李兆順，尚培中

惡性腫瘤的發(fā)生是多種內(nèi)外因素相互作用的共同結(jié)果，其不僅涉及基因遺傳因素，而且還與人們的生活習(xí)慣、生存環(huán)境及飲食方式等有關(guān)。盡管目前對(duì)惡性腫瘤采用了綜合治療的方式，在一定程度緩解了病情的發(fā)展，但是，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，患者長(zhǎng)期生存率及預(yù)后仍然不理想，不是出現(xiàn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移就是表現(xiàn)為對(duì)化療藥物的不敏感或抵抗，資料顯示，這可能與腫瘤干細(xì)胞的存在有關(guān)［1］。腫瘤干細(xì)胞是指腫瘤中具有自我更新能力并能產(chǎn)生異質(zhì)性腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞，但其并非源于正常組織，而是說(shuō)這類(lèi)細(xì)胞具有成瘤能力，同時(shí)還表現(xiàn)出干細(xì)胞的一些相關(guān)特性;此外，由于這種腫瘤干細(xì)胞的異質(zhì)性處于塔尖位置，因而能進(jìn)一步分化成其他腫瘤細(xì)胞［2］，其機(jī)制可能是通過(guò)不均一分裂，一個(gè)腫瘤干細(xì)胞分裂形成一個(gè)新的腫瘤干細(xì)胞和另一個(gè)可最終分化為包括腫瘤細(xì)胞在內(nèi)的各種細(xì)胞的子細(xì)胞，其結(jié)果是維持腫瘤干細(xì)胞數(shù)目穩(wěn)定并產(chǎn)生腫瘤［3］。研究表明，八聚體4(Oct4)是一種轉(zhuǎn)錄因子，同時(shí)還是干細(xì)胞標(biāo)志物，其在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)［4-7］，其不僅參與了腫瘤的形成，還可用于腫瘤的診斷及鑒別診斷［8-9］。鑒于此，本文主要探討Oct4在消化系統(tǒng)常見(jiàn)腫瘤中的表情狀況及臨床意義，同時(shí)總結(jié)其涉及的相關(guān)機(jī)制。

1 Oct4的結(jié)構(gòu)及功能

人的Oct4基因位于染色體6p21.31，含352個(gè)氨基酸，相對(duì)分子質(zhì)量為18 kD，是轉(zhuǎn)錄因子家族POU中的一員，且被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞保持自我更新、維持未分化狀態(tài)的主要調(diào)控因子［10］。不僅如此，其還有多個(gè)轉(zhuǎn)錄起始結(jié)合位點(diǎn)，轉(zhuǎn)錄不同的mRNA亞型，從而翻譯多種蛋白質(zhì)的表達(dá)，翻譯的蛋白質(zhì)N端含有75個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成特有的保守結(jié)構(gòu)域及C端含大約60個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成傳統(tǒng)的同源異型結(jié)構(gòu)域，此域能特異地識(shí)別八聚體基序ATGCAAAT［11］，并且，N端和C端各有一個(gè)Oct4因子的轉(zhuǎn)錄活性區(qū) -脯氨酸富集區(qū)。N端序列能包繞DNA轉(zhuǎn)錄激活區(qū)，具有活化作用，而C端不僅富含脯氨酸殘基，還含有絲氨酸和蘇氨酸殘基，其活性是細(xì)胞特異性的，同時(shí)還是磷酸化的調(diào)節(jié)位點(diǎn)［12］。

