EGFR、Survivin与甲状腺肿瘤关系的研究现状

韩鹏刘宁青

EGFR、Survivin与甲状腺肿瘤关系的研究现状

韩鹏刘宁青

【关键词】表皮生长因子受体; Survivin;甲状腺肿瘤

作者单位: 050051石家庄市，河北医科大学第三医院普外科

E-mail: 531057351@ qq．com

甲状腺癌( thyroid carcinoma，TC)是头颈部及内分泌系统常见的恶性肿瘤，肿瘤的发病机制复杂，表皮生长因子受体( endothial growth factor-receptor，EGFR)和Survivin可能是其参与甲状腺癌发生的重要机制。其中EGFR属于酪氨酸激酶受体家族，Survivin是迄今为止最小的凋亡抑制蛋白家族的新成员，两者在全身肿瘤的生长、增殖、浸润、转移中均发挥着特殊的作用。本文就EGFR、Survivin与甲状腺肿瘤的关系研究现状做一综述。

1　 EGFR的生物学特征及功能

1．1EGFR的生物学特征人类表皮生长因子受体家族( epidermal growthfactor receptor family，EGFR家族)属于酪氨酸激酶受体家族。EGFR家族中主要包含四个成员，分别是erbB1 ( EGFR/HER1)和erbB4 ( HER4) ; erbB2 ( neu/HER2)和erbB3( HER3)。编码EGFR的基因是位于第七号染色体的短臂上( 7p12)，长度约为118 kb，主要是由28个外显子构成，其转录形成的mRNA长约5．6 kb，其编码的跨膜糖蛋白-EGFR，分子量约为170 kD，由1 186个氨基酸组成，因其具有酪氨酸激酶( tyrosine kinase，TK)活性，因此在胞外信号向胞内传递过程中起重要作用。EGFR各个家族成员的分子结构，均包括胞外区、跨膜区、胞内区。erbB1( EGFR/HER1)和erbB4( HER4)的胞外区有其与相应的配体结合的部位，可与其配体分子结合，配体有: B细胞生长因子( B-cell growth factor，BCGF)，肝素结合表皮生长因子样生长因子( heparin binding epidermal growth factor like growth factor，HBEGF)，表皮生长因子( epidermal growth factor，EGF)，转化生长因子α ( transforming growth factor-α，TGF-α)，表皮调节素( epiregulin，EGR)等［1］。EGFR的跨膜区的作用是将

受体锚定在胞膜上。胞内区都大部分有典型的酪氨酸激酶区和ATP结合位点，其酪氨酸激酶活性在介导细胞信号转导起重要作用，主要体现在调节细胞增殖及分化。

但在家族成员中HER2缺乏配体结合区，而HER3缺乏胞内酪氨酸激酶活性，因此二者不能依靠上述途径进行有效信号传递，它们靠与其他家族成员形成的异源二聚体发挥作用［2］。EGFR二聚体化和磷酸化后，激活下游的磷酸肌醇激酶( phosphoinositol kinase)系统和ras/raf/MAPK( mitogenactived protein kinase)级联系统，在转导下游信号中提供亲和位点，并在有丝分裂过程中与多种相应信号转导分子产生高亲和［3］，通过以上这些复杂的系统，将有丝分裂信息从细胞外传递到细胞内，从而有效调节细胞周期，使自身对外界刺激做出相应生物学反应，从而引起细胞增生、迁移、黏附、分化，调节细胞存活及生长状况等。完成信号转导后，EGFR与配体的复合物通过胞饮作用进入细胞，再循环利用或被分解。因此，EGFR在细胞的生物学效应中至关重要。

1．2EGFR与细胞凋亡细胞凋亡主要有内源性因素导致的线粒体通路和外源性因素导致的死亡受体通路。目前认为，EGFR发挥抗凋亡作用可能是兼具以上两种通路，而其中可能存在多种途径。其途径可能有: ( 1)减低NF-KB的DNA结合能力。( 2)抑制Ra-f1抗凋亡蛋白的降解，从而使细胞凋亡减速，促成肿瘤生长［4］。1．3 EGFR与细胞周期EGFR是一种具有双重作用的蛋白质。除具有抑制细胞凋亡的作用外，研究证明EGFR是G-蛋白、细胞因子受体、整合素等多种信号作用的交汇点，EGFR可与相应配体结合后产生一系列生物学效应:当受体与配体结合使同源二聚体活化→跨膜区结构改变→胞内区的酪氨酸激酶区( + ATP)磷酸化→磷酸脂酶( PLC-Y)等6个酪氨酸(底物)→产生多种生物学效应，使识别含SH2蛋白质底物酶激活多种信号→胞核(基因表达，促进细胞从G1期到S期，从而促进细胞增殖)［5］。EGFR通过上述抑制细胞凋亡和调节细胞周期导致细胞异常增殖，甚至恶化发展形成肿瘤。

