食管癌肿瘤标志物研究的新进展*

2015-03-18 20:25:15邱敏宁志丰刘复兴
湖北科技学院学报(医学版) 2015年1期
关键词:癌基因鳞癌甲基化

邱敏,宁志丰,刘复兴

(湖北科技学院,湖北咸宁437100)

食管癌肿瘤标志物研究的新进展*

邱敏,宁志丰,刘复兴**

(湖北科技学院,湖北咸宁437100)

食管癌;肿瘤标志物;进展

食管癌是恶性程度较高的肿瘤之一,在全球恶性肿瘤的发病率中排第7位,肿瘤死亡率排第5,5年生存率在20%~40%之间[1]。多数患者发现食管癌时已是中晚期,尽管手术治疗和放化疗技术在提高,临床上仍有较高的复发率且预后较差,因此寻找有效的肿瘤标志物,能早期诊断食管癌,指导治疗,判断预后和监测复发,将对食管癌患者的治疗具有十分重要的意义。本文就近年来报道的食管癌肿瘤标志物作一综述,分别从蛋白、基因等角度进行介绍。

1 特异性蛋白的异常表达

高迁移率蛋白(High-mobility group box-1,HMGB1)是一种真核生物细胞内的非组蛋白染色体结合蛋白,陈传贵等[2,3]运用免疫组化方法对72例食管鳞癌标本进行分析,发现HMGB1在食管鳞癌组织中高表达,阳性率高达69.44%,在正常组织中很少表达,在有淋巴结转移的组织中表达率为81.82%。随后的实验中,作者检测78例食管癌患者术前血清HMGB1,其中阳性率为84.6%,并且HMGB1浓度与肿瘤大小,浸润深度,淋巴结转移和肿瘤分期明显相关。与传统肿瘤标志物CEA、Cyfra21-1和SCC比较,HMGB1的敏感性和特异性更高,因此,HMGB1可作为食管鳞癌诊断、判断预后和监测术后复发的一个标志物。

突触核伽玛蛋白(SNCG)是神经元蛋白家族核蛋白的一员,在正常组织中低表达,在多种肿瘤组织中高表达。Tastekin等[4]通过免疫组化测量73例食管癌患者组织中SNCG水平,运用统计学分析显示SNCG阳性与不良预后明显相关,因此,SNCG可作为食管癌患者不良预后的标志物。

Kuo等[5]检测154例食管癌患者中有73例(47.4%)低表达SOX17蛋白,且预后不良。SOX17在食管癌细胞中再表达后,集落形成减少和细胞迁移能力下降,在食管癌动物模型中,肿瘤的生长和转移均下降。敲除SOX17基因后则食管癌细胞和正常的食管细胞的集落形成均增加。所以,SOX17蛋白的低表达是食管鳞癌的一个预后标志物,并且可以作为一个潜在的治疗靶点。

Zheng等[6]meta分析血清CRP水平与不良总体生存率明显相关(HR 2.09,95%CI 1.52~2.87,P<0.01),CRP水平的升高与TNM分期成正相关,因此血清CRP水平也可以作为一个有效的预后预测标志物。

2 酶的异常表达

蛋白激酶D1(PRKD1)是调节涉及增殖、凋亡、细胞粘附和侵袭的很多通路的一种酶。Xie等[7]采用RT-PCR法测定178例ESCC患者组织中PRKD1 mRNA的表达,检测发现癌组织的PRKD1 mRNA较对应的癌旁组织表达上调,在重度吸烟患者中普遍高表达,多变量分析PRKD1 mRNA是ESCC患者术后的一个独立的预后因子,可作为重度吸烟的食管癌患者的一个独立的预后标志物。

基质金属蛋白酶2(MMP-2)和基质金属蛋白酶抑制剂2(TIMP-2)在食管癌组织中表达,且与肿瘤分期、临床病理特征和患者生存率相关。Groblewska等[8]通过测定53例EC患者和92名健康对照组的血清MMP-2和TIMP-2,并与传统的肿瘤标志物CEA和SCC比较,发现MMP-2和TIMP-2的血清浓度较CEA和SCC低,其中TIMP-2的诊断敏感性为57%,且与SCC联合检测时增加到70%。因此可将TIMP-2与SCC联合使用来辅助诊断食管癌。

3 细胞因子及受体

血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)是促进血管生成的主要原因之一,目前已经在很多种肿瘤及细胞系中发现VEGF通过生成和维持血管网从而促进肿瘤的生长和增殖。Chen等[9]系统回顾31篇研究2387例食管癌患者,meta分析结果显示高表达VEGF,则患者死亡风险提高1.82倍,且VEGF水平与肿瘤体积、淋巴结转移、病理分期及远处转移相关,多因素分析显示VEGF高表达是一项独立的预后因素。因此VEGF可作为食管癌的一个不良预后标志物。

巨噬细胞集落刺激因子(macrophage-colony stimulating factor,M-CSF)在很多肿瘤细胞中异常表达,对肿瘤细胞的发生、发展起着重要的调控作用。Mroczko等[10]通过检测80例食管癌患者和30例健康对照测试者的血清M-CSF、CEA、SCC-Ag的浓度,发现食管癌患者血清M-CSF、CEA、SCC-Ag的浓度较健康测试者明显升高,且M-CSF的浓度随肿瘤浸润深度、淋巴结数目及远处转移而增长,与SCC-Ag联合检测时阳性率增高。因此M-CSF可作为食管癌的一个潜在的血清肿瘤标志物。

Mrkuuchi等[11]通过对37例患者经过相同放化疗治疗及手术治疗的疗效进行比较,发现30例疗效不佳的患者血清可溶性白介素6受体(sIL6R)明显升高,多变量分析sIL6R是个不良预后因子,因此血清sIL6R升高意味着术前放化疗效果不佳,从而能指导进行个体化治疗,避免不必要的放化疗。

