譚俞佳 綜述,江青山 審校(南華大學附屬第一醫(yī)院耳鼻喉科,湖南 衡陽 421001)
鼻咽癌(carcinoma of nasopharynx,NPC)是國內(nèi)高發(fā)腫瘤之一,從流行病學調(diào)查資料顯示,廣東、廣西、湖南、福建、江西為世界鼻咽癌高發(fā)區(qū);男性發(fā)病率約為女性的2~3倍,40~50歲是高發(fā)年齡組。鼻咽癌98%屬低分化鱗狀細胞癌,首選放射治療,放療5年生存率為50%左右[1],局部復發(fā)與遠處轉(zhuǎn)移是主要死亡原因[2],約60%的患者在確診鼻咽癌時已發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,導致治療的失敗。腫瘤的浸潤、轉(zhuǎn)移是連續(xù)而又復雜的過程,隨著人類基因組計劃的完成,吸引了眾多的研究者從基因組學和蛋白質(zhì)組學方面突破對鼻咽癌的傳統(tǒng)認識,探索鼻咽癌轉(zhuǎn)移的相關分子及其機制,從而改變治療方式。
CD44基因位于人類11號染色體短臂(11p13),其編碼產(chǎn)生的單鏈糖蛋白是一種重要的細胞粘附分子,在多種生理及病理進程中均發(fā)揮作用。免疫學研究發(fā)現(xiàn),CD44信號通路的激活會使細胞的形態(tài)發(fā)生變化,如出現(xiàn)偽足、使細胞運動能力增強等。近年來研究發(fā)現(xiàn)其與惡性腫瘤細胞的浸潤與轉(zhuǎn)移關系密切[3]。CD44在鼻咽癌組織中表達已得到證實。
王爽等[4]發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞中CD44的表達明顯高于低轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞;利用帶有CD44基因的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染低轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞,發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)移能力明顯增強,進一步發(fā)現(xiàn)其間質(zhì)標志物基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的表達明顯增高,表明CD44與鼻咽癌轉(zhuǎn)移關系密切,且通過調(diào)控上皮細胞間質(zhì)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)進程影響鼻咽癌細胞的轉(zhuǎn)移能力。因此,臨床上檢測CD44的表達,可以預測鼻咽癌細胞轉(zhuǎn)移能力,從而預測患者的預后情況;通過靶向抑制CD44,可以抑制EMT的進程,從而降低鼻咽癌的轉(zhuǎn)移率,提高5年生存率。
EZH2位于人染色體7q35,與胚胎發(fā)育、細胞分化、腫瘤干細胞的自我更新及多種惡性腫瘤的發(fā)病密切相關。其編碼的蛋白可通過催化DNA甲基化來阻止轉(zhuǎn)錄子與啟動子區(qū)結(jié)合,導致基因的沉默。多項研究表明其高表達可以促進癌細胞的浸潤和轉(zhuǎn)移。比較基因雜交技術(comparative genomic hybridization,CGH)證實此染色體區(qū)帶可能存在與鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關的基因。
梁碧君等[5]收集臨床標本發(fā)現(xiàn)鼻咽癌組織中EZH2表達明顯高于炎性組織;在細胞實驗中發(fā)現(xiàn)具有高轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞中EZH2表達明顯高于低轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞;臨床隨訪資料分析發(fā)現(xiàn)高表達EZH2蛋白的鼻咽癌患者5年生存率明顯低于低表達者。進一步實驗證實EZH2的沉默使鼻咽癌細胞轉(zhuǎn)移能力減弱,且上皮標志物的表達增高、間質(zhì)標志物表達降低;而高表達則明顯促進鼻咽癌細胞的轉(zhuǎn)移,且上皮間質(zhì)標志物的表達呈現(xiàn)相反的結(jié)果,表明EZH2可通過調(diào)控EMT來影響鼻咽癌的轉(zhuǎn)移。因此,臨床上也可將EZH2作為預測鼻咽癌患者預后情況的指標。且抑制EZH2可降低鼻咽癌的轉(zhuǎn)移率。
THY1基因也稱白細胞分化抗原CD90,位于人染色體11q22~23區(qū)域,該區(qū)域與鼻咽癌密切相關。THY1編碼的蛋白質(zhì)屬于免疫球蛋白超家族中的一員,是一種高度糖基化的細胞表面糖蛋白。THY1與機體免疫反應、細胞增殖、分化、細胞因子釋放、血管生成及凋亡等細胞功能有重要關聯(lián)。
