肺癌預后分子生物學因素的研究進展

葉 超（綜述），蔡 琳（審校）

肺癌的預后影響因素十分復雜，單純從宏觀方面分析肺癌預后因素并不能準確、全面地預測治療效果和生存情況。隨著分子生物學和遺傳學研究的深入發展，從分子生物學的角度對肺癌預后的影響因素進行研究，發現了許多能反映肺癌預后的生物學本質的因素。研究發現，原癌基因和抑癌基因、表皮生長因子、血管內皮生長因子（VEGF）、微小RNA（miRNA）、單核苷酸多態性（SNPs）和侵襲與轉移通路的相關蛋白對于肺癌的預后存在明顯的相關，但有些影響因素的作用機制尚不清楚，深入剖析這些因素并研究其作用機制，可為改善肺癌的預后提供理論依據。筆者綜述近年來國內外該領域的相關研究進展。

1 原癌基因和抑癌基因

1．1 K－ras基因 K－ras基因與肺癌的關系密切，其基因突變被認為是引發肺癌的關鍵因子。在腫瘤早期診斷中，K－ras基因突變被認為是一種腫瘤標志物，其研究也較多。K－ras基因容易發生點突變，其結果產生P－21蛋白，這種癌蛋白可以在許多腫瘤細胞中內表達［1］。K－ras基因突變與腫瘤細胞增殖，淋巴結轉移等密切相關。Miller等研究發現，K－ras陽性的患者生存率更低，且K－ras基因突變還可能導致長春瑞賓化療無效［2］。劉瑩等研究發現，K－ras基因突變與非小細胞肺癌的不良預后有關，K－ras陽性表達者的生存情況明顯低于K－ras陰性表達者，這也與既往的研究報道一致，認為K－ras基因突變是肺癌的獨立預后因素［3－4］。

1．2 P53基因 P53屬于抑癌基因家族，是肺癌中常見的基因異常。P53基因突變可作為重要的肺癌預后因素。Sreeja等對211例印度肺癌患者的研究表明，P53Arg72Pro是肺癌生存期的獨立的預后因子（RR＝2．2，P＝0．02）［5］。張洪蘭的研究顯示，突變型P53基因與腫瘤淋巴結轉移相關，且生存率低，這也說明P53基因突變可能是肺癌患者的不良預后因子［6］。目前，大多數臨床研究僅針對K－ras基因或者P53基因，并未考慮到兩者之間是否存在相互作用的關系。因此，K－ras基因與P53基因之間協調作用的分子通路機制對于肺癌的預后研究是十分必要的，這也將是未來肺癌預后研究的新熱點。

2 表皮生長因子家族

2．1 表皮生長因子受體 表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）是原癌基因C2erbB21的表達產物，具有酪氨酸激酶活性。目前研究表明，非小細胞肺癌中存在EGFR高表達，表達率約為40%～80%［7］。EGFR在肺癌組織中的表達與病理類型、分化程度、淋巴結轉移、腫瘤浸潤以及預后相關。Selvaggi等對130例Ⅰ～Ⅲa期肺癌患者研究發現，EGFR過表達是肺癌預后不佳的因素，EGFR表達的患者的中位生存期、5年生存率均顯著低于不表達者［8］。孫光遠等的研究發現，EGFR表達陽性的女性肺癌患者，其3年生存率明顯低于EGFR表達陰性者［9］。臨床研究證實，EGFR－TK抑制劑具有顯著的抗腫瘤活性，對女性腺癌患者有較好的療效。研究EGFR在女性肺癌患者組織中的表達，不僅可以預測病情的發生、發展和預后，同時還可以對女性肺癌患者靶向治療的選擇有一定的指導意義［10］。目前，EGFR是比較常見的肺癌靶向治療目標，其表達程度與細胞信號轉導通路和藥物靶向治療密切相關。研究表明，EGFR作為肺癌分子靶向治療的目標，其機制的研究已較為明確［11］。

