肺癌预后分子生物学因素的研究进展

叶 超（综述），蔡 琳（审校）

肺癌的预后影响因素十分复杂，单纯从宏观方面分析肺癌预后因素并不能准确、全面地预测治疗效果和生存情况。随着分子生物学和遗传学研究的深入发展，从分子生物学的角度对肺癌预后的影响因素进行研究，发现了许多能反映肺癌预后的生物学本质的因素。研究发现，原癌基因和抑癌基因、表皮生长因子、血管内皮生长因子（VEGF）、微小RNA（miRNA）、单核苷酸多态性（SNPs）和侵袭与转移通路的相关蛋白对于肺癌的预后存在明显的相关，但有些影响因素的作用机制尚不清楚，深入剖析这些因素并研究其作用机制，可为改善肺癌的预后提供理论依据。笔者综述近年来国内外该领域的相关研究进展。

1 原癌基因和抑癌基因

1．1 K－ras基因 K－ras基因与肺癌的关系密切，其基因突变被认为是引发肺癌的关键因子。在肿瘤早期诊断中，K－ras基因突变被认为是一种肿瘤标志物，其研究也较多。K－ras基因容易发生点突变，其结果产生P－21蛋白，这种癌蛋白可以在许多肿瘤细胞中内表达［1］。K－ras基因突变与肿瘤细胞增殖，淋巴结转移等密切相关。Miller等研究发现，K－ras阳性的患者生存率更低，且K－ras基因突变还可能导致长春瑞宾化疗无效［2］。刘莹等研究发现，K－ras基因突变与非小细胞肺癌的不良预后有关，K－ras阳性表达者的生存情况明显低于K－ras阴性表达者，这也与既往的研究报道一致，认为K－ras基因突变是肺癌的独立预后因素［3－4］。

1．2 P53基因 P53属于抑癌基因家族，是肺癌中常见的基因异常。P53基因突变可作为重要的肺癌预后因素。Sreeja等对211例印度肺癌患者的研究表明，P53Arg72Pro是肺癌生存期的独立的预后因子（RR＝2．2，P＝0．02）［5］。张洪兰的研究显示，突变型P53基因与肿瘤淋巴结转移相关，且生存率低，这也说明P53基因突变可能是肺癌患者的不良预后因子［6］。目前，大多数临床研究仅针对K－ras基因或者P53基因，并未考虑到两者之间是否存在相互作用的关系。因此，K－ras基因与P53基因之间协调作用的分子通路机制对于肺癌的预后研究是十分必要的，这也将是未来肺癌预后研究的新热点。

2 表皮生长因子家族

2．1 表皮生长因子受体 表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）是原癌基因C2erbB21的表达产物，具有酪氨酸激酶活性。目前研究表明，非小细胞肺癌中存在EGFR高表达，表达率约为40%～80%［7］。EGFR在肺癌组织中的表达与病理类型、分化程度、淋巴结转移、肿瘤浸润以及预后相关。Selvaggi等对130例Ⅰ～Ⅲa期肺癌患者研究发现，EGFR过表达是肺癌预后不佳的因素，EGFR表达的患者的中位生存期、5年生存率均显著低于不表达者［8］。孙光远等的研究发现，EGFR表达阳性的女性肺癌患者，其3年生存率明显低于EGFR表达阴性者［9］。临床研究证实，EGFR－TK抑制剂具有显著的抗肿瘤活性，对女性腺癌患者有较好的疗效。研究EGFR在女性肺癌患者组织中的表达，不仅可以预测病情的发生、发展和预后，同时还可以对女性肺癌患者靶向治疗的选择有一定的指导意义［10］。目前，EGFR是比较常见的肺癌靶向治疗目标，其表达程度与细胞信号转导通路和药物靶向治疗密切相关。研究表明，EGFR作为肺癌分子靶向治疗的目标，其机制的研究已较为明确［11］。

