胆管癌相关分子及其标记物研究进展
2012-04-10张大辉程树杰
张大辉, 程树杰
(河北大学附属医院, 河北 保定 071000)
胆管癌是胆管上皮细胞的恶性肿瘤,近年来其发病率有上升趋势[1]。目前对于胆管癌的病因研究显示,溃疡性结肠炎、肝胆管结石、胆总管囊肿及慢性肝炎病毒感染等因素为胆管癌的高危因素,但具体病原仍然不明[2]。随着分子生物学的发展以及对胆管癌的发生、发展及浸润转移机制进行深入的研究,人们对胆管癌分子及其标记物的认识也有了很大进步。本文分别以蛋白类标记物、癌基因及抑癌基因、其他对近年来胆管癌分子及其标记物研究进展进行综述。
1 蛋白类标志物
1.1 Tenascin蛋白:Tenascin蛋白为细胞外基质中一种高分子糖蛋白,在成熟组织中Tenascin蛋白不表达或仅有少量表达[3]。众多研究显示,Tenascin蛋白在多种恶性肿瘤组织中呈现出强表达,并且Tenascin蛋白的表达水平与恶性肿瘤的病理分级以及血管生成有密切的关系[4]。王林等[5]采用免疫组化方法检测胆管癌组织和正常胆管组织的Tenascin蛋白含量,结果显示,Tenascin蛋白在胆管癌组织中的阳性表达率为81.8%,但是在正常胆管组织中Tenascin蛋白的阳性表达率为0。Tenascin蛋白在病理分级I级、II级和III级的阳性率分别为71.4%、82.4%和88.9%,但是差异无统计学意义(P>0.05)。因此,Tenascin蛋白可以作为胆管癌的肿瘤标志应用于临床诊断,但Tenascin蛋白的表达与胆管癌的病理分级无关。
1.2 Fasin蛋白:Fascin蛋白为一种细胞骨架蛋白,其与细胞的运动、粘附以及细胞间的信息交流中发挥重要的作用[6]。Okada等[7]研究了肝外胆管癌组织中Fascin蛋白的表达,发现Fascin蛋白在正常胆管上皮的阳性表达率为0,而在胆管癌组织中表达上调,Fascin蛋白表达上调与性别、临床分期、静脉浸润有关,胆管癌组织边缘Fascin蛋白的表达高于其它区域,提示Fascin蛋白的高表达可能与肝外胆管癌高侵袭性有关。Iguchi等[8]对肝内胆管癌组织中Fascin蛋白的表达进行研究,发现Fascin蛋白在良性病变的胆管组织不表达或低表达,但是在肝内胆管癌组织中的阳性表达率高达66.7%,差异具有统计学意义(P<0.01),Fascin蛋白的高表达与胆管癌的恶性程度及病人的预后存在相关性。Wonll等[9]应用免疫组化对胆管癌患者胆管癌组织中的Fascin蛋白进行测量,结果阳性表达率为56.0%,其中28.4%呈强表达,27.6%呈弱表达,Fascin蛋白的表达与组织学分级、TNM分期、淋巴浸润、静脉浸润、邻近器官浸润有关;而与性别、年龄、肿瘤位置、肿瘤大小、区域淋巴结转移无关,并发现Fascin蛋白在肝内与肝外胆管癌的表达对患者预后有所不同,Fascin蛋白在肝内胆管癌和肝外胆管过度表达对患者不同。
1.3 Survivin蛋白:Survivin蛋白属凋亡抑制蛋白家族新成员,是具有抑制细胞凋亡和调节细胞分裂的双功能蛋白。Survivin蛋白在正常组织中不表达或低表达,而在多数恶性肿瘤组织中广泛表达。冯超等[10]应用免疫组织化学技术检测Survivin蛋白在胆管癌、胆管癌旁组织和正常胆管组织中的表达以探讨Survivin蛋白在胆管癌中的表达情况及其与胆管癌发生发展的关系。结果显示,胆管癌组织中Survivin蛋白的阳性表达率为69.4%,而在癌旁胆管组织和正常胆管组织中未检测到Survivin蛋白的表达,差异具有统计学意义(P<0.01)。但是相关性分析显示,Survivin蛋白的表达与患者的性别、年龄、肿瘤的大小、分化及是否转移无关。刘三光等[11]研究发现,胆管癌中Survivin蛋白的阳性表达率为79.2%,而在癌旁胆管组织Survivin蛋白的阳性表达率6.7%,差异具有统计学意义(P<0.01),Survivin蛋白表达与患者的年龄、性别、肿瘤的原发部位、大体形态、组织学类型、分化程度、浸润深度、以及是否伴淋巴结转移等均无明显相关性。以上研究均显示出Survivin蛋白可以作为胆管癌的肿瘤标志应用于临床诊断。
2 癌基因及抑癌基因
