常遠敏 尤青海

肺癌是已知的常見的惡性腫瘤之一，預計到2020年，肺癌將占所有腫瘤的新發(fā)病例數(shù)的第二位，其死亡病例數(shù)將升至第一位[1]。肺癌按組織學形態(tài)分為兩大類：90%的非小細胞肺癌(Non-small Cell Lung Cancer，NSCLC)和10%的小細胞肺癌(Small Cell Lung Cancer，SCLC)。目前用于肺癌早期診斷的方法不多，且它們均存在一定的局限性，診斷效果不佳，因此，多數(shù)患者于晚期出現(xiàn)明顯癥狀、體征時才被確診。肺癌5年生存率較低，為19.7%，晚期肺癌患者的5年生存率更低，為5%，但在早期肺癌患者中該指標值明顯升高，為57%[1-2]，因此研究人員篩選出一系列潛在的分子靶點，以期能達到早期診斷及治療肺癌的目的。腸三葉因子(Intestinal Trefoil Factor,ITF)，即TFF3(Trefoil Factor 3)為近期研究較多的潛在分子靶點之一。TFF3屬于三葉因子家族(Trefoil Factor Family,TFF)，乳腺癌相關肽(Spasmolytic peptide-2, PS2, 或Trefoil factor family-1, TFF1)、解痙攣多肽(Spasmolytic peptide, SP或Trefoil factor family-2, TFF2)均為該家族成員，三者的二級結(jié)構(gòu)中均含有特殊的”三葉狀“結(jié)構(gòu)域——P結(jié)構(gòu)域。部分研究者積極探索TFF3與肺癌間存在的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)其可能作為一個肺癌診斷及治療的分子靶點，本文就該方面相關研究做一綜述。

一、腸三葉因子3的結(jié)構(gòu)與功能

TFF3是Suemori等[3]于1991年首次從大鼠的空腸上皮細胞克隆出的一種小分子分泌性多肽，其編碼基因位于21號染色體q22.3區(qū)域。TFF3分子量為6.6kDa，共包括59個氨基酸殘基，目前發(fā)現(xiàn)其存在形式包括單體、二聚體，其中二聚體為其活性形式。TFF3蛋白的二級結(jié)構(gòu)中存在一個含有三個分子內(nèi)二硫鍵的特殊結(jié)構(gòu)域——P結(jié)構(gòu)域，此結(jié)構(gòu)域呈現(xiàn)“三葉狀”形狀。其中的分子內(nèi)二硫鍵是由存在于Gln10到Pro51之間(共42個氨基酸殘基)的7個保守半胱氨酸殘基中的6個按照特定順序(Cys1-Cys5、Cys2-Cys4、Cys3-Cys6)形成。P結(jié)構(gòu)域的存在使TFF3具有強烈抗胃酸、蛋白水解酶、消化酶和熱的能力，能在復雜環(huán)境中維持較穩(wěn)定的生物學活性，第7個半胱氨酸殘基則在形成二聚體過程中發(fā)揮重要作用[4]。TFF3廣泛表達于多種正常及病理組織中，如胃腸道、甲狀腺、呼吸道、子宮、前列腺等。Wiede等[5-6]于1999年首次發(fā)現(xiàn)呼吸道黏膜下腺細胞、杯狀細胞和纖毛細胞等具有分泌功能的呼吸道上皮細胞能夠分泌TFF3，且在不同細胞內(nèi)與不同粘蛋白共分泌，如在呼吸道黏膜下腺細胞中與粘蛋白5B(Mucin5B，Muc5B)和粘蛋白8(Mucin8，Muc8)共分泌，在杯狀細胞中與粘蛋白5AC(Mucin5AC，Muc5AC)共分泌。粘蛋白與TFF3的結(jié)合位點主要存在于P結(jié)構(gòu)域環(huán)2與環(huán)3之間，共同發(fā)揮維持粘液粘度和厚度、促進呼吸道上皮細胞遷移和修復、保護黏膜等作用。TFF3在健康個體血清中的含量較低，當肺組織出現(xiàn)惡性變時，TFF3表達增加，血清中含量相應增加[7]。此外，TFF3與肺癌細胞的多種生物學行為有關，如增殖、遷移、侵襲及異常細胞凋亡等，可用于肺癌的診斷、鑒別診斷及治療等。