2．2 HER－2／neu HER－2／neu是表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）家族成員之一，是調節細胞生長和分化的必需蛋白。在正常情況下HER－2／neu處于非激活狀態，但受到某些因素作用后，可被激活而具有腫瘤轉化活性。HER－2蛋白能在許多腫瘤中表達，包括乳腺癌、卵巢癌、口腔癌、胃癌和肺癌等。不少研究顯示，肺癌患者中HER－2蛋白過表達，常提示患者預后不佳。Brabender等研究表明，HER－2／neu表達越高，患者生存期越短［12］。Selvaggi等對130例完全手術切除的肺癌患者的研究發現，HER－2／neu過度表達的患者生存率明顯降低，認為 HER－2／neu過度表達可能是一個有價值的預后因素，可以作為生物治療靶點［8］。抗體靶向治療可以顯著提高腫瘤患者的生存期，但對于HER－2／neu存在的腫瘤，只有乳腺癌和胃癌的治療機制較為明確，肺癌目前還沒有相應的抗體藥物可以使用，這也是針對 HER－2／neu靶點治療中亟待解決的問題。

3 VEGF

VEGF是一種多功能的細胞因子，可增加微血管通透性，刺激內皮細胞生長和血管生成，一些癌基因和抑癌基因參與血管生成過程。研究報道，K－ras基因突變與 VEGF表達相關［7］。楊揚等對VEGF與肺癌預后的關系進行研究發現，VEGF高表達可以作為肺癌的預后因素，抑制VEGR的表達可以提高肺癌患者的生存率［13］。列斯特胸部腫瘤研究組與牛津、希臘研究組聯合，將VEGF、血小板表皮生長因子（platelet－derived epidermal growth factor，PDEGF）作為肺癌的預后因子［14］。張勝輝等研究發現，VEGF高表達的患者，其生存期明顯縮短，這也與其他研究的結果類似［15－16］。

雖然眾多研究顯示VEGF的表達水平與肺癌預后密切相關，抑制VEGR的表達可以延長肺癌患者的生存期，但抑制VEGF的表達是否也會限制了血管的形成及延長生存期的效果有多大，這仍需要進一步的研究。

4 miRNA

miRNA是一類調控基因表達的單鏈非編碼RNA，與細胞增殖、分化、凋亡及人類疾病的發生發展有關。許多研究發現，miRNA與肺癌預后相關。Yanaihara等研究發現，miR－155的高表達和let－7的低表達均與肺癌的預后不佳有關［17］。Yu等測量由5個 miRNA（miR－221和let－7低表達，miR－137、miR－372和miR－182高表達）組成的復合標志物，發現其與肺癌患者的預后不良有關［18］。Patnaik等通過基因芯片研究發現，miR－146b是一種重要的肺癌預后因子，其在預測肺癌患者術后復發率方面有重要價值［19］。雖然許多研究已證實miRNA能夠預測肺癌預后，但預測的準確性并不高。因此，作為與肺癌預后相關的生物標志物miRNA還需得到更多研究的支持，才可能應用于臨床。

5 SNPs

SNPs主要是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異所引起的DNA序列多態性。SNPs在基因組中具有數量大、分布廣、穩定和容易分型的特點。國內外許多研究表明，SNPs對于許多腫瘤的發生發展和預后都具有重要影響。

DNA修復基因SNPs可能導致化療療效的差異，從而影響肺癌預后。Matakidou等對700例肺癌患者的研究發現堿基切除修復（base excision repair，BER）相關基因（APEX1，EXO1和 POLB）和核苷酸切除修復（nucleotide excision repair，NER）相關基因（ER－CC5，ERCC6和 POLE）15個 SNPs與總生存率相關（P＜0．05）［20］。Yu等研究發現，與262T攜帶者相比，ERCC1SNPs的等位基因型262G攜帶者對于卡鉑＋足葉乙甙的方案更敏感且預后更好（P＝0．0002）［21］。