Oct4是多能或全能性干細(xì)胞標(biāo)記物，其表達(dá)見(jiàn)于胚胎干細(xì)胞、胚胎生殖細(xì)胞等，這可能與這些細(xì)胞的多能性分化特性密切相關(guān)，但在分化的組織中均表達(dá)降低或消失［13］。有學(xué)者通過(guò)敲除小鼠Oct4基因發(fā)現(xiàn)，缺少Oct4基因的小鼠胚胎不能形成內(nèi)細(xì)胞群即全能干細(xì)胞［14］。研究顯示，Oct4基因的表達(dá)不論升高還是降低，都會(huì)引起胚胎干細(xì)胞的分化。有資料證實(shí)，通過(guò)對(duì)沉默鼠和人胚胎干細(xì)胞Oct4基因進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)鼠和人胚胎干細(xì)胞向滋養(yǎng)層細(xì)胞分化，且這種維持胚胎干細(xì)胞多潛能的功能呈現(xiàn)劑量依賴性［15-17］。在成體組織中研究發(fā)現(xiàn)，Oct4的表達(dá)不僅存在于皮膚基底細(xì)胞層的極少數(shù)細(xì)胞，而且在胃干細(xì)胞、乳腺干細(xì)胞及黑色素干細(xì)胞中也存在陽(yáng)性表達(dá)［18-19］?？梢?jiàn)，Oct4的表達(dá)不僅與胚胎干細(xì)胞分化密切相關(guān)，而且也表明成體組織中存在少數(shù)干細(xì)胞。

2 Oct4與消化系統(tǒng)腫瘤的關(guān)系

2.1 胃癌 胃癌的發(fā)生與多種因素有關(guān)，包括飲食生活方式、慢性炎癥及基因的異常表達(dá)等。目前，胃癌組織中Oct4表達(dá)的狀態(tài)成為研究的熱點(diǎn)。邱江鋒等［20］研究發(fā)現(xiàn)，Oct4在正常胃組織及高分化和中分化胃癌組織中均未見(jiàn)陽(yáng)性表達(dá)，但在低分化胃癌組織中陽(yáng)性表達(dá)為68.8%，同時(shí)還顯示，Oct4的表達(dá)與胃癌患者的年齡、腫瘤大小、浸潤(rùn)深度、TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無(wú)明顯相關(guān)，提示Oct4的表達(dá)與胃癌組織的分化程度密切相關(guān)。有研究顯示，Oct4在胃癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率為75.9%，在癌旁組織為33.3%，二者之間有顯著差異;Oct4在低分化及未分化胃癌組織中的陽(yáng)性率高于高、中分化型胃癌組織，且其表達(dá)與癌組織浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，與年齡、性別及TNM分期無(wú)關(guān)，表明Oct4的表達(dá)不僅與腫瘤的分化程度相關(guān)，而且還可作為判斷胃癌預(yù)后的重要指標(biāo)［21］。黃正接等［22］研究 Oct4在胃癌細(xì)胞株及正常胃黏膜細(xì)胞株時(shí)發(fā)現(xiàn)，正常胃黏膜細(xì)胞株中未發(fā)現(xiàn)Oct4的表達(dá)，胃癌細(xì)胞株中呈現(xiàn)高表達(dá)，且分化程度越低，Oct4的表達(dá)越高;轉(zhuǎn)染Oct4 siRNA的胃癌細(xì)胞株中Oct4的表達(dá)明顯下降，經(jīng)侵襲性實(shí)驗(yàn)證明，其穿膜數(shù)量也減少，侵襲力下降。可見(jiàn)，胃癌組織或是胃癌細(xì)胞株均存在Oct4的表達(dá)，其高表達(dá)不僅反映了分化的程度，而且還體現(xiàn)了其侵襲力。

2.2 大腸癌 目前，國(guó)內(nèi)外已認(rèn)可大腸癌發(fā)生于腺瘤的惡性轉(zhuǎn)化，過(guò)程包括腺上皮輕度不典型增生-中度不典型增生-重度不典型增生-浸潤(rùn)性癌，這一過(guò)程具有典型的信號(hào)或基因通路，典型的是Ras基因的突變。劉清等［23］研究發(fā)現(xiàn)，Oct4在結(jié)腸腺癌組織中的表達(dá)高于其癌旁組織，并與腫瘤的分級(jí)有關(guān)，且結(jié)腸癌細(xì)胞株Oct4的表達(dá)可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖及向惡性轉(zhuǎn)化。李寧等［24］研究發(fā)現(xiàn)，Oct4在結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移組中的陽(yáng)性表達(dá)高于非轉(zhuǎn)移組，其陽(yáng)性表達(dá)者轉(zhuǎn)移發(fā)生率明顯高于陰性表達(dá)者，這提示Oct4的高表達(dá)預(yù)示著腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的高風(fēng)險(xiǎn)。文坤明等［25］研究發(fā)現(xiàn)，與轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照病毒的對(duì)照組比較，轉(zhuǎn)染Oct4-shRNA慢病毒載體的SW480細(xì)胞Oct4的mRNA和蛋白表達(dá)明顯降低，而且，細(xì)胞凋亡也明顯增加，這顯示出Oct4在SW480細(xì)胞中具有維持細(xì)胞存活的重要功能。所以，Oct4在癌組織中的表達(dá)，不僅解釋了腫瘤干細(xì)胞理論，而且還表明Oct4的表達(dá)與腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞存活之間的關(guān)系。

