晚期糖基化終末產物受體在婦科惡性腫瘤中的研究進展

朱雪潔,周璐璐,朱雪瓊

(1.溫州醫科大學附屬第一醫院 婦產科,浙江 溫州 325015;2.溫州醫科大學附屬第二醫院 婦產科,浙江 溫州 325027)

.綜 述.

晚期糖基化終末產物受體在婦科惡性腫瘤中的研究進展

朱雪潔1,周璐璐2,朱雪瓊2

(1.溫州醫科大學附屬第一醫院 婦產科,浙江 溫州 325015;2.溫州醫科大學附屬第二醫院 婦產科,浙江 溫州 325027)

晚期糖基化終末產物受體(RAGE)是一種具有多配體的跨膜信號轉導受體蛋白.研究表明,RAGE在許多惡性腫瘤中異常表達,與腫瘤細胞的發生發展、增殖、侵襲、遷移及不良預后等密切相關.筆者就目前RAGE在婦科惡性腫瘤中的研究進展作一綜述.

晚期糖基化終末產物受體;宮頸腫瘤;卵巢腫瘤;乳腺腫瘤;文獻綜述

晚期糖基化終末產物受體(the receptor for advanced glycation end products,RAGE)是細胞表面分子中免疫球蛋白超家族成員之一,是一種具有多配體的跨膜信號轉導受體,可與β淀粉樣A蛋白(Aβ)、AGEs、兩性素(amphoterin)/高速泳動族盒1蛋白(high mobility group B1,HMGB1)、S100/鈣粒蛋白等配體結合[2],參與炎癥反應、細胞遷移及神經元分化等多種生理和病理過程[3-4].

研究表明,RAGE的表達在許多惡性腫瘤中明顯上調,包括乳腺癌、胃癌、結直腸癌、前列腺癌、肝癌等[4-8].RAGE介導的信號通路會使癌細胞的凋亡減少,從而導致細胞惡性轉化,并促使癌癥進展和轉移.HMGB1能活化肝癌細胞中RAGE信號通路,繼而激活核因子-κB(NF-κB),促使肝癌細胞增殖、侵襲和轉移[4].在結直腸癌細胞中,RAGE能與細胞外的S100A4結合,通過激活絲裂原活化蛋白激酶-細胞外信號調節蛋白激酶(mitogen-activated proteinkinases/extracellular signal-regulated kinases,MAPK/ERK)和低氧信號傳導通路,促使腫瘤細胞遷移和侵襲[5].因此,RAGE的異常表達與腫瘤的發生和進展相關.學者們在對結直腸癌[5]、胃癌[6]、前列腺癌[7]的研究中均發現,RAGE的高表達與腫瘤的遠處轉移正相關,而與患者的總生存期和無進展生存期呈負相關,提示了患者的不良預后.但是,關于RAGE在婦科惡性腫瘤中的研究并不多.

1 宮頸癌

1.1 RAGE基因多態性與宮頸癌的關系 宮頸癌是可以早期發現并預防的惡性腫瘤,其發病原因主要為高危型人乳頭瘤病毒(human papilloma virus,HPV)的持續感染.盡管許多研究證實了HPV感染在宮頸癌發生中的作用,但是宿主對致癌作用的易感性仍不明確[9].RAGE基因多態性在不同種族和人群中存在顯著差異.近年來,越來越多的學者致力于研究RAGE基因某位點的多態性對RAGE結構和功能的影響.現已檢測出幾十種RAGE基因多態性.XU等[10]檢測488例宮頸癌患者和715例同齡健康女性的HPV感染情況以及RAGE的四種基因多態性(-429T>C,-374T>A,1704G>T和82G>S),結果發現宮頸癌患者和健康對照女性-429T>C,-374T>A,1704G>T三種基因多態性的分布和等位基因序列均無差異,但是RAGE基因82G>S多態性在宮頸癌組和對照組之間存在差異,宮頸癌患者攜帶82SS基因型的比例遠高于對照組.進一步logistic回歸分析發現,攜帶82SS基因型患者患宮頸癌的風險較82GS以及82GG基因型者升高1.98倍.此外,基因型為82SS攜帶者血清可溶性RAGE(sRAGE)水平明顯低于基因型為82GS和82GG者.而RAGE-429T>C,-374T>A,1704T>G基因多態性與宮頸癌發病風險以及血清sRAGE水平無關.進一步分層研究顯示,在HPV感染患者中,RAGE 82GS和82SS基因型攜帶者較82GG基因型攜帶者患宮頸癌的風險顯著增高,其OR值分別為1.68和1.74.以上結果表明,RAGE基因82G>S多態性和HPV感染相互影響,共同促進宮頸癌的發生.

