恶性黑色素瘤预后相关的分子标志物研究进展

2016-04-05 21:31张兴露
实用医院临床杂志 2016年2期
关键词:黑素瘤黑色素瘤生存期

张兴露,李 灵

(1.四川医科大学,四川 泸州 646000;2.四川省医学科学院·四川省人民医院皮肤病性病研究所,四川 成都 610000)

△ 通讯作者

恶性黑色素瘤预后相关的分子标志物研究进展

张兴露1,李 灵2△

(1.四川医科大学,四川 泸州 646000;2.四川省医学科学院·四川省人民医院皮肤病性病研究所,四川 成都 610000)

恶性黑色素瘤(malignant melanoma,MM)是一种由于基因激活或者突变诱导的表皮黑素细胞的肿瘤,是遗传、体质和环境因素之间相互作用的结果。MM具有高度侵袭性,是一种最具威胁性的皮肤肿瘤。该病在全球各地的发病率目前呈逐年递增趋势,是皮肤肿瘤中导致死亡的主要原因。虽然分子水平的改变已被认为是判断其进展的潜在生物标志物,但只有极少数与预后相关的生物标志物被验证。本文就近年来与MM预后有关的组织学和血清学分子标志物的研究进展进行综述,为MM的临床治疗以及预后判断提供一定思路。

分子标志物;预后;恶性黑色素瘤

恶性黑色素瘤(malignant melanoma,MM)是一类起源于神经脊黑色素细胞的恶性肿瘤。在皮肤肿瘤中,MM的侵袭性和致命性最高。我国是MM的低发国家,但近年来该病在我国成倍增长,每年新发病例约2万例[1]。长期以来,判断该肿瘤预后的标准手段一般为组织学评估,但因受到医师的诊断水平和其他一些主观因素的影响,对肿瘤级别的判断易产生分歧,且在某些情况下组织学分级并不能全面反映MM的生物学行为。因此,本文从正相关和负相关两个方面综述了近年来具有代表性的能反映MM预后的组织学和血清学的客观指标。

1 与MM预后呈正相关的指标

1.1 S100B S100蛋白是钙离子结合蛋白中最大的超家族。该家族目前至少有25位成员,多由位于1q21染色体附近的基因编码而成,该区域染色体稳定性差,易发生染色体重排,易引起S100基因表达失控。

S100已被明确认为是黑色素瘤的诊断性标志物[2],而在其预后方面,研究最多的是S100B。相关研究认为[3~5],超过80%的MM患者S100B呈现过表达,高表达的S100B提示着肿瘤的复发转移,而S100B水平与MM分期成正相关,在IV期患者中最高,但其对淋巴结微转移特异性较低;S100B对MM的早期远处转移十分敏感,且S100B升高时间多早于临床症状5~23周;S100B也与患者平均中位生存期呈正相关,S100B高水平患者较正常水平患者的生存期明显缩短,患者死亡风险明显增加;在转移性黑素瘤中,S100B水平可以作为患者生存率评估的重要因素,并优于乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH);同时,S100B水平与患者治疗反应呈负相关。Egberts等[3,4]认为S100B是MM最佳的独立预后因素。

临床上可应用血清学和免疫组化两种方法检测S100B的表达。S100B血清学水平≥0.12 μg/L时,提示患者可能出现肿瘤远处转移,平均无病生存期为51.6月,平均总生存期为63.2月;S100B免疫组化水平高于0.2 g/dl时则同样提示患者预后不良[5]。

1.2 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) VEGF也称血管渗透因子,可由正常细胞及肿瘤细胞产生和分泌。VEGF家族主要有4个成员。其中VEGF-A可以诱导血管生成,促进肿瘤细胞迁移,而VEGF-C可诱导多种肿瘤淋巴管的增生,抑制细胞的凋亡。多种肿瘤细胞高表达VEGF,并且其表达水平与肿瘤侵袭转移呈正相关。