2.3 肝癌、膽囊癌及胰腺癌 惡性腫瘤的發(fā)生是一復(fù)雜的過(guò)程，這一過(guò)程中涉及多種因素之間的相互作用。袁方均等［26］研究發(fā)現(xiàn)，siRNA-Oct4沉默人肝癌HepG2細(xì)胞Oct4后，Oct4表達(dá)明顯下調(diào)，β-catenin、Wnt10b隨之下調(diào)40% ～50%及ELF、Smad3和Smad4也均下降到原來(lái)的1%以下，而TCF3的表達(dá)升高到 3倍左右;當(dāng) siRNA-TCF3沉默人肝癌HepG2細(xì)胞TCF3后，Oct4和ELF的表達(dá)升高2～3倍，Smad3和Smad4則略有升高。提示上述基因之間存在相互調(diào)控作用，Oct4與TCF3之間呈現(xiàn)負(fù)反饋。周文波等［27］研究發(fā)現(xiàn)，Oct4正常肝臟組織幾乎未發(fā)現(xiàn)明顯的Oct4表達(dá)，但在肝癌組織及癌旁組織中均有表達(dá);實(shí)時(shí)熒光定量 PCR發(fā)現(xiàn) Oct4和βcatenin在癌組織中表達(dá)最高，癌旁組織次之，正常肝組織最低，而Wnt5b卻相反。siRNA-Oct4沉默人肝癌HepG2細(xì)胞 Oct4后，Oct4表達(dá)明顯下調(diào)，βcatenin、Sox2、Nanog表達(dá)亦下調(diào)，與 Oct4呈正相關(guān)關(guān)系，而Wnt5b表達(dá)卻上調(diào)，與Oct4呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因而推斷，Oct的表達(dá)為肝癌發(fā)生過(guò)程的早期事件，而Oct4及Wnt/β-catenin在肝癌組織中存在一定的相互調(diào)節(jié)作用。李新星和王堅(jiān)［28］發(fā)現(xiàn)，慢性膽囊炎組織中Oct4不表達(dá)，但在膽囊癌組織呈現(xiàn)陽(yáng)性表達(dá)，ABCG2在慢性膽囊炎組織中呈現(xiàn)弱表達(dá)，在膽囊癌組織表達(dá)較強(qiáng)，兩者表達(dá)水平與腫瘤分化程度、周?chē)K器侵犯及腫瘤TNM分期密切相關(guān)且在膽囊癌組織中的兩者表達(dá)呈正相關(guān)。也有資料顯示，人siRNA-Oct4不僅能有效地抑制胰腺癌細(xì)胞株P(guān)ANC1細(xì)胞中Oct4的表達(dá)，而且引起PANC1細(xì)胞中多聚ADP核糖聚合酶(PARP)被切割，認(rèn)為PAR被切割是Caspase-3激活的指標(biāo)，進(jìn)而抑制癌細(xì)胞增殖，促進(jìn)細(xì)胞凋亡，這提示Oct4基因參與了胰腺癌的發(fā)生過(guò)程，在胰腺癌細(xì)胞株增殖與凋亡方面扮演著重要角色［29］。因而，推測(cè)Oct4的異常表達(dá)影響了上皮細(xì)胞的正常發(fā)育，且其過(guò)表達(dá)有利于維持腫瘤干細(xì)胞的特性，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤干細(xì)胞的生存能力及促進(jìn)腫瘤組織的惡性變。