1.2 RAGE對宮頸癌生物學行為的影響 RAGE抗體競爭性結合RAGE可抑制細胞外HMGB1與RAGE的結合.PANG等[11]將宮頸腺癌細胞HeLa分為4組進行培養,第1組細胞為空白對照組,不作任何處理,第2組細胞用1 000 ng/mL的HMGB1孵育48 h,第3組細胞先用二甲基亞砜孵育6 h,再用1 000 ng/mL的HMGB1孵育48 h,第4組細胞先用RAGE抗體孵育6 h,再用1 000 ng/mL的HMGB1孵育48 h.采用MMT法檢測HeLa細胞的增殖能力,結果發現4組細胞的OD值分別為1.57±0.01、2.67±0.05、2.55±0.08、1.70±0.07,提示HMGB1會促進HeLa細胞的增殖,且是通過RAGE起作用;Transwell小室法檢測HeLa細胞侵襲能力,發現4組細胞侵襲到下室中的細胞數分別為18.60±4.36、293.00±15.60、280.40±6.54、86.80±6.14,提示HMGB1會促進HeLa細胞的侵襲,該作用是通過結合RAGE而實現.

TIAN等[12]利用免疫共沉淀法證實S100A7可與RAGE在細胞內結合并存在一定相互作用,隨后采用RNA干擾技術抑制了S100A7過表達的宮頸鱗癌細胞SiHa和C-33A中RAGE的表達量,Transwell小室法發現RAGE敲除顯著抑制了S100A7促進SiHa和C-33A細胞的遷移力和侵襲力,提示RAGE介導了S100A7對宮頸癌細胞的促遷移和促侵襲作用.

1.3 RAGE與宮頸癌發生發展的關系 付欣等[13]采用免疫組織化學法檢測了150例宮頸鱗癌和30例正常宮頸組織,發現RAGE在宮頸鱗癌中的陽性表達率為48.0%,在正常宮頸鱗狀上皮中呈弱表達(為13.3%),差異有統計學意義.本課題組通過免疫組織化學SP法,檢測40例宮頸鱗癌、50例宮頸上皮內瘤變(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)患者及30例正常宮頸組織中RAGE蛋白的表達情況,結果發現,RAGE蛋白在正常宮頸鱗狀上皮組織、CIN、宮頸鱗癌中的表達量逐漸增高,且RAGE蛋白在CIN I、CIN II、CIN III中的表達逐漸增高[14].提示RAGE參與宮頸癌的發生發展.

1.4 RAGE與宮頸癌臨床病理參數之間的關系 郝權等[15]采用qRT-PCR技術研究60例宮頸癌根治術后新鮮凍存癌組織和30例正常宮頸組織中RAGE mRNA的表達,發現RAGE的表達與臨床分期、腫瘤大小及分化程度無明顯相關;RAGE mRNA在轉移組中呈高表達,且RAGE mRNA與HMGB1的高表達具有明顯相關性,提示RAGE與宮頸鱗癌的轉移相關,其機制可能是通過HMGB1/RAGE信號通路.付欣等[13]檢測了30例宮頸原位癌、90例無轉移的宮頸鱗癌、30例有轉移的宮頸癌和30例正常宮頸組織,發現RAGE與鱗癌的組織分化、腫瘤的大小無關;但在FIGO分期II期的宮頸鱗癌中的表達率為65.9%,明顯高于FIGO分期I期者(為42.1%),同時伴有轉移的宮頸鱗狀細胞癌中的RAGE表達率為73.3%,在無轉移組宮頸鱗癌的陽性表達率為43.3%,轉移組表達率明顯高于無轉移組,提示RAGE的高表達與宮頸鱗癌的轉移有關.本課題組檢測40例宮頸鱗癌患者中RAGE蛋白的表達情況,發現RAGE蛋白的表達與宮頸鱗癌的臨床分期、淋巴轉移、血管侵犯無關,而與宮頸鱗癌的組織分化程度密切相關,RAGE在不同分化程度的宮頸鱗癌組織中的表達依次為高分化>中分化>低分化,提示RAGE在宮頸鱗癌的癌變過程中起了重要的作用,與宮頸鱗癌的組織分化程度密切相關[14].

2 卵巢癌

2.1 RAGE基因多態性與卵巢癌的關系 RAGE G1y-82Ser多態性已被證實對多種疾病有影響.GU等[16]研究表明,RAGE Gly82Ser變異不僅增加患胃癌的風險,而且與胃癌侵襲有關.ZHANG等[17]檢測了190例原發性上皮性卵巢癌患者和210例健康對照組的RAGE的4個基因多態性,包括82G>S,-374T>A,-429C>T和1704G>T,結果發現,82G>S基因多態性在上皮性卵巢癌患者和健康女性中明顯不同.82SS基因型在上皮性卵巢癌患者中明顯高于對照組.82SS基因型攜帶者患上皮性卵巢癌的風險是82GG基因型攜帶者的26.5倍,提示82S等位基因攜帶者是患卵巢上皮性癌的高風險者(OR=1.71).RAGE基因82G>S多態性可以作為上皮性卵巢癌發生的遺傳學標志之一.