2.1 Ras癌基因:Ras癌基因为目前广泛研究的癌基因之一,在多种恶性肿瘤中均显示出Ras基因的点突变。Ras癌基因家族包括 H-ras、K-ras和 N-ras,分别位于人类的第11、12和1号染色体。Ras癌基因编码21 000蛋白质,与G蛋白有关,并且具有GTP酶的活性。Ras基因产物可受自发性或化学性致癌的单点突变而激活,导致产生表型的恶性表现。Matsubara等[12]用PCR-SSCP法研究胰胆管异常汇合患者癌性上皮细胞及非癌性胆管上皮细胞中K-ras基因点突变,发现癌性上皮细胞K-ras基因点突变率为80%,而增生上皮和化生上皮突变率分别为58%及48%,差异具有统计学意义(P<0.01)。Ras癌基因突变部分为第12密码子,Lee等[13]的研究结果与上述结果一致,提示K-ras基因点突变在胆管癌形成过程中起重要作用。
2.2 C-myc癌基因:C-myc癌基因编码的产物为P62核内蛋白,可导致细胞无限分裂,使细胞向恶性转化。在胆管癌组织中P62的阳性表达率较高。Voravud N等[14]报道胆管癌组织中P62的阳性表达率为94%,并且染色强度和阳性表达率与细胞分化程度密切相关。李灼日等[15]研究结果表明,胆管癌组织中C-myc阳性率为87.23%,其中高分化腺癌的阳性表达率为100%,低分化腺癌的阳性表达率为60.00%,差异具有统计学意义(P<0.05)。此外,正常胆管组织、胆管扩张症胆管组织、癌旁胆管组织的C-myc阳性表达率与胆管癌组织比较,差异有统计学意义(P<0.05)。C-myc的阳性表达率与胆管癌的组织学分级有关,组织学分级I级胆管癌组织中C-myc的阳性表达率为100%,显著高于II级、III级胆管癌组织,组间差异具有统计学意义(P<0.05)。无转移胆管癌组C-myc阳性表达率显著高于有转移组的阳性率高,组间差异具有统计学意义(P<0.05)。提示C-myc的表达与胆管癌细胞分化程度、组织学分级和有无肿瘤转移等生物学特性相关。
2.3 p53抑癌基因:p53抑癌基因是迄今为止人类肿瘤研究中研究最为广泛的基因,几乎涉及到50%的恶性肿瘤[16]。野生型p53基因为抗癌基因,而突变型p53基因在机体内发挥着癌基因的作用。正常人体中野生型p53基因代谢很不稳定并且细胞含量低,而突变型p53基因稳定并且可以在细胞核内积聚,因此可以检测到突变型p53基因。突变型p53基因的检测可以很好地反映 p53 基因突变情况[17]。Itoi等[18]别用PCR-SSCP和免疫组化的方法检测胆道癌症中p53的变异。结果显示,突变型p53基因在胆管癌和胆囊癌分别为33.3% 和42.9%,60%的标本可以检测到p53基因的过度表达,但是在良性胆道疾病均未检测到突变型p53基因。Kang等[19]用PCR法检测到肝内胆管癌组织中p53基因的突变率为30%,用免疫生化法检测到肝内胆管癌组织中p53基因过度表达为25%。因此,p53基因在肝内胆管癌的发生、发展和生长方式等方面起到重要作用。
2.4 p27基因:p27基因为重要的抑癌基因,其表达水平降低导致其对CDK或cyclin/CDK复合物活性的抑制效应,使CDK的活化效应递增,驱动细胞周期的运行,从而使细胞增殖与分裂过快、过多乃至肿瘤形成[20]。Michelangelo[21]对手术切除的肝内胆管癌、肝门部胆管癌以及周围肝内胆管癌的p27基因进行检测,发现肝门部胆管癌的p27基因的阳性表达率为59.1%,而外周性肝内胆管癌p27基因的阳性表达率则为88%,差异具有统计学意义(P<0.05)。李铸等[22]采用免疫组化方法测定肝门部胆管癌以及正常胆管组织中p27基因的表达情况以探讨p27基因在肝门部胆管癌的表达及临床意义。p27基因在肝门部胆管癌的阳性表达率为77.2%,以低表达为主。p27基因的表达与肿瘤的分化、淋巴转移及神经浸润显著相关(P<0.05)。p27基因高、低及阴性表达组的平均生存时间有显著差异(P<0.05)。因此,胆管癌中p27的表达是反映肝门部胆管癌生物学行为,在肝内胆管癌的发生、发展和生长方式等方面起到重要作用。
3 其它