3 Oct4的表達(dá)與臨床治療

Oct4在惡性腫瘤組織中高表達(dá)及對(duì)癌細(xì)胞增殖、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移的作用，使學(xué)者注意到Oct4有成為靶向治療新靶點(diǎn)的可能。資料顯示，由于Oct4在乳腺癌、肺腺癌和細(xì)支氣管肺泡癌組織中的高表達(dá)，并可促使腫瘤干細(xì)胞的增殖，因而以O(shè)ct4為治療靶點(diǎn)的靶向治療具有重要價(jià)值［30-31］。Koster等［32］研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)難治的睪丸癌患者表現(xiàn)為周期蛋白依賴激酶抑制素P21細(xì)胞質(zhì)的高表達(dá)，正是這種高表達(dá)抵抗了順鉑誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，然而，P21細(xì)胞質(zhì)的高表達(dá)和睪丸癌耐順鉑與Oct4的表達(dá)相反，因而，建議靶向調(diào)節(jié)細(xì)胞質(zhì)P21表達(dá)的同時(shí)調(diào)節(jié)Oct4/miR-106b通路，這將為抗化療的睪丸腫瘤和其他腫瘤提供新的治療策略。

4 展望

Oct4在惡性腫瘤組織中的高表達(dá)進(jìn)一步闡述了腫瘤干細(xì)胞存在于腫瘤組織中的學(xué)說(shuō)，這更有利于探討惡性腫瘤的起源及解釋腫瘤細(xì)胞耐藥、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的機(jī)制。盡管對(duì)Oct4及其相關(guān)因子也有研究，但內(nèi)容及涉及面還有待進(jìn)一步加深、拓寬，特別是Oct4上下游啟動(dòng)子及相關(guān)因素的研究。Oct4在正常組織中不表達(dá)，其在癌旁組織中的表達(dá)狀態(tài)如何?能否為腫瘤手術(shù)切緣是否干凈提供有價(jià)值的信息?這些問(wèn)題也需要進(jìn)一步研究討論。

［1］ 張潔莉.結(jié)腸癌與腫瘤干細(xì)胞研究進(jìn)展［J］.癌癥進(jìn)展，2011，9(2):120-123.

［2］ Shipitsin M，Polyak K.The cancer stem cell hypothesis:in search of definitions，markers，and relevance［J］.Lab Invest，2008，88(5):459-463.

［3］ 侯萍，李劍平.腫瘤干細(xì)胞的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù)，2011，15(14):2629-2632.

［4］ Du Z，Jia D，Liu S，et al.Oct4 is expressed in human gliomas and promotes colony formation in glioma cells［J］.Glia，2009，57(7):724-733.

［5］ Tai M H，Chang CC，Kiupel M，et al.Oct4 expression in adult human stem cells:evidence in support of the stem cell theory of carcinogenesis［J］.Carcinogenesis，2005，26(2):495-502.

［6］ Zhang X Y，Dong Q G，Huang JS，et al.The expression of stem cell related indicators as a prognostic factor in human lung adenocarcinoma［J］.J Surg Oncol，2010，102(7):856-862.

［7］ Wen J，Park J Y，Park K H，et al.Oct4 and Nanog expression is associated with early stages of pancreatic carcinogenesis［J］.Pancreas，2010，39(5):622-626.

［8］ Cheng L.Establishing a germ cell origin for metastatic tumors using OCT4 immunohisto-chemistry［J］.Cancer，2004，101(9):2006-2010.

［9］ Takei H，Bhattacharjee M B，Rivera A，et al.New immunohistochemical markers in the evaluation of central nervous system tumours:a review of 7 selected adult and pediatric brain tumors［J］.Arch Pathol Lab Med，2007，131(2):234-241.

［10］趙光銳，朱占勝，王鵬，等.OCT4與惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展［J］.腫瘤防治研究，2010，37(10):1210-1212.

［11］鄭鵬生，曹浩哲.Oct4基因的研究進(jìn)展［J］.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2010，31(5):521-526.

［12］ Suo G，Han J，Wang X，et al.Oct4 pseudogenes are transcribed in cancers［J］.Biochem Biophys Res Commun，2005，337(4):1047-1051.