4 基因的异常表达

再生基因4(Regenerating gene IV,Reg IV)与消化道上皮细胞增殖、炎症反应及肿瘤生成密切相关。Oue等[12]运用免疫组化检测269例食管癌组织Reg IV的表达,并且测量65例食管鳞癌患者的血清Reg IV浓度,其中255例SCC和4例小细胞癌组织中没有发现Reg IV,而10例食管腺癌组织中有4例检测到Reg IV,食管鳞癌患者的血清Reg IV浓度较健康对照组明显增高。结果提示Reg IV对食管腺癌的有较高的特异性,因此Reg IV可作为食管癌的一个潜在的血清肿瘤标志物。

长链非编码RNA HOTAIR在多种肿瘤组织中表达上调,发挥着癌基因的作用。Lv等[13]在食管癌组织中发现HOTAIR表达水平显著增高,食管癌患者中高表达HOTAIR与临床时期、TNM分期、组织分化明显成正相关。HOTAIR是个独立预后因子,高表达HOTAIR则总体5年生存率明显低于HOTAIR阴性患者。体外实验证实HOTAIR在食管癌细胞株中参与增殖、克隆形成和迁移能力。因此,HOTAIR可作为食管癌的一个潜在的预后标志物。

Numb基因在多种肿瘤组织中表达降低,且与肿瘤分期、分级及预后相关,发挥着抑癌基因的作用。Hong等[14]通过比较75例食管鳞癌患者的癌组织与癌旁组织的NUMB-1 mRNA,发现癌组织UMB-1 mRNA的下调66.7%,且NUMB-1的低表达与肿瘤的高复发及术后总体低生存率相关。进一步研究发现NUMB-1通过诱导G2/M相停止从而抑制细胞增长,过表达NUMB-1抑制了上皮-间质化转化,抑制细胞侵袭和NOTCH通路。因此,我们可以认为NUMB-1是一种肿瘤的抑制因子,能作为食管癌患者的预后标志物。

Hibino等[15]发现DENND2D mRNA在ESCC细胞株(8/9)和手术标本(59/65)中表达下调,在癌组织中较对应的癌旁组织表达下调,多变量分析DENND2D mRNA在食管癌组织中是个独立的预后因子,进一步发现DENND2D在食管癌中通过启动子甲基化被灭活,因此,DENND2D是食管鳞癌的一个抑癌基因,可作为食管鳞癌的一个新的标志物。

5 miRNA

miRNA是一种内源性的小分子功能性RNA,不编码蛋白质,参与基因的调控。miRNA与肿瘤组织密切相关,可发挥抑癌基因作用或癌基因作用。Wang等[16]检测46例相同时期的食管癌术后患者的miR-197,以对应的癌旁组织作为对照,分析miR-197的表达和临床病理特征的关系,发现miR-197表达低的患者预后更差,高表达则存活时间更长,说明miR-197可作为食管癌的抑癌基因和预后标志物。Liu等[17]发现miR-139-5p在食管鳞癌中通过靶向抑制癌基因NR5A2从而诱导细胞周期停止在G0/G1期,抑制了食管癌细胞的增殖和侵袭能力,且miR-139-5p水平的下降与淋巴结转移相关,说明miR-139-5p在食管鳞癌组织中发挥着抑癌基因的作用,能作为食管癌早期诊断、预后和治疗的一个潜在靶点。

6 甲基化

甲基化是复制后及转录后的一种重要修饰,DNA甲基化能关闭某些基因的活性,去甲基化则诱导了基因的重新活化和表达。Das等[18]检测100例食管癌患者血清的MGMT甲基化状态,其中70%的患者存在MGMT基因启动子的异常甲基化。分析显示MGMT甲基化的增加与当地人抽烟、嚼槟榔等因素有关,而MGMT甲基化使MGMT基因沉默从而导致食管癌的发生和发展。因此MGMT甲基化可作为筛选食管癌高风险人群的一个标志物。内皮因子(ENG)是个跨膜蛋白,功能上作为转化生长因子-受体的一部分,ENG启动子高甲基化在很多肿瘤中已经报道了。Jin等[19]发现ENG甲基化值在食管鳞癌中明显高于正常组织,ENG高甲基化在食管鳞癌组织中频率为46.2%,正常食管组织中频率为11.9%。因此ENG启动子甲基化有希望成为早期检测食管癌的一个潜在的标志物。

7 其他标志物

Fujishiro等[20]运用肝脏CT灌注成像,对45例食管癌患者进行术前检查,通过软件分析动脉血流(AF)、肝门血流(PF)和灌流指数(PI=AF/ AF+PF×100),这些参数与病理分期和预后相比较,平均随访17个月,有9例患者复发,这9例患者的PI值明显高于其余的没有复发的36例患者。患者分成如下两组,高PI组(>20)和低PI组(<20),低PI组的无复发生存率明显高于高PI组,多变量分析显示高PI是复发的独立预测因子。因此,术前肝脏灌流值PI可作为预测食管癌患者复发的一个有效的影像学标志物。

8 结语

食管癌是最常见的消化系统肿瘤之一,恶性程度高,预后较差。目前食管癌的确诊仍依赖影像学及病理检查,尚无特异性的食管癌标志物在临床上使用,因此寻找特异性的肿瘤标志物,能检测食管癌的早期变化,提高早期诊断率,改善中晚期患者的治疗及监测复发和转移,将具有十分重要的意义。

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R735.1

C

2095-4646(2015)01-0079-04

2014-11-23)

湖北省教育厅重点项目(D20122802)

**通讯作者,E-mail:398639386@qq.com

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