脆性组氨酸三联体基因与消化系统肿瘤的关系

付信娟 孙方利 (青岛市海慈医疗集团，山东 青岛 260033)

恶性肿瘤的发生是一个多因子、多步骤、复杂、漫长的生物学过程，期间涉及癌基因的激活、抑癌基因的失活等。脆性组氨酸三联体(FHIT)基因是Ohta等〔1〕用定位克隆技术和外显子捕获法确定的一个新基因，由于该基因cDNA编码的蛋白质与具有3价组氨酸结构域的组氨酸三聚体(HIT)蛋白质家族高度同源，且又跨过染色体脆性位点，故命名为FHIT基因。FHIT基因在全身正常组织器官均有低水平表达，在很多肿瘤组织和细胞中都发现FHIT基因频发异常。本文将FHIT基因与消化系统肿瘤关系做一综述。

1 FHIT基因结构及功能

1.1FHIT基因结构 FHIT基因定位于染色体3p14.2，全长约500 kb，有10个外显子组成，其cDNA全长1 095 bp，转录产物约为1.1 kb的mRNA，其中5～9外显子跨越t(3;8)易位断裂点和脆性区域FRA3B，其5＇端有一约350 bp的非编码区，3＇端除有一个编码区外，还有一个腺苷酸同源序列即多聚核苷酸尾部，编码由147氨基酸残基组成的分子量为16.8 kD的蛋白质。外显子5～9组成开放阅读框架(ORF)，外显子8编码特征性HIT结构域。

1.2FHIT基因功能 普遍认为FHIT蛋白是一典型的二腺苷三磷酸(AP3A)水解酶，分子量为16.8 kD，能区域特异水解二腺苷磷酸(ApnA)(n=26)，生成腺苷酸(AMP)，主要参与细胞生长与生长抑制信号的调控，在体内可诱导细胞凋亡和抑制肿瘤细胞的增殖。在肿瘤中的作用可能是因其失活引起AP3A或类似复合物在体内的积累，刺激DNA聚合酶α合成DNA，使细胞通过细胞周期G期控制点，进入S期，阻断生长信号抑制途径，以影响肿瘤发生;也可能其失活后对外界环境的应激能力下降而引起癌变。

2 FHIT基因与消化系统肿瘤

很多肿瘤组织及细胞株中均可检测到FHIT基因的变异，主要包括基因异常转录、纯合性缺失、杂合性缺失(LOH)及CPG岛异常甲基化等，主要通过参与细胞周期的调控和凋亡发挥作用，引起Caspase酶介导的凋亡级联反应〔2〕。在多种肿瘤组织中存在FHIT表达降低或丢失，提示FHIT基因异常与多种肿瘤发生发展有关。

2.1FHIT与食管癌、胃癌 王新美等〔3〕研究认为食管癌中FHIT表达下降与患者TNM分期、细胞分化程度、淋巴结转移、年龄、吸烟史、饮酒史及病史长短均无明显关系。张德庆等〔4〕研究发现，FHIT基因表达缺失与食管癌的发生、分化程度、分期、淋巴结转移有关，与年龄、性别无关。而李磊等〔5〕研究发现，FHIT基因在食管癌中表达与性别，肿瘤浸润程度、淋巴结转移、病理分期、组织分化程度及预后有关，与年龄无关。Michael等〔6〕研究发现，86%(12/14)的 Barrett化生食管可检测到异常FHIT转录本，而同样病人的食管腺癌中93%(14/15)可检测到异常转录本，说明在肿瘤早期即有FHIT转录异常，FHIT或许可作为一肿瘤早期诊断指标。郭晓青等〔7〕检测血浆中FHIT基因的甲基化发现，患者的肿瘤中表现出了血浆中FHIT基因的甲基化，病理分级为Ⅰ级及肿瘤长径＜2 cm的肿瘤患者被检测出血浆DNA FHIT基因的异常，表明血液中DNA FHIT基因的检测，有望成为食管癌早期诊断的一个较好方法。

Li等〔8〕报道，FHIT表达与胃癌的分化程度、淋巴结浸润、临床分期及5年生存率有关。而Czyzewska等〔9〕研究发现，在胃癌中FHIT表达与性别、组织学分级、淋巴结转移及幽门螺旋杆菌(HP)感染无关，与年龄和肿瘤部位有关。朱淑珍等〔10〕研究表明，胃癌及癌旁组织中FHIT蛋白在HP阳性组中的表达强度显著弱于HP阴性组，提示HP感染可能通过影响FHIT蛋白表达近而作用于胃癌发生过程。孟利伟等〔11〕用免疫组化法检测60例胃癌组织及癌旁正常组织中FHIT基因及p21waf1蛋白的表达，发现胃癌组织中FHIT基因表达水平降低与p21waf1蛋白的丢失呈显著正相关，推测FHIT基因可能通过p21waf1蛋白参与了对肿瘤细胞周期的调控。

