并不多，但在生物学上却很重要，通过对这些综合征特殊空矿业的研究，不仅对遗传性癌的分子起源和发病机投影提供了理论仍据，更重要的是对一般散发性癌症的分子基础也提供了重要的线索。因散发性癌的体细胞突变（somaticmutation）也常累及这些癌症易感基因（cancersusceptibilitygenes），它们在正常细胞生长的控制中也起作用，因此研究HCS还阐明了一些被突变的癌症易感基因所编码的蛋白质所破坏的细胞信号途径的功能。估计高达10％-15％的癌均有一遗传性的亚型，故进一步研究HCS将对散发性癌症的研的提供新的信号和防治策略。

一、遗传性癌综合征

长久以来已认识到家族史是构成癌症危险因素的重要组成成分，家簇史对确定遗传性联系很重要。一个人是否携带癌症易感基因的唯一线是家族史和癌发生的形式。但应该指同，家族史中单有几个癌症的病便不一定表示患者有癌是由遗传诱发的，因为癌症是一常见病，许多人的癌症“家族史”其实纯粹是由机会所致。应使医师提高警惕患者可能有遗传性癌的征候是：早年发生（如一个三十几岁的妇女发生乳腺癌），多个部位（如在结肠中有多个独间肿瘤，或双侧性视网膜母细胞瘤等），或多种类型的肿瘤（如肉瘤、脑瘤、白血病等）。如有多个家族成员在特别年轻时发生癌或发生多个原发性癌，或还出现其他少见情况如先天性畸形时，应考虑HCS的可能性，自从20世界70年代确定第一个HCS（视网膜母细胞瘤）以来，迄今已报道了30余种不同的HCS（见表16-1）。

