胆囊癌发病机制与预后认识的研究进展

2021-11-12 02:31:43阿卜杜外力艾尔肯张雪彪牛伟亚
癌症进展 2021年2期

阿卜杜外力·艾尔肯,张雪彪,牛伟亚

1新疆医科大学研究生学院,乌鲁木齐 830011

2新疆维吾尔自治区儿童医院医院办,乌鲁木齐 830054

胆囊癌是胆道系统最常见的恶性肿瘤,占胆道肿瘤的80%~95%,目前,胆囊癌的发病率占消化系统恶性肿瘤的第6位。早期胆囊癌临床表现不明显,易发生远处转移且不易发现,发现时多已处于中晚期,失去了最佳的手术治疗时机,同时由于缺乏典型的临床表现易被一些良性病变所掩盖,多数患者在术中、术后才诊断为胆囊癌,称为意外胆囊癌,此时再采取相应的措施,可能出现第一次切除范围不够,需进行再次手术,给患者带来更多痛苦。探讨胆囊癌的病因、发病机制及预后,有助于对胆囊癌高发人群进行有效预防,对胆囊癌的早期诊断和治疗意义重大。

胆囊癌是环境和遗传等多种因素共同作用导致的恶性肿瘤。全球范围内,女性胆囊癌发病率是男性的2~3倍。此外,随着年龄增长,胆囊癌发病率也明显升高。60%已确诊的胆囊癌患者为65岁以上的老年人群。胆囊癌的发生发展还可能与胆石症、胆囊息肉、胆胰管合流异常等胆道系统良性病变密切相关,其发病的分子生物学机制正在被逐渐揭示。本文对胆囊癌病因、发病机制及胆囊癌相关基因进行了综述。

1 胆囊癌的病因基础及分子生物学调控机制

1.1 病因基础及危险因素

研究表明,约85%的胆囊癌患者合并胆囊结石。胆囊结石患者合并胆囊癌的风险是无胆囊结石患者的13.7倍。胆囊癌多发于胆囊颈部,并好发于合并结石时间10年以上的患者。胆囊癌的发病率与胆囊结石的大小和数目相关,结石直径为2.0~2.9 cm时,胆囊癌发生率比健康人群高2.4倍;若结石直径>3 cm,胆囊癌发病风险会增至10.1倍。研究表明,胆囊息肉直径>10 mm,或短期内息肉快速生长患者通常与胆囊癌有关。多数胆囊癌不是由息肉演变而来,但为降低胆囊癌的发生率,>10 mm的息肉建议切除胆囊。

胆囊癌患者常合并胆囊慢性炎症。一项Meta分析研究表明,环氧化酶(cydooxygenase,COX)可以被白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)和脂多糖等炎性因子的刺激,同时,COX是非甾体抗炎药类药物的作用靶点,服用阿司匹林可降低胆管癌的发生率。COX是胆管癌预后的预测指标,但其对胆囊癌的作用机制尚不明确。慢性胆囊炎常可引起胆囊钙化及胆囊壁上皮化生和不典型增生。研究认为,肠上皮化生是发生癌变的重要因素,与结肠癌一样,经历正常上皮化生或较不常见的增生阶段、不典型增生或上皮内瘤变阶段、原位癌,最后进展为侵袭性恶性肿瘤。

胆胰管合流异常是一种先天性消化系统畸形,胆囊癌患者的胆胰管合流异常发生率为17.2%。胆胰管合流异常是胆囊癌发病的主要原因之一,主要指主胰管和胆总管在十二指肠肠壁外汇合,这种汇合异常分为以下两种类型:①胰胆管合流异常,即胰管注入胆总管型。②胆胰管合流异常,即胆总管注入胰管型。上述两种异常反流是由结合部缺少Oddi括约肌造成,一般认为胰液反流并淤积于胆囊内,可诱发慢性胆囊炎及肠上皮化生,而肠上皮化生是癌前病变。一般情况下,胆管的静水压低于胰管,但胆胰管合流异常患者的胰酶和胆汁酸反流进入胆管,增加了继发感染、胆汁淤积、胰蛋白酶抑制因子减少及肠激酶刺激等因子作用下逐渐发展为肿瘤的风险。

1.2 分子生物学调控机制

肿瘤的发生是编码细胞增殖、分化、凋亡调控信号的基因及DNA损伤修复蛋白发生改变,导致细胞增殖调控失衡的结果。癌基因是基因组内正常存在的基因,其编码产物作为正常调控信号,可促进细胞的增殖和生长。癌基因突变是细胞恶性转化的重要原因,主要的基因家族包括大鼠肉瘤癌基因(rat sarcoma oncogene,RAS)、SRC、ERB、myc等。癌基因在致癌因素的作用下可发生突变,表达产物的质和量的变化、表达方式在时间及空间上的改变均有可能是细胞脱落正常的信号控制,获得不受控制的异常增殖能力而发生恶性转化。细胞癌基因在获得强启动子或增强子、染色体易位、点突变及基因扩增等方式活化,即正常的原癌基因转化为使细胞具有转化功能的癌基因的过程,原癌基因活化在肿瘤发生中发挥重要的作用。

