错配修复基因在两个Lynch综合征家系的突变研究
背景:错配修复(mismatch repair，MMR)是人体细胞中存在的一种纠正DNA复制过程中错配碱基的机制。MMR基因除了检验和校正复制期间发生在微卫星重复DNA序列小的插入和丢失之外，还能防止解旋的DNA序列重新结合。MMR基因突变破坏了MMR蛋白的功能，引起重复DNA序列的产生及DNA修复错误，从而导致患者DNA出现微卫星不稳定(microsatellites instability，MSI)。MSI导致癌基因的激活或抑癌基因的失活、癌基因突变的累积，从而诱发癌变。
Lynch综合征以患者易患结直肠癌、子宫内膜癌和其他恶性肿瘤为典型症状，是由于错配修复基因突变引起的常染色体显性遗传病。该综合征主要临床特征是患者发病年龄较早，易患结直肠肿瘤，发生其他肿瘤的危险性有所增加，包括子宫内膜癌、胃癌、卵巢癌、尿道肿瘤、肝胆肿瘤、胰腺癌和小肠癌。这主要是因为Lynch综合征患者MMR功能丧失后基因突变率升高，完成突变积累的时间缩短，因此由腺瘤发展至腺癌所需时间缩短。人类正常人由腺瘤发展至腺癌需时8-10年，而Lynch综合征患者仅需2-3年左右。
作为遗传特征最为突出的一种肠道恶性肿瘤，Lynch综合征约占所有结直肠癌的2％～5％，所以Lynch曾把这种综合征命名为遗传性非息肉性结直肠癌(hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC)。
除了结直肠癌外，Lynch综合征常常还伴有各种肠外器官的恶性肿瘤，其中最为常见的肠道外恶性肿瘤是子宫内膜癌。子宫内膜癌是女性生殖道常见的恶性肿瘤之一，指原发于子宫内膜的一组上皮性恶性肿瘤，严重危害女性健康。大约20％～30％的Lynch综合征女性患者表现为子宫内膜癌。Lynch综合征家族携带MMR突变基因的女性终生患子宫内膜癌的风险为60％，而普通人群仅为2.3％。目前，子宫内膜癌真正的发病原因尚不十分清楚，其中约20％子宫内膜癌患者有家族史，显示出微卫星不稳定，说明与错配修复基因的突变有关。
已经证实的Lynch综合征致病错配修复基因有:MSH2、MSH3、MSH6、MLH1、MLH3等。在已检测到的错配修复基因突变中，MLH1基因突变占50％，MSH2基因突变占39％，MSH6基因突变占7％。
目的:对一个结直肠癌家系和一个子宫内膜癌家系进行研究，分别确定这两个家系的致病基因，为患者及其家庭提供准确的遗传咨询，为临床上结直肠癌、子宫内膜癌等Lynch综合征患者基因诊断提供指导，实现对携带者进行早期诊断、早期干预。
方法:使用酚氯仿法抽提一个湖南洞口结直肠癌家系和一个湖南桂阳子宫内膜癌家系成员的外周血DNA，然后采用PCR反应结合Sanger测序法，分别对结直肠癌和子宫内膜癌家系的患者进行MLH1、MSH2和MSH6基因的突变检测;发现变异后，采用直接测序法鉴定此变异是否属于突变。
结果:在结直肠癌家系的患者中发现了位于MLH1基因第12号外显子的杂合插入突变c.1344insG，该突变导致编码蛋白提前终止，产生的截短蛋白只含有477个氨基酸，丢失了具有二聚作用的功能域使得错配修复机制不能正常启动。
在子宫内膜癌家系的患者中发现了位于MSH6基因第4号外显子的杂合缺失突变c.2297delA，该突变同样导致编码蛋白的提前终止，产生的截短蛋白总共只有773个氨基酸，丧失了ATP结合位点，MSH2结合位点等重要功能域，使得错配修复功能紊乱。
通过正常对照实验表明，c.2297delA和c.1344insG突变只存在于本研究中的两个Lynch综合征家系患者，而正常人没有。查询人类基因突变数据库(HGMD)和HNPCC国际合作组织突变数据库(InSiGHT)，表明这两个突变国际上都尚未报道。
结论:MLH1基因的c.1344 ins G突变是结直肠癌家系罹患结直肠癌的致病突变;MSH6基因的c.2297delA突变是导致子宫内膜癌家系罹患子宫内膜癌的致病突变。
结直肠癌;子宫内膜癌;Lynch综合征;错配修复基因;突变筛查
中南大学
硕士
遗传学
夏昆
2012
中文
R735.3;R730.23
54
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）