表16-1已知的遗传性癌综合征

综合征原发及/有关的肿瘤或其他特征染色体基因（鉴定年份）基因产物的功能由显性方式遗传的综合征家族性视网膜母细胞瘤（RB）RB/骨和软组织肉瘤、各种癌、白血病、脑瘤13q14.3RB1（1986）调节细胞周期，转录，结合F2FLiFraumeni综合征肉瘤、乳腺癌/脑瘤、白血病、肾上腺皮质癌17p13.1p53（TP53）（1990）转录因子，对DNA破奈和应激的反应，凋亡家族性腺瘤性息肉病（FAP）结直肠癌/胃洱肿瘤CHRPE*、颌骨瘤、带状瘤、髓母细胞瘤等5q21APC（1991）调节β-连环蛋白，结合微管遗传性非息肉病性结直肠癌（HNPCC）结直肠癌/子宫内膜癌、肝胆及泌尿道癌、胶质母细胞瘤等2p21.22,3p21.3,2p32,7p22MSH2（1993）MLH1（1994）PMS1,PMS2MSH6（1996）DNA错配修复神经纤维瘤病Ⅰ型（NF1）神经纤维瘤/神经纤维肉瘤AML*、脑瘤17q11.2NF1（1991）p21ras的GAP蛋白质，绫事先同管？神经纤维瘤病Ⅱ型（NF1）听神经瘤、脑膜瘤/胶质瘤、室管膜瘤22q12.2NF2（1993）膜蛋白与细胞骨架连接肾母细胞瘤（Wilms瘤）肾母细胞瘤WAGR*11p13WT1（1990）抑制转录Wiedmann-Beck-with综合征Wilms瘤，器官或半身肥大、肝母细胞瘤、肾上腺皮质癌11p15WT2,WT3?P57/KIP2?其他调节细胞周期痣样基底细胞癌综合征（NBCCS）基底细胞癌、皮肤癌/颌骨囊肿、掌跖凹陷、髓母细胞瘤、卵巢纤维瘤9q22.3PTCH*（1996）Hh*信号分子的透膜受体家族性乳腺癌1乳腺癌/卵巢癌17p21BRCA1（1994）与Rad51蛋白质相互作用，修复双链DNA断裂家族性乳腺癌2乳腺癌/男性乳腺癌、胰腺等13q12BRCA2（1995）同上？vonHippel-Lindau（VHL）综合征肾透明细胞癌/嗜铬细胞瘤、视网膜血管瘤、眼和脑血管母细胞瘤、肾和胰囊肿等3p25-p26VHL（1993）？藉RNA多聚酶Ⅱ调节转录的延伸遗传性乳头状肾癌（HPRC）乳头状肾癌/？其他癌7p31MET肝细胞生长因子（HGF）的透膜受体家族性黑素瘤黑素瘤/胰腺癌、异型增生痣、非典型性黑痣9p21p16（CDKN2）（1994）CDK4和CDK6的抑制物12q14CDK4周期素依赖酶1p36CMM1多发性内分泌肿瘤Ⅰ型（MEN1）胰岛细胞瘤/甲状旁腺增生，垂体腺瘤11q13MEN1转录物“menin”的产物功能未明多发性内分泌肿瘤Ⅱ型（MEN2）ⅡA型:髓样甲状腺癌嗜铬细胞瘤、甲状旁腺增生10q11.2RET（1993）GDNF*的透膜受体酪氨酸激酶ⅡB型：嗜铬细胞瘤、黏膜错构瘤、FMTC*多发性外生性骨疣外生性骨疣（骨软骨瘤病）/软骨肉瘤8q24.11-13EXT1未明11p11-11-12EXT219qEXT3多发性错构瘤综合征（Cow-den病）乳腺癌、甲状腺癌（滤泡型）/肠错构瘤性息肉、皮肤黏膜毛膜瘤（trichilemmoma）10q23.3PTEN*（MMCA1*）与张力蛋白相似的双重特异性磷酸酶遗传性前腺癌前列腺癌/脑肿瘤1q24-25HPC1未明10q23.3PTEN*未明10q25PRCA1未明掌跖皮肤解化病食管癌/黏膜白斑17q25TEC未明Camey综合征痣，心房黏液瘤，黏液性神经纤维瘤，雀斑样痣等2p16未明未明家族性脊素瘤脊索瘤/睾丸畸胎瘤，垂体腺瘤未明未明家族性胃癌胃腺癌/胃黏膜肠化生16q22.1CDH1E-钙粘附蛋白家族性副神经节瘤副神经节瘤/颈动脉体瘤，嗜铬细胞瘤等11q23PGL未明Oeutz-Jegners缩合征胃肠构瘤息肉/唇、口腔、皮肤色素斑，乳腺癌，宫颈癌，卵巢癌等19p13.3STK11（1998）丝氨酸/苏氨酸激酶家族性肾细胞癌乳头状肾细胞癌7q31.1-34METHGF/SF*t（X；1）TFE3/PRCC（p1.2；q21.2）结节性硬化非乳头状（透明细胞）癌3p14.2?未明儿童脑瘤（室管膜下巨细胞星形细胞瘤）/肾癌，面部血管纤维瘤，心脏横纹肌瘤等9q34TSC1Hamartin16p13.3TSC2Tuberlin,与GAP3同源，具RAP1-GAP活性由陷性方式遗传的综合征毛细血管扩张共济失调（AT）淋巴瘤/小脑性共济失调，免疫缺陷，在杂合子中乳腺癌11q22ATM（1995）DNA修复,?诱导p53蝴蝶状红斑（Bloom）综合征争性白血病、淋马瘤、多种癌/面部红斑、免疫缺陷、身材小15q26.1BLM*（1995）?DNA解旋酶色素性干皮病（XP）皮肤癌、脑瘤、肺癌、胃癌、白血病/皮肤对光敏感、色素化异常、毛细血管扩张，神经系统异常、性腺发育不全、身材矮小、头颅小、早老、眼结膜乳头状瘤、血管瘤、终维瘤、唇表皮瘤、角化束皮瘤等9p34.1XP-ADNA修复解旋酶，核苷酸修复，对紫外线照射引起的DNA嘧啶二聚体的切除修复2q21,XP-B3p25.1XP-C19q13.2XP-D11p12-p11XP-E16p13.2-XP-Fp13.113q32-q33XP-G先天性再生不良性贫血（Fanconi贫血）AML/全血细胞减少，骨骼异常，肝癌，头颈部鳞癌，食管癌，宫艰癌，阴部及肛门鳞癌等9q22.3FA-C？DNA修复16q24.3FA-A？DNA修复3p26-p22FA-DRothmund-Thom-son综合征皮肤癌，骨肉瘤/甲状旁腺腺瘤，胃癌，肉瘤等未明未明Wemer综合征软组织肉瘤、黑素瘤、骨肉瘤、甲状腺癌、胃癌、乳腺癌、肝癌、AML/脑膜瘤8p12-p11.2WRNDNA解旋酶遗传方式未定的综合征家族性类癌多灶性类癌/未知未明未明家族性霍奇金病霍奇金淋巴瘤/未知6PMHC？家族性胰腺癌胰腺癌/未知未明未明家族性睾丸癌精原细胞瘤，性细胞瘤/未知12q22未明

以下介绍三种分子发病机制不同的有代表性的HCS来说明研究HCS对癌症分子遗传学的贡献以及其所产物的新问题。有些HCS如Wilms瘤、FAP、HNPCC等已在其他章节中介绍，不再重复。

