馬麗,屈星,王曉慧
1 蘭州大學第一臨床醫學院,蘭州 730000;2 蘭州大學第一醫院婦產科
1981 年糖類抗原125(CA125)被發現以后,因其具體分子結構和生物學作用在很長一段時間內不能明確,致使其臨床應用受限。2001 年有學者發現,黏蛋白16(MUC16)基因即是編碼CA125 蛋白的基因。MUC16 在多種腫瘤中(如乳腺癌、胰腺癌、結直腸癌,卵巢癌等)過表達,且是常見的突變基因之一[1-2]。研究證明,MUC16 對卵巢癌的發生、發展有重要作用[3],且與卵巢癌的不良結局密切相關[4]。目前MUC16 已被廣泛作為卵巢癌診斷的血清學標志物。MUC16 可與表達于人體腔間皮細胞表面的間皮素相互作用,從而促進卵巢癌細胞的遠處轉移,尤其是腹腔轉移。MUC16 也可抑制免疫突觸的形成,從而實現卵巢癌細胞的免疫逃逸。MUC16 的過表達還可影響卵巢癌細胞的增殖、遷移、侵襲和轉移,從而促進卵巢癌的進展[5]。近年來有研究顯示,在婦科惡性腫瘤中除卵巢癌以外,MUC16 對子宮內膜癌的發生、發展也有較大影響,有望成為子宮內膜癌篩查、術前評估及預后評價的潛在指標[6]。本文就MUC16在子宮內膜癌中的研究進展綜述如下。
MUC16 最先由LLOYD 和O'BRIEN 兩位學者克隆,用于表現CA125 生物學特征的高分子量Ⅰ型跨膜黏蛋白,其編碼區域由14 507 個氨基酸組成。MUC16 由N 端、C 端和中間結構域組成。N 端含有超過12 000 個高度O-糖基化的氨基酸;中間結構域包含約60 個串聯重復序列,每個串聯重復序列包含156 個氨基酸(如絲氨酸、蘇氨酸和脯氨酸等);C 端散布著56 個富含海膽精子蛋白、腸激酶、聚集蛋白(SEA)跨膜結構域和具有潛在磷酸化位點的含32個氨基酸的短胞質尾部[7]。MUC16 的倒數第2 個或最后1個SEA 結構域被認為是潛在的蛋白酶切割位點,且短胞質尾部結構域中的磷酸化被認為是SEA裂解的決定性因素。MUC16 的胞外部分可被裂解從細胞膜上脫落并釋放到血液循環中,成為循環標志物CA125[7]。由于串聯重復序列的氨基酸序列不同,導致了MUC16的多亞型及功能異質性。有研究認為,CA125 抗原決定簇位于SEA 結構域的第58~77 個氨基酸,且每個結構域可攜帶1 個抗原決定簇[8]。也有報道稱,CA125 抗原決定簇不同于連續性的抗原結構,可能是一種非連續性的蛋白二級構象的抗原[9]。由于目前認知有限,且MUC16 結構復雜,對于MUC16 完整結構的認識還有待進一步研究。
敲低卵巢癌細胞的MUC16 基因可顯著降低其致瘤性,而MUC16 的C 末端結構域的增強表達可促進裸鼠軟瓊脂集落的形成和腫瘤生長。MUC16的C末端結構域缺失的細胞侵襲性增加,可能與E-鈣黏著蛋白和細胞角蛋白8表達的減少以及N-鈣黏著蛋白和波形蛋白的增加有關。MUC16 參與了卵巢癌細胞上皮間充質轉化[10]。另有研究證明,在乳腺癌和胰腺癌細胞系中MUC16 基因的敲低會降低細胞增殖和體內腫瘤生長[11]。MUC16 作為最大的跨膜黏著蛋白在多種上皮癌中過表達和異常糖基化,在抑制細胞毒性免疫細胞介導的抗腫瘤免疫反應和促進腫瘤的促炎信號通路傳導中起重要作用。在腫瘤細胞中,TNF-α 和IFN-γ 可刺激并提高其MUC16 mRNA 表達水平。同時,MUC16 的胞外域可通過與NK 細胞抑制受體Siglec-9 的結合,抑制了NK 細胞的相互作用以及NK 細胞所誘導的癌細胞溶解[12]。這些研究表明,MUC16 的生物學特性一是抑制有效的抗腫瘤免疫反應,二是促進細胞的相互作用。