1．4EGFR抑制剂EGFR酪氨酸激酶抑制剂是研究广泛的口服小分子抑制剂，其作用机制为:通过与ATP竞争性结合胞外的配体结合位点，阻断分子内酪氨酸的自身磷酸化，阻断酪氨酸激酶活化，抑制EGFR激活，从而阻断下游信号转导，抑制细胞周期进程、加速细胞凋亡、抑制血管生成、抑制浸润和转移［6］。EGFR酪氨酸激酶为靶点的抗肿瘤治疗现已成为癌症研究中十分活跃的领域之一。

2　Survivin的生物学特征及功能

Ambrosini等［7］利用效应细胞蛋白酶受体-1( effectorcell protease receptor-1，EPR-1) cDNA在人类基因组文库中首先克隆出Survivin基因。其是迄今为止最小的凋亡抑制蛋白家族的新成员，却具有最强大的抗凋亡作用，人类的Survivin基因定位于染色体17q25，由约15×103个碱基对组成，基因全长14 700 bp，由4个外显子和3个内含子组成。其与EPR-1基因的编码区序列高度互补，二者不同的是Survivin与EPR-1方向相反，序列上有5个核苷酸与EPR-1不同，以及有额外6个插入的核苷酸。Survivin基因外显子和内含子不同的选择性剪切片段能够转录出大量不同的剪接变体mRNA，进一步编码出不同的蛋白［8］。目前发现的Survivin剪接变体有五种: Survivin野生型，Survivin-2α，Survivin-2β，Survivin-3β，Survivin-ΔEx3。Survivin蛋白在已克隆出的8个细胞凋亡抑制蛋白家族( inhibitor of apoptosis protein，IAP)成员中分子量最小，结构也非常独特。其是由142个氨基酸组成的蛋白质，相对分子质量为16．5 kD。对蛋白的光衍射晶体结构分析表明，Survivin蛋白晶体结构呈广泛二聚体排列［9］。而与其它IAP成员结构的主要区别在于: ( 1) Survivin仅含有单个杆状病毒IAP重复序列( baculovirus IAP repeat，BIR)，而其他IAP成员均包含2～3个BIR; ( 2) Survivin存在1个由Cys-Pro-Thr三氨基酸组成的插入片段，将BIR分成两个等分模块，这一插入片段是Survivin所特有的; ( 3) Survivin C-末端含有一个由40个氨基酸组成、长度6．5 nm的疏水α螺旋卷曲结构，缺乏IAP家族成员特有的锌指结构( zinc finger ring) ; ( 4) BIR序列和α螺旋结构间的连接区域具有核输出信号功能，该信号的突变可引起Survivin抗凋亡与有丝分裂调控作用的分离［10］。

目前认为，Survivin在细胞凋亡过程中发挥重要作用，其抗凋亡作用可能存在多种途径。主要有两条: ( 1) Caspase途径:抑制凋亡信号转导的上游通路caspase8及caspase9;抑制下游的效应Caspase 3及caspase7的活化;促进IAP家族其他成员的功能，间接发挥抗凋亡作用。( 2)非Caspase途径:通过p21间接抑制Caspase;通过抑制p53的功能阻断凋亡过程;通过对纺锤体微管的作用调节细胞有丝分裂过程，进而发挥抗凋亡功能，Survivin的这一特性是在所有已知的凋亡调节物中独一无二的。

Survivin还通过干扰CDK和微管网络影响细胞有丝分裂，从而促进细胞存活。其表达有严格的细胞周

期依赖性，主要在G2/M期表达［11］，是细胞周期G2/M期的调节基因。Survivin过度表达可减少胞质中中心体微管成核和有丝分裂纺锤微管双向增长［12］，从而促进转化细胞异常增殖，同时避免肿瘤细胞凋亡的发生。

EGFR与Survivin两种蛋白因子的作用途径不同，但对于细胞及结局影响类似，大量研究证实两者在肿瘤组织中的表达均高于正常组织。但目前对于二者信号转导，具体相互作用机制尚未完全阐明。

3　EGFR及Survivin在常见肿瘤组织中的表达及相关性

EGFR广泛表达于人类肿瘤细胞系，临床研究表明，EGFR在多种类型肿瘤如头颈部鳞癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌、胃癌、宫颈癌、神经胶质细胞瘤、食管癌、结肠癌、前列腺癌等均有高水平的表达。Survivin广泛表达于人类肿瘤细胞系，研究发现60种人类肿瘤细胞株均有Survivin的表达，不同癌组织Survivin表达阳性率不同，如胃癌为48．12%，结直肠癌为63．15%，肝癌为70%，乳腺癌为70．17%，胰腺癌为76．19%～88%，间皮瘤为100%［12］。

