肺癌、食管癌生物标记物与易感性研究

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1、华中科技大学同济医学院博士学位论文肺癌、食管癌生物标记物与易感性研究博士研究生张晋指导教师周宜开教授摘要如何有效地利用生物标记物对肺癌和食管癌易感性进行有效的预测，是进行艺肿瘤早期预防和早期诊断的基础。DNA的稳定性是维持机体细胞和组织正常功能的前提。由于肿瘤的发生和发展是一个复杂的长期的效应结果，DNA稳定性的维持与不同个体肿瘤的易感性有密切的关系。细胞染色体两端的重复序列一一端粒长度与DNA稳定性有密切关系，控制细胞癌变与衰老，而端粒是由端粒酶(telomerase)特异合成。DNA损伤和修复是维持DNA稳定性的另一重要方面，涉及人体生长、发育、衰

2、老、疾病等所有方面，肿瘤的发生和发展也与机体DNA损伤后得不到正确修复有密切的关系。人P450CYPIA1基因与不少化学物质在体内的活化有关，其ml,m2多态性与肺癌食管癌个体易感性存在一定的关系。本论文主要从三个方面研究肺癌食管癌易感性生物标记物。第一部分，赣粒酶是一种能将真核生物染色体末端端粒DNA加以延伸的酶，它由蛋白质和RNA两部分组成，是一种核糖核蛋白，具有逆转录酶(reversetranscriptase,RT)活性，可以自身的RNA为模板合成端粒DNA的末端重复序列。正常人的体细胞的端粒都随衰老而缩短，随着细胞的不断分裂，端粒的长度将越来

3、越短，当达到一个临界〔crisis)长度，细胞染色体即失去稳定性，细胞将发生衰亡或凋亡(apop七osis)。端粒的长度决定了细胞的寿命，因此被形象地称之为有丝分裂钟(mitoticclock)。例外的是:生殖细胞的端粒却不断地被其端粒酶所加长，而得以永久性地分裂增殖。这被解释为是生物进化中维持种系生存的需要。异常的是:绝大多数的恶性肿瘤细胞中重新出现了端粒酶的活性，发挥其合成端粒的功能，补偿(compensate)正常的端粒丢失。如此，这个细胞就不能进入正常的老化和衰亡，从而获得“永生性”(immortolity)o“端粒一端粒酶”假说的提出，提示端

4、粒酶再激活可能是肿瘤发生过程中多步基因改变中的至关重要的一步。而目前大量的研究报道已发现在绝大多数人类的肿瘤细胞中，都有端粒酶活性存在，恶性肿瘤组织端粒酶阳性率远远高于正常组织及肿瘤周围邻近华中科技大学同济医学院博士学位论文组织。端粒酶作为肿瘤诊断标记物的特异性为91%,敏感性为85%。而正常体细胞(除外生殖细胞及造血干细胞)检测不到端粒酶活性或仅检测到低水平的端粒酶活性。尹争毛根据上述假说，采用TRAP-SYBR-Green染色法检测36例正常肺组织，11例肺部良性病变组织，36例肺癌、36例癌旁组织、A549肺腺癌细胞株中端粒酶活性的表达。并利用免

5、疫组化技术检测肺癌组织p53,C-myc,K-ras表达水平;探讨端粒酶的表达与p53,C-myc,K-ras之间可能的关系。将端粒酶催化hTERT基因反义寡核昔酸作用于A549肺腺癌细胞，观察其对端粒酶活性的影结果显示:扣6例正常肺组织中有7例表达端粒酶活性，阳性率为19.4%;11例肺部良性病变组织中有4例表达端粒酶活性，阳性率为36.4%;83.3%(30/36)的肺癌组织，19.4%(7/36)的癌旁组织组织表达端粒酶活性，端粒酶活性的表达与肺癌组织的病理类型、肿瘤大小、临床分期无相关性。83.3%的肺癌组织，19.4%的癌旁组织表达端粒酶活性

6、，在30例端粒酶活性阳性的肺癌组织中有24例(80%)表达p53蛋白，18例(60%)表达C-myc蛋白，22例(73%)表达K-ras蛋白。利用Spearman分析方法分析端粒酶活性与p53,C-myc,K-ras蛋白表达水平之间的相关关系，相关系数分别为r=0.60,p<0.01;r=0.335,p<0.01;r=0.427,p<0,01.)vMa}的定性检测可作为肺部恶性肿瘤诊断的辅助指标之一，肺癌组织的端粒酶活性与p53,C-myc,K-ras蛋白表达水平之间存在正相关关系。反义寡核着酸可能是A549肺腺癌细胞端粒酶活性的有效抑制剂。第二部53

7、',抽于DNA的结构和复制特点，DNA在体内外各种因素的作用下，容易产生各种损伤。生物体本身在进化过程中已发展了复杂的酶系统来修复细胞内外因子造成的DNA损伤，以维持基因组的完整性。现有研究表明，环境因素造成的DNA损伤，并不等于基因突变或染色体畸变，而只是各种修复系统的作用对象，DNA修复系统对各种DNA损伤的正确修复程度，在维持细胞稳定性上有十分重要的作用。细胞内存在两种修复系统，一种是无误修复(error-freerepair)系统，能正确识别和修复损伤，恢复正常的基因结构。另一种是易误修复(error-pronerepair)系统，细胞为了避免

8、某些致死性损伤，采取快逮但准确性较低的易误修复方式，以降低修复的可靠性来求得生存，可使损伤固定