3.1 MMP-9:基质金属蛋白酶(MMP)是一组能够降解细胞外基质蛋白的内肽酶的总称,与炎症、组织纤维化、新血管形成和肿瘤的侵袭转移等存在相关性。MMP-9与多种恶性肿瘤有着密切的联系,在恶性肿瘤的浸润、转移中发挥着重要作用[23]。汪正广等[24]对胆管癌组织进行MMP-9检测,胆管癌组织中MMP-9的表达显著高于正常胆管组织以及癌旁组织。相关性分析显示,MMP-9表达与性别、年龄、肿瘤部位及大小无关,但是与肿瘤的病理分级、TNM分期、浸润程度和远处转移及手术方式有关,MMP-9表达阳性的患者一年生存率明显低于阴性者。Jo等[25]用酶联免疫吸附法测量胆管癌组织和正常组织中MMP-9,结果显示胆管癌组织中的MMP-9在总蛋白中的浓度显著高于正常组织。杨定忠等[26]应用免疫组织化学法检测胆管癌中MMP-9的表达。结果显示,胆管癌组织中MMP-9的阳性表达率为76.4%,正常胆管组织为16.7%,差异具有统计学意义(P<0.01)。在胆管癌组织中,在癌巢边缘或管腔近旁的阳性表达强度要高于其他区域。并且随胆管癌的病理学分级和临床分期增高,MMP-9表达有增高趋势,此外MMP-9阳性表达的胆管癌易发生淋巴结转移,影响患者预后。因此,MMP-9在胆管癌的发生、发展和生长方式等方面起到重要作用。
3.2 COX-2:环氧化酶-2(COX-2)是炎症过程中催化合成前列腺素的关键诱导酶之一,通过参与多种肿瘤的细胞增殖、抗凋亡和血管生成、降低细胞间的粘连度,与肿瘤的发生、发展和转移密切相关[27]。多项研究表明,COX-2在人的多种恶性肿瘤中呈现强表达,提示COX-2在恶性肿瘤的发生和发展中起着重要的作用[28]。郜朝霞等[29]采用免疫组化法检测胆管癌中COX-2的表达,研究发现,COX-2在胆管癌组织中的表达阳性率为81.40%,而在胆管结石组织中未见表达。在胆管癌高、中分化组的COX-2阳性表达率显著高于低分化组,转移阳性组COX-2阳性表达率也显著高于转移阴性组,差异具有统计学意义(P<0.05)。上述研究说明COX-2的高表达在胆管癌的发生、发展中也扮演重要作用。
3.3 VEGF:血管内皮生长因子(VEGF)是迄今发现的最重要的促血管生长因子,在多种肿瘤组织中均有较高水平的表达,与肿瘤的生长、转移关系密切。郜朝霞等[29]采用免疫组化法检测胆管癌组织的VEGF。研究结果显示,胆管癌组织中VEGF的阳性表达率为76.74%,胆管结石组为0,差异具有统计学意义(P<0.05)。VEGF蛋白在胆管癌中高表达提示胆管癌形成过程中伴随VEGF的高分泌,VEGF与胆管癌的发生及生长有关。张萌等采用免疫组化法检测胆管癌组织中VEGF与VEGF-C蛋白的表达,以探讨VEGF与VEGF-C蛋白在胆管癌的表达及其与临床病理特征的关系。胆管癌VEGF和VEGF-C蛋白的表达率分别为65.3%和69.4%,并且VEGF和VEGF-C蛋白的高表达与胆管癌淋巴结转移及分化程度有关。因此,VEGF和VEGF-C蛋白的表达与胆管癌侵袭转移有关。
[1]Khan SA,Taylor-Robinson SD,Toledano MB,et al.Changing international trends in mortality rates for liver,biliary and pancreatic tumours[J].Hepatol,2002,37(6):806-813.
[2]Shaib Y,E1,Scrag HB.The epidemiology of cholangiocarcinoma[J].Semin Liver Dis,2004,24(2):115-125.
[3]Goepel C,Stoerer S,Koelbl H.Tenascin in preinvasive lesions of the vulva and vulvar cancer[J].Anticancer Res,2003,23(6c):4587-4591.
[4]Brunner A,Mayerl C,Tzankov A,et al.Prognostic significance of tenascin expression in superficial and invasive bladder cancer[J].Clin Pathol,2004,57:927-931.
[5]王林,董小刚,姚俊.Tenascin、CD34在胆管癌组织中的表达及临床意义[J].西安交通大学学报(医学版),2006,27(1):46-49.
[6]Chen L,Yang S,Jakoncic J,et al.Migrastatin analogues target fascin to block tumour metastasis[J].Nature,2010,464(7291):1062-1066.
