宫颈癌中脆性组氨酸三联体的表达及多态性的研究进展

宫颈癌是最常见的妇科恶性肿瘤之一，全世界每年约40万人患病，是仅次于乳腺癌而引起妇女癌症相关死亡的重要原因。宫颈癌多发于35岁后的妇女，高峰期则为45～59岁，但是目前发病年龄已经大大提前，很多得病的女性只有20多岁[1]。1996年Ohta等[2]用定位克隆技术及外显子捕获法在3p14.2找到一种新的基因FHIT。FHIT在染色体上占据1Mb大小的位置，包括t(3；8)断裂点，PTPRG的5’末端，FRA3B及HPV16整合位点。Greenspan等[3]研究发现76%的宫颈癌FHIT蛋白表达降低或无表达，随着宫颈癌前病变向宫颈癌演变，FHIT基因的突变率也逐渐增高。SNP在基因组中分布相当广泛，近来的研究表明在人类基因组中每300碱基对就出现一次，大量存在的SNP位点，从而发现肿瘤相关的基因组突变；了解FHIT蛋白的表达、FHIT基因的SNP与宫颈癌发生发展治疗及转归的相关性，寻找宫颈癌的早期发现及治疗有深远意义。

一、FHIT基因

FHIT基因为1996年Ohta等[2]克隆了一种新的抑癌基因，cDNA序列长约1.1kb，此基因编码的蛋白质属于三组氨酸家族(histidine triad family,HIT)，而且此基因易于断裂，故命名为脆性组氨酸三联体基因(fragile histidine triad,FHIT)，它定位于人类染色体3p14.2上。

FHIT基因是一种与细胞生长、凋亡、增殖及黏附等多种细胞生物学行为相关的抑癌基因，存在于所有上皮性组织和大多数正常组织中，该基因位于3P14.2区域，涵盖了t(3；8)异位断裂点，同时也见于大多数人类的共同脆性位点FRA3B。FHIT基因有一个专门与微球蛋白结合的位点，可促使微管集中，限制微管动态活动或干扰微管分散而阻止细胞的有丝分裂过程，抑制细胞过度增殖，使细胞受阻于增殖周期的S期，并激活caspase28,caspase29，引起caspase酶介导的凋亡级联反应.FHIT基因失活与人类多种肿瘤有关，主要表现为基因的重排、插入、缺失，点突变少见，FHIT基因蛋白表达则主要表现为表达降低或表达缺失，FHIT基因缺失后，其抑癌功能丧失，异型细胞逃逸G0/G1检测关卡而无限增殖，凋亡减少导致肿瘤的发生[4]。

二、宫颈癌与FHIT蛋白表达的关系

1.宫颈癌与FHIT蛋白表达的关系：FHIT蛋白在多种肿瘤中经常被删除或FHIT蛋白表达减低、缺失。FHIT基因在3p14.2区域等位基因杂合性丢失和少量的纯合子丢失在宫颈癌是频繁发生，FHIT蛋白在宫颈癌中的下降或缺失率占29.1%～83%。Greenspan等[3]亦发现6/7个宫颈癌细胞系和68%的原发宫颈癌检测不到FHIT转录产物或检测到异常产物。Connolly等[5]免疫组化检测也显示71%的原发宫颈癌中FHIT蛋白表达明显减弱或缺失，而相应的正常宫颈上皮则表现为FHIT蛋白的强表达。Butler等[6]在36%的宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)II级即CIN II、52%的CIN III及73%的早期浸润癌中都发现FHIT基因的杂合性丢失，提示FHIT基因缺失是宫颈癌发生中早期时间及宫颈癌发生的原因。Nakagawa等[7]在36%的高度CIN中检测到FHIT基因的异常转录，FHIT基因表达下降与宫颈鳞癌的发生、发展密切相关，FHIT基因阳性表达在宫颈鳞癌病理分级及临床分期中的比较，差异无统计学意义。FHIT基因在宫颈鳞癌组织的阳性表达率与正常宫颈组织组和CIN组间有差异。Greenspan等[3]的研究表明在正常宫颈组织FHIT基因的表达均未见异常，随着CIN向宫颈癌的演变，FHIT基因的突变率也逐渐增多。综上所述，说明在宫颈癌中，因抑癌基因FHIT蛋白降低，导致抑癌功能丧失，从而导致肿瘤的发生。

关于FHIT基因表达与宫颈癌的预后相关性研究，Huang等[8]认为，FHIT蛋白表达水平是评估生存率的较好指标，FHIT蛋白表达下降的患者死于宫颈癌的危险性是表达正常患者的2.54倍。在宫颈癌患者中，有淋巴结转移者组的FHIT蛋白低表达率显著高于无淋巴结转移组，这提示FHIT蛋白表达状况可能与宫颈癌的侵犯、转移相关，表达减低的更易发生转移，可作为预后的不良指标[6]。该资料显示，在宫颈癌I期的标本中，均表现的表达下降，进展中的宫颈癌，FHIT基因表达程度的降低是预后不好的因素之一。Huang等[8]认为，与宫颈正常上皮或发育不良上皮相比，微小浸润和浸润性宫颈癌显示了FHIT蛋白表达的降低，FHIT蛋白表达下降也与淋巴结转移、宫旁浸润、阴道受累密切相关。另外，Machida等[9]研究发现，FHIT基因的表达降低与IIIb期宫颈癌患者对放疗的敏感性无关。

