Raf激酶抑制蛋白与妇科肿瘤间的潜在联系

2014-03-06 18:09彭丽敏综述审校
医学综述 2014年6期
关键词:性癌激酶卵巢癌

彭丽敏,栗 妍(综述),朱 莉(审校)

(哈尔滨医科大学附属第四医院妇产科,哈尔滨 150001)

女性生殖道三大恶性肿瘤近年来发病率明显上升,并呈年轻化的趋势,由于其病因及发病机制仍不十分清楚,且缺乏早期诊断方法,大多数患者确诊时已属晚期,失去了最佳治疗时机,严重危害着女性健康。肿瘤的耐药现象是限制肿瘤成功治疗的关键,严重影响患者的生存时间。Raf激酶抑制蛋白(Raf kinase inhibitory protein,RKIP)被认为肿瘤的转移抑制因子之一,参与细胞内多个信号转导通路的调节,与细胞的增殖和凋亡存在密切的关系,RKIP减少或丢失破坏了细胞稳态,可能引起细胞生长失控,导致肿瘤等疾病的发生[1]。

1 RKIP

RKIP是磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族中的一种小细胞质蛋白,存在于细胞质和细胞膜中[2]。RKIP在多种组织和不同类型的细胞中都有表达,如精子细胞、睾丸上皮细胞、附睾、前列腺、输卵管、卵巢、子宫、肾小管上皮、肠系膜淋巴结、脾巨核细胞、肝脏、肺细支气管、乳腺腺体、甲状腺等。人RKIP基因定位于第12号染色体q24.22,长约10 000 bp,含4个外显子。RKIP可调节机体生物膜合成、精子发生等过程,抑制凝血酶、糜蛋白酶、神经丝氨酸蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等丝氨酸蛋白酶的活性[3]。RKIP是Raf/促分裂原活化的细胞外信号调节激酶激酶(mitogen-activated/extracellular signal-regulated kinase kinase,MEK)/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinases,ERK)、G蛋白偶联受体、核因子κB、促分裂原活化的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)等多种信号转导通路的天然调节因子,发挥着抑制肿瘤细胞生长和转移以及促进肿瘤细胞凋亡等多种生物学功能,与多种疾病相关。目前,RKIP已被确定为前列腺癌的转移抑制基因,并参与了糖尿病及阿尔茨海默病等病理发展过程。

2 RKIP与妇科肿瘤

近年来研究表明,RKIP可通过抑制血管生成而抑制前列腺癌、膀胱癌、乳腺癌、结直肠癌、黑色素瘤、肺癌、肝癌、甲状腺癌、胃癌、非霍奇金淋巴瘤等恶性肿瘤的浸润、转移能力,但RKIP在多种恶性肿瘤中均有不同程度的表达减弱或丢失[4]。RKIP在恶性肿瘤中的作用机制已成为研究热点。

2.1RKIP与宫颈癌 吴景丽等[5]通过实验检测69例宫颈癌组织与宫颈上皮内瘤变和正常宫颈组织中RKIP的表达,结果显示,RKIP在宫颈癌组织中的表达率较宫颈上皮内瘤变及正常宫颈组织中降低,RKIP在Ⅱa、Ⅰb期中的阳性表达率显著低于Ⅰa期宫颈癌组织,在中、高分化宫颈癌组织阳性表达率显著高于低分化者,在有盆腔淋巴结转移组的表达率相对于无淋巴结转移组显著降低,该研究显示,RKIP表达的减少或缺失与宫颈癌的组织分化、临床分期和有无淋巴结转移密切相关,由此推测RKIP可能参与了宫颈癌的发生、发展、侵袭和转移过程。既往研究表明,RKIP参与宫颈癌中核因子κB信号通路的调控,通过抑制RKIP的活性能增强核因子κB的转录,而过度表达RKIP则能减少核因子κB基础水平的转录[6]。RKIP能与核因子κB激活途径的4种激酶(转化生长因子β活化激酶1、核因子κB诱导激酶、核因子κB抑制蛋白激酶β和核因子κB抑制蛋白激酶α)之间发生相互作用,还可以抑制肿瘤坏死因子α诱导的核因子κB抑制物激酶活性,从而抑制核因子κB激活。以上研究均提示RKIP表达下调或缺失可能通过上调核因子κB的表达,促进宫颈癌侵袭和转移。

