非小细胞肺癌组织中Nanog、Musashi1的表达

纵成成综述，王祖义审校

(蚌埠医学院第一附属医院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小细胞肺癌组织中Nanog、Musashi1的表达

纵成成综述，王祖义审校

(蚌埠医学院第一附属医院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)是最常见的恶性肿瘤类疾病之一，其发病率和死亡率居恶性肿瘤首位。肿瘤干细胞理论认为：在肿瘤中存在一小群具有无限增殖和多向分化潜能的肿瘤干细胞，这些所谓的干细胞是肿瘤发生、发展、浸润、转移和耐药复发的根源。肿瘤干细胞与组织干细胞一样具有相似的分子信号通路和分子标志物。Nanog和Musashi1作为公认的肿瘤干细胞标志物参与了肿瘤的发生、发展和转移。本文系统性的总结了Nanog和Musashi1在非小细胞肺癌组织中表达的最新进展.

Nanog；Musashi1；肿瘤干细胞；肺癌；诊断；预后

当今，全球范围内肺癌仍是癌症相关死亡主要原因之一[1]，其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)约占全部肺癌的75%～80%[2]，尽管肺癌诊断与治疗水平已取得长足进步，但多数非小细胞肺癌患者确诊时已属于中晚期，5年生存率依旧不到20%[3]。因此，对于肺癌的早期诊断与有效治疗至关重要，及早发现肺癌相关或者特异性生物标记物，不失为是一种改善生存的方法。近年来，肿瘤干细胞(Cancer stem cell，CSC)学说认为：肿瘤组织中存在类似干细胞性质的细胞群，其具有无限增殖、多向分化潜能的特征，是产生肿瘤的原始基地、也是肿瘤具有各种侵袭性行为的根源[4]。据报道，乳腺癌、肝癌、结肠癌、前列腺癌等实体癌中都分离出了肿瘤干细胞样细胞。早在2005年，Kim等[5]报道在肺腺癌中分离出肿瘤干细胞群，称之为肺癌干细胞。随着CSC的不断被发现，多种干细胞相关标志物被分离出来，而在这些公认的干细胞相关标志物中Nanog、Musashi1、Musashi2、CD133等研究最为热门。大量研究认为，这些肿瘤标志物通过不同的机制影响肿瘤的发生、发展和转移、甚至是耐药等[6]。本文系统性的总结了Nanog和Musashi1在肺癌研究中的最新进展，为肺癌的诊断、治疗和预后提供知识铺垫。

1 Nanog在非小细胞肺癌表达的研究进展

Nanog是一种在囊胚内细胞群、原始生殖细胞及胚胎干细胞中都有表达的转录因子，由2003年Chambers和Mitsui(文献)等发现并报道,该转录因子在胚胎干细胞、胚胎发育早期表达，在分化的组织中降低或消失，是维持干细胞自我更新和亚全能性的关键基因，是多能性和全能性干细胞标志物[7]，被称为“神秘的永远年轻的土地Tir nanog”，故命名为Nanog。据报道，在多种上皮组织来源肿瘤细胞等都有不同程度的Nanog表达，且在恶性肿瘤组织中的表达明显高于正常组织。黄进肃等[8]通过shRNA介导的基因沉默和全基因组表达芯片杂交技术，筛查了肺腺癌肿瘤干细胞中沉默的Nanog表达，发现沉默Nanog引起超过1 500个基因差异表达，其中有近100个基因属于受Nanog转录调控的靶基因，进一步分析得出Nanog的功能之一是转录抑制蛋白酶体编码基因表达，表明Nanog在肺腺癌的肿瘤干细胞中有着转录调控的作用。莫碧文等[9]通过免疫组化检测的方法检测肺癌组织、良性肺病变组织和正常肺组织中Nanog的表达，结果表明Nanog在肺癌组织显著高表达、具有统计学意义；同时Nanog在良性病变组织中的表达与正常肺组织中没有显著性差异，提示Nanog可能参与了肺癌的发生和发展，是一个潜在的肺癌诊断指标。孙向东等[10]通过组织芯片研究非小细胞肺癌中Nanog的表达，发现非小细胞肺癌中Nanog的检出率高达81.7%，且Nanog的表达量与非小细胞患者的临床分期、分化程度密切相关，表明Nanog在非小细胞肺癌的发生发展过程中起着重要的作用，与非小细胞肺癌的转移性以及恶性程度密切相关。Nirasawa等[11]的研究也表明，Nanog mRNA在肺癌组织的检出率显著高于非肺癌组织，且Nanog的表达与淋巴结转移有着密切关系，其随着淋巴结转移的增加而减少，提示Nanog蛋白可能在肺癌的起始阶段有重要作用，有望成为肺癌早期诊断的有用工具。Lin等[12]的研究也表明Nanog表达与肺癌患者的淋巴结转移、临床分期和病理分化显著相关，高表达的Nanog患者具有更差的5年生存率。骆梅青等[13]通过免疫组织化学和实时荧光定量PCR法检测非小细胞肺癌(NSCLC)患者中肺部的Nanog蛋白及mRNA表达情况，结果显示Nanog蛋白在NSCLC患者体内的表达率约为25%，显著高于正常肺组织(没有检出)。而Nanog蛋白在肺腺癌中的表达明显高于肺鳞状细胞癌，且随着病理等级的增加，Nanog蛋白的表达率呈现上升趋势。且生存分析显示，Nanog蛋白在肺腺癌中阴性表达患者预后优于阳性表达者，提示Nanog蛋白的表达与肺癌特别是肺腺癌的预后相关。同时在进一步的实验中表明，Nanog在肺癌组织的表达量显著高于癌旁组织；且部分癌旁组织中发现表达Nanog的细胞，提示Nanog可能与癌细胞的转移相关[14]。

