鼻咽癌轉移相關分子標志物的研究進展

鄧澤鋒綜述 鐘 睿審校

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是我國南方常見的惡性腫瘤之一,病理類型絕大多數為非角化型癌,惡性程度高,具有強大的侵襲轉移力。腫瘤轉移的研究已經深入到分子水平,發現NPC轉移相關分子標志物對于揭示NPC轉移機制以及改善 NPC預后具有十分重要的作用。本文對 EB病毒相關基因、VEGF-C、腫瘤轉移抑制基因 nm-23、腫瘤轉移促進基因 Tiam-1、基質金屬蛋白酶 MMP、細胞相關黏附蛋白等與鼻咽癌轉移的關系作一綜述。

1 EBV

EB病毒(Eostein-Barr virus,EBV)是 1964年 Epstein和 Barr在研究非洲兒童的惡性淋巴瘤時,從瘤細胞培養中發現的 1種嗜人類 B淋巴細胞的皰疹病毒。EB病毒為線狀雙鏈DNA病毒,基因組為 172 KDa,其中含有多種重復序列單位。在 NPC患者體內,EBV主要表達 EBER、EBV核抗原 1(EBNA-1)基因、潛伏膜蛋白 1(LMP-I)基因和 LMP-2[1]。

EBV是種可導致腫瘤的人類皰疹病毒,90%的人類都會持續感染。有很多證據都表明 EBV與鼻咽癌有因果關系,EBV編碼基因可以逃避免疫系統并且可以調控細胞信號傳導,EBV基因組在幾乎所有的鼻咽癌組織中都呈現了 1個理想的腫瘤標志物。量化分析 EBV抗體和 EBV DNA,發現它們對鼻咽癌的檢測、監測及預后均有重要意義。血漿中的 EBV DNA能反應腫瘤的增長和消失,對于診斷鼻咽癌的殘留和復發是個非常重要的且非常敏感的指標[2]。血漿中的EBV DNA,能預測鼻咽癌的遠處轉移,在治療前和治療后的 EBV DNA檢測中,有轉移的鼻咽癌患者明顯高于腫瘤持續消退和局部復發的患者[3]。EBV DNA的負荷量與鼻咽癌的生存是有關聯的,這個發現也強調了量化EBV DNA用來判斷預后的價值[4]。國內侯雪等[5]對 69例初治鼻咽癌患者分別在治療前和治療結束時采用熒光定量PCR方法進行血漿 EBV DNA濃度檢測,結果顯示治療前、后 EBV DNA濃度是預測患者是否出現遠處轉移的重要分子生物學標志,其中治療后血漿 EBV DNA濃度能否降為 0的預測意義更大。

EBV的基因編碼產物潛伏膜蛋白 1(LMP-I)是 EB病毒潛伏感染時表達的 1種重要轉化膜蛋白,是目前唯一被證實具有癌基因編碼蛋白特征的EB病毒基因產物,類似于活化的受體。它是由 3個功能區組成:約 25個氨基酸殘基所組成的親水性氨基末端胞漿區(N末端區)、被 3個胞外環和 2個胞內環分隔成6個不同的疏水性跨膜區和 1個富含酸性殘基的約 200個氨基酸殘基構成的親水性羧基末端胞漿區(C末端區),通過激活相關信號傳導通路能介導細胞異常生物學行為,被認為在致癌基因的細胞轉化和轉移中扮演重要角色。國外學者論證了在活的有機體內長期抑制 EBV編碼基因 LMP-l能影響鼻咽癌的轉移[6]。李剛等[7]應用 DNA載體介導 RNA干擾技術,抑制 LMP-1基因表達時發現,LMP-1基因可能通過貼壁生長能力、基膜穿透能力和細胞移動能力等,影響鼻咽癌細胞的轉移。EBV主要表達的其他 EBER、EBNA-1和 LMP-2與鼻咽癌有關,但它們與鼻咽癌轉移相關性的文獻較少。