研究发现[6],32%~42%的原发性MM表达VEGF,转移性MM中VEGF的表达率则高达91%,而痣细胞痣、非典型复合痣等则未见其表达。VEGF被认为可以促进MM的血管形成、侵袭和转移,是MM增殖、浸润、运动和肿瘤新生血管形成的主要标志物之一。VEGF在MM中的表达除了与肿瘤周围淋巴管的增加和前哨淋巴结的转移密切相关之外,也与MM生存期和预后有关。VEGF表达越高,MM 浸润性越强,越容易发生转移,5年生存率越短,患者预后也越差[7,8]。Simonetti等[8]认为,VEGF可以作为MM的一个重要预后因素。

临床可用免疫组化方法检测肿瘤组织VEGF的表达量。当≥40%的肿瘤细胞表达VEGF时认为是高表达状态,反之则是低表达;而当VEGF呈高表达时提示患者预后不良,可能出现了淋巴结和远处转移,患者五年生存率为15%[8]。

1.3 胰岛素生长因子-1受体(the insulin-like growth factor 1 receptor,IGF-1R) IGF-1R是胰岛素样生长因子家族蛋白系统中的受体之一,它与肿瘤的发生、发展、浸润、转移等有关,其编码基因位于染色体15q25-26。IGF-1R在多种肿瘤组织细胞内过表达,IGF-1R及其配体表达越高,患者的预后越差。

研究认为[9],IGF-1可以促进MM细胞的增殖、侵袭和转移,而IGF-1R高表达患者出现临床治疗抵抗、远处转移和死亡的风险均明显增加,同时IGF-1R对于MM的预后有效性强于肿瘤直径。Park[10]认为IGF-1R可以作为MM的预后不良标志。

临床可用免疫组化方法检测肿瘤组织中IGF-1R的表达情况。按照肿瘤细胞表达IGF-1R的数量将表达情况分为四类:无肿瘤细胞表达IGF-1R时为阴性表达,低于10%的细胞表达该受体时为低表达,10%到20%则是中等表达,超过50%的则可认为IGF-1R高表达。IGF-1R阴性表达者五年生存率为90%,低表达者为70%,中等表达和高表达患者五年生存率则为60%和55%[10]。

1.4 Wnt-5a Wnt蛋白家族是一类分泌型的糖蛋白。目前为止,Wnt蛋白家族包括19个家族成员,Wnt-5a属于其中之一。Wnt-5a基因存在于3P14.2-P21.1染色体上,该基因参与生长和分化过程中细胞间的信号传递。异常的Wnt信号转导成为了一些癌症、炎症性疾病的发病的重要机制。但是在不同的恶性肿瘤中,Wnt-5a具有肿瘤启动和肿瘤抑制两种截然不同的作用。例如:在MM中能够增强肿瘤细胞的运动性和侵袭性,在肺癌、胃癌、结肠癌等中又已看到Wnt-5a基因表达上调[11]。这可能与Wnt-5a既能抑制又能激活Wnt/β-catenin通路有关。

而在黑素瘤的相关研究中认为,Wnt-5a基因是评价黑素瘤侵袭能力的重要指标,它是黑素瘤细胞生存、生长所必须的蛋白。研究发现,Wnt-5a通过Wnt/Ca2+通路促进黑素瘤细胞的增殖、侵袭和转移[12],它还可以通过PI13K/AKT通路增强黑素瘤细胞的增殖和抗凋亡能力[13]。此外,Wnt-5a可以诱导血管生成相关因子和免疫抑制因子的释放,增强黑色素瘤的侵袭转移能力[14]。Elin等[14~18]认为,Wnt-5a的高表达提示黑素瘤侵袭性的增加、远处转移的出现以及不良的预后。可以用免疫组化及RT-PCR方法检测病变组织内Wnt-5a的表达情况,但目前尚缺乏大量临床的研究以确定Wnt-5a预后的有效性。

1.5 乳酸脱氢酶(lacate dehydrogenase,LDH) LDH是糖酵解途径中的一种重要酶,其广泛存在于人体各组织中。早有研究报道提出,恶性肿瘤组织的糖酵解明显高于正常组织,参与酵解的LDH活性也增高,因而癌症患者血清中酶活性也随之升高。研究认为[19],LDH能影响肿瘤的生长和浸润能力,LDH血清水平与多种肿瘤的负荷和预后有关。2001年,LDH作为MM的预后因素被写入美国癌症联合委员会。最近,在德国癌症协会对672例黑色素瘤患者的回顾性队列研究中[20],认为LDH可以作为MM患者一项独立的预后因素。研究发现[21,22],MM患者LDH血清水平普遍偏高;LDH预测MM复发敏感性为72.1%,特异性为97%。