2 Musashi1在非小细胞肺癌中的研究进展

Musashi家族有两个同源基因(Musashi1、Musashi 2)，分别表达于神经干细胞和祖细胞中、二者有类似的RNA结合属性。其中Musashi1是一种高度保守的RNA结合蛋白，最早在研究果蝇感觉器官发育和不对称分裂机制中发现的；在哺乳动物细胞中，Musashi1是多能干细胞的标志[15]，例如在大脑、小肠、乳腺、头发毛囊、造血系统等均有表达，被认为在干细胞功能维持以及自我更新中有重要的作用，是一种公认的干细胞标志物。在肿瘤的研究中，发现Musashi1在乳腺癌、肝癌、结肠癌、非小细胞肺癌、宫颈癌等肿瘤中高表达，并与肿瘤的恶性生物行为密切有关。李劳冬等[16]通过免疫组织化学检测肺癌组织、良性病变肺组织和正常肺组织中Musashi1的表达情况，结果显示在肺癌组织中Musashi1阳性表达概率高达50%，而在良性病变肺组织和正常肺组织中均没有表达，且Musashi1的表达强度与组织学类型和分化类型有关，表明Musashi1有望成为新的肺癌诊断标志物；但Moreira等[17]研究发现：正常肺组织终末支气管有散在Musashi1阳性表达的细胞，小细胞肺癌均有表达；4%腺癌存在弥漫Musashi1阳性表达，36%存在局灶Musashi1阳性表达，22%腺癌存在孤立Musashi1阳性表达；6%鳞状细胞癌呈Musashi1阳性表达、27%鳞状细胞癌存在Musashi1阳性表达。Wang等[18]通过RNA干扰技术沉默Musashi1能够减少球形微球体(干细胞样细胞特征)增殖，表明Musashi1在少分化干细胞样细胞中起调节作用。在各种肺癌的亚型中，超过80%的患者表达Musashi1蛋白或者mRNA，而在肺癌且伴随癌症转移的患者中检出率高达100%，表明无论在哪种肺癌亚型中，Musashi1蛋白或者mRNA表达是一种高度灵敏的诊断标志物。分子研究表明，Musashi1可能主要是通过Wnt和Notch信号通路发挥作用[19]。Wang等[20]在一项1 000名受试者参与的Musashi-1基因启动子多态性与肺癌危险性的研究中发现，Musashi1基因启动子区域-2696 T＞C多态基因型与肺癌发病风险有着显著的相关性。以-2696 TT野生基因型个体为参照，CT基因型携带者发生肺癌的危险性显著低于TT基因型，CC基因型携带者发生肺癌的危险性亦显著下降，表明携带C变异基因型者患肺癌的危险性显著下降，且肺癌的发生风险与-2926C等位基因个数有显著的剂量效应关系。

3 总 结

肿瘤干细胞标志物Nanog和Musash1蛋白或者mRNA在癌症患者体内的检出率较高，且随着病理级别增高有升高趋势。在非小细胞肺癌发生机制中起重要作用，具有较高的诊断价值，是潜在的肺癌诊断标志物，Nanog的表达量与肺癌患者的预后有显著相关性，提示其可能是判断肺癌患者预后的一个良好指标。通过RNA干扰技术阻断Musashi1，可以显著抑制肺癌细胞的增殖，提示我们Musashi1有望成为一种治疗癌症的新靶点。

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Expression of Musashi1 and Nanog in non-small cell lung cancer.

ZONG Cheng-cheng,WANG Zu-yi.Department of Cardiothoracic Surgery,the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu 233000,Anhui,CHINA

Non-small cell lung cancer(NSCLC)is one of the most common malignant tumor,which has the highest incidence and mortality rate.Cancer-stem-cell theory believes that there are some cancer stem cells with unlimited proliferation and multi-differentiation potential,which are the root of the tumorigenesis,development,invasion,metastasis,drug resistance and relapse.Tumor stem cells have similar molecular signaling pathways and molecular markers as well as tissue stem cells.Nanog and Musashi1,as the recognized tumor stem cell markers,are involved in the occurrence,development and metastasis of tumor.In this paper,the latest development of Nanog and Musashi1 expression in non-small cell lung cancer tissues is systematically summarized.

Nanog;Musashi1;Tumor stem cells;Lung cancer;Diagnosis;Prognosis

R734.2

A

1003—6350（2016）09—1481—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.09.036

2015-07-25)

王祖义。E-mail：wangzuyi77@sina.com