目前宮腔內容物的組織學檢查是診斷子宮內膜癌的金標準,然而患者對該檢查依從性較差,長期對宮腔內容物進行組織學監測存在一定難度。血清MUC16 可作為子宮內膜癌的術前診斷輔助指標,也可在子宮內膜癌患者初步治療后的隨訪中作為子宮內膜癌復發情況的監測指標。ZHOU 等[13]分析發現,以血清MUC16 截斷值為14.30 U/mL,診斷為子宮內膜癌的靈敏度為>70.6%,特異度為64.5%;Logistic 回歸表明MUC16 可作為子宮內膜癌發生的預測因子。
子宮內膜癌患者常表現為絕經后子宮出血或月經過多,有此臨床表現的患者約75%被診斷為子宮內膜癌[14],子宮內膜癌需與非子宮內膜癌的異常子宮出血(AUB)相鑒別。NITHIN 等[15]招募了38 例子宮內膜癌患者和40例非子宮內膜癌AUB患者,檢測二者血清MUC16、糖類抗原153(CA153)、癌胚抗原(CEA)、催乳素水平。顯示與非子宮內膜癌的AUB患者相比,子宮內膜癌患者血清MUC16、CA153、CEA、催乳素水平均顯著升高,其中血清MUC16 是提示子宮內膜癌診斷的有效標志物;血清MUC16診斷子宮內膜癌的ROC 曲線下面積為0.660,最佳截斷值為17.8 U/mL,診斷子宮內膜癌靈敏度為52.36%,特異度為80.00%。DONG 等[16]研究顯示,血清MUC16 預測子宮內膜癌的靈敏度為51.7%,特異度為93.9%;HE4 預測子宮內膜癌的靈敏度為57.2%,特異度為95.8%;MUC16 聯合HE4 預測子宮內膜癌的靈敏度為73.2%,特異度為91.2%。因此,血清MUC16聯合HE4是預測子宮內膜癌的理想標志物,有助于子宮內膜癌的早期診斷。
KIM 等[17]研究結果顯示,與單獨 使用血 清MUC16 或MNM 相比,血清MUC16+MNM 聯合預測子宮內膜癌的靈敏度為71.7%、特異度為69.6%。提示血清MUC16 和MNM 聯合可提高診斷子宮內膜癌的敏感度。
研究表明,宮頸和陰道分泌物中的MUC16水平可有效區分不同子宮內膜病變患者[18]。CALIS 等[19]研究顯示,子宮內膜癌患者血清平均MUC16水平高于無子宮內膜病變患者,宮頸陰道分泌物MUC16顯著高于無子宮內膜病變的患者;血清、宮頸陰道分泌物MUC16 診斷子宮內膜癌的ROC 曲線下面積分別為0.62、0.68。以宮頸陰道部分泌物中MUC16的最佳截斷值為575 U/mL,其診斷子宮內膜癌的靈敏度為78%,特異度為57%,陽性預測值38.7%,陰性預測值為88.2%;檢測宮頸陰道分泌物中的MUC16 有望成為早期診斷子宮內膜癌的非侵入性篩查手段。
1984 年NILOFF 等[20]首次提出多數子宮內膜癌晚期及復發患者血清MUC16 水平升高,10%~20%的早期子宮內膜癌患者血清MUC16 升高。隨后有多項研究表明,術前血清MUC16水平與子宮內膜癌的子宮肌層浸潤深度、子宮外播散、腹膜細胞學陽性、淋巴結轉移、復發、晚期生存率相關[21-22]。SCHMIDT 等[23]收集了接受手術的61 例子宮內膜乳頭狀漿液性癌患者,I~IV 期血清平均MUC16水平分別為12.15、19.6、22.6、177.5 U/mL;顯示術前血清MUC16 水平與疾病分期顯著相關,也與腹膜腔沖洗液癌細胞陽性、網膜轉移、骨盆或主動脈淋巴結轉移和附件受累均顯著相關。
