姚厚山,王 毅,胡志前
上海第二军医大学附属长征医院,上海 200003
原发性胆囊癌是胆道系统最常见的恶性肿瘤,位居消化系统肿瘤发病率的第五位[1]。在印度次大陆、南美洲、东亚和中欧高发,其中以智利和北印度年发病率最高(女性发病率为15.5/10万和21.5/10万)[2]。相比较而言,我国某些地区则处于中等发病率行列,2007年上海市胆囊恶性肿瘤的男、女发病率分别为6.18/10万、9.92/10万,较前10~15年,有明显增长趋势。虽然原发性胆囊癌发病率相对较低,但由于其具有早期诊断困难、根治性切除率低和放化疗疗效差的特点,其致死率高,是智利和北印度女性肿瘤致死的首要原因,居我国消化系统肿瘤致死原因的第6位[2]。多数文献报道原发性胆囊癌中位生存期短于6个月,总体5年生存率 5%~10%[3]。人们普遍认识到,要想真正改善胆囊癌的诊断和治疗,必须对其发病机制和分子生物学特性进行深入的研究。
目前对于胆囊癌的确切病因和形成机制尚未形成定论,其发生可能与年龄、性别、人种、饮食、肥胖、细菌感染和胆囊结石等有关,特别是局部的机械性刺激、慢性炎症和个体的易感性。临床研究资料表明,胆囊癌与胆囊结石、胆囊炎的关系最为密切。慢性胆囊炎是临床常见病和多发病,其中以慢性结石性胆囊炎最为常见,约占慢性胆囊炎的85%,而高达75%~90%的胆囊癌与胆囊结石有关;文献报道胆囊结石患者发生胆囊癌的相对风险是其他人群的2.3~34.4倍。此外,发生胆囊癌的风险似乎与胆结石的数量、尺寸、体积和重量相关,结石直径2.0~2.9 cm的胆结石患者患胆囊癌的风险是结石直径<1 cm胆结石患者的2.4倍,而如果结石直径>3 cm,其患胆囊癌的风险比达到了10.1[4]。
大多数慢性胆囊炎都与细菌感染有关。通过细菌培养或聚合酶链反应(PCR),研究者已在胆囊炎、胆石症患者的胆囊中发现大量的细菌。然而,目前的文献表明,只有伤寒沙门氏菌和幽门螺杆菌物种可能是胆囊癌发病的重要因素。3~5%的患者在发生急性伤寒沙门氏菌感染后,细菌可持续存在于胆道系统,进而导致胆囊的慢性感染。病例对照研究显示,胆道系统存在伤寒沙门氏菌带菌状态的人群因肝胆系统恶性肿瘤的死亡率是普通人群的6倍,胆囊癌患者胆汁中伤寒沙门氏菌培养、以及巢式PCR检测的阳性率明显高于胆囊结石患者和普通人群。队列研究显示,慢性伤寒沙门氏菌携带者患肝胆系统恶性肿瘤的风险是急性伤寒沙门氏菌感染而非携带者的200倍,而其中胆囊癌是主要发生的肝胆系统恶性肿瘤。有几个已知的幽门螺杆菌种属存在于人类和动物的肝胆系统中并经常引起慢性炎症;作为世界卫生组织认定的I类致癌物质,幽门螺杆菌肯定与胃癌密切相关,而近期有证据表明其与胆囊癌也有关联。在日本和泰国人群进行的一项研究显示,胆囊癌患者幽门螺杆菌感染发生率明显高于胆结石和胆囊炎患者,另有研究显示,胆汁中幽门螺杆菌PCR检测的阳性的患者胆囊黏膜的炎症分级和细胞增殖指数显著增高。然而,也有一些研究没有发现幽门螺杆菌感染的人群患胆囊癌的风险增加。研究结果的差异可能与样本量小和检测方法的敏感性和特异性有关。因此,虽然流行病学和实验研究提示幽门螺杆菌可能与胆囊癌的发生有关,开展进一步的研究,尤其是高质量的多中心前瞻性研究来评估这些细菌感染是否与胆囊癌发生有关是必要的[5]。