［13］王道協(xié)，文建國(guó)，索振河，等.Oct4在干細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)［J］.山東醫(yī)藥，2007，47(8):75-77.

［14］ Do JT.Nuclei of embryonic stem cells reprogram somatic cells［J］.Stem Cells，2004，22(6):941-949.

［15］ Hough SR，Clements I，Welch PJ，et al.Differentiation of mouse embryonic stem cells after RNA interference-mediated silencing of OCT4 and Nanog［J］.Stem Cells，2006，24(6):1467-1475.

［16］ Matin M M，Walsh J R，Gokhale P J，et al.Specific knockdown of Oct4 and beta2-microglobulin expression by RNA interference in human embryonic stemcells and embryonic carcinoma cells［J］.Stem Cells，2004，22(5):659-668.

［17］ Gidekel S，Pizov G，Bergman Y，et al.Oct-3/4 is a dose-dependent oncogenic fate determinant［J］.Cancer Cell，2003，4(5):361-370.

［18］Tai M H，Chang CC，Kiupel M，et al.Oct4 expression in adult human stem cells:evidence in support of the stem cell theory of carcinogenesis ［J］.Carcinogenesis，2005，26(2):495-502.

［19］Yu H，F(xiàn)ang D，Kumar SM，et al.Isolation of a novel population of multipotent adult stem cells from human hair follicles［J］.Am JPathol，2006，168(6):1879-1888.

［20］邱江鋒，張志奇，尤俊，等.胃癌組織中Oct4表達(dá)及其臨床病理意義的探討［J］.中華腫瘤防治雜志，2011，18(5):342-344.

［21］翁厚光，曹維克，張鐵成，等.Oct4蛋白在胃癌及癌旁組織中的表達(dá)及其意義［J］.江蘇醫(yī)藥，2011，37(1):71-73.

［22］黃正接，王銳，羅維遠(yuǎn)，等.Oct4基因在胃癌細(xì)胞系中的表達(dá)及其意義［J］.四川大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2012，43(6):812-815.

［23］劉清，帖君，薛增福，等.轉(zhuǎn)錄因子Oct4、Sox2在結(jié)腸癌中的表達(dá)及意義［J］.現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2011，19(2):201-204.

［24］李寧，張力，陳小兵，等.干細(xì)胞標(biāo)志物 Oct4、Sox-2表達(dá)與結(jié)腸癌術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)系［J］.中國(guó)腫瘤臨床，2012，39(9):574-577.

［25］文坤明，傅仲學(xué)，陳旺盛，等.Oct4-shRNA慢病毒載體沉默結(jié)直腸癌Oct4基因并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的初步研究［J］.中國(guó)免疫學(xué)雜志，2013，29(2):187-190.

［26］袁方均，周文波，鄒燦，等.肝癌細(xì)胞系中Oct4與Wnt/β-catenin和TGF-β信號(hào)通路的相互影響［J］.腫瘤防治研究，2011，38(1):21-24.

［27］周文波，鄒燦，張有順，等.Oct4及 Wnt/β-catenin在肝癌中的表達(dá)及相互作用［J］.華中科技大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版，2010，39(4):501-505.

［28］李新星，王堅(jiān).ABCG2和OCT4在膽囊癌組織中的表達(dá)及臨床意義［J］.外科理論與實(shí)踐，2012，17(1):41-46.

［29］黃健清.小干擾RNA沉默OCT4基因表達(dá)對(duì)胰腺癌細(xì)胞株P(guān)ANC1增殖與凋亡的影響［J］.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31(5):860-863.

［30］ Hu T，Liu S，Breiter D R，et al.Octamer4small interfering RNA results in cancer stem cell-like cell apoptosis［J］.Cancer Res，2008，68(16):6533-6540.

［31］Karoubi G，Gugger M，Schmid R，et al.OCT4 expression in human non-small cell lung cancer:implications for therapeuticintervention［J］.Interact Cardiovasc Thorac Surg，2009，8(4):393-397.

［32］Koster R，di Pietro A，Timmer-Bosscha H，et al.Cytoplasmic p21 expression levels determine cisplatin resistance in human testicularcancer［J］.J Clin Invest，2010，120(10):3594-3605.