代谢酶与肺癌易感性

更新于 2026年10月23日 版权声明
三、代谢酶与肺癌易感性

目前研究较多的代谢酶基因主要有3类:细胞色素酶P450、GST 酶和NAT 酶。

(一)细胞色素P450同工酶(CYP)

CYP450是一个单加氧酶超家族,人类的CYP450家族与多种致癌物的代谢密切相关,且许多基因存在多态性,其亚家族成员CYP1A1、CYP2A6、CYP2D6、CYP2P1等与吸烟诱导的肺癌关系密切。

CYP1A1编码的芳烃羟化酶是活化烟草中多环芳烃类化合物的主要酶类。CYP1A1的多态性主要表现在2个位点上:非编码区限制性内切酶位点(Msp Ⅰ)多态和第7外显子点突变引起的异亮氨酸、缬氨酸多态。人群中的Msp Ⅰ多态有无切点的野生型A、杂合型B 和有切点的突变纯合型C 3种基因型,异亮氨酸/缬氨酸多态可以分为异亮氨酸/异亮氨酸、异亮氨酸/缬氨酸、缬氨酸/缬氨酸3种。研究表明,CYP1A1的这2种多态性与肺癌易感性相关,特别是Msp Ⅰ突变纯合型C 和缬氨酸/缬氨酸多态属于肺癌易感性基因型。

CYP2A6是盐碱C 氧化中最重要的酶,能激活前致癌物,如亚硝胺和黄曲霉素B1等。CYP2A6水平和活性在不同个体和种族间差异显著,这与CYP2A6多态性有关,现已发现10余种CYP2A6的等位基因。在欧洲人群中CYP2A6等位基因的失活频率很低,而在亚洲人中失活频率相对较高(15%~20%),并导致酶活性的降低。在日本人群中,CYP2A6完全缺失型基因(CYP2A64C)的频率在肺癌患者中比健康对照显著降低,说明携带CYP2A64C 的个体由于代谢激活能力的下降,对由N-亚硝胺引起的致癌作用有抵抗。

CYP2D6编码异哇胍羟化酶,催化烟草中前致癌物NNK 的活化代谢。按异哇胍代谢率,CYP2D6可分为强代谢型(EM)和弱代谢型(PM)2类,EM 代谢率为PM 的10~200倍。CYP2D6的表型分布有种族差异,东方人中EM 表型达99%,而高加索人中PM 表型在7%以上。理论上,EM 表型个体患烟草相关的肺癌风险应增加。研究发现,CYP2D6ch(T188/T)基因型在东亚人群中常见(39%),在不吸烟的中国人群中非CYP2D6ch 基因型的个体与CYP2D6ch 基因型的个体相比,有3倍增加肺癌的风险。(https://www.daowen.com)

CYP2E1基因编码甲基亚硝胺D-脱甲基酶,该酶是体内代谢烟草中亚硝胺的主要酶类。CYP2E1基因存在多个限制性内切酶片段,如位于内含子2和6的Dra Ⅰ酶切位点和位于5’调控区的Pat Ⅰ和ras Ⅰ位点等。目前,研究最多的是ras Ⅰ和Dra Ⅰ多态。ras Ⅰ变异等位基因个体的酶活性下降。Dra Ⅰ多态有DD、CD 和CC 3种基因型。

(二)谷胱甘肽S-转移酶(GST)同工酶

GST 属于Ⅱ相代谢酶,是一组具有多种生理功能的二聚体蛋白。人类GST 同工酶主要分为α、Π、θ、μ。GST 催化谷胱甘肽和许多亲电子和疏水化合物间的反应。研究发现,GSTM1基因位点含有3个等位基因,即GSTM1A、GSTM1B 和GSTM1缺陷型或空白型(GSTM1null)。其中,GSTM1缺陷型不能表达GSTM1,不具备对致癌物的解毒功能,与肺癌风险密切相关。其基因频率在人群中变化范围也较大。

(三)N-乙酰基转移酶(NAT)

NAT 是另外一类重要的Ⅱ相代谢酶,多种致癌物包括烟草中的芳香胺都是通过它们介导的N-乙酰化作用解毒。根据乙酰化同工酶活性的不同,人群中存在快速型和慢速型2种表型。NAT1和NAT2等位基因的多态性与N-乙酰基转移酶的活性改变有关,特别是NAT2的活性状况可以影响机体对芳香胺类化合物致癌的敏感性。在人类,NAT 与肿瘤易感性的关系较复杂,不同基因型及表型的分布在种族中差异较大,在南印度人群中约60%的个体为NAT 慢速型。NAT2慢速型已被证明与膀胱癌、乳腺癌、肝癌和肺癌的发生风险增加以及结肠癌的发生风险降低有关。而NAT2基因的改变与增加的NAT1活性有关,它增加了膀胱癌和结肠癌的风险,却降低了肺癌的风险。

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