临床上,血清LDH水平检测方法简便易行,但其易受多种因素的影响。当排除饮酒、肝功能不全、多种传染病等疾病后,MM患者血清LDH水平持续高于250 U/L时提示患者预后不良,可能出现了肿瘤的复发转移,患者的平均无病生存期为34.6月,平均中位生存时间是10个月,平均总生存期为35.8月,平均5年生存率则是26%;而LDH水平正常的患者平均中位生存时间为44月,平均5年生存率为38%[21]。

1.6 黑色素瘤抑制蛋白(melanoma inhibitory activity,MIA) MIA是一种自分泌性肿瘤生长抑制因子,它是一种新的粘附调节蛋白,可以调节细胞的粘附,其基因定位于染色体19q13.32~13.33。MIA可以表达于皮肤黑色素瘤细胞、软骨细胞和部分晚期肺癌患者,其特异性较高。

MIA可以特异性抑制黑色素瘤细胞粘附于纤维连接蛋白和层粘连蛋白,从而调节黑色素瘤细胞从细胞外基质脱落,进而影响肿瘤细胞的转移。相关研究发现[23~25],MM患者血清MIA水平普遍高表达,且MIA高表达概率与MM分期呈正相关,约10%的I、II期MM患者血清学显示MIA升高,81%的III期MM患者出现MIA升高,而IV患者则是97%;同时,MIA的过表达提示了MM的淋巴结转移以及预后不良,且MIA和S100B的预后价值高于LDH。Sandru等[24]研究发现MIA血清学水平低于正常值的患者4年无病生存率为93.3%,而MIA高表达的患者4年无病生存率则为38.9%;Sandru认为MIA可以作为MM的独立预后因素。临床可应用血清学方法检测MIA的表达。当患者血清MIA水平高于9.4 ng/ml时提示患者可能出现淋巴结或远处转移,平均五年无病生存期为28.8月,平均总生存期为34.8月[24]。

1.7 其他 除上述的分子标志物外,仍有其他由来已久的具有代表性的与黑素瘤呈正相关的预后标志物,比如HMB45和基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)。用免疫组化方法检测HMB45表达量时,小于90%的肿瘤细胞呈阳性表达时患者5年生存率为56.2月,大于90%时则为41.3月。同样用免疫组化方法检测MMP-2时,超过20%的细胞呈阳性表达时则认为是高表达状态,相比低表达患者10年生存率79%,高表达者则为51%[26,27]。除此以外,Ki-67、波形蛋白等均与黑素瘤预后呈正相关。

2 与MM预后呈负相关的指标

2.1 抑癌基因-人类相关转录因子3(human runt-related transcription factor 3,RUNX3) RUNX3蛋白是由位于人染色体1p36.1的RUNX3基因编码的蛋白产物。RUNX3蛋白是转录生长因子β信号转导通路下游的一个转录因子,转录生长因子β是许多细胞生长的有效抑制因子,该信号转导通路的紊乱可导致多种肿瘤的发生,与多种肿瘤的预后相关。

研究发现[28,29],在原发性黑素瘤和转移性黑素瘤中RUNX3的阳性表达率为33%和24%,较正常皮肤及交界痣组织中的90%和85%显著减少,提示RUNX3蛋白水平可能为 MM 的诊断及预后提供理论依据;同时,RUNX3的失表达提示原位黑素瘤及转移性黑素瘤的患者5年生存预后差。Zhang等[29]认为RUNX3可作为恶性黑素瘤预后的独立因素。

临床可用免疫组化方法检测病变组织,当≥5%的肿瘤细胞表达RUNX3时视为阳性表达,反之则为阴性表达;当黑素瘤组织中RUNX3表达阴性时提示患者预后不良,原发性黑素瘤患者5年生存率为60%,转移性黑素瘤患者为20%,黑素瘤患者总体5年生存率则为50%[29]。