2．2 HER－2／neu HER－2／neu是表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）家族成员之一，是调节细胞生长和分化的必需蛋白。在正常情况下HER－2／neu处于非激活状态，但受到某些因素作用后，可被激活而具有肿瘤转化活性。HER－2蛋白能在许多肿瘤中表达，包括乳腺癌、卵巢癌、口腔癌、胃癌和肺癌等。不少研究显示，肺癌患者中HER－2蛋白过表达，常提示患者预后不佳。Brabender等研究表明，HER－2／neu表达越高，患者生存期越短［12］。Selvaggi等对130例完全手术切除的肺癌患者的研究发现，HER－2／neu过度表达的患者生存率明显降低，认为 HER－2／neu过度表达可能是一个有价值的预后因素，可以作为生物治疗靶点［8］。抗体靶向治疗可以显著提高肿瘤患者的生存期，但对于HER－2／neu存在的肿瘤，只有乳腺癌和胃癌的治疗机制较为明确，肺癌目前还没有相应的抗体药物可以使用，这也是针对 HER－2／neu靶点治疗中亟待解决的问题。

3 VEGF

VEGF是一种多功能的细胞因子，可增加微血管通透性，刺激内皮细胞生长和血管生成，一些癌基因和抑癌基因参与血管生成过程。研究报道，K－ras基因突变与 VEGF表达相关［7］。杨扬等对VEGF与肺癌预后的关系进行研究发现，VEGF高表达可以作为肺癌的预后因素，抑制VEGR的表达可以提高肺癌患者的生存率［13］。列斯特胸部肿瘤研究组与牛津、希腊研究组联合，将VEGF、血小板表皮生长因子（platelet－derived epidermal growth factor，PDEGF）作为肺癌的预后因子［14］。张胜辉等研究发现，VEGF高表达的患者，其生存期明显缩短，这也与其他研究的结果类似［15－16］。

虽然众多研究显示VEGF的表达水平与肺癌预后密切相关，抑制VEGR的表达可以延长肺癌患者的生存期，但抑制VEGF的表达是否也会限制了血管的形成及延长生存期的效果有多大，这仍需要进一步的研究。

4 miRNA

miRNA是一类调控基因表达的单链非编码RNA，与细胞增殖、分化、凋亡及人类疾病的发生发展有关。许多研究发现，miRNA与肺癌预后相关。Yanaihara等研究发现，miR－155的高表达和let－7的低表达均与肺癌的预后不佳有关［17］。Yu等测量由5个 miRNA（miR－221和let－7低表达，miR－137、miR－372和miR－182高表达）组成的复合标志物，发现其与肺癌患者的预后不良有关［18］。Patnaik等通过基因芯片研究发现，miR－146b是一种重要的肺癌预后因子，其在预测肺癌患者术后复发率方面有重要价值［19］。虽然许多研究已证实miRNA能够预测肺癌预后，但预测的准确性并不高。因此，作为与肺癌预后相关的生物标志物miRNA还需得到更多研究的支持，才可能应用于临床。

5 SNPs

SNPs主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。SNPs在基因组中具有数量大、分布广、稳定和容易分型的特点。国内外许多研究表明，SNPs对于许多肿瘤的发生发展和预后都具有重要影响。

DNA修复基因SNPs可能导致化疗疗效的差异，从而影响肺癌预后。Matakidou等对700例肺癌患者的研究发现碱基切除修复（base excision repair，BER）相关基因（APEX1，EXO1和 POLB）和核苷酸切除修复（nucleotide excision repair，NER）相关基因（ER－CC5，ERCC6和 POLE）15个 SNPs与总生存率相关（P＜0．05）［20］。Yu等研究发现，与262T携带者相比，ERCC1SNPs的等位基因型262G携带者对于卡铂＋足叶乙甙的方案更敏感且预后更好（P＝0．0002）［21］。