藥物代謝相關基因的SNPs活性不同也影響化療療效和肺癌預后。Muller對高加索肺癌人群的研究發現，攜帶ABCC3－211TSNPs的患者預后更差（HR＝1．79；95%CI＝1．13～2．82）［22］。Sun等的研究顯示，谷胱甘肽合成酶基因和ABCC2（MRP2）的SNPs能夠影響化療療效，從而影響肺癌患者的預后［23］。

全基因組關聯分析（genome wide association studies，GWAS）是應用人類基因組中數以萬計的SNPs為標記進行的病例－對照關聯分析，以發現影響疾病發生、發展遺傳特征的一種新策略［24］。GWAS發現肺癌重要易感位點主要集中在15q24－q25、5p15和6p21。GWAS應用易感位點評估肺癌患者的預后，發現這些易感位點與預后相關［25］。Tan等對222例接受鉑類化療的肺癌患者進行卡鉑GWAS研究，對15個候選基因進行siRNA篩查，敲除了與rs11169748和rs2440915表達相關的DAPK3和METTL6基因，肺癌細胞對鉑類的敏感性下降，證明了rs11169748和rs2440915SNPs可能改變化療療效，從而影響肺癌預后［26］。Xun等在不吸煙肺癌人群中對GWAS篩選的SNPs rs402710（5p15．33）與肺癌患者生存期進行分析，發現rs402710能夠影響端粒酶活性，使細胞進入凋亡或者永生化，從而影響肺癌患者的預后。Brennan等對1 094名肺癌患者的分析發現，SNPs候選基因位點rs745288（6q27）能夠影響肺癌預后25。分層分 析 后 提 示，rs8034191（15q25．1）、rs16969968（15q25．1）和rs4324798（6p22．1）都能影響非吸煙肺癌患者的預后。

目前，GWAS已經發現15q25、5p15、6p21．33、6q22．1等染色體區域存在許多重要的基因位點與肺癌易感性相關［25］，但GWAS篩選的肺癌易感性位點是否能影響肺癌預后仍需要進一步研究支持。

6 侵襲與轉移通路

6．1 上皮型鈣黏附素（E－cadherin）和連環蛋白

上皮型鈣黏附素和連環蛋白是連接蛋白的組成部分，參與保護、維持細胞間的結合，其表達減少可影響腫瘤的分化程度、轉移和進展。研究報道，肺癌患者中β－連環蛋白低表達與預后不佳有關，而正常表達E－cadherin的患者則預后較好［27］。Lee等學者的研究卻認為，E－cadherin和連環蛋白與組織血管浸潤程度、腫瘤分化、大小有關，而與淋巴結轉移和肺癌預后并無明顯關聯［28］。綜上所述，某些黏附分子對腫瘤的轉移、進展發揮著重要的作用，但其表達與肺癌的預后是否相關仍需要進一步研究闡明。

6．2 基質金屬蛋白酶（MMPs） MMPs是一組金屬離子依賴的蛋白酶，可降解細胞外基質（extracellular matrix，ECM）中的各種蛋白成分，促進腫瘤細胞突破基膜和細胞外基質屏障。Yamamura研究發現，肺癌患者的 MMP－9表達與其預后相關，MMP－9陽性表達率高者預后更差［29］。但也有研究表明，血清MMPs和基質金屬蛋白酶組織抑制因子（matrix metal proteinases tissue inhibiting factor，TIMPs）主要表達于間質，而不是腫瘤細胞［30］。因此，MMPs在肺癌預后中的作用仍需要進一步研究。

7 展 望

肺癌預后影響因素多且復雜，既有宏觀因素如腫瘤的分類分期、淋巴結轉移、治療方式等，也包括了微觀因素如腫瘤基因、表皮生長因子受體、miRNA、SNPs等。尤其是GWAS作為人類基因組研究的一項新型技術，在確定了肺癌易感性相關的基因位點之后，更需要對GWAS篩選出的易感性位點與肺癌預后做深入研究。這不僅對于預測、改善肺癌患者的預后具有重大意義，更有利于推動人類基因組醫學的發展。

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