2.2FHIT与肝癌、胆囊癌 发生FHIT基因缺失或异常的肿瘤主要来源于上皮细胞，并且与化学致癌剂和病毒感染等环境致癌因素密切相关。肝癌是一种与乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)感染、摄食黄曲霉素和饮酒等环境致癌因素密切相关的上皮来源的恶性肿瘤。肝癌细胞具有明显的3p14～21区不平衡易位和3p12～14区的DNA拷贝数缺失，这些异常均覆盖FHIT基因位点。于永春等〔12〕发现在癌组织及癌旁正常肝组织均发现异常FHIT转录本，但前者的发生率明显高于后者，FHIT基因的这一特点与经典的抑癌基因相同。刘胜荣等〔13〕发现，FHIT基因表达与肿瘤分化程度、甲胎蛋白(AFP)表达、肝硬化程度、预后相关。而Nam等〔14〕通过对48例外科手术切除的肝癌组织标本进行研究发现，只在少数肝癌组织中出现FHIT基因表达缺失或降低，而在非癌肝组织中FHIT基因强表达，故认为FHIT基因表达与肝癌发展无关系。Xu等〔15〕研究发现，FHIT基因转染可以抑制肝癌细胞 Hep3B的生长，并促进细胞在体内及体外凋亡。

陈钢等〔16〕研究发现FHIT基因在原发性胆囊癌、胆囊腺瘤性息肉和慢性胆囊炎中的表达分别为28.3%、55.6%和88.0%，差异有统计学意义，且胆囊癌中FHIT基因的表达与肿瘤分化程度及预后有关。但目前关于FHIT与胆囊癌的关系研究较少，尚不能将其作为判断肿瘤分化程度及预后的指标。Koda等〔17〕发现在胆囊癌和胆囊腺瘤中，FHIT表达下降和蜕变抑制激素(M1H1)蛋白表达明显相关，故认为FHIT失活可能与错配修复蛋白缺陷有关。

2.3FHIT与胰腺癌 胰腺癌占消化道肿瘤的8% ～10%，近年来发病率明显升高，其早期症状隐匿，早期诊断困难，疗效不理想，关于FHIT与胰腺癌之间关系的研究较少。赵坡等〔18〕通过对50例胰腺癌研究认为，胰腺癌中FHIT表达状况可能与组织学分级及淋巴结转移相关。而Bloomston等〔19〕研究发现，FHIT基因表达与胰腺癌的进展及存活率无关，提示其表达缺失是肿瘤发展的早期事件。蔡清萍等〔20〕研究发现45%胰腺癌Bax蛋白表达阳性，56%的胰腺癌中有FHIT异常转录，FHIT异常转录与Bax蛋白表达有明显的相关性，且通过对1990细胞转染FHIT前后的Bax蛋白检测发现Bax由21%上调为29%，推测FHIT诱导的凋亡作用可能和Bax上调有关。

2.4FHIT与结肠直肠癌 Mori等〔21〕研究发现散发性结直肠癌中FHIT蛋白丢失与Duke分期及淋巴结转移明显相关，并且错配修复蛋白Msh2表达丢失与FHIT位点基因改变及FHIT表达缺失有明显相关性。李旺林等〔22〕研究发现，异常FHIT转录本与结直肠癌患者的年龄、性别、肿瘤部位、大小、癌胚抗原(CEA)水平、组织学类型均无相关性;与分化程度、病理分期、淋巴转移、远处转移相关。而 Wierzbicki等〔23〕通过实时定量PCR检测到FHIT蛋白在结直肠癌中表达升高，故认为FHIT蛋白表达下降甚至缺失并非结直肠肿瘤发生的必需条件。余桂戎等〔24〕报道，在结肠癌细胞中，FHIT蛋白明显减弱了结肠癌细胞的增殖能力，表达FHIT的重组腺病毒很可能成为一种结肠癌生物治疗的新策略。

3 问题及展望

FHIT基因是一个特殊的抑癌基因，是第一个将脆性位点和肿瘤联系起来的抑癌基因，在消化道多种肿瘤组织中都可以检测到FHIT基因表达异常，亦有少数研究认为其与肿瘤发生发展无关。将FHIT基因转染到肿瘤细胞中可引起肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞增殖，对于FHIT基因抑制肿瘤细胞增殖及其抑制肿瘤发生发展的具体机制尚不明确。Ishii等〔25〕在体外和体内试验均发现恢复FHIT蛋白可以使50%的肿瘤细胞受到抑制，将病毒载体介导的FHIT基因转染到FHIT基因缺失的鼠中可以阻止甚至逆转致癌物导致的肿瘤发生。谢放等〔26〕研究发现，FHIT基因能抑制胆管癌细胞株QBC939的增殖并降低其侵袭力。而王俊等〔27〕研究发现，将FHIT基因转染到胃癌细胞可以增强长春新碱诱导的胃癌细胞凋亡，其机制可能与凋亡相关蛋白Bcl-2和Bax表达有关。目前对FHIT的研究还有很多不明确的地方，对FHIT基因与肿瘤关系的进一步研究将会为肿瘤的早期诊断及治疗提供新的思路和空间。

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