2.2 其他抑癌基因 p16和组织多肽特异性抗原等也与黑素瘤的预后呈负相关,两者均可应用免疫组化方法检测。p16蛋白失表达或低表达者五年生存率为51%,中、强度表达者则为77%;51%~100%的肿瘤细胞表达组织多肽特异性抗原时患者预后良好,而染色率为6%~50%时预后最差[26,30]。

综上所述,尽管还未有大规模的临床实验用以证明这些标志物的临床效用,但其预后价值仍具有可观的发展前景。同时,MM预后标志物的研究可以为临床患者的个体化管理提供指导,为临床治提供新的治疗思路和治疗靶点。

[1] GDGS黑色素瘤专家委员会.中国黑色素瘤诊治指南(2011年版)[J].临床肿瘤学杂志,2012,17(2):159-171.

[2] Ordonez NG,et al.Value of melanocytic-associated immunohistochemical markers in the diagnosis of malignant melanoma:a review and update [J].Hum Pathol,2014,45(2):191-205.

[3] Egberts F,Momkvist A,Egberts JH,et al.Serum s100b and ldh are not useful in predicting the sentinel node status in melanoma patients[J].Anticancer Res,2010,30(5):1799-1805.

[4] Wevers KP,Kruijff S,Speijers MJ,et al.S-100b:a stronger prognostic biomarker than ldh in stage iiib-c melanoma [J].Ann SurgOncol,2013,20(8):2772-2779.

[5] Essler M,Link A,Belloni B,et al.Prognostic value of [18f]-fluoro-deoxy-glucose pet/ct,s100 or mia for assessment of cancer-associated mortality in patients with high risk melanoma[J].PLoS One,2011,6(9):24632.

[6] Ni CS,Sun BC,Dong XY,et al.Promoting melanoma growth and metastasis by enhancing vegfexpression [J].Contemp Oncol (Pozn),2012,16(6):526-531.

[7] Koch KR,Refaian N,Hos D,et al.Autocrine impact of VEGF-A on uveal melanoma cells[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2014,55(4):2697-2704.

[8] Simonetti O,Lucarini G,Rubini C,et al.Clinical and prognostic significance of survivin,AKT and VEGF in primary mucosal oral melanoma[J].Anticancer Res,2015,35(4):2113-2120.

[9] Santonocito C,Paradisi A,Capizzi R,et al.Insulin-like growth factor i (ca)repeats are associated with higher melanoma’s breslow index but not associated with the presence of the melanoma.a pilot study[J].ClinChim Acta,2008,390(2):104-109.

[10]Park SL,Setiawan VW,Kanetsky PA,et al.Serum insulin-like growth factor-i and insulin-like growth factor binding protein-3 levels with risk of malignant melanoma[J].Cancer Causes Control,2011,22(9):1267-1267.

[11]Ramiro Malgor,Seth Crouser,Danielle Greco,et al.Correlation of Wnt5a expression with histopathological grade/stage in urothelial carcinoma of the bladder [J].Diagnostic Pathology,2013,8(15):139.

[12]Prasad CP,ChaurasiyaSK,AxelssonL,et al.WNT-5A triggers Cdc42 activation leading to an ERK1/2 dependent decrease in MMP9 activity and invasive migration of breast cancer cells[J].Mol Oncol,2013,7(5):870-883.

[13]Davies MA.The role of the PI3K-AKT pathway in melanoma[J].Cancer J Sudbury Mass,2012,18(2):142-147.

[14]Ekstrom EJ,Bergenfelz C,Von Bulow V,et al.WNT5A induces release of exosomes containing pro-angiogenic and immunosuppressive factors from malignant melanoma cells[J].Mol Cancer,2014,13(26):88.

[15]Anastas JN,Kulikauskas RM,Tamir T,et al.WNT5A enhances resistance of melanoma cells to targeted BRAF inhibitors[J].J Clin Invest,2014,124(7):2877-2890.

