朱琴琴,費素娟

熱休克蛋白在胃癌診療中的價值

朱琴琴,費素娟

熱休克蛋白；胃癌；診斷；治療；文獻綜述

熱休克蛋白(heat shock proteins， HSPs)是一組進化程度高度保守的應激蛋白，廣泛存在于生物體內，主要作為分子伴侶參與細胞內蛋白質的裝配、分選、跨膜轉運及降解等過程，并可在創(chuàng)傷、感染、缺氧及惡性腫瘤等應激狀態(tài)下被誘導表達[1]。HSPs在多種腫瘤細胞中呈過度表達，并參與腫瘤細胞的增殖、侵襲、分化、轉移及凋亡等過程[2]。依據分子量大小，HSPs可分為小分子HSP(包括HSP27)、HSP60、HSP70、HSP90、大分子HSP等幾個家族，其中HSP27、HSP60、HSP70、HSP90與胃癌的發(fā)生、發(fā)展關系較為密切[3]。

1 HSPs對胃癌早期診斷及預后評估價值

1.1 HSP27 HSP27屬于小分子HSPs家族成員，是不依賴三磷腺苷(ATP)酶的分子伴侶，可修復受損蛋白質，具有抗氧化和抗凋亡作用。HSP27在卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌及胃癌等多種惡性腫瘤細胞中呈過度表達，并與胃癌的惡化進展有關[4-5]。朱祖安等[6]報道HSP27與胃癌的TNM分期、分化程度、淋巴結轉移等有關。李桂青和趙景潤[7]研究表明，HSP27表達與胃癌的臨床病理特征關系密切，其高表達提示患者預后較差。Huang等[8]研究認為，胃癌患者血清中HSP27水平與胃癌組織中的HSP27表達呈正相關，但其認為HSP27與胃癌臨床病理特征無關。Ren等[9]研究發(fā)現，胃癌患者術后血清中HSP27水平明顯低于術前。上述多項研究表明HSP27對胃癌的診斷與預后評估有較高的參考價值，但其與胃癌臨床病理特征的關系尚未統(tǒng)一，分析可能跟研究樣本量較小有關，仍需進一步研究證實。

1.2 HSP60 HSP60是最早研究的HSPs之一，又叫作伴侶蛋白，研究表明其與多種腫瘤的進展密切相關[10]。李桂青和王兵[11]研究顯示，HSP60在胃癌組織中的陽性表達率明顯高于正常胃黏膜組織，并且與胃癌的浸潤深度、臨床分期及淋巴結轉移有關。Li等[12]經研究后認為HSP60與胃癌的惡性程度有關，是胃癌患者的獨立預后因素，并可能成為胃癌患者藥物治療的作用靶點。徐風亮等[13]通過檢測胃癌113例的血清腫瘤標志物水平，并與良性病變患者和健康體檢者進行比較發(fā)現，HSP60與腫瘤直徑、侵襲深度、分化程度、臨床分期、復發(fā)等相關，該研究提示HSP60可作為敏感標志物用于胃癌的早期診斷、分期及復發(fā)檢測。

1.3 HSP70 HSP70廣泛分布于亞細胞結構中，是多基因家族，主要包括HSP73(結構型HSP70)、HSP72(誘導型HSP70)、GPR75(葡萄糖調節(jié)蛋白75)、GPR78(葡萄糖調節(jié)蛋白78)等。研究發(fā)現，HSP70在正常情況下表達量較低，但在應激原如炎癥、致癌物等刺激下可誘導表達，發(fā)揮保護細胞的作用[14]。Ciocca和Calderwood[15]研究發(fā)現，HSP70在胃癌、肝癌、乳腺癌、前列腺癌等多種腫瘤細胞中呈現高表達狀態(tài)，并與腫瘤發(fā)生、轉移等有關。尚進才等[16]研究表明，HSP70在胃癌組織中的表達水平明顯高于癌旁組織、胃炎組織及正常組織，且與腫瘤分化程度、遠端轉移和臨床病理分期具有相關性。朱祖安等[17]研究證實，HSP70在胃癌組織中的陽性表達率為84%，明顯高于癌旁組織中的21.33%，且HSP70表達與腫瘤TNM分期和淋巴結轉移有關。Kang等[18]研究顯示，HSP70在早期胃癌患者組織中的表達水平顯著高于晚期胃癌患者，且在早期胃癌中HSP70陽性患者預后差于HSP70陰性患者。Bodoor等[19]也報道HSP70陽性胃癌患者相較于HSP70陰性胃癌患者預后較差。上述兩項研究均提示HSP70可作為胃癌患者不良預后的預測指標。曹春宇等[20]對比分析胃癌患者和健康對照者血清中HSP70水平，結果顯示血清HSP70水平與腫瘤分期、淋巴結轉移、Hp感染、胃癌進展及疾病預后等密切相關。然而關于胃癌患者組織和血清中HSP70表達水平的相關性，仍需通過病理標本檢測加以驗證，為HSP70作為腫瘤標志物的臨床應用研究提供理論依據。