2.2 RAGE與卵巢癌發生發展的關系 RAGE在許多正常細胞的生長和存活中發揮重要作用.POLJICANIN等[18]通過免疫組織化學法檢測6例正常人類胎兒卵巢、5例育齡女性卵巢、4例絕經后女性卵巢組織中RAGE的表達,結果發現RAGE蛋白在人類卵巢不同的發育階段表達情況不同.在孕15周胎兒卵巢中,RAGE表達陰性或輕度表達在卵巢表面上皮細胞,而間質、濾泡細胞和卵母細胞中均無表達;在孕22周胎兒卵巢中,RAGE在卵巢表面上皮細胞和間質中的表達仍為陰性或輕度表達,但是在濾泡細胞和卵母細胞中卻呈強陽性表達;育齡女性卵巢中,RAGE在卵巢表面上皮和次級卵泡膜細胞雖呈陰性或輕度表達,但是RAGE在間質細胞和初級、次級卵母細胞中中度表達,而所有的成熟卵巢的顆粒細胞均出現RAGE的強陽性表達.絕經后卵巢中RAGE在卵巢表面上皮和卵巢間質中呈現中度表達.以上研究顯示,RAGE在人類卵巢胎兒階段、生殖階段和絕經期階段的表達情況明顯不同,提示其可能通過影響細胞周期和抗凋亡控制卵巢細胞生長和細胞存活.

研究表明,RAGE可能參與了卵巢癌的發生發展.POLJICANIN等[18]比較了9例高分化漿液性卵巢癌組織以及4例絕經后女性卵巢組織中RAGE蛋白表達情況,RAGE在卵巢癌上皮細胞和間質中均呈強陽性表達,而在絕經期階段卵巢表面上皮細胞及間質細胞中僅呈陽性表達.RAHIMI等[19]采用RT-PCR及免疫組織化學技術分別檢測了25例卵巢癌組織及鄰近正常卵巢組織中RAGE的表達情況,結果均顯示RAGE在卵巢癌組織中的表達量顯著高于鄰近正常卵巢組織.

2.3 RAGE對卵巢癌生物學行為的影響 RAI等[20]將小鼠卵巢癌細胞ID8經腹腔注射至免疫功能正常的野生型小鼠及RAGE基因敲除小鼠體內,野生型小鼠分為3組,每組5只,注射ID8細胞后分別每日注射等量PBS、溶血性磷脂酸(lysophosphatidic acid,LPA)、LPA+可溶性RAGE;RAGE基因敲除小鼠分為2組,每組5只,分別每日等量注射PBS、LPA,5組小鼠持續注射28 d后,解剖并測量每平方厘米單位腹腔內瘤體的數目.結果發現,注射ID8細胞后每天注射LPA的野生型小鼠的腹腔內瘤體數目高達40個左右,注射PBS幾乎未找到瘤體,注射可溶性RAGE組瘤體數僅十個不到;每天注射LPA的RAGE基因敲除小鼠的腹腔內瘤體數目達十個左右,注射PBS未找到瘤體.提示競爭性抑制LPA與RAGE結合可抑制卵巢癌細胞的定植及生長.

2.4 RAGE與卵巢癌臨床病理參數之間的關系 RAHIMI等[19]采用RT-PCR技術檢測25例卵巢癌組織中RAGE mRNA的表達,并探討了其表達情況與臨床病理參數之間的關系,結果發現RAGE mRNA的表達量與患者年齡、月經情況及家族史等無關,但是與腫瘤大小、基質浸潤深度、淋巴血管轉移以及腫瘤分期明顯相關.

3 乳腺癌

3.1 RAGE對乳腺癌生物學行為的影響 RADIA等[21]利用siRNA干擾技術下調RAGE在乳腺癌細胞系MCF-7、SK-Br-3和MDA-MB-231中的表達量,發現細胞停留于G1期并且DNA的合成受到抑制;同時利用qRT-PCR和Western blot技術檢測發現,轉錄因子NF-κB p65、細胞增殖標志物PCNA和cyclinD1的表達量也都隨之下降,說明RAGE對乳腺癌細胞的增殖具有一定的促進作用.YU等[22]選用三陰性乳腺癌細胞系MDA-MB-231,聯合給予乙酰水楊酸和曲古抑菌素A促進MDA-MB-231細胞分泌乙酰化的脫嘌呤嘧啶核酸內切酶1/氧化還原因子-1(acetylated apurinic apyrimidinic endonuclease 1/redox factor-1,Ac-ape1 APE1/Ref-1),結果發現RAGE表達量較未處理組明顯增加,MDA-MB-231細胞活性下降且細胞凋亡率顯著提高,提示Ac-ape1 APE1/Ref-1結合RAGE可促進乳腺癌細胞的凋亡.