2.人乳头瘤病毒(human papilloma virus，HPV)感染情况与宫颈癌的相关性及宫颈癌中感染HPV与FHIT蛋白表达的相关性：来自世界范围的宫颈癌组织标本的研究发现[10]，在检出的所有型别中，HPV16占50%，HPV18占14%，HPV占8%，HPV31占5%，其他型别的HPV占23%，HPV16、18型感染很普遍，没有明显的地区差异。HPV的型别还与宫颈癌的病理类型相关；宫颈鳞癌中HPV16感染率约为56%，而子宫腺癌中HPV18感染率约为56%。高危型HPV E6、E7基因编码的原癌蛋白是导致子宫颈上皮癌变的重要因子。E6蛋白通过E6-AP能特异性结合P53蛋白形成复合物，促使P53蛋白快速溶解，导致细胞周期失控，其效应等同于P53突变。E7蛋白和pRb有高亲和性，是E2F和pRb复合物解离，G1期进入S期所需基因如c-myc、DNA聚合酶α等得以转录，使细胞周期失控而发生永生化，导致肿瘤的发生。宫颈疾病的发生与HPV感染密切相关,HPV感染率极高,且随着宫颈病变级别的上升而升高,宫颈鳞癌中HPV阳性率几乎达100%。并且，HPV的多重感染增加了宫颈癌的患病率，且感染HPV的患者FHIT基因的蛋白表达异常影响宫颈癌的进程。

宫颈癌的发生存在易感性，Butler等[6]研究发现87%的FHIT蛋白表达减弱或缺失的病例为HPV16阳性，FHIT蛋白低表达与致瘤型HPV感染显著相关，提示FHIT基因改变与HPV感染很可能在宫颈癌的发生中具有协同作用。还有研究显示[11]，在大部分宫颈鳞癌中FHIT基因表达减少或缺失以及HPV16 E6的高检出率之间可能存在某些关联，共同参与宫颈鳞癌的发病。

三、宫颈癌中FHIT蛋白的SNP

FHIT基因由10个外显子组成，外显子1～4和10为非编码外显子，5～9为编码外显子，该基因有2个显著的特征：在脆性区域的端粒侧存在不同重复次数的 Alu重复序列；几乎所有的外显子均以AG结尾J。FHIT基因的cDNA长约 1.1 kb，编码一个由147个氨基酸组成的16.8 kD的人二腺苷酸三磷酸水解酶(Fhit)。

FHIT基因功能异常主要是通过其外显子5、8的缺失、等位基因缺失等方式,很少通过点突变而产生。FHIT基因的不正常转录大致可分为两种：I型以缺失第5外显子为特征，因外显子5中包含有FHIT蛋氨酸起始密码子，故外显子5的缺失导致完整性破坏，Ⅱ型以缺失第8外显子为特征，外显子8编码三价组氨酸的结构域，外显子8的缺失将破坏其发挥核心功能的组氨酸三联体。正常的FHIT基因仅在第4、6、8、9、10外显子有一定的多态性。FHIT中任何一个组氨酸(尤其是第96位组氨酸)突变，均刺激DNA聚合酶活性，进而细胞恶性生长形成肿瘤。Jee等[12]通过比较567例宫颈癌患者和506例健康对照，发现FHIT98密码(C/T)，SNP与宫颈癌易感性相关。Neyaz等[13]的研究显示，宫颈癌患者的FHIT基因SNP检测结果为655号核苷酸发生A-G的转换，最终导致组氨酸转化为精氨酸，而使FHIT蛋白的结构和功能改变，抑癌功能丧失，最终导致宫颈癌的发生。

癌基因、抑癌基因突变是最常见的导致肿瘤发生的遗传变异。点突变的结果是癌基因激活和抑癌基因失活，引起细胞表型转化及肿瘤发生。目前，对于P53第四外显子上72密码子的研究颇有争议，Hu等[14]对577例宫颈癌患者及其双亲基因分型，证明该位点突变是宫颈癌发生的原因之一，特别是感染了HPV的妇女。但Ueda等[15]对宫颈癌患者和健康对照各100例进行比较，却发现该位点与宫颈癌的发生并无关联；朱莉等[16]对FHIT基因的7-9外显子的特定位点进行测序SNP分析发现，特定位点的单核苷酸多态性病例组与对照组没有差异。

宫颈癌作为一种病因复杂的恶性肿瘤，其复杂性源于多致病因素的诱导过程，高危型人乳头瘤感染、宿主自身遗传多态性、各种基因的表达产物都影响或决定着宫颈癌的演变。但并不是所有HPV感染患者都发展成为宫颈癌。这就给人们提供了一个干预宫颈病变发生发展的时机，在对高危人群筛查阶段、癌前病变阶段，如果能及时做出诊断并且得到恰当治疗和规范追踪随访，则完全可以预防宫颈癌的发生发展。

近些年来，宫颈癌在遗传易感性方面的研究进展包括：(1)基因和位点增加；(2)多个基因、多态性位点联合研究；(3)基因多态性与非遗传因素的相互作用；(4)多态性与宫颈癌发生机制的研究。宫颈癌涉及多基因，FHIT就是其中重要基因之一，宫颈病变进展成为宫颈癌过程涉及多个基因的变异，每个基因在易感中效应微弱，单独研究几个易感基因的SNP存在一定局限。其次，恶性肿瘤除了单个核苷酸的改变外，还包括突变、甲基化、杂合性丢失等复杂过程。因此，将宫颈癌相关基因用于宫颈筛查，协助疾病诊断，有待于进行更深入、更大规模的研究[12]。

总之，FHIT蛋白的表达降低或无表达及FHIT基因多态性是宫颈癌发生发展及预后评估的重要指标之一，FHIT基因的多态性从分子的水平为宫颈癌的研究奠定理论基础，为宫颈癌研究提供新的思路，最终达到宫颈癌早期发现、治疗、预后及遗产性相关研究为目的。

参考文献

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