二、Li-Fraumeni综合征

20世纪60年代后期，Li和Fraumeni根据调查280例儿兰横纹肌肉瘤的病例记录和418例死亡证明，报道在5个家族成员中有不同类型的癌症高度集中现象，这些癌包插：骨肉瘤、软组织肉瘤、乳腺癌、急性白血病、脑瘤、胰腺癌、皮肤癌及肾上腺皮质癌等。该家族性癌症综合征后被称为Li-Fraumeni综合征（LFS），也称为乳腺癌肉瘤家族性癌症综合征。这是一罕见的介很重要的常染取消体显性系突变，而且已确证了种系p53突变与诊发癌之间的因果关系。LFS的一个显著特征是将近50％的受累家成员发生多发性原发性肿瘤，说明在LFS家族成员中有高频率的癌症发生。与一般人群相比。于50岁之前发生癌症的机会增加25倍，其外显率极高，预期90％以上的突变型的基因携带者在70岁以前会发生癌，后来发现种系p53突变与经典的LFS表型存在遗传异质性和变异并非100％相符，而且其他因子，包括遗传性和环境的因子可影响携带相同p53种系突变的患者中肿类型不同。如也可出现胃癌、结肠癌、非霍奇金淋巴瘤及神经母细胞瘤等。据估计在LFS患者和家族中，p53种系突变率达505-85%,在变异型LFS中也有10％-30％；超过90％的种系和体细胞性p53突变形式或无突变者出现较高的外显性癌症表现，即赤晃较高和较早的癌症发生率，特别是乳腺癌和脑瘤，此外，也曾报道其他拼接突变产生明显的基因产物破坏。对有些LFS家族中基因型与表型不相符的解释包括：转录后p53的改变，内源性启动子的缺陷导致p53信号表达异常，完全性p53缺失，修饰性基因的作用，或其他可影响表型的基因的改变等。现已确定p53基因的改变或其编码蛋白质的改变是人类癌症中是常见的基因变化。p53的突变在体细胞发生中也很常邮。今后研究应阐明p53基因的种系和体细胞性突变的功能意义，发现更精确和快速的测定p53突变的技术，研究在LFS家族成员中进行预测的试给验的医学化理和神会问题，如开展遗传咨询以及根据试验的结果进行癌症预防和治疗干预等。

三、毛细血管扩张-共济失调综合征（AT）

AT是一种影响多个系统的进行性变质性疾病，涉太神经变性、免疫缺陷、早老、基因组不稳定、易患者瘤及对放射敏感等。患AT的儿童出生时似乎正常，但到两岁左右开始出现走路摇晃不稳、说话含糊不清的现象。共济失调的出现标志着小脑的进行性变性导致缺乏控制肌肉的能力。另一个典型的征候是在眼角、耳和颊部等接触阳光照射的部位出现蜘蛛样的小血管扩张。约有70％的病儿伴有体液和细胞免疫缺陷（包括IgG2、IgA和IgE水平降低和细胞免疫缺陷），引起呼吸道反复感染，甚至威胁生命。他们发生癌症的危险比相当年龄的对照人群约高出1200倍，大多（85％以上）为淋巴系统恶性肿瘤和白血病，其他恶性肿瘤（如乳腺、胃、肝、胰、卵巢、口腔及唾液腺等癌，髓母细胞瘤和胶质瘤等脑瘤）的发和率也增高。他们对放射线特别敏感，不能耐受通掌放射治疗。有的患者还有轻度的糖尿病、早老、生长缓慢和射材矮小等。流行病学调查估计其发生率为1/10万-2.5/10万且无种族，地理和性别上的差异。

AT是一种常染色体隐性遗传疾病，双亲可无症状，但携带引起AT的隐性基因ATM（M是指突变的）。只有纯合子发病，而杂合子本身并不发病，但杂合子也有增加癌症的危险（如乳腺癌）。ATM的基因座位于染色体11q22-23，基编码蛋白质相对分子质量为350000含3056个氨基酸的蛋白质，主要位于细胞核和微粒体内，参与细胞周期的进行及对DNA损伤的细胞周期控制点反应。其在组织中分布甚广，AT患者的细胞中ATM基因突变性功能失活，使细胞处于持续的氧化应激状态，即细胞内氧自由基水平增加，而保护细胞免遭氧化物害的信号转导途径有缺陷。AT细胞表型方面的异常包括：在细胞培养中寿命短，细胞骨架异常，染色体不稳定，对电离辐射过度敏感，在AT细胞中依赖p53的细胞周期G1期的控制点反应延缓，依赖p53诱导的下游基因GADD45、MDM2及p21wafl/cipl的反应也延缓，修饰某些转录因子活性的激酶（如AP-1和NF-kB等）的活化反应有缺陷。因此ATM基因可以被认为是对自由基和氧化破坏细胞大分子的应激反应中激活这些信号转导途径的上游调节基因（伟感基因）而不是其下洲的效应基因，这可以解释AT患者的多方面的表型：如在AT患者中小脑Purkinje细胞和颗粒细胞及胸腺胞的丧失是由于在发育中这此细胞中的强烈信号活动使细胞内氧自由基（包括超氧阴离子，氧化氮等）水平上升，而保护这些细胞免遭氧化应激反应破坏的防御机制却因ATM缺乏而发生障碍，历而造成对破奈的积累呈易感，导至它们不恰当地凋亡，此外，早老细胞端粒的缩短和毛细血管扩张也与过度氧化损伤有关，而缺乏细胞周期控制点可能与AT患者易患肿瘤有关。ATM基因的鉴定将导致发展可靠的诊断试验，包括产前诊断和AT家族成员中突变携带者的检测，及筛选人群中易患乳腺癌的高危对象，最终可能有产地治疗该病。此外，发现这个多效能基因将提供更好地了解几种基本的细胞机制，其价值将远远超过对AT综合征发病分子机制的理解。

四、多发性内分泌肿瘤（MEN）

MEN是一组累及年轻人和儿童的常染色体显性遗传的癌症易感综合征，包括MENⅠ型、MENⅡA和ⅡB。