1.4 HSP90 HSP90是目前研究較多的HSPs，屬抗凋亡蛋白，在多個信號通路中發(fā)揮作用，已發(fā)現其在多種實體瘤中呈高表達，并與腫瘤預后密切相關[21]。李雙齊等[22]對胃癌56例的HSP90表達水平進行研究后發(fā)現，其在胃癌組織中的陽性表達率(64.29%)明顯高于癌旁組織(5.36%)，并與胃癌浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移有關。Bodoor等[19]研究也發(fā)現，胃癌組織中HSP90陽性表達率為100%，且表達呈強陽性。另外，王佳泓等[23]和Wang等[24]研究認為HSP90表達與胃癌患者預后密切相關，可作為預后因素評估胃癌患者的生存期。袁建明等[25]研究發(fā)現，胃癌患者血清HSP27與HSP90的表達水平存在顯著正相關性，提示在胃癌發(fā)病中不同家族的HSPs在激活過程中存在某種關聯性，這為深入研究HSPs對胃癌診斷和預后評估價值提供了新的啟發(fā)。

2 HSPs在胃癌治療中意義

2.1 HSP27 目前臨床關于HSP27在胃癌治療方面的研究多與化學治療藥物耐藥機制有關，如何調節(jié)HSP27表達和作用過程以提高藥物治療的臨床效果成為當下的研究熱點。宋榮峰等[26]通過siRNA干擾技術沉默胃癌細胞株HSP27的表達，并與氟尿嘧啶(5-FU)共培養(yǎng)，結果發(fā)現胃癌細胞耐藥株SGC7901對5-FU的敏感性顯著增強，提示HSP27參與了SGC-7901對5-FU耐藥過程，可作為臨床治療靶點來提高胃癌患者對5-FU化學治療的敏感性。孫雪峰等[27]研究后認為，胃癌細胞多重耐藥性是化學治療失敗的主要原因，分析HSP27與胃癌細胞對長春新堿的耐受有關，但對于HSP27具體的作用機制尚需深入研究，考慮可能與HSP27可調節(jié)相互作用細胞的增殖、分化，以及參與細胞信號轉導等過程有關。Musiani等[28]報道HSP27可影響MEK/ERK信號轉導通路，與胃癌對c-MET靶向治療的耐藥機制有關，其過量表達多預示不良預后。此外，Deng等[29]研究發(fā)現，HSP27可能通過激活P38MAPK和PI3K/Akt信號通路，參與胃癌細胞對抗褪黑激素的耐藥過程。Zhu等[30]研究證實，HSP27過量表達可減弱南蛇藤對胃癌細胞的上皮-間充質轉化(EMT)和NF-κB/Snail通路的抑制作用。Gibert等[31]應用寡核苷酸適配體(PAs)策略特異性作用于HSP27分子，并干擾腫瘤細胞周期而影響其增殖，為研究HSP27的化學抑制策略提供了思路。Owen等[32]研究HSP27對養(yǎng)正消積膠囊潛在作用時發(fā)現，通過敲除抑制HSP27的表達可顯著提高腫瘤耐藥細胞對養(yǎng)正消積膠囊的敏感性。以上多項研究均表明，HSP27作為治療胃癌的藥物作用靶點具有潛在的應用價值，與現有化學治療藥物聯合應用，可降低患者的耐藥率，改善患者預后。不過現階段對其多停留在體外實驗或臨床前研究階段，如何有效降低腫瘤細胞對化學治療藥物的耐藥性并提高HSP27相關制劑的安全性等問題仍需重點關注。

2.2 HSP60 HSP60是研究較早的HSPs成員，但目前關于其治療胃癌方面的藥物研究還比較少，大多還停留在理論水平，僅發(fā)現Mizoribine、Epolactaene、ETB等少數幾種有效的HSP60抑制劑[33]。Tanabe等[34]研究認為，Mizoribine含有一個咪唑雜環(huán)，可通過影響HSP60的分子共伴侶蛋白HSP10，阻礙HSP60分子的正確折疊，從而抑制HSP60的表達。Nagumo等[35]分析認為，Epolactaene可與HSP60分子Cys442殘基結合而抑制其活性。Ban等[36]報道了HSP60抑制劑ETB可通過直接或間接方式抑制缺氧誘導因子1α(HIF-1α)的表達水平，進而起到抑制腫瘤細胞生長的作用。其他諸如Sesamol、Zerumbone、Humulene、Caryophylene等，均可對HSP60誘導的細胞增殖產生一定抑制效果，但其確切作用機制尚需進一步研究[37]。