YANG 等[24]建立了預測子宮內膜癌術中淋巴結轉移(LNM)風險因素的模型。此模型于術前1 周測定370 例子宮內膜癌患者血清MUC16 水平,并通過免疫組化測定手術切除癌組織中孕酮受體(PR)和Ki-67 表達。血清MUC16<30.0 U/mL 的患者中,癌組織PR 染色>50%和(或)Ki-67<40%被定義為LNM低風險。利用該預測模型,其中229例患者(61.9%)被分類為LNM 低風險;低風險人群中,6 例患者有LNM,陰性預測值為97.4%。其余141例(38.1%)非LNM低風險患者中,33例患者有LNM。因此,該模型預測LNM 的靈敏度和特異度分別為84.6% 和67.4%。術前血清MUC16<30.0 U/mL,癌組織PR染色>50%和Ki-67<40%,發生淋巴結轉移的風險低于4%。UNSAL等[25]納入423例子宮內膜癌患者進行研究,發現術前血清MUC16水平較高(>35 U/mL)與患者不良預后高度相關;當血清MUC16>35 U/mL 時,術中LNM 風險從15.9%增加到45.7%;≥50 歲的子宮內膜癌患者血清MUC16 預測術中LNM 的最佳截斷值為16 U/mL,其預測的靈敏度為71%,特異度為60%。上述研究表明,術前測定血清MUC16 有助于評估區域淋巴結轉移,MUC16 可作為子宮內膜癌患者淋巴結轉移風險的預測因子。
ABBINK等[26]對157例經腹子宮切除術+雙側附件切除術的子宮內膜癌患者進行回顧性研究,以評估血清MUC16 與患者臨床結局及復發的相關性。此研究對術前腫瘤分化較低患者行盆腔和(或)腹主動脈旁淋巴結清掃術,對于存在高危因素(深度肌層浸潤、低分化、年齡>60 歲)的Ⅰ、Ⅱ期患者術后輔助放療及Ⅲ、Ⅳ期患者術后化療,分別在初次診斷、術后住院期間、隨訪至術后5 年、復發時共4 個不同時間點測定血清MUC16 水平。術后隨訪5 年,發現共有48 例子宮內膜癌患者出現復發,復發的子宮內膜癌患者血清MUC16 平均水平顯著高于非復發的子宮內膜癌患者(75 U/mL vs 14 U/mL,P<0.05)。在子宮內膜癌復發患者中,有54%的患者復發后血清MUC16 水平再次升高。就復發部位而言,局部骨盆復發患者中16%會出現血清MUC16升高,而骨盆外遠處轉移的患者中55%會出現血清MUC16的升高。這提示著血清MUC16 可預測子宮內膜癌的預后及復發,尤其是子宮內膜癌的遠處轉移。
LEE 等[27]收集389 例Ⅰ、Ⅱ期子宮內膜癌經腹全子宮切除術患者。術后根據患者病情輔以放療或化療,并進行為期5 年的術后隨訪。在術后前2 年中,每3個月檢測1次血清MUC16水平;在接下來的3 年中,每6 個月檢測1 次血清MUC16、胸部X 線及腹部、盆腔CT 掃描,每年進行1 次盆腔MRI,B 超或PET-CT;對于僅血清MUC16 水平(>35 U/mL)提示存在復發可能的患者,進行PET-CT檢查確認是否復發。5 年術后隨訪顯示,14 例被診斷子宮內膜癌復發,其中4 例為有癥狀復發,10 例為無癥狀復發,所有復發患者均通過子宮內膜組織學檢測診斷為子宮內膜癌。其中10 例無癥狀復發患者中,6 例通過常規CT掃描檢測即發現,4例僅出現血清MUC16水平升高。血清MUC16 水平升高5 例中,4 例患者出現子宮內膜癌復發。術后定期檢測血清MUC16 水平有助于早期發現術后復發。