2 VEGF-C

血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是高度保守的同源二聚體糖蛋白,2條分子量各為 24 kDa的單鏈以二硫鍵組成二聚體。VEGF具有多種生物學功能,是 1種內皮細胞特異性有絲分裂原,促進內皮細胞增殖,提高血管通透性,改變細胞外基質,對組織器官的發生、正常狀態的維持起重要作用,更為重要的是VEGF能促進腫瘤血管的形成,與腫瘤的生長,浸潤及轉移密切相關。眾所周知,微血管系統在腫瘤轉移中起著相當重要的作用。VEGF-C在腫瘤血管生成的很多環節中起重要作用,以旁分泌或自分泌的形式,與血管內皮細胞上的受體結合,促進血管新生,影響腫瘤的生長與轉移。1999年,wakisaka等[8]對 29例鼻咽癌患者的研究發現,VEGF-C高表達的患者,區域淋巴結發生轉移率也高;Qian等[9]用定量免疫吸附法分別測量了 65例鼻咽癌未轉移患者、22例鼻咽癌轉移患者、27例鼻咽正常者血清中 VEGF-C的值,結果顯示,VEGF-C與鼻咽癌轉移呈正相關,而與局部浸潤無關;國內李欽等[10]在研究中發現,VEGF-C在 77.5%的 NPC組織中表達,有淋巴結轉移者的表達顯著強于無淋巴結轉移者,而在鼻咽正常黏膜組織中表達很弱;姜武忠等[11]研究結果顯示 VEGF-C在NPC組織中的陽性表達率 60.0%,在有頸淋巴結轉移的 NPC組織中,VEGF-C陽性表達顯著高于無頸淋巴結轉移的陽性表達,晚期NPC組織中 VEGF陽性表達顯著高于早期 NPC組織中的表達,顯示VEGF-C的過度表達與NPC的浸潤發展及轉移密切相關。

因此,檢測 VEGF-C在鼻咽癌中的表達在鼻咽癌淋巴結轉移、復發及預后的預測方面有一定的意義。

3 轉移相關基因

3.1 腫瘤轉移抑制基因

越來越多的研究顯示,抑癌基因的失活是腫瘤發生侵襲性生長的主要原因,腫瘤轉移抑制基因(metastasis suppressorgene,MSG)是些能提高瘤細胞的抗原性,增強自然殺傷細胞和細胞毒性 T細胞對瘤細胞的殺傷效應的基因。nm 23-H 1基因是多種腫瘤的轉移抑制基因,是美國國立癌癥研究所于 1998年在鼠黑色素細胞株分離出來的,其基因蛋白產物與二磷酸核苷激酶(NDPK)的氨基酸序列具有高度同源性,并能影響細胞增殖、分化及轉移[12]。nm23-H 1基因是首個被發現的腫瘤轉移抑制基因。大量的研究表明,在許多人類惡性腫瘤中 nm23-H 1基因發揮抑制腫瘤轉移的作用,其表達水平與腫瘤侵襲轉移潛能呈負相關,而且高水平表達 nm23-H 1的腫瘤患者預后好。陳鑫蘋等[13]采用生物素標記 RNA探針的原位雜交技術用 p16基因 mRNA檢測,提示:nm23-H 1基因 mRNA在癌組織中表達與慢性咽炎組織比較均有顯著性差異;鼻咽癌有無轉移的表達也有顯著性差異。國外學者對 nm23-H基因與鼻咽癌轉移及預后的研究結果顯示,nm-23基因表達活性可以作為鼻咽癌頸淋巴結轉移潛能及評估預后的參考指標,其低表達與鼻咽癌預后不良有關[14]。但也有報道認為,癌組織中nm23-H 1基因的表達水平與NPC局部淋巴結和遠處轉移正相關[15]。

3.2 腫瘤轉移促進基因

腫瘤形成是多基因、多步驟共同作用的結果,其中具有促進腫瘤細胞浸潤或轉移潛能的基因稱為腫瘤轉移促進基因。江華等[16]研究發現,p53蛋白的表達在鼻咽癌的浸潤轉移中起重要作用,p53表達與鼻咽癌組織臨床分期、分化程度有關。Mo L等[17]的研究結果表明,Tiam-1基因及其蛋白高表達與鼻咽癌浸潤轉移有密切關系,提示 Tiam-1基因可能是鼻咽癌的 1個重要的促浸潤轉移因子,且可能成為治療的靶標及有價值的預后判斷指標。李支堯等[18]研究結果表明,腫瘤細胞產生的尿激酶型纖溶酶原激活物(UPA)在鼻咽癌侵襲和轉移過程中起著非常重要的作用,其表達水平反映了鼻咽癌細胞的侵襲轉移能力。