二、腸三葉因子3與肺癌的診斷

目前臨床上應用氣管鏡、影像學檢查、腫瘤標記物檢測等方法診斷肺癌，因操作簡便、創(chuàng)傷小、價格適中等優(yōu)點，腫瘤標記物檢測在臨床應用中較易被患者接受，使用率較高[8-9]。在健康人血清、肺黏膜組織中可檢測到少量TFF3蛋白，其與粘蛋白共同作用，并黏附在細菌微生物表面組成抗微生物黏液纖毛防御系統(tǒng)。當肺組織發(fā)生癌變時，TFF3表達發(fā)生改變。Qu等[10]檢測130名肺癌患者(58例肺鱗狀細胞癌，29例小細胞肺癌，43例肺腺癌)及60名健康對照者血清中TFF3含量，發(fā)現(xiàn)三種病理類型肺癌患者血清中的TFF3含量均顯著高于健康對照組；研究者緊接著分別利用Western blot及定量RT-PCR技術檢測肺組織標本(60例健康對照者和130例肺癌患者)、三種病理類型肺癌細胞系(小細胞肺癌、肺鱗狀細胞癌、肺腺癌)和正常人支氣管上皮細胞系中TFF3蛋白及TFF3 mRNA表達量，結(jié)果提示各肺癌組織中TFF3蛋白含量及基因表達均高于對照組，故提出TFF3可作用一種新的生物標記物來協(xié)助診斷肺癌。Wang[11]等收集了未接受任何癌癥相關治療的肺癌患者術后病理石蠟標本(44例肺腺癌，67例肺鱗狀細胞癌)，利用免疫組化測量組織中TFF3蛋白和部分常用的肺癌標記物(TTF1、CK7、P63、CK5/6)含量。免疫組化結(jié)果顯示：在此兩種類型的肺癌中，TFF3的陽性表達率分別為90.9%(肺腺癌)、0%(肺鱗狀細胞癌)。且在肺腺癌中CK7、TTF1的敏感性(90.9%、81.8%)和特異性(77.6%、92.5%)均低于TFF3(敏感性：90.9%、特異性：100%)。當TFF3與TTF1、CK7聯(lián)合檢測時，此兩項指標為100%。同時應用原位分子雜交染色法測定組織中TFF3 mRNA含量，結(jié)果提示：在此兩種類型的肺癌中，TFF3 mRNA在肺腺癌中的陽性表達率相對較高。研究同時測定TFF3在此兩種肺癌細胞系中的表達，結(jié)果存在明顯差異，同樣為肺腺癌細胞系中含量較高，與免疫組化結(jié)果一致，因此，TFF3可協(xié)助鑒別肺腺癌和肺鱗狀細胞癌。但因缺乏標準化檢測方法、無法精確測量TFF3含量[7]，TFF3的臨床應用仍存在局限性。