KOTOWICZ 等[28]收集74 例子宮內膜癌患者,均行經腹全子宮切除術和盆腔淋巴結清掃術,其中FIGO Ⅰ期患者50 例、Ⅱ期患者8 例、Ⅲ期患者12 例、Ⅳ期患者4例;同期納入25例健康女性為對照組,測定各組患者術前血清MUC16水平。顯示FIGO Ⅱ~ⅣB 期子宮內膜癌患者術前血清MUC16 水平中位數為26.3 U/mL,FIGO Ⅰ期子宮內膜癌患者血清MUC16 水平中位數為15.6 U/mL,FIGO Ⅱ~ⅣB 期患者血清MUC16 中位數較FIGO Ⅰ期血清MUC16水平顯著增加,二者血清MUC16水平較健康人群組分別增加了39%和13%;同時局部淋巴結轉移患者血清MUC16 水平顯著高于無淋巴結轉移的患者。74 例患者經過約5.5 年的術后隨訪,其中52 例患者處于疾病緩解狀態,19例患者出現疾病復發,3例患者失訪。在19例疾病復發患者中,16例死亡。疾病復發者的血清MUC16 中位數為24.9 U/mL,疾病緩解者血清MUC16 中位數為15.8 U/mL,前者顯著高于后者。其中死亡患者的MUC16 水平顯著高于存活患者。血清MUC16 高水平可輔助預測子宮內膜癌患者的疾病進展及不良結局。
LI等[29]通過回顧性分析275 例接受經腹全子宮切除術或全子宮切除+雙側附件切除術+盆腔淋巴結清掃術治療的子宮內膜癌患者。術前2 周血清MUC16 水平以35 U/mL 分為高水平和低水平兩組,其中低水平組187例、高水平組88例,患者術后每半年隨訪1 次,平均隨訪時間為75 個月。低水平組平均生存時間為70.6個月,5年總生存率為90.2%,高水平組平均生存時間為61.8 個月,5 年總生存率為77.3%。高血清MUC16水平患者的5年總生存率與低水平患者比較明顯降低。因此血清MUC16水平>35 U/mL可作為子宮內膜癌預后不良的危險因素。
HU 等[18]通過納入TCGA 數據庫中530 例子宮內膜癌患者完整的外顯子組測序數據,鑒定了498 711 個體細胞突變,其中MUC16 作為子宮內膜癌中第6 位容易發生突變的基因,其突變頻率為30%。通過Kaplan-Meier 和對數秩和檢驗分析患者存活率,顯示MUC16突變與患者的總體存活率有關(HR=2.45,P=0.008),具有MUC16 突變的子宮內膜癌患者的存活時間明顯長于無MUC16突變的患者。MUC16 突變促進了患者的抗腫瘤免疫反應,MUC16突變的子宮內膜癌樣本中富集了細胞毒性免疫細胞所介導的通路,其中NK 細胞中NO2依賴的IL-12 通路和細胞毒性T 淋巴表面分子升高與MUC16 的高突變顯著相關,MUC16突變患者預后較好。
綜上所述,MUC16 在婦科腫瘤的免疫逃逸及腫瘤的發生發展中均發揮重要作用。目前學界對MUC16 的研究已經全面展開,不再局限于卵巢癌,而是涉及子宮內膜癌、宮頸癌、輸卵管癌以及肺癌、肝癌、膽囊癌等諸多疾病,其中MUC16 對子宮內膜癌篩查、評估及其預后評價作用已顯示良好前景。但目前MUC16 與子宮內膜癌關系的研究尚處于起步階段,MUC16 對影響子宮內膜癌發生發展的確切機制及其臨床診治應用還需進行更加深入的研究。