王永清等［13］利用PV免疫组织化学方法，检测88例乳腺癌和32例乳腺腺瘤中EGFR，Survivin阳性率。结果:乳腺腺瘤和乳腺癌EGFR阳性率分别为18．75%和63．64%，差异有统计学意义( P＜0．01) ; Survivin在乳腺腺瘤和乳腺癌阳性率分别为65．62% 和70．45%; EGFR，Survivin在分期低、非浸润型和无转移组阳性率均低于分期高、浸润型癌和有淋巴结转移组( P＜0．05)。该实验分析了EGFR与Survivin两者之间的相关性，结果表明它们呈低度正相关。提示乳腺癌细胞的增殖，浸润和转移过程中是多种因素协同作用的结果，检测它们对提示预后和靶向治疗有指导意义。结论: EGFR、Survivin在乳腺癌中表达率较高，而且和乳腺癌的生物学特性有关。

Asanuma等［14］采用免疫组织化学染色法对195例浸润性乳腺癌标本进行Survivin蛋白检测，Survivin蛋白阳性表达率79．5%。同时对53例浸润性乳腺癌标本( HER2)和表皮生长因子受体及Survivin蛋白表达水平进行检测，指出Survivin蛋白与HER2和表皮生长因子受体的表达呈正相关。并且阐明乳腺癌细胞中Survivin蛋白表达的调控机制: HER2和(或)表皮生长因子受体高表达能上调Survivin蛋白表达，最终导致肿瘤细胞抗凋亡的能力的增加(表现为凋亡指数降低) ;相反，给予细胞HER2-specific抑制剂(赫赛汀)处理时，Survivin蛋白水平和抗凋亡能力均降低。证明赫赛汀可以下调磷脂酰肌醇3-kinase( PI3K)，可能抑制磷脂酰肌醇3-kinase( PI3K)信号路径降低Survivin蛋白的水平。

Wang等［15］采用细胞质粒构建和抗体，Fas诱导细胞凋亡，基因杂交法，基因干扰沉默技术，流式细胞术等技术手段，对神经胶质瘤细胞株U87MG中的表皮生长因子受体及Survivin蛋白水平进行定量和定性分析。

( 1) EGFR的激活高表达后，检测细胞株U87MG中的Survivin蛋白明显处于高表达水平;相反对照组为灭活EGFR的细胞株U87MG，Survivin蛋白表达水平减低。本组实验排除细胞周期的影响等因素。

( 2)确定参与的信号通路，EGFR高表达细胞株U87MG组，给予抑制PI3激酶通路后，检测Survivin蛋白水平明显降低，而相比之下，给予MAP激酶抑制途径后，不影响Survivin蛋白水平，说明PI3激酶通路是EGFR激活后影响Survivin蛋白表达的重要通路。

( 3)进一步定量测定了各组编码Survivin蛋白的mRNA表达水平，EGFR高表达细胞株U87MG组:编码Survivin蛋白的mRNA表达水平高; EGFR高表达细胞株U87MG给予抑制PI3激酶通路后组:编码Survivin蛋白的mRNA表达水平明显降低; EGFR高表达细胞株U87MG给予MAP激酶抑制途径后组:编码Survivin蛋白的mRNA表达水平同高表达细胞株U87MG组相似。本组实验排除NF-nB的影响等因素。本实验提示EGFR激活后通过PI3激酶通路在基因水平影响Survivin蛋白的表达。说明肿瘤细胞中EGFR 与Survivin的表达呈正相关。

4　EGFR和Survivin在甲状腺肿瘤中的表达的研究

甲状腺癌的发病率以每年3%的速度递增，它的发生约占全身恶性肿瘤的1%，而在神经内分泌系统恶性肿瘤中占90%以上。实验显示，EGFR和Survivin对促进细胞的增殖和凋亡的抑制可能是其参与甲状腺癌发生的重要机制，但未对两者在甲状腺肿瘤中进行相关性研究［16］。

EGFR在甲状腺癌组织中具有较高的表达，且表达与肿瘤的组织学程度、淋巴结转移及临床分期有关。

刘菊林等［16］采用免疫组化SP法检测45例分化型甲状腺癌( DTC)组织中EGFR的表达。结果EGFR 在DTC组中的阳性率为57．7%，明显高于对照组( P ＜0．05)。EGFR的表达与DTC中的淋巴结转移有关。提示EGFR在分化型甲