肿瘤抑制基因是调节细胞增殖的基因,癌基因和肿瘤抑制基因相互制约,维持细胞增殖正负调节信号的相互稳定。癌基因的过度激活与抑癌基因的失活可导致肿瘤的发生,肿瘤抑制基因编码产物的功能主要包括诱导细胞分化及凋亡、保持基因组稳定性等。由此可见,肿瘤抑制基因能抑制细胞的恶性生长,胆囊癌相关的肿瘤抑制基因包括P53基因、P16基因、P21基因等。

1.2.1 RAS 基因 RAS基因家族包括Harvery鼠肉瘤病毒癌基因(V-ha-ras harvey rat sarcoma viral oncogene homolog,HRAS)、Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)、神经母细胞瘤癌基因(neuroblastoma ras viral oncogene homolog,NRAS)等家族型,其激活方式以点突变为主。胆囊癌中RAS基因突变是位于第12、13和61密码子转化为活跃的致癌基因。第12密码子的突变多指CpG位点的GC突变为AT,可能与肿瘤发生机制有关。KRAS基因突变激活MAP激酶通路中的迅速加速纤维肉瘤(rapidly accelerated fibrosarcoma,RAF)-丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)-细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)结构。P21蛋白是KRAS基因编码产物,可与GTP结合,参与细胞分化及信息传递途径。

1.2.2 myc 基因 myc是多功能的转录因子,可调控细胞的生长、增殖和凋亡等生物功能。c-myc基因编码为p62蛋白,定位于8号染色体,属于myc家族成员。p62与DNA链上调节基因结合发挥其转录调节因子活性。myc选择性地参与基因的扩增,促进细胞的生长和增殖,可能与胆囊癌的发生、转移有关。

1.2.3 HER 基因家族 HER基因家族包括HER1、ERBB2和ERBB3,其在胆囊癌中的阳性率分别为3.9%、10.0%~16.0%和12.0%。ERBB2基因位于人染色体17q21上,编码结构和功能与表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)相似的跨膜糖蛋白,具有与细胞转化有关的酪氨酸激酶的活性,其阳性表达提示胆囊癌预后较差。

1.2.4 B细胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)基因 Bcl-2基因是18号染色体上的肿瘤抑制基因,是细胞凋亡通路的关键调控成分,对肿瘤发生发展发挥重要作用。研究发现,Bcl-2基因在慢性淋巴细胞白血病患者中高表达,此外与结直肠癌、肝细胞癌的转移和侵袭有关。研究发现,不同组织病理学分级胆囊癌患者Bcl-2基因表达情况比较,差异有统计学意义(P<0.05),Bcl-2基因表达率与胆囊癌的分化程度呈正相关,可能与抑制胆囊病变组织中细胞凋亡的机制有关。

1.2.5 p53基因 p53是肿瘤抑制基因,定位于17号染色体,可通过调节细胞生长、诱导损伤DNA及细胞凋亡而抑制肿瘤的发生。研究表明,p53在胆道肿瘤中的阳性表达率较高,其检测有助于胆道肿瘤的诊断。p53功能缺失可能引起基因的不稳定而导致肿瘤。p53的表达与胆囊癌的淋巴结转移有关,提示p53在胆囊癌的发生、发展中发挥重要作用。

1.2.6 survivin基因 survivin称为杆状病毒凋亡抑制蛋白5(baculoviral inhibitor of apoptosis repeatcontaining 5,BIRC5)是调控细胞凋亡的抑制蛋白,在与有丝分裂纺锤体的协同作用下,调节染色体和细胞的分裂。SVV主要通过caspase依赖和非依赖两条途径来发挥抗凋亡作用,SVV表达与胆囊癌的分化程度负相关。

1.2.7 p16基因 p16属于INK4家族的肿瘤抑制基因,位于染色体9p21上,编码p16蛋白。p16在细胞周期中,负调控pRb-E2F通路。在细胞周期的G和G阶段,pRb可发生磷酸化并与E2F转录因子结合,阻断E2F转录因子跟启动子的相互作用,从而抑制细胞周期从G期进入S期。p16基因突变的形式包括点突变、纯合性丢失和启动子甲基化等,以启动子甲基化最为常见。p16基因突变在晚期胆囊癌细胞中较明显,可能与肿瘤进展有关。

1.2.8 nm23基因 nm23是转移抑制相关基因,定位于染色体17q21.3上,编码一条包含177个氨基酸的多肽链,包括nm23H1B和nm23H1A两个亚基。nm23基因通过生长因子受体信号通路,调控肿瘤细胞的侵袭、分化和转移过程。卵巢癌中,nm23-H1低表达与淋巴结转移有关,在黑色素瘤、乳腺癌、直肠癌和胃癌中,nm23低表达与肿瘤细胞侵袭相关。nm23基因在淋巴结转移的胆囊癌组织中的表达率明显低于对照组,提示nm23与胆囊癌转移呈负相关。

