肿瘤发生中的遗传因素

第九章　肿瘤与遗传

　　在人们生活的环境中存着不少物理的、化学的和生物的致癌因子，它们在一定条件下可以诱发肿瘤。例如，各种电离辐射和紫外线照射可以引起白血病和皮肤癌；多环芳烃化合物如3，4－苯并芘可以引起肺癌，黄曲霉素可以诱发肝癌；亚硝受可以引起各种消化道肿瘤；在生物因子中，已经证明某些病毒可以引起动物肿瘤，并与一些人类肿瘤如鼻咽癌、白血病密切有关。乳腺癌、肠癌、胃癌等）通常是散发的，但一部分患者有明显的家族史。此外，患者的一级亲属中发病率通常高于一般人群3－4倍。这类癌的遗传方式虽然还不很清楚，但表明一些肿瘤家族聚集现象，或家族成员对这些肿瘤的易感性增高。

　　再者，在对77对患白血病的双生子调查中发现，同卵双生者发病一致率非常高；在另一调查中，20对同卵双生子均患同一部位的同样肿瘤。这些都说明遗传因素在肿瘤发病中的作用。

　　二、肿瘤发病率的种族差异

　　某些肿瘤的发病率在不同种族中有显著差异。如在新加破的中国人、马来人和印度人鼻咽癌发病率的比例为13.3:3:0.4.移居到美国的华人鼻咽癌的发病率也比美国白人高34倍。其它一些肿瘤类似情况。如黑人很少患Ewing骨瘤、睾丸癌、皮肤癌；日本妇女患乳腺癌比白人少，但松果体瘤却比其它民族多10余倍。种族差异主要是遗传差异，这也证明肿瘤发病中遗传因素起着重要作用。

　　三、遗传性肿瘤

　　一些肿瘤是按孟德尔方式遗传的，亦即由单个基因的异常决定的。它们通常以常染色体显性方式遗传，并有不同程度的恶变倾向，故也称为遗传性癌前改变。现举例如下。

　　1．家族性结肠息肉 家族性结肠息肉（familial polyposis coli,FPC）又称为家族性腺瘤样息肉症，在人群中的发病率为1：100000。表现为青少年时结肠和直肠已有多发性息肉，其中一些早晚将恶变。90％未经治疗的患者将死于结肠癌。FPC的基因现定位于5q21.

　　2.Ⅰ型神经纤维瘤Ⅰ型神经纤维瘤（neurofibromatosis，NF1）患者沿躯干的外周神经有多发的神经纤维瘤，皮肤上则可见多个浅棕色的“牛奶咖啡斑”，腋窝有广泛的雀斑，在少数患者肿瘤还有恶变倾向。现知与NF1发生密切有关的是一个肿瘤抑制基因，称为NF1基因，它定位于17q11.2,并已分离克隆。

　　此外，基底细胞痣综合征（basal cell nevus syndrome）、恶性黑素瘤（malignant melanoma)等属于遗传性肿瘤。

　　还有一些肿瘤既有遗传的，也有散发的。前者临床上按常染色体显性方式遗传，属遗传型，常为双侧性或多发性，发病早于散发型病例。这些肿瘤贫血 Fanconi贫血(Fanconi’s anemia)是一种儿童期的骨髓疾病，表现为全血细胞减少，故又称为先天性血细胞减少症(congential pancytopenia)。患者有贫血、易疲乏、易出血和感染等症状，并常伴有先天畸形，尤其是大拇指或桡骨发育不良（或缺如），以及皮肤色素沉着等。患者的染色体自发断裂率明显增高，单体断裂、裂隙等染色单体畸变很多，双着丝粒体、断片、核内复制也很常见（图9－3）。约10％患者转变为白血病（主要是粒单型），且死于白血病者比正常人群高约20倍。

　　2．Bloom综合征 Bloom综合征(Bloom’s syndrome)多见于东欧犹太人的后裔。患者身材矮小，对日光敏感，故面部常有微血管扩张性红斑。患者外周血培养细胞有各种类型的染色体畸变和单体畸变，包括许多对称的四射体，姐妹染色单体交换率也比正常人高10倍。本病患者易患肿瘤或白血病。

图9－3 Fanconi贫血的异常染色体a示单位断裂；b示非同源染色体断裂后交换

　　3．毛细血管扩张性共济失调 毛细血管扩张性共济失调（ataxia telangiectasia,AT）为一种多见于儿童期的染色体隐性遗传病。1岁左右即可发病，表现为小脑性共济失调；6岁后眼和面、颈部出现瘤样小血管扩张。由于常有免疫缺陷，患者常死于感染性疾病。AT患者也有较多的染色体断裂。染色体畸变是非随机的，但常见有14／14易位或其它涉及14号染色体的改变。此外，B、D及G组的染色体重排也比较常见。患者的细胞对X线也特别敏感，其DNA修复能力明显下降。AT患者易患各种肿瘤，在45岁之前其患肿瘤的人数比正常人群增加3倍，主要是淋巴细胞白血病、淋巴瘤、网织细胞肉瘤等。人群中大约有1％AT的杂合子，他们占45岁以前死于肿瘤患者的5％。

　　4．着色性干皮病 着色性干皮病（xeroderma pigmentosum）患者皮肤对紫外线特别敏感，易出现多个的皮疹和色素沉着（图9－4）。患者染色体自发断裂率虽然没有增高。但在紫外线照射后明显上升,细胞也很容易死亡，存活下来的细胞由于DNA修复酶的缺陷而不能正常修复，常导致血管瘤、基底细胞癌等肿瘤发生。

图9－4 着色性干皮病患者

　　五、肿瘤的遗传易感性

　　以上列举的许多事实都说明肿瘤发病中遗传因素的存在，因此肿瘤可以认为是基因染色体异常引起的疾病，其中一些遗传性肿瘤按照经典的孟德尔方式传递，但在多情况下遗传的只是肿瘤的易感性，即易感基因，在个体易感染状态下如再发生体细胞突变，突变细胞就容易转化为肿瘤细胞。

　　个体的肿瘤遗传易感性是由特定的基因－染色体组合决定的。虽然对这些“易感基因（predisposing genes）”及其如何发挥作用了解得还不很清楚，但有一些事例表明它们可能通过生化的、免疫的和细胞分裂的机制促进肿瘤发生。

　　1．酶活性异常酶活性的改变可以影响致癌化合物在体内的代谢和灭活，例如芳烃羟化酶（arylhydrocarbon hydroxylase,AHH）它能在体内活化许多致癌的多环芳烃，包括从吸烟获得的各种芳烃，从而促进癌的发生。这种酶的可诱导性在人群中呈多态性，并按常染色体显性遗传（参阅第八章）；另一方面酶的缺乏也可以导致对肿瘤的易感状态，例如着色性干皮病患者易患皮肤癌，这是由于DNA修复酶的缺陷导致细胞恶性变。

　　2．遗传性免疫缺陷 机休正常的免疫监视（immuune surveillance）系统不仅能抵御外来抗原的侵入，同时也能识别成为“异已”的突变细胞并加以排斥，免疫缺陷能使突变细胞得以逃脱这种监视而发展成为肿瘤。许多免疫缺陷患者都有易患肿瘤的倾向，例如无丙球蛋白血症（Bruton型）患者易患白血病和淋巴系统肿瘤等。