药物代谢相关基因的SNPs活性不同也影响化疗疗效和肺癌预后。Muller对高加索肺癌人群的研究发现，携带ABCC3－211TSNPs的患者预后更差（HR＝1．79；95%CI＝1．13～2．82）［22］。Sun等的研究显示，谷胱甘肽合成酶基因和ABCC2（MRP2）的SNPs能够影响化疗疗效，从而影响肺癌患者的预后［23］。

全基因组关联分析（genome wide association studies，GWAS）是应用人类基因组中数以万计的SNPs为标记进行的病例－对照关联分析，以发现影响疾病发生、发展遗传特征的一种新策略［24］。GWAS发现肺癌重要易感位点主要集中在15q24－q25、5p15和6p21。GWAS应用易感位点评估肺癌患者的预后，发现这些易感位点与预后相关［25］。Tan等对222例接受铂类化疗的肺癌患者进行卡铂GWAS研究，对15个候选基因进行siRNA筛查，敲除了与rs11169748和rs2440915表达相关的DAPK3和METTL6基因，肺癌细胞对铂类的敏感性下降，证明了rs11169748和rs2440915SNPs可能改变化疗疗效，从而影响肺癌预后［26］。Xun等在不吸烟肺癌人群中对GWAS筛选的SNPs rs402710（5p15．33）与肺癌患者生存期进行分析，发现rs402710能够影响端粒酶活性，使细胞进入凋亡或者永生化，从而影响肺癌患者的预后。Brennan等对1 094名肺癌患者的分析发现，SNPs候选基因位点rs745288（6q27）能够影响肺癌预后25。分层分 析 后 提 示，rs8034191（15q25．1）、rs16969968（15q25．1）和rs4324798（6p22．1）都能影响非吸烟肺癌患者的预后。

目前，GWAS已经发现15q25、5p15、6p21．33、6q22．1等染色体区域存在许多重要的基因位点与肺癌易感性相关［25］，但GWAS筛选的肺癌易感性位点是否能影响肺癌预后仍需要进一步研究支持。

6 侵袭与转移通路

6．1 上皮型钙黏附素（E－cadherin）和连环蛋白

上皮型钙黏附素和连环蛋白是连接蛋白的组成部分，参与保护、维持细胞间的结合，其表达减少可影响肿瘤的分化程度、转移和进展。研究报道，肺癌患者中β－连环蛋白低表达与预后不佳有关，而正常表达E－cadherin的患者则预后较好［27］。Lee等学者的研究却认为，E－cadherin和连环蛋白与组织血管浸润程度、肿瘤分化、大小有关，而与淋巴结转移和肺癌预后并无明显关联［28］。综上所述，某些黏附分子对肿瘤的转移、进展发挥着重要的作用，但其表达与肺癌的预后是否相关仍需要进一步研究阐明。

6．2 基质金属蛋白酶（MMPs） MMPs是一组金属离子依赖的蛋白酶，可降解细胞外基质（extracellular matrix，ECM）中的各种蛋白成分，促进肿瘤细胞突破基膜和细胞外基质屏障。Yamamura研究发现，肺癌患者的 MMP－9表达与其预后相关，MMP－9阳性表达率高者预后更差［29］。但也有研究表明，血清MMPs和基质金属蛋白酶组织抑制因子（matrix metal proteinases tissue inhibiting factor，TIMPs）主要表达于间质，而不是肿瘤细胞［30］。因此，MMPs在肺癌预后中的作用仍需要进一步研究。

7 展 望

肺癌预后影响因素多且复杂，既有宏观因素如肿瘤的分类分期、淋巴结转移、治疗方式等，也包括了微观因素如肿瘤基因、表皮生长因子受体、miRNA、SNPs等。尤其是GWAS作为人类基因组研究的一项新型技术，在确定了肺癌易感性相关的基因位点之后，更需要对GWAS筛选出的易感性位点与肺癌预后做深入研究。这不仅对于预测、改善肺癌患者的预后具有重大意义，更有利于推动人类基因组医学的发展。

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