RKIP也参与Raf-1/MEK/ERK信号转导通路的调控。Yeung等[7]的体外研究显示,RKIP与Raf-1、MEK-1有很强的结合能力,但与ERK-2结合能力很弱。RKIP可干扰Raf-1对MEK-1的磷酸化和激活,但是不干扰Raf-1和MEK-1的底物。因此,RKIP为Raf-1的活性和下游MEK/ERK途径的激活设定了一个阈值。Yeung等[8]报道,RKIP可破坏Raf-1和MEK-1形成的复合物,使Raf-1脱离MEK-1。RKIP可以分别与Raf-l和MEK-1结合,当与其中任意一个结合时就足以抑制下游信号。MAPK信号通路参与调节细胞的增值、分化及凋亡等多种生物学功能,30%的肿瘤中该通路发生改变,并在侵袭和转移中发挥重要作用。RKIP基因是MAPK信号转导通路的天然抑制因子[8]。Trakul等[9]提出,RKIP可与Raf-1的结合,从而抑制MAPK通路。当Raf-1富集到质膜后,RKIP与其结合,阻止Raf-l与p21活化激酶(p21-activated kinase,PAK)结合,从而阻断PAK和丝氨酸蛋白酶对Raf-l的磷酸化[10]。在致瘤因素的作用下,细胞内的信号转导加强,促进细胞的恶性转化。

孟琴等[11]通过免疫组织化学的方法检测30例宫颈鳞状细胞癌组织RKIP的表达情况,RKIP在正常宫颈上皮、宫颈上皮内瘤变、鳞状细胞癌组织中的阳性表达依次降低,RKIP在中、高分化鳞状细胞癌组织阳性表达率显著高于低分化者,表明从宫颈癌前病变发展为鳞状细胞癌的过程中,RKIP的表达逐渐减少,RKIP的活性下降,对于在形态学上尚未达到癌的诊断标准的重度异型病例中RKIP的表达已经下调。RKIP基因表达的减弱或丢失与宫颈癌的发生及发展有关,其原因究竟是由于基因缺失或突变的内在性机制,还是由于调节RKIP信使RNA或蛋白水平的外在性机制,还有待进一步研究。

2.2RKIP与卵巢上皮性癌 卵巢上皮性癌占妇科恶性肿瘤的1/3。早期浸润转移是卵巢上皮性癌最重要的特征之一,也是患者高病死率和难以治愈的根本原因,但是卵巢上皮性癌发展及转移机制,目前尚不十分清楚。卵巢上皮性癌和前列腺癌都是内分泌相关性和激素依赖性肿瘤,尽管卵巢上皮性癌和前列腺癌的转移方式是不同的,但是推测其根本调节机制转移和定植是守恒的。更重要的是观察到在人类上皮性卵巢癌中常发生12q的丢失,而RKIP定位于人类染色体12q24.22[12]。因此,推测RKIP的表达可能与上皮性卵巢癌转移有关。

有人对三种常见的人卵巢癌细胞株CAOV-3、OVCAR-3、SKOV-3的RKIP表达水平及其细胞体外侵袭能力进行分析,提示RKIP的表达水平与其体外侵袭能力呈明显负相关[13]。有研究表明,RKIP的过度表达可以抑制卵巢癌的转移能力,其在卵巢癌细胞的增殖、转移和黏附过程中均起到重要作用,RKIP参与了肿瘤转移的调控,RKIP功能的丧失能增强转化细胞的浸润能力,从而促进转移的发生[14]。在对RKIP的表达与临床及病理因素关系分析中发现,RKIP的表达与患者年龄、病理类型等无关,而与组织学分级、临床分期及有无淋巴结转移有密切的联系,提示RKIP表达减少或缺失与卵巢上皮性癌侵袭转移有关,并可能预示患者预后不良[15]。

卵巢上皮性癌转移是影响其预后的主要原因。王越等[16]研究发现,RKIP基因通过肿瘤细胞的黏附和侵袭两个重要环节来抑制肿瘤的转移过程,且对肿瘤细胞的生长也具有显著的抑制作用,故提出RKIP基因可能并不是卵巢上皮性癌的转移抑制基因,而是卵巢上皮性癌的抑癌基因,RKIP基因很可能通过MEK/ERK信号通路在卵巢癌细胞增殖、锚定非依赖性生长、黏附性及侵袭性中发挥作用;通过对卵巢良性肿瘤、交界性肿瘤及卵巢癌组织的免疫组化分析发现,RKIP基因在卵巢癌表达减弱或丢失的程度较良性肿瘤和交界性肿瘤显著,而良性肿瘤和交界性肿瘤之间无显著差异,因此推测RKIP基因在卵巢交界性肿瘤向卵巢癌转变中可能起重要作用。因此,可将RKIP基因作为交界性肿瘤与卵巢上皮性癌鉴别诊断的一个重要指标。