Lung等[6]發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌組織及細胞中THY1的表達明顯低于正常組織與細胞,且THY1表達的缺失可能與其啟動子高度甲基化有關。具有高轉(zhuǎn)移特性的鼻咽癌細胞在轉(zhuǎn)染THY1基因后,呈現(xiàn)出生長速度減慢及轉(zhuǎn)移率降低的特點,表明THY1基因能夠抑制鼻咽癌細胞的生長及轉(zhuǎn)移,可作為鼻咽癌的一個候選抑癌基因。
鼻咽癌相關基因6(nasopharyngeal carcinoma associated gene 6,NGX6)是新的轉(zhuǎn)移相關抑癌基因,可抑制腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力[7]。目前研究已證實NGX6基因的表達可抑制鼻咽癌的增殖,侵襲和轉(zhuǎn)移能力,其機制可能是通過調(diào)節(jié)多種腫瘤相關基因的表達,引起信號轉(zhuǎn)導通路分子改變,在調(diào)控腫瘤細胞周期,腫瘤細胞粘附遷移及腫瘤血管生成等環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。
吳靜嫻等[8]發(fā)現(xiàn)在非轉(zhuǎn)移鼻咽癌組織中NGX6表達高于轉(zhuǎn)移鼻咽癌組織,其蛋白陽性表達率隨T分期、N分期的增高呈下降趨勢;NGX6蛋白的表達與鼻咽癌組織微淋巴管密度呈負相關性,由此推測NGX6抑制鼻咽癌組織淋巴管的生成而抑制其侵襲轉(zhuǎn)移。隨著抑癌基因NGX6在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展,侵襲及轉(zhuǎn)移中作用機制的逐步明確,NGX6蛋白的檢測可能在輔助鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的風險預測和預后判斷方面發(fā)揮作用,并可能成為鼻咽癌基因治療中新的重要靶點。
潛伏性膜蛋白1(latent membrane protein 1,LMP1)是EB病毒基因組中發(fā)現(xiàn)的第一個能改變細胞形態(tài)的癌基因,與鼻咽癌的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關。LMP1的基因位于EB病毒基因組U5-TR區(qū)的BNLF-1基因,由386個氨基酸殘基組成的跨膜蛋白[9]。
LMP1是EB病毒編碼的主要致瘤蛋白,其陽性表達是誘導鼻咽癌侵襲轉(zhuǎn)移的重要因素。李剛等[10]發(fā)現(xiàn)抑制LMP1的表達,則鼻咽癌細胞的增殖、轉(zhuǎn)移能力減弱。Wang等[11]發(fā)現(xiàn)LMP1可通過激活MEK/ERK1/2和JAK3信號傳導通路,活化STAT3結(jié)合位點,上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子的表達和分泌,為瘤細胞轉(zhuǎn)移提供血管基礎。還可通過激活JAK/STAT、AP-1、NF-κB、PI-PLC-PKC等多條細胞內(nèi)信號傳導通路,促進鼻咽癌細胞的EMT進程,賦予鼻咽癌細胞高侵襲高轉(zhuǎn)移能力;Liu等[12]則發(fā)現(xiàn)LMP1可上調(diào)鼻咽癌細胞MMP9的活性,促進EMT進程;阻斷轉(zhuǎn)錄因子e-Jun和Ets1的表達,LMP1對MMP9活性的誘導降低,表明了e-Jun和Ets1調(diào)控鼻咽癌MMP9的表達。申志華等[13]研究認為EBV-LMP1可通過上調(diào)Ezrin的表達來介導對鼻咽癌轉(zhuǎn)移能力的影響,Ezrin蛋白可通過與CD44分子、E-鈣粘素、整合素等細胞表面分子形成復合體,調(diào)節(jié)細胞粘附,參與腫瘤細胞信號轉(zhuǎn)導。
血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是血管內(nèi)皮細胞特異性肝素結(jié)合生長因子,是目前已知的作用最強、特異性最高的促血管生成因子。腫瘤轉(zhuǎn)移與其誘導血管增生的能力關系密。腫瘤血管增生一方面促進了腫瘤組織生長,另一方面為腫瘤細胞轉(zhuǎn)移提供了重要通路。已有研究顯示VEGF與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療及預后關系密切。
姜武忠等[14]發(fā)現(xiàn)VEGF在鼻咽癌組織中的表達率高于炎性及正常鼻咽上皮組織;頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的鼻咽癌組織中表達高于未轉(zhuǎn)移組織;晚期鼻咽癌組織中表達顯著高于早期鼻咽癌組織,表明VEGF的高表達與鼻咽癌的浸潤發(fā)展及轉(zhuǎn)移密切相關。孫軍[15]比較鼻咽癌放療患者血清中VEGF發(fā)現(xiàn),放療前VEGF量高于正常人,放療后VEGF減少,復發(fā)患者VEGF量較未復發(fā)者量多。它顯示檢測VEGF對預測鼻咽癌預后有一定的價值,可作為預后不良的指標之一。
