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中国人遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)大片段异常检测与基因数据分析

蒋帆  
【摘要】:遗传性非息肉性结直肠癌(HNPCC)是一种常染色体显性遗传病,是遗传性结直肠癌中最常见的一种疾病,在所有的结直肠癌中约占2-5%。HNPCC与散发性结直肠癌(sporadiccolorectalcancer,SCRC)及家族性腺瘤性息肉病(Familiar Adenomatous Polyposis,FAP)相比,无论在发病机制、临床特征、治疗方案的选择和随访方案的制定上均不尽相同。为此,区分HNPCC与其他类型的结直肠癌具有重要的临床意义。目前,世界许多国家和地区都制定了一定的HNPCC临床诊断标准,但要确诊HNPCC家系和HNPCC患者,还需要依赖于错配修复(Mismatch Repair,MMR)基因胚系病理性突变的检出。主要致病的MMR基因包括MLH1、MSH2、MSH6、PMS1、PMS2及MLH3这六种,而其中主要致病突变发生在MLH1和MSH2基因中,在HNPCC相关基因突变中约占90%。但是目前对于MMR基因的筛查大多是针对点突变,而这些检测方法是无法检测出于基因中大片段的缺失或复制的,因此大片段异常在HNPCC家系检测中常常被漏诊。而事实上,有研究报道大片段缺失在MMR基因中并不是小概率事件,在MSH2和MLH1基因中,大片段异常这两个基因的所有胚系突变中约占17%。同时世界各个国家都有报道发现大片段缺失,且缺失比例有所不同。同时,由于MMR基因在引发HNPCC上所起的重要作用,国际上也有一些MMR突变数据库,为研究者提供了分享和获取信息的平台。其中最具权威的是InSiGHT(http://www.insight-group.org/mutations/)数据库,由国际遗传性胃肠道癌 症协会(the International Society of Gastrointestinal Hereditary Tumors,Insight)创建并管理。截止2014年3月,InSiGHT数据库已收集遗传性胃肠道肿瘤相关的10个致病基因, 其中涉及遗传性非息肉型结直肠癌突变基因MLH1,MLH3,MSH2,MSH6,PMS1和PMS2记录共12628条,占总数的48%,每个基因的记录条数分别为6491、148、5016、1506、1、520。我们的研究主要从两个方面深入研究HNPCC相关的MMR基因。一方面,基于大片段异常的研究现状及我国在这方面研究的欠缺,我们从肿瘤医院结直肠癌肿瘤资源库里选择了60个HNPCC家系,收集各先证者的血样并提取DNA,然后运用荷兰学者Schouten等开发的高通量相对定量DNA拷贝数的技术方法——多重连接依赖的探针扩增反应(Multiplex ligation-dependent probe amplification, MLPA),来对这些样本DNA进行大片段异常的检测。检测结果显示:60个病人中有10个(16.7%)检测出大片段缺失,其中hMLH1基因缺失的有3个(5%),16号外显子缺失率最高;hMSH2基因缺失的有7个(11.7%),其中9号和3号外显子的缺失率较高。通过和点突变检测结果比对以及病人的临床数据,我们可以发现:HNPCC患者多较为年轻,且在判断时不能仅从临床特征、家系信息和符合的临床判断标准就诊断,需要分子检测;而在分子检测时,点突变病人和大片段缺失病人没有重合,如果仅用传统手段(如直接测序)会遗漏大片段缺失的病人,因此在分子检测时建议加上大片段缺失的筛查。另一方面,在InSiGHT数据库中已经积累了大量的MMR基因的研究数据,但少有对这些数据进行大规模统计分析的研究。实验室之前已经基于该数据库对MLH1和MSH2基因进行过统计分析,得出了这两个基因的在黄种人与白种人的突变分布特点,但并没有对MSH6、PMS2和MLH3这三个基因进行研究。因此我们将基于InSiGHT数据库对这几个基因进行数据挖掘,提取相关文献中的关键信息,收集成我们自己的数据库并进行统计分析。结果发现:MSH6、PMS2和MLH3这三个基因,都有自己的高频突变位点和高频外显子,当我们进行临床检测和诊断时,应着重检测这些位点和外显子。另外,尽管亚洲人群只占到了总人数的少数部分,但是仍然有一些比较重要的高频外显子和高频突变位点,如MSH6基因的5号外显子和MLH3基因中的突变位点c.691AC, c.2896TC和c.2825CT,它们的分布和特征都与总人数有所区别,值得重视。对于携带MSH6基因的病人,大多数都不止患病一次,且患病平均年龄(约50岁)比普通的HNPCC病人(约45岁)要晚。在两次患病的病人中,女性患者占了大多数,并且多是既患有结直肠癌,又患有子宫内膜癌。这说明在进行临床检测时,女性的HNPCC患者还要及早预防子宫内膜癌等生殖系统相关的疾病,进行子宫、卵巢等相关器官的检查。


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