1.2.9 KAI1基因 KAI1基因是一种肿瘤转移抑制基因,属于TM4SF基因家族。TM4SF表达的细胞外基质和细胞间的特殊蛋白在肿瘤细胞转移和侵袭过程中发挥重要的作用。研究表明,KAI1基因在胆囊癌中表达的OR值明显低于正常癌旁组织,KAI1的表达与临床分期呈负相关,与组织病理分级呈正相关。表明KAI1基因表达缺失可能是胆囊癌发生、进展和转移的重要因素。

2 胆囊癌患者的预后

胆囊癌作为胆道系统最常见的恶行肿瘤之一,虽然手术切除是目前最有效的治疗方法,但胆囊癌患者的预后仍然不理想(I期患者的5年总生存率为50%,Ⅳ期患者的5年生存率为3%)。胆囊癌患者的预后与其病理类型、Nevin分期、分化程度、肿瘤部位、肿瘤标志物、手术切除方式、转移情况、治疗方法、术前黄疸情况、某些基因的表达情况等有关。肿瘤临床分期是预测胆囊癌患者生存情况的最重要因素:T、T、T、T期胆囊癌患者的5年生存率分别为85.9%、56.1%、19.2%、14.1%;I、Ⅱa、Ⅲa、Ⅲb、Ⅳa、Ⅳb期胆囊癌患者的5年生存率分别为62.5%、50.2%、25.7%、22.1%、15.7%、6.7%。胆囊癌早期,若进行分期调整治疗,5年生存率可达75.0%。T、T及T期胆囊癌患者的淋巴结阳性率分别为15.7%、46.0%及75.0%,因此,T期胆囊癌患者切除胆囊并进行淋巴结清扫是影响患者预后的重要因素。肿瘤在胆囊中所处位置是影响胆囊癌患者预后的独立危险因素(P<0.05)。研究显示,胆囊癌患者术前出现黄疸,表明肿瘤已经进展至晚期,患者的预后较差。胆囊颈解剖学结构复杂,肿瘤细胞易侵犯邻近胆管、十二指肠、肝脏及血管,增加了手术的难度,降低了根治性切除的机会。

2.1 胆囊癌血清肿瘤标志物

胆囊癌相关的肿瘤标志物包括癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖类抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)、糖类抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)等。上述血清肿瘤标志物水平升高有助于胆囊癌的诊断,但早期癌变可能升高不明显,若合并其他消化道疾病及某些肿瘤时,肿瘤标志物检验结果会出现假阳性。CEA是一种蛋白质多糖复合物,其水平升高提示可能存在胃肠道、胰腺和胆道肿瘤,但对胆道肿瘤的诊断灵敏度和特异度较差。CA19-9是一种黏液蛋白,在胰腺癌、胃癌等消化道肿瘤患者中明显升高,研究发现,CA19-9还可以预测胆囊癌术后患者的病情变化,即胆囊癌术后患者预后的灵敏度、特异度分别为88.15%、92.00%。研究表明,术前CEA和CA19-9水平均在正常范围,表明术后患者预后良好,中位生存期27个月,OR值为86%;术前CEA和CA19-9水平均升高表明患者的预后较差。术前CEA和CA19-9水平同时升高是影响胆囊癌患者总生存的独立危险因素。有研究检测171例患者的术前血清CA125水平发现,胆囊癌患者淋巴结转移情况与术前血清CA125水平密切相关,淋巴结转移时,CA125水平和阳性表达率明显升高,表明血清CA125水平升高是胆囊癌患者预后的独立危险因素。术前CA125水平升高的患者,术后生存率低,反之亦然。

2.2 survivin基因

survivin基因的表达对胆囊癌患者的预后评估有重要作用。survivin过表达也与多种实体瘤的治疗抵抗和不良预后相关。survivin基因受β-catenin/转录因子类似物(transcription factor-like factor,TCF-LF)、缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、转录因子特异性蛋白 1(transcription specificity protein 1,SP1)、信号转导及转录激活因子3(signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)等转录因子的调控,并受p53、Rb、磷酸酶张力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)等肿瘤抑制基因的负调控。

2.3 TASP1蛋白

研究发现,苏氨酸天冬氨酸酶1(threonine aspartase 1,TASP1)在胆囊癌组织中的过表达与患者的不良预后有关。胆囊癌组织中TASP1蛋白表达阳性率高于正常癌旁组织。Sung等研究发现,胆囊癌患者的预后与患者免疫组化显示的FAM83H和ZNF16表达呈正相关,细胞核内的FAM83H表达是胆囊癌患者预后不良的独立危险因素。

3 小结与展望

胆囊癌的发生发展是基因、环境等多种因素综合作用的结果。通过对胆囊癌病因、发病机制及预后的研究,了解其病因、发病机制及影响预后的因素,有助于筛查胆囊癌高危人群。此外,对胆囊癌的早期预防、诊断和治疗,尤其是随着分子生物学技术的发生发展,基因载体构建技术和靶向治疗技术等新技术为胆囊癌的治疗带来了新希望。同时,对各种胆囊疾病和癌前病变进行早期诊断、治疗及随访,可有效预防胆囊癌的发生,对改善患者的预后、提高生存率及生活质量,有一定临床意义。