慢性炎症是胆囊癌发生发展的重要病因。长期的慢性炎症会诱发癌变这一观点已经通过对人体其他器官的研究得到了证明,业已发现在慢性宫颈炎与宫颈癌、慢性胃炎与胃癌、溃疡性结肠炎与结肠癌等慢性炎症与肿瘤这两大基本病理变化中存在着密切的联系,慢性炎症导致肿瘤发生发展的机制也成为了近年研究的热点。
机体受到内,外源损伤或感染时,免疫系统激活并招募大量炎性细胞浸润,分泌多种细胞因子与细胞外基质一起构成新的微环境,形成急性炎症,以抗感染或修复组织为首要目的。如启动因素持续存在,炎症将进一步发展为以单核细胞浸润为主的慢性炎症。持续的炎性微环境提供大量改变细胞正常内环境稳定的活性氧簇、活性氮簇、细胞因子、趋化因子和生长因子等炎性介质,其引发的级联反应能够诱导癌基因和/或抑癌基因的基因改变和/或基因修饰改变。另一方面,癌基因的活化或抑癌基因的失活又影响各种炎症相关基因的表达,继而导致炎症细胞的聚集。如此循环,这些基因突变的增殖细胞在炎性微环境中继续失控性增殖,修复程序混乱,最终癌变。炎症分子的持续释放通过刺激细胞生长、抑制细胞凋亡,诱导血管生成和削弱免疫反应来促进突变细胞的生长和增殖能力、促进肿瘤细胞的侵袭和转移能力。
肿瘤坏死因子(TNF)是炎症反应初始阶段主要的炎症因子,它不仅可刺激其他炎性细胞因子和趋化因子的生成,而且可以诱导其自身分泌。肿瘤细胞也可以生成TNF,TNF与肿瘤发展中的细胞转化、增殖、血管生成、侵袭以变转移等有关。Shi等[6]报道,在胆囊黏膜从上皮增生到不典型增生再到癌变的发展过程中,TNF的mRNA和蛋白表达也逐渐增加,说明TNF与原发性胆囊癌的发病机制有关。
趋化因子通常可导致炎性细胞的局部堆积,大量研究表明趋化因子在肿瘤的生长、发展和转移中发挥了突出的作用。最近的研究表明,CXCL12在胆囊癌患者中过表达,多因素生存分析显示其是胆囊癌患者的独立预后因素。体外试验显示CXCL12可显著促进胆囊癌细胞生长、迁移、侵袭、黏附及增殖,体内实验显示CXCL12可促进胆囊癌异种移植模型的成瘤。此外,Yao等[7]报道CXCL12的受体CXCR4也在胆囊癌患者中过表达,并与肿瘤分期及淋巴结转移相关,目前正在做Ⅰ/Ⅱ期临床试验的CXCR4拮抗剂有望成为新型抗肿瘤药物[8]。
炎症基因的多态性也可能与胆囊癌有关。白细胞介IL-10和血管内皮生(VEGF)的基因多态性与胆囊癌风险增加有关;IL-8基因启动子区域以外的变异也增加胆囊癌的易感性;而IL-1基因的多态性与有胆囊结石人群的胆囊癌高风险有关;趋化因子受体CCR5+/△32基因型、CCR5△32等位基因和PTGS2-1195G>A多态性的人群患胆囊癌的风险显著增加。上述研究结果证明了基因易感性在胆囊癌发生中的作用,而识别这些炎症相关基因的多态性可能会有益于对胆囊癌的常规筛查。
感染源和炎性因子可引起与肿瘤发生和发展相关基因的突变。TP53是最广为人知抑癌基因,TP53在胆囊癌中的突变率为52.4%。TP53突变在慢性胆囊炎时即出现,并贯穿在胆囊癌整个发病过程中,TP53突变和异常表达对在慢性胆囊炎到胆囊癌的序贯发病机制中起重要作用。