3.2 RAGE與乳腺癌發生發展的關系 魯凱等[23]采用qRT-PCR技術檢測了50例乳腺癌組織及正常乳腺組織的RAGE基因表達情況,發現乳腺癌組織中RAGE基因表達量較正常乳腺組織上調73%.鄭立紅等[24]采用免疫組織化學法檢測RAGE在60例乳腺癌組織及37例正常乳腺組織中的表達,結果發現,RAGE在乳腺癌組中的陽性表達率為70.00%(42/60),在正常對照組中的陽性表達率為18.92%(7/37),差異有統計學意義.YIN等[25]采用免疫組織化學及免疫印跡法檢測了105例正常乳腺組織、268例原發性浸潤性乳腺導管癌組織中RAGE表達情況,結果發現,與正常乳腺組織相比,乳腺癌組織中RAGE表達水平明顯增高,其陽性率高達76.5%,此外乳腺癌組織中RAGE表達量明顯高于鄰近的癌旁組織.提示RAGE與乳腺癌的發生發展密切相關.

3.3 RAGE與乳腺癌臨床病理參數之間的關系 魯凱等[23]分析乳腺癌組織中RAGE基因表達與組織分化程度、浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期之間的關系,發現RAGE的高表達與乳腺癌TNM分期、淋巴結轉移密切關系.鄭立紅等[24]也發現乳腺癌病理分級、淋巴結轉移與RAGE高表達密切相關.YIN等[25]分析了268例原發性浸潤性乳腺導管癌組織中RAGE表達情況與乳腺癌臨床病理參數的關系,發現乳腺癌組織中RAGE高表達雖與患病年齡、腫瘤大小、雌激素受體、孕激素、人表皮生長因子受體-2的表達不相關,但與腫瘤分化、淋巴轉移、遠處轉移明顯相關,提示RAGE在乳腺腫瘤侵襲轉移中發揮重要作用.

3.4 RAGE在乳腺癌治療中的臨床應用 S100A8/A9在多種腫瘤中呈現高表達,可促進腫瘤細胞增殖,增強腫瘤細胞侵襲遷移能力[26].YIN等[25]研究表明,沉默乳腺癌細胞MDA231中RAGE的表達后,S100A8/A9誘導的侵襲能力下降為原來的12.5%,相反,當乳腺癌細胞MCF-7細胞轉染RAGE后,S100A8/A9誘導的侵襲能力增強3倍.因此認為,RAGE與其配體S100A8/A9結合,促進乳腺癌侵襲和轉移,加速了疾病的進程.RAGE及其配體有望成為轉移性乳癌的分子標志物以及治療新靶點.

STOETZER等[27]研究發現,化療前血清sRAGE蛋白的表達與乳腺癌新輔助化療的療效相關,其中化療有效組化療前血清sRAGE蛋白水平為1.1 ng/mL,明顯低于化療無效組化療前的水平(為1.9 ng/mL),因此,化療前血清sRAGE蛋白的低表達可預測乳腺癌新輔助化療好的療效.

4 子宮內膜癌

關于RAGE和子宮內膜癌的研究甚少.鄭璐等[28]通過免疫組織化學法檢測子宮內膜癌組織中RAGE的表達及其與微血管密度之間的關系,發現,與正常子宮內膜相比,RAGE在子宮內膜癌組織中的表達明顯增高,在低分化的子宮內膜癌組織中表達明顯高于高分化的子宮內膜癌組織,其表達與微血管密度呈正相關.進一步在體動物研究[29]發現,下調RAGE的表達能減少子宮內膜癌組織的微血管形成,抑制子宮內膜癌細胞的增殖.提示RAGE的表達量與子宮內膜癌的發生發展及血管新生密切相關.

綜上所述,RAGE在不同的婦科腫瘤中表達升高,與多種婦科腫瘤的臨床病理特征相關,并影響其生物學行為.深入研究RAGE在不同婦科腫瘤中的作用及相關分子機制,將為婦科腫瘤的早期診斷、預后預測和靶向RAGE基因的抗腫瘤治療提供新思路.

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(本文編輯:丁敏嬌)

R711.74;R711.75

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2017.10.017

2017-05-17

溫州市科技計劃項目(Y20150041).

朱雪潔(1979-),女,浙江溫州人,副主任醫師,碩士.

朱雪瓊,主任醫師,教授,博士生導師,Email:zjwzzxq@163.com.