三、腸三葉因子3與肺癌的發(fā)生發(fā)展

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是一個多通路、多機制、多分子參與的復雜過程，主要包括腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移、血管生成等過程。TFF3已被多項研究證實參與腫瘤的增殖、轉(zhuǎn)移、分化等重要過程[12-14]，然而關于TFF3與肺癌發(fā)生發(fā)展的研究仍較少。藍保華[15]等將收集到的表皮生長因子受體(Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR)敏感突變肺腺癌臨床標本根據(jù)是否存在縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移分為兩組，利用轉(zhuǎn)錄組測序篩選出存在于此兩組標本間的差異表達基因，而在伴縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的EGFR敏感突變肺腺癌標本中TFF3存在高表達。接著研究者利用qPCR測定EGFR敏感突變肺腺癌細胞株(PC-9細胞株)中的蛋白表達情況，結(jié)果TFF3蛋白同樣存在高表達，推斷TFF3蛋白可能促進肺腺癌的縱隔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程。Zhang[16]等以兩種肺腺癌細胞系(NCI-H1299、NCI-H1975)為研究對象，構(gòu)建TFF3高表達、低表達兩種肺腺癌細胞系，分別檢測其增殖、存活等能力，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，高表達TFF3的肺腺癌細胞的增殖、轉(zhuǎn)移、侵襲、損傷修復等能力增強，且細胞凋亡減少；TFF3低表達細胞的增殖、生存、侵襲、轉(zhuǎn)移等能力較TFF3高表達細胞及空白對照組減弱，表明TFF3可能通過改變細胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移等能力參與肺腺癌的發(fā)生發(fā)展。

四、腸三葉因子3與肺癌的治療

現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明，2018年全球有180萬患者因肺癌死亡，死亡率較高，為18.4%[17]，因而對于有效的肺癌治療方法的探索仍是目前的研究重點。分子靶向治療作為一種新型有效的治療方法，仍是目前肺癌治療的研究熱點，針對EGFR、ALK、ROS-1等突變基因位點的靶向治療藥物現(xiàn)已用于肺癌患者的治療。研究者以TFF3肽鏈結(jié)構(gòu)中的Cys57為靶點，設計出一種小分子TFF3抑制劑——AMPC(2-氨基-4-(4-(6-氟-5-甲基-3-yl)苯基)-5-氧代-4H,5H-吡喃[3,2-c]苯并吡喃-3-甲腈),并發(fā)現(xiàn)AMPC能抑制肺腺癌細胞(NCI-H1299和NCI-H1975細胞)增殖、遷移等能力及縮小肺腺癌模型小鼠的病灶大小，具有明顯的抗腫瘤作用[16]。進一步分子機制研究表明：TFF3可誘導上調(diào)A-Raf蛋白表達，進一步激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(Extracellular Signal-regulated Kinase,ERK1/2)和絲裂原活化蛋白激酶激酶1/2(Mitogen-activated protein kinase kinase,MEK1/2)，促進肺腺癌細胞的增殖等生物學行為，而聯(lián)合使用AMPC與MEK1/2抑制劑(CI-1040和Trametinib)可進一步抑制肺腺癌細胞的生長，并能減少MEK1/2抑制劑的使用劑量及其副作用，由于NCI-H1975細胞系對EGFR抑制劑耐藥，而聯(lián)合使用AMPC和MEK1/2抑制劑能夠抑制其生長，說明該治療方法可用于治療對EGFR抑制劑耐藥的肺腺癌患者[16,18]。因此可知，TFF3通過參與Ras/Raf/MEK/ERK信號通路促進肺腺癌細胞生長，AMPC通過干預該信號通路抑制肺腺癌細胞的生長，其有望用以肺腺癌的臨床治療(圖1)。

圖1 AMPC作用機制

五、展望

目前，肺癌的早期診斷能力和治療效果均不佳，為提高診斷能力、改善治療效果及預后，國內(nèi)外研究者均在探索更多可用于肺癌診斷和治療的分子靶點及其相關機制。TFF3是主要存在于黏膜表面的一種分泌性小分子多肽，與多種惡性腫瘤均存在復雜的聯(lián)系，但目前針對TFF3與肺癌關系的探索較少，現(xiàn)有的研究多局限于探索TFF3與非小細胞肺癌診斷、發(fā)展、治療間的關系，與小細胞肺癌間聯(lián)系的研究甚少，且具體機制未知。這為研究TFF3在肺癌中的信號轉(zhuǎn)導通路、細胞內(nèi)作用等開拓了廣闊的前景，也推動了TFF3與肺癌的臨床研究。