6-磷酸果糖激酶-1(6-phosphofructo-1-kinase,PFK1)是糖酵解途徑中的第二個限速酶,是糖酵解途徑三個限速酶中最重要的一個。近年來研究發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤細胞中普遍存在糖酵解途徑的增強,而PFK1與惡性腫瘤關系密切,在很多腫瘤組織中,PFK1表達明顯增強,在腫瘤細胞的糖酵解和細胞增殖中起重要作用。
李爍等[16]發(fā)現(xiàn)PFK1在鼻咽癌組織中表達高于鼻咽部炎性組織;鼻咽癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組織中表達高于未轉(zhuǎn)移組織,說明PFK1與鼻咽癌轉(zhuǎn)移關系密切。PFK1表達的增高促進了腫瘤組織中糖酵解比例的增高,能夠為腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移提供能量支持,而糖酵解產(chǎn)生的酸性代謝產(chǎn)物可以破壞正常的細胞基質(zhì),為侵襲和轉(zhuǎn)移提供有利的環(huán)境。因此,PFK1可能是鼻咽癌轉(zhuǎn)移的分子標志之一。
微小RNA(microRNA,miRNA)是一類編碼長度為17~25個核苷酸組成的非編碼單鏈RNA分子,參與基因表達調(diào)控,尤其在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控中發(fā)揮重要作用。miRNA能與下游靶基因mRNA的3’UTR堿基配對,引導沉默復合物抑制mRNA的翻譯或降解mRNA,這種特性使其參與生物合成和腫瘤的發(fā)展過程。在已注解的miRNA分子中,有超過50%的miRNA定位于腫瘤相關基因位點,說明miRNA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著至關重要的作用。很多研究表明,miRNA在鼻咽癌組織和細胞中表達高于正常鼻咽上皮組織,扮演了抑癌基因或原癌基因的角色,并通過多種分子機制參與調(diào)控鼻咽癌的浸潤與轉(zhuǎn)移。它們極其可能成為未來鼻咽癌的生物標志物和治療靶點。
Luo等[17]發(fā)現(xiàn)miR-149在鼻咽癌細胞中的表達明顯高于正常鼻咽上皮細胞。miR-149過表達能增強鼻咽癌細胞的增殖、遷移和侵襲能力;反之,抑制miR-149的表達則出現(xiàn)相反的結(jié)果。進一步實驗研究發(fā)現(xiàn)。miR-149能降低E-鈣粘蛋白的表達,說明其可通過調(diào)節(jié)EMT在鼻咽癌的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。
Li等[18]利用miRNA芯片篩選發(fā)現(xiàn)miR-18a在鼻咽癌組織中表達上調(diào)。Luo等[19]研究發(fā)現(xiàn)高表達miR-18a能促進鼻咽癌細胞的增殖、遷移和侵襲,反之則降低。進一步研究發(fā)現(xiàn)miR-18a通過Dicer1促進鼻咽癌的發(fā)展。Dicer1是miRNA合成酶的關鍵分子,在miRNA合成過程中,Dicer1控制成熟的miRNA合成。miR-18a下調(diào)Dicer1的合成,從而下調(diào)miR-200家族的表達,而miR-200家族能調(diào)節(jié)EMT標志分子物的改變,說明miR-18a的調(diào)控網(wǎng)絡中包括促進EMT進程,從而促進鼻咽癌的轉(zhuǎn)移。
Zhang等[20]發(fā)現(xiàn)miR-144在鼻咽癌組織中表達上調(diào),實驗發(fā)現(xiàn)沉默miR-144可以減少鼻咽癌細胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。進一步研究其作用機制發(fā)現(xiàn),它主要通過抑制磷酸酶及張力蛋白同源性基因(phosphatase and tensin homolog,PTEN)這一抑癌基因來增加磷酸化絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(pAKT)和周期素D1向G1期轉(zhuǎn)化,并且通過降低E-鈣粘素促進EMT進程。
綜上所述,多種鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關分子參與了調(diào)控EMT進程,且調(diào)控機制多樣,各種相關分子相互協(xié)同或制約,構(gòu)成錯綜復雜的調(diào)控網(wǎng)絡。鼻咽癌的侵襲轉(zhuǎn)移是一個復雜的過程,對其相關分子的不斷了解,為腫瘤標記物的篩選及藥物治療靶點的選擇成為可能;也為治療后轉(zhuǎn)移風險的預測提供了更多的科學依據(jù)。但目前研究發(fā)現(xiàn)的鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關分子缺乏特異性,難以應用于臨床實踐。因此,進一步尋找特異性鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關分子標志物,并深入探討其作用機制仍是未來鼻咽癌防治研究的重點。
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