鼻咽癌转移相关分子标志物的研究进展

邓泽锋综述 钟 睿审校

鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是我国南方常见的恶性肿瘤之一,病理类型绝大多数为非角化型癌,恶性程度高,具有强大的侵袭转移力。肿瘤转移的研究已经深入到分子水平,发现NPC转移相关分子标志物对于揭示NPC转移机制以及改善 NPC预后具有十分重要的作用。本文对 EB病毒相关基因、VEGF-C、肿瘤转移抑制基因 nm-23、肿瘤转移促进基因 Tiam-1、基质金属蛋白酶 MMP、细胞相关黏附蛋白等与鼻咽癌转移的关系作一综述。

1 EBV

EB病毒(Eostein-Barr virus,EBV)是 1964年 Epstein和 Barr在研究非洲儿童的恶性淋巴瘤时,从瘤细胞培养中发现的 1种嗜人类 B淋巴细胞的疱疹病毒。EB病毒为线状双链DNA病毒,基因组为 172 KDa,其中含有多种重复序列单位。在 NPC患者体内,EBV主要表达 EBER、EBV核抗原 1(EBNA-1)基因、潜伏膜蛋白 1(LMP-I)基因和 LMP-2[1]。

EBV是种可导致肿瘤的人类疱疹病毒,90%的人类都会持续感染。有很多证据都表明 EBV与鼻咽癌有因果关系,EBV编码基因可以逃避免疫系统并且可以调控细胞信号传导,EBV基因组在几乎所有的鼻咽癌组织中都呈现了 1个理想的肿瘤标志物。量化分析 EBV抗体和 EBV DNA,发现它们对鼻咽癌的检测、监测及预后均有重要意义。血浆中的 EBV DNA能反应肿瘤的增长和消失,对于诊断鼻咽癌的残留和复发是个非常重要的且非常敏感的指标[2]。血浆中的EBV DNA,能预测鼻咽癌的远处转移,在治疗前和治疗后的 EBV DNA检测中,有转移的鼻咽癌患者明显高于肿瘤持续消退和局部复发的患者[3]。EBV DNA的负荷量与鼻咽癌的生存是有关联的,这个发现也强调了量化EBV DNA用来判断预后的价值[4]。国内侯雪等[5]对 69例初治鼻咽癌患者分别在治疗前和治疗结束时采用荧光定量PCR方法进行血浆 EBV DNA浓度检测,结果显示治疗前、后 EBV DNA浓度是预测患者是否出现远处转移的重要分子生物学标志,其中治疗后血浆 EBV DNA浓度能否降为 0的预测意义更大。

EBV的基因编码产物潜伏膜蛋白 1(LMP-I)是 EB病毒潜伏感染时表达的 1种重要转化膜蛋白,是目前唯一被证实具有癌基因编码蛋白特征的EB病毒基因产物,类似于活化的受体。它是由 3个功能区组成:约 25个氨基酸残基所组成的亲水性氨基末端胞浆区(N末端区)、被 3个胞外环和 2个胞内环分隔成6个不同的疏水性跨膜区和 1个富含酸性残基的约 200个氨基酸残基构成的亲水性羧基末端胞浆区(C末端区),通过激活相关信号传导通路能介导细胞异常生物学行为,被认为在致癌基因的细胞转化和转移中扮演重要角色。国外学者论证了在活的有机体内长期抑制 EBV编码基因 LMP-l能影响鼻咽癌的转移[6]。李刚等[7]应用 DNA载体介导 RNA干扰技术,抑制 LMP-1基因表达时发现,LMP-1基因可能通过贴壁生长能力、基膜穿透能力和细胞移动能力等,影响鼻咽癌细胞的转移。EBV主要表达的其他 EBER、EBNA-1和 LMP-2与鼻咽癌有关,但它们与鼻咽癌转移相关性的文献较少。