4 基質金屬蛋白酶

基質金屬蛋白酶((matrixmet aloproteinasa,MMP)屬于鋅蛋白酶超家族成員,現已發現 20多種 MMP成員,可以降解 ECM的大多數成分,與金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)共同調節著細胞外基質(ECM)的生理動態衡及基膜的完整性。腫瘤細胞對細胞外基質的降解是腫瘤侵襲和轉移過程的 1個重要環節,可通過激活蛋白酶導致 ECM酶的降解發揮重要作用。MMP是通過蛋白水解作用降解重塑 ECM和基膜,是腫瘤浸潤和在遠處克隆生長的基本步驟。研究表明,MMP與 TIMP生成水平與激活程度的失衡是腫瘤侵襲、轉移的關鍵性因素,MMP-2/TIMP-2、MMP-9/TIMP-1的比例失衡與腫瘤侵襲、轉移關系最為密切。熊丹寧等[19]應用免疫組織化學法檢測了 46例鼻咽未分化癌組織標本MMP-9表達活性,發現淋巴結轉移組 MMP-9的表達活性與淋巴結轉移潛能呈正相關。羅國慶等[20]研究顯示,鼻咽癌組織中MMP-2和MMP-9的陽性率明顯高于正常對照組(P＜0.05),其中淋巴結轉移組陽性率比無淋巴結轉移組表達明顯增高(P＜0.05),可見,MMP-2、MMP-9可能在鼻咽癌發生發展和突破基膜向外擴散及淋巴結轉移中起到重要作用。蔡朝陽等[21]研究53例 NPC組織中 MMP-9的表達率,研究認為:MMP-9在 NPC中的表達和頸淋巴結轉移明顯相關,提示 MMP-9可能促進了NPC的頸淋巴結轉移,而與NPC的局部侵犯程度可能無關。

5 細胞黏附相關蛋白

黏附分子大多為糖蛋白,少數為糖脂,分布于細胞表面或細胞外基質(ECM)中。黏附分子以配體、受體聚合的形式發揮作用,導致細胞與細胞間,細胞與基質間,或細胞-基質-細胞之間的黏附。原發癌細胞在發展過程中,細胞表面及周圍基質中黏附蛋白(如FN)逐漸減少,甚至消失,使其從原發灶上游離、脫落,同時原發灶體積增大,產生外壓趨動力,促進這一過程。細胞黏附是惡性腫瘤轉移的重要環節之一,與轉移的發生、發展及形成過程有密切關系。上皮鈣黏附蛋白(E-cadherin)是種重要的同質型黏附分子,介導 Ca2+依賴性的細胞與細胞之間的黏附,參與正常上皮細胞層的形成和維持。CD 44H是種廣泛存在于細胞表面的跨膜糖蛋白,介導細胞與細胞、細胞與基質之間的特異性黏連,是 1種重要的異質型黏附分子。CD44蛋白通過促進細胞骨架蛋白的功能,與透明質酸(HA)等結合介導腫瘤細胞的轉移。王雙樂等[22]對上皮鈣黏附蛋白、黏附分子CD44H、基質金屬蛋白酶-3、腫瘤轉移抑制基因 nm23-H 1和血管內皮生長因子的表達與鼻咽癌轉移的關系進行研究,結果顯示:E-cadherin、CD44H和MMP-3在鼻咽癌頸淋巴結轉移組及遠處轉移組的表達與無轉移組的差異均有統計學意義,E-cadherin、CD 44H、MMP-3和 nm23-H 1與鼻咽癌頸淋巴結轉移及遠處轉移的關系密切,VEGF僅與鼻咽癌頸淋巴結轉移相關,它們是腫瘤轉移的重要因素,可作為評估鼻咽癌轉移的生物學指標。

綜上所述,對于鼻咽癌的早期發現,治療及預測預后,分子生物標志物扮演著越來越重要的角色。一方面治療前可通過測定鼻咽癌組織或患者血清中轉移標志物,預測治療后轉移危險度的高低,有利于選擇針對性治療措施及指導個體化治療臨床試驗的開展,從而降低復發率和轉移率。另一方面,針對鼻咽癌轉移相關標志物,可以設計相應的靶點治療藥物,實施多靶點治療方案,有望提高鼻咽癌患者的治愈率。然而,要確定鼻咽癌的轉移標志物,還需要更大的樣本及數據,其種類及含量是否與性別、種族及年齡有關,也是不可忽視的問題。

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