2.3 HSP70 既往研究發(fā)現，HSP70的作用多與機體免疫調節(jié)機制有關，如誘導樹突狀細胞成熟、增強自然殺傷(NK)細胞對腫瘤細胞殺傷效果、激活補體系統(tǒng)等。袁慶文等[38]通過將腫瘤細胞抗原肽與HSP70構建為小分子肽，刺激樹突狀細胞成熟，并促進T淋巴細胞活化增殖為細胞毒性T淋巴細胞(CTL)，進而可對胃癌細胞產生強烈的殺傷效果。王曉盈等[39]研究認為，HSP70分子本身不具有免疫原性，其免疫原性由所攜帶的抗原肽決定，而胃癌組織中提取的HSP70實際上是結合了多種不同抗原肽的HSP70多肽復合物，其可觸發(fā)機體針對這些抗原肽的腫瘤細胞免疫應答，這一特點為基于HSP70開發(fā)新型抗腫瘤疫苗提供了新的思路。HSP70除了參與細胞免疫治療，還與腫瘤對藥物抵抗有關，通過抑制HSP70表達水平，有望提高胃癌細胞對化學治療藥物的敏感性[40]。Takahashi等[41]研究顯示，HSP72(誘導型HSP70)在多種腫瘤細胞中呈現高表達，通過si-RNA沉默技術抑制HSP72的受體蛋白SDF-2，可顯著提高耐藥的腫瘤細胞對奧沙利鉑的敏感性。因此，通過抑制HSP70水平或其受體表達可有效改善腫瘤細胞耐藥性的產生，提高胃癌藥物治療效果。

2.4 HSP90 HSP90是目前在腫瘤治療方面研究的較為成熟的HSPs家族成員，已有多個靶向藥物進入臨床試驗階段，如17-AAG、Ganetespib、AUY-922等。17-AAG是一種HSP90抑制劑，可競爭性抑制HSP90氨基端的ATP酶活性，阻礙HSP90形成多分子伴侶復合體，進而抑制腫瘤細胞生長、促進凋亡。崔越宏等[42]研究認為，17-AAG可通過抑制HSP受體蛋白c-met和AKT的表達，進而對胃癌細胞SGC-7901產生抑制增殖、誘導凋亡和降低侵襲能力的效果。而李雙齊等[22]等則報道了17-AAG對胃癌細胞SGC-7901的作用機制可能與上調Fas蛋白有關。此外，陳美霓等[43]研究顯示小劑量的17-AAG與順鉑聯用可以增強順鉑對SGC-7901細胞的殺傷作用，提高細胞對順鉑的敏感性。總之，多項研究表明，17-AAG可通過抑制HSP的表達及其受體蛋白水平而發(fā)揮抗腫瘤效果，并為聯合用藥治療提供參考，目前該藥物已處于臨床試驗階段，對于其臨床應用效果值得關注。Ganetespib是第二代HSP90抑制劑，研究認為Ganetespib可通過誘導G2/M細胞周期阻滯細胞凋亡而抑制胃癌細胞MGC-803的增殖，并呈劑量依賴性阻礙SGC-7901和MKN-28的生長[44]。Chen等[45]研究后認為，Ganetespib可通過抑制B-RAF的表達及AKT和ERK的磷酸化活性等作用，進而抑制SGC-7901的增殖、轉移、侵襲和誘導凋亡。目前Ganetespib已完成二期臨床試驗，即將進入三期臨床試驗階段，對其后期應用價值尚需進一步觀察。AUY-922是繼Ganetespib之后研制的HSP90抑制劑，其主要作用機制為抑制ATP酶活性，相關研究表明AUY-922目前已在晚期胃癌患者中完成一期臨床試驗，并給出二期臨床試驗的最大耐受劑量值[46-47]。Wainberg等[48]報道AUY-922可提高胃癌患者對Trastuzumab的敏感性，可聯合應用于Trastuzumab耐藥的胃癌患者。

綜上所述，HSPs家族多個成員在胃癌組織中呈高表達，并與胃癌的發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關，其表達水平測定有助于胃癌臨床診斷、治療及預后判斷，并有望成為胃癌治療的作用靶點進行靶向藥物開發(fā)。目前，HSPs各家族成員對胃癌的作用機制尚需深入研究，HSPs各家族成員之間的協同或拮抗作用仍待進一步探討，開發(fā)新的安全、有效的胃癌靶向治療藥物將成為今后的研究方向。

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A

1002-3429(2017)08-0109-05

10.3969/j.issn.1002-3429.2017.08.032

2017-05-12 修回時間：2017-06-17)