[7]Okada K,Shimura T,Asakawa K,et al.Fascin expression is correlated with tumor progression of extrahepatic bile duct cancer[J].Hepato Gastroenterology,2007,54(73):17 -21.
[8]Iguchi T,Aishima S,Taketomi A,et al.Fascin overexpression is involved in carcinogenesis and prognosis of human intrahepatic cholangiocarcinoma: immunohistocbemicaland molecular analysis[J].Hum Pathol,2009,40(2):174 -180.
[9]Won KY,Kim GY,Lim SJ,et al.Prognostic significance of fascin expression in extrahepatic bile duct carcinomas[J].Pathol Res Praet,2009,205(11):742-748.
[10]冯超,汤恢焕,陈鸽.Survivin基因在胆管癌中的表达及意义[J].中国医师杂志,2006,8(4):559-560.
[11]刘三光,张建生,吕海涛.Survivin蛋白和mRNA在肝外胆管癌中的表达和意义[J].中华实验外科杂志,2006,23(8):1018.
[12]Matsubara T,Sakurai Y,Sasayama Y,et al.K-ras point mutations in cancerous and noncancerous biliary epithelium in patients with pancreaticobiliary maljunction[J].Cancer,1996,77(8):1752-1757.
[13]Lee JC,Lin PW,Lin YJ,et al.Analysis of K-ras gene mutations in periampullary cancers,gallbladder cancers and eholangiocarcinomas from paraffin-embedded tissue sections[J].Formos Med Assoc,1995,94(12):719-723.
[14]Voravud N,Foster CS,Glibertson JA,et al.Oncogene expression in cholangiocarcinoma and in normal hepatic development[J].Hum Pathol,1999,20(2):1163
[15]李灼日,吴金术,毛先海,等.C-myc、P 16 和Bc l-2 蛋白在胆管癌中表达及意义[J].中国现代医学杂志,2006,16(22):3427-3430.
[16]Sakuma S,Says H,Tada M,et al.Receptor protein tyrosine kinase DDR is up-regulated by p53 protein[J].Febs Lett,1996,398(2-3):165-169.
[17]Della G,Pasquini G,Pilotti S,et al.TP53 mutation and mdm2 protein overexpression in cholangiocarcinomas[J].Diagn Mol Pathol,2000,9l:41-45.
[18]Itoi T,Takei K,Shinohara Y,et al.K-ras codon 12 and p53 mutation in biopsy specimens and bile from biliary tract cancers[J].Pathol Int,1999,49(1):30-37.
[19]Isa T,Tomita S,Nakachi A,et al.Analysis of microsatellite Instability,K-ras gene mutation and p53 protein overexpression in intrahepatic cholangiocarcinoma[J].Hepatogastroenterology,20 02,49(45):604-608.
[20]李铸,周宁新,吕雅莉.p27蛋白在肝门部胆管癌的表达及临床意义[J].中华现代外科学杂志,2006,3(8):666-669.
[21]Michelangelo Fiorentino,Annalisa Altimari,Antonia D’Errico,et al.Low p27 expression is an independent predictor of survival for patients with either hilar or peripheral intrahepatic cholangiocarcinoma[J].Clinical Cancer Research,2001,7(12):3994-3999.
[22]张萌,彭利,王顺祥,等.VEGF与VEGF-C表达及意义[J].山东医药,2007,47(6):17-18.
[23]Brown RD,Jones GM,Laird RE,et al.Cytokines regulate matrix metalloproteinases and migration in cardiac fibroblasts[J].Biochem Biophys Res Commun,2007,362(1):200-205.
[24]汪正广,孟翔凌,朱化刚,等.胆管癌组织中MMP-9的表达及其意义[J].消化外科杂志,2004,3(4):282-285.
[25]Jo CK,Rha SY,Oh BK,et al.Expression of matrix metalloproteinase-2 and-9 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2 in intraductal and nonintraductal growth type of cholangiocarcinoma[J].Am Gastroenterol,2004,99(1):68-75.
[26]杨定忠,王作仁,何晶,等.基质金属蛋白酶-9在胆管癌中的表达与侵袭转移的关系[J].中华肝胆外科杂志,2004,18(2):95-97.
[27]Yoon JH,Canbay AE,Werneburg NW,et al.Oxyste-rols induce cyclooxygenase-2 expression in cholangiocytes:implications for biliary tract carcinogenesis[J].Hepatology,2004,39(3):732.
[28]Yoon JH,Higuchi H,Werneburg NW,et al.Bile acids induce cyclooxygenase-2 expression via the epidermal growth factor receptor in a human cholangiocarcinoma cell line[J].Gastroenterology,2002,122(4):985.
[29]郜朝霞,孙权.COX-2和VEGF表达及其与胆管癌的相关性研究[J].武汉大学学报(医学版),2006,27(1):38-41.