[16]Linnskog R,Jonsson G,Axelsson L,et al.Interleukin-6 drives melanoma cell motility through p38 alpha-MAPK-dependent up-regulation of WNT5 A expression[J].Mol Oncol,2014,8(8):1365-1378.

[17]Camilli TC,Xu M,O′Connell MP,et al.Loss of klotho during melanoma progression leads to increased filamin cleavage,increased wnt5 a expression,and enhanced melanoma cell motility[J].Pigment Cell Melanoma Res,2011,24(1):175-186.

[18]Webster MR,Xu M,Kinzler KA,et al.Wnt5A promotes an adaptive,senescent-like stress response,while continuing to drive invasion in melanoma cells[J].Pigment Cell Melanoma Res,2015,28(2):184-195.

[19]GrayMR,del Campo SM,Zhang X,et al.Metastatic melanoma:lactate dehydrogenase levels and CT imaging findings of tumor devascularization allow accurate prediction of survival in patients treated with bevacizumab[J].Radiology,2014,270(2):425-434.

[20]Eigentler TK,Figl A,Krex D,et al.Number of metastases,serum lactate dehydrogenase level,and type of treatment are prognostic factors in patients with brain metastases of malignant melanoma[J].Cancer,2011,117(8):1697-1703.

[21]Minor DR,Moore D,Kim C,et al.Prognostic factors in metastatic melanoma patients treated with biochemotherapy and maintenance immunotherapy [J].Oncologist,2009,14(10):995-1002.

[22]Partl R,Fastner G,Kaiser J,et al.KPS/LDH index:a simple tool for identifying patients with metastatic melanoma who are unlikely to benefit from palliative whole brain radiotherapy [J].Support Care Cancer,2016,24(2):523-528.

[23]Henry L,Fabre C,Guiraud I,et al.Clinical use of p-proteasome in discriminating metastatic melanoma patients:comparative study with ldh,mia and s100b protein [J].Int J Cancer,2013,133(1):142-148.

[24]Sandru A,Panaitescu E,Voinea S,et al.Prognostic value of melanoma inhibitory activity protein in localized cutaneous malignant melanoma[J].J Skin Cancer,2014,22(6):843214.

[25]Diaz-Lagares A,Alegre E,Arroyo A,et al.Evaluation of multiple serum markers in advanced melanoma [J].TumourBiol,2011,32(6):1155-1161.

[26]Abbas O,Miller DD,Bhawan J,et al.Cutaneous malignant melanoma:update on diagnostic and prognostic biomarkers [J].Am J Dermatopathol,2014,36(5):363-379.

[27]Vaisanen AH,Kallioinen M,Turpeenniemi-Hujanen T,et al.Comparison of the prognostic value of matrix metalloproteinases 2 and 9 in cutaneous melanoma [J].Hum Pathol,2008,39(3):377-385.

[28]Kitago M,Martinez SR,Nakamura T,et al.Regulation of runx3 tumor suppressor gene expression in cutaneous melanoma [J].Clin Cancer Res,2009,15(9):2988-2994.

[29]Zhang Z,Chen G,Cheng Y,et al.Prognostic significance of runx3 expression in human melanoma[J].Cancer,2011,117(12):2719-2727.

[30]Tanaka R,Koyanagi K,Narita N,et al.Prognostic molecular biomarkers for cutaneous malignant melanoma[J].J Surg Oncol,2011,104(4):438-446.

Molecular markers associated with the prognosis of malignant melanoma

ZHANG Xing-lu1,LI Ling2

R739.5

B

1672-6170(2016)02-0152-04

2015-11-25;

2016-01-06)

猜你喜欢
黑素瘤黑色素瘤生存期
儿童黑素瘤诊断进展
原发性食管恶性黑色素瘤1例并文献复习
鼻咽癌患者长期生存期的危险因素分析
TGF-β1在黑色素瘤血清中的异常表达及其对肿瘤细胞凋亡的影响
胃癌术后患者营养状况及生存期对生存质量的影响
颅内黑色素瘤的研究进展
术中淋巴结清扫个数对胃癌3年总生存期的影响
左拇指巨大黑色素瘤1例
黑素瘤前哨淋巴结活检与淋巴结观察的最终对照研究报告
息肉样黑素瘤一例