宋继文等[17]将含有人全长RKIP基因的真核表达质粒转染入人卵巢癌细胞中,以不同浓度的顺铂处理细胞,24 h后观察细胞的凋亡情况,发现转染组G0/G1期缩短、S期延长,由此推测,可能是RKIP基因参与细胞周期的某个调控点作用的结果。RKIP抑制卵巢癌细胞增殖是通过改变细胞周期进程,而不是促进细胞凋亡[14]。过度表达RKIP可以增加顺铂对肿瘤细胞增殖抑制率,增加顺铂诱导肿瘤细胞凋亡的敏感性,并且影响肿瘤细胞的细胞周期。宋继文等[17]的实验显示,转染组的凋亡率上升,说明RKIP对卵巢癌在顺铂作用下的凋亡起到了增敏作用,提高RKIP的表达和药物调控凋亡存在正相关性,揭示了增加RKIP的表达能使药物直接介导凋亡或间接提高肿瘤细胞对化疗的敏感性。目前大多数化疗药物就是通过诱导细胞凋亡清除肿瘤细胞,细胞凋亡路径的破坏导致耐药性[18]。RKIP基因的转染可以增加卵巢癌细胞对化疗药物的敏感性,降低化疗药物的多药耐药,为卵巢癌的基因治疗开拓了新的思路。

2.3RKIP与子宫内膜癌 子宫内膜癌是妇科常见的恶性肿瘤之一,目前对子宫内膜癌的治疗方式是以根治性手术联合化疗和激素治疗为主,术后化疗过程中产生的多药耐药现象是限制子宫内膜癌成功治疗的关键因素。因子宫内膜癌对化疗不敏感,属于先天性耐药的肿瘤,因此基因治疗显得尤为重要,并且有望对早期高分化子宫内膜癌的年轻患者可考虑保留生育功能的治疗。RKIP已被用作前列腺癌的肿瘤标志物,是前列腺癌的一种独立预后因子,并在多种恶性肿瘤中发现有RKIP的表达,RKIP通过对Raf-1/MEK/ERK等途径的调节抑制肿瘤的转移,其表达减少或消失可使肿瘤的侵袭性、转移性增强,患者预后差。RKIP对肿瘤有促凋亡的作用,增加RKIP的表达可以诱导细胞凋亡,可以逆转肿瘤细胞的耐药性及间接地提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,有很广泛的应用前景。

子宫内膜癌早期浸润和转移的相关分子机制至今尚不十分清楚,既往研究表明,RKIP在子宫内膜癌上皮细胞间质转化过程中发挥着重要作用[19]。在某种程度上,子宫内膜癌上皮细胞间质转化可通过转移诱导转录因子Snail的组成性激活而被介导,并且,子宫内膜癌上皮细胞间质转化能够被转移抑制因子RKIP和上皮钙黏素抑制。Snail的转录受核因子κB的调控,并且Snail可依次抑制RKIP和上皮钙黏素的转录。Blechschmidt等[20]研究显示,在子宫内膜癌和转移病灶中有转录因子Snail的过度表达,其表达增加与上皮钙黏素下调存在正相关关系,还发现Snail表达阳性的子宫内膜癌细胞株具有较高的迁移潜力。RKIP与Snail在子宫内膜癌中的表达及两者的相关性是未来研究的焦点,需要进一步探讨RKIP在子宫内膜癌发展过程中的作用。

2.4RKIP与其他妇科恶性肿瘤 输卵管癌是一种罕见的女性生殖道恶性肿瘤,临床症状和体征不典型及早期缺乏特异性的肿瘤标志物,术前很难明确诊断,其病理类型和转移方式与卵巢癌类似,但对其本身发生、发展的分子机制的基础研究较少。有研究表明,水通道蛋白1和水通道蛋白5可能与原发性输卵管癌的发生、发展有一定的关系[21]。碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子在原发性输卵管癌的发生、发展中有促进血管形成的作用[22]。Gadducci等[23]报道,原发性输卵管癌术前CA-125水平>35 U/mL者约85.3%(68.7%Ⅰ~Ⅱ期,94.7%Ⅲ~Ⅳ),故输卵管癌患者血清CA-125水平与临床分期有密切相关性,血清CA125可作为输卵管癌的肿瘤标志物,对治疗效果监测、判断有无复发或转移具有重要临床价值。迄今为止,尚未见RKIP与输卵管癌、子宫肉瘤、阴道癌及外阴癌发生、发展关系的相关报道,有待研究。

3 小 结

RKIP基因是一种具有抑制恶性肿瘤侵犯转移和促进肿瘤细胞凋亡的转移抑制基因,参与多个信号转导通路的调控。转移抑制基因功能的丢失是肿瘤细胞发展为恶性表型的重要标志。已有实验表明,RKIP的水平变化可以通过电离辐射或化疗药物而被诱导[24-25]。通过增加组织中RKIP的水平可以提高多药耐药肿瘤对化疗药物的敏感性,减少术后复发及转移,保留早期高分化的年轻肿瘤患者的生育功能,避免术后长时间内分泌药物治疗及用药后随访困难和药物毒性反应问题。因此,有必要通过试验进一步验证是否能够通过提高RKIP水平来增加治疗手段的疗效。RKIP被认为是一个重要的信号转导因子、转移抑制因子和判定预后的指标,并有可能成为控制妇科恶性肿瘤浸润转移的治疗靶点。

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