NF-κB是一个炎症相关肿瘤的重要转录因子,可调控包括COX-2在内多种基因表达参与肿瘤发展。在大多数肿瘤细胞中,NF-κB持续性的激活并停留于细胞核中,NF-κB的激活不仅与肿瘤发生相关,还可以促使肿瘤细胞发生EMT,增强肿瘤细胞的迁移和侵袭力,从而在肿瘤的进展过程中发挥重要作用。Wu等[9]研究显示NF-κB p65蛋白在胆囊癌组织中的阳性表达率为57.9%,且NF-κB p65蛋白的表达与胆囊癌大小相关,可能与胆囊癌的强侵袭、高转移力的生物学行为有关;此外,其他NF-κB的下游靶基因(如iNOS、cyclin D1、VEGF等)也被发现参与胆囊癌的发生、发展过程。虽然目前尚无有关NF-κB对胆囊癌细胞增殖、转移作用的实验研究,但是笔者利用基因沉默技术,证实了NF-κB siRNA对胆管癌细胞QBC939增殖的抑制、凋亡的促进和裸鼠皮下成瘤的抑制作用[10]。证实了NF-κB上游信号分子TLR4基因沉默对胆囊癌细胞SGC996增殖以及裸鼠皮下移植瘤的抑制作用[11]
虽然NSAID类药物降低胆囊癌风险的机制仍不清楚,但可能与抑制环氧合酶(COX)从而减少前列腺素的合成有关。多种炎症因子可诱导COX-2生成,如细胞因子(IL-1、IL-2和TNF-α)、脂多糖和生长因子;COX-2可通过促进增殖、减少凋亡、刺激转移和血管生成参与肿瘤的发生、发展。有研究显示,COX-2在正常胆囊组织中表达不显著,在28.6%的慢性胆囊炎组织中弱表达,在91.7%的胆囊癌中强表达;而在胆囊癌标本的不同部位,COX-2蛋白表达水平不同,表达水平最高处位于胆囊癌细胞,在非癌性的炎症区胆囊上皮细胞中COX-2中度表达;COX-2抑制剂可降低胆囊癌细胞的分裂、促进胆囊癌细胞凋亡。上述研究表明COX-2对胆囊癌发展发挥重要作用,COX-2抑制剂可能对胆囊肿瘤有治疗作用。
消除胆囊癌相关的危险因素对预防和控制胆囊癌至关重要。慢性炎症在胆囊癌变中起重要作用,服用阿司匹林可降低胆囊结石相关胆囊癌的发生风险。因此,为预防胆囊癌,抗炎药物可单独或与其他治疗合用。胆囊结石已被视为胆囊癌的发病因素,切除包含结石的胆囊是当前胆囊癌预防的主旨。对有症状的胆囊结石,胆囊切除当前是公认的,但对无症状的胆囊结石,预防性胆囊切除仍存在争议。对于胆囊结石>3厘米或充满结石的胆囊,尤其在高危人群中,现已推荐预防性胆囊切除,以降低胆囊癌的发病率。根据我们的经验,对有胆囊结石的患者行腹腔镜下胆囊切除很有必要。大样本研究表明,慢性细菌感染如伤寒沙门菌与胆囊癌的发展关系密切,这对预防胆囊癌有重要意义。应用抗生素消除致病菌可能会降低细菌诱发的胆囊癌发病率。然而,对胆囊内的慢性伤寒沙门氏菌定植,抗生素治疗未被证明有效。择期胆囊切除可预防与伤寒沙门氏菌感染相关胆囊癌的发生。
流行病学研究表明胆囊的慢性感染或胆囊结石可增加胆囊癌风险,这一风险可能与慢性炎症的累积效应有关。大量研究表明,局部慢性炎症可诱导基因突变、细胞增殖、血管生成和转移扩散,是胆囊癌变的重要驱动力。然而,慢性炎症导致胆囊癌的具体分子机制尚未完全阐明,亟需进一步研究。腹腔镜胆囊切除术仍是预防胆囊结石、胆囊细菌感染发展为胆囊癌的主要方式。
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