2 VEGF-C

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是高度保守的同源二聚体糖蛋白,2条分子量各为 24 kDa的单链以二硫键组成二聚体。VEGF具有多种生物学功能,是 1种内皮细胞特异性有丝分裂原,促进内皮细胞增殖,提高血管通透性,改变细胞外基质,对组织器官的发生、正常状态的维持起重要作用,更为重要的是VEGF能促进肿瘤血管的形成,与肿瘤的生长,浸润及转移密切相关。众所周知,微血管系统在肿瘤转移中起着相当重要的作用。VEGF-C在肿瘤血管生成的很多环节中起重要作用,以旁分泌或自分泌的形式,与血管内皮细胞上的受体结合,促进血管新生,影响肿瘤的生长与转移。1999年,wakisaka等[8]对 29例鼻咽癌患者的研究发现,VEGF-C高表达的患者,区域淋巴结发生转移率也高;Qian等[9]用定量免疫吸附法分别测量了 65例鼻咽癌未转移患者、22例鼻咽癌转移患者、27例鼻咽正常者血清中 VEGF-C的值,结果显示,VEGF-C与鼻咽癌转移呈正相关,而与局部浸润无关;国内李钦等[10]在研究中发现,VEGF-C在 77.5%的 NPC组织中表达,有淋巴结转移者的表达显著强于无淋巴结转移者,而在鼻咽正常黏膜组织中表达很弱;姜武忠等[11]研究结果显示 VEGF-C在NPC组织中的阳性表达率 60.0%,在有颈淋巴结转移的 NPC组织中,VEGF-C阳性表达显著高于无颈淋巴结转移的阳性表达,晚期NPC组织中 VEGF阳性表达显著高于早期 NPC组织中的表达,显示VEGF-C的过度表达与NPC的浸润发展及转移密切相关。

因此,检测 VEGF-C在鼻咽癌中的表达在鼻咽癌淋巴结转移、复发及预后的预测方面有一定的意义。

3 转移相关基因

3.1 肿瘤转移抑制基因

越来越多的研究显示,抑癌基因的失活是肿瘤发生侵袭性生长的主要原因,肿瘤转移抑制基因(metastasis suppressorgene,MSG)是些能提高瘤细胞的抗原性,增强自然杀伤细胞和细胞毒性 T细胞对瘤细胞的杀伤效应的基因。nm 23-H 1基因是多种肿瘤的转移抑制基因,是美国国立癌症研究所于 1998年在鼠黑色素细胞株分离出来的,其基因蛋白产物与二磷酸核苷激酶(NDPK)的氨基酸序列具有高度同源性,并能影响细胞增殖、分化及转移[12]。nm23-H 1基因是首个被发现的肿瘤转移抑制基因。大量的研究表明,在许多人类恶性肿瘤中 nm23-H 1基因发挥抑制肿瘤转移的作用,其表达水平与肿瘤侵袭转移潜能呈负相关,而且高水平表达 nm23-H 1的肿瘤患者预后好。陈鑫苹等[13]采用生物素标记 RNA探针的原位杂交技术用 p16基因 mRNA检测,提示:nm23-H 1基因 mRNA在癌组织中表达与慢性咽炎组织比较均有显著性差异;鼻咽癌有无转移的表达也有显著性差异。国外学者对 nm23-H基因与鼻咽癌转移及预后的研究结果显示,nm-23基因表达活性可以作为鼻咽癌颈淋巴结转移潜能及评估预后的参考指标,其低表达与鼻咽癌预后不良有关[14]。但也有报道认为,癌组织中nm23-H 1基因的表达水平与NPC局部淋巴结和远处转移正相关[15]。

3.2 肿瘤转移促进基因

肿瘤形成是多基因、多步骤共同作用的结果,其中具有促进肿瘤细胞浸润或转移潜能的基因称为肿瘤转移促进基因。江华等[16]研究发现,p53蛋白的表达在鼻咽癌的浸润转移中起重要作用,p53表达与鼻咽癌组织临床分期、分化程度有关。Mo L等[17]的研究结果表明,Tiam-1基因及其蛋白高表达与鼻咽癌浸润转移有密切关系,提示 Tiam-1基因可能是鼻咽癌的 1个重要的促浸润转移因子,且可能成为治疗的靶标及有价值的预后判断指标。李支尧等[18]研究结果表明,肿瘤细胞产生的尿激酶型纤溶酶原激活物(UPA)在鼻咽癌侵袭和转移过程中起着非常重要的作用,其表达水平反映了鼻咽癌细胞的侵袭转移能力。

4 基质金属蛋白酶

基质金属蛋白酶((matrixmet aloproteinasa,MMP)属于锌蛋白酶超家族成员,现已发现 20多种 MMP成员,可以降解 ECM的大多数成分,与金属蛋白酶抑制剂(TIMP)共同调节着细胞外基质(ECM)的生理动态衡及基膜的完整性。肿瘤细胞对细胞外基质的降解是肿瘤侵袭和转移过程的 1个重要环节,可通过激活蛋白酶导致 ECM酶的降解发挥重要作用。MMP是通过蛋白水解作用降解重塑 ECM和基膜,是肿瘤浸润和在远处克隆生长的基本步骤。研究表明,MMP与 TIMP生成水平与激活程度的失衡是肿瘤侵袭、转移的关键性因素,MMP-2/TIMP-2、MMP-9/TIMP-1的比例失衡与肿瘤侵袭、转移关系最为密切。熊丹宁等[19]应用免疫组织化学法检测了 46例鼻咽未分化癌组织标本MMP-9表达活性,发现淋巴结转移组 MMP-9的表达活性与淋巴结转移潜能呈正相关。罗国庆等[20]研究显示,鼻咽癌组织中MMP-2和MMP-9的阳性率明显高于正常对照组(P＜0.05),其中淋巴结转移组阳性率比无淋巴结转移组表达明显增高(P＜0.05),可见,MMP-2、MMP-9可能在鼻咽癌发生发展和突破基膜向外扩散及淋巴结转移中起到重要作用。蔡朝阳等[21]研究53例 NPC组织中 MMP-9的表达率,研究认为:MMP-9在 NPC中的表达和颈淋巴结转移明显相关,提示 MMP-9可能促进了NPC的颈淋巴结转移,而与NPC的局部侵犯程度可能无关。

5 细胞黏附相关蛋白

黏附分子大多为糖蛋白,少数为糖脂,分布于细胞表面或细胞外基质(ECM)中。黏附分子以配体、受体聚合的形式发挥作用,导致细胞与细胞间,细胞与基质间,或细胞-基质-细胞之间的黏附。原发癌细胞在发展过程中,细胞表面及周围基质中黏附蛋白(如FN)逐渐减少,甚至消失,使其从原发灶上游离、脱落,同时原发灶体积增大,产生外压趋动力,促进这一过程。细胞黏附是恶性肿瘤转移的重要环节之一,与转移的发生、发展及形成过程有密切关系。上皮钙黏附蛋白(E-cadherin)是种重要的同质型黏附分子,介导 Ca2+依赖性的细胞与细胞之间的黏附,参与正常上皮细胞层的形成和维持。CD 44H是种广泛存在于细胞表面的跨膜糖蛋白,介导细胞与细胞、细胞与基质之间的特异性黏连,是 1种重要的异质型黏附分子。CD44蛋白通过促进细胞骨架蛋白的功能,与透明质酸(HA)等结合介导肿瘤细胞的转移。王双乐等[22]对上皮钙黏附蛋白、黏附分子CD44H、基质金属蛋白酶-3、肿瘤转移抑制基因 nm23-H 1和血管内皮生长因子的表达与鼻咽癌转移的关系进行研究,结果显示:E-cadherin、CD44H和MMP-3在鼻咽癌颈淋巴结转移组及远处转移组的表达与无转移组的差异均有统计学意义,E-cadherin、CD 44H、MMP-3和 nm23-H 1与鼻咽癌颈淋巴结转移及远处转移的关系密切,VEGF仅与鼻咽癌颈淋巴结转移相关,它们是肿瘤转移的重要因素,可作为评估鼻咽癌转移的生物学指标。

综上所述,对于鼻咽癌的早期发现,治疗及预测预后,分子生物标志物扮演着越来越重要的角色。一方面治疗前可通过测定鼻咽癌组织或患者血清中转移标志物,预测治疗后转移危险度的高低,有利于选择针对性治疗措施及指导个体化治疗临床试验的开展,从而降低复发率和转移率。另一方面,针对鼻咽癌转移相关标志物,可以设计相应的靶点治疗药物,实施多靶点治疗方案,有望提高鼻咽癌患者的治愈率。然而,要确定鼻咽癌的转移标志物,还需要更大的样本及数据,其种类及含量是否与性别、种族及年龄有关,也是不可忽视的问题。

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