肝细胞癌(Hepatocellular Carcinomas,HCC)是我国人群中高发的恶性肿瘤之一,病程进展快且预后较差。环境因素和遗传风险因子可导致肝癌发生,尽管两者引发肝癌的机制不同且对其了解甚少,但越来越多的证据显示氧自由基过量和金属离子尤其是铜离子的过量可能是其中两个重要的因素。金属硫蛋白(MTs)是一类富含半胱氨酸且能结合金属离子的低分子量蛋白质,参与体内重金属的解毒和抗氧化过程。已有的研究提示MT与癌症,特别是与肝癌的发生、发展有重要的关联。但是,关于MT基因家族各成员在肝癌中表达情况的系列比较资料却未曾有过报道,即使MT基因家族各成员在人体各组织的表达对比分析资料也未见诸文献记载。 在本项研究中,我们鉴定了MT家族中的成员数目,分析了MT家族各个基因的多组织表达情况,并分析了与组织表达特征相关的可能机制,分析了MT家族各个基因在肝癌中表达情况,检测了肝癌中Cu、Zn和Fe等金属离子的丰度。结果显示,MT家族中除已经为人们熟知的MT-2、MT-3和MT-4三个亚型外,在MT-1亚型中至少存在14种异构体(MT-1A,-1B,-1C,-1D,-1E,-1F,-1G,-1g,-1H,-1I,-1J,-1K,-1L和-1X)。MT-1又可分为三类:MT-1C,-1I不编码mRNA;MT-1D,-1J和-1L编码RNAs但不直接产生有功能的MT蛋白质;其余的9个异构体均为有功能的基因。在本文MT-1g和MT-1K第一次被鉴定为有功能的基因。在不同细胞和组织中各个MT基因表达丰度差别较大,这可能与启动子区域各种调控因子的协同控制有关。MT-1E,MT-1F和MT-1X在HCC标本和相应的癌旁组织中表达丰度没有显著改变;而与对照标本相比,MT-1A,MT-1G,MT-1g,MT-1H和MT-1K在HCC标本中显不明显的下调表达。与癌旁组织比较起来,肝癌组织中铜、铁和锌等重金属含量明显减少,但铜离子减少程度较低,在直径小于50mm的肝癌组织中多数显示为铜离子积累。 本研究的统计数据显示:在MT的表达量和HCC的肿瘤大小存在一定的关联,特别是MT-1A、MT-1g和MT-1K在直径小于50mm的肝癌中下调更为明显;在铜离子含量与HCC肿瘤大小之间也存在一定的关联,在直径小于50mm的肝癌中多数显示有铜离子积累;而MT基因的下调在总体上与金属离子的减少不显示内在关联,但随着下调的MT基因数目的增多,铜离子含量减少的病例比例减少,在两个以上MT基因下调的22人中,仅有36%病例显示铜含量减少,而64%的病例显示铜离子含量增加或不变,并显示出铜离子的增加与MT基因下调表达的基因数目有关。结合临床病理资料分析,发现在有铜离子增加的15例病例中,有14例是直径小于50mm的小肝癌。卡方检验分析显示肝癌大小与铜离子聚集有关,在直径小于50mm的小肝癌中铜离子聚集明显。即在直径小于50mm的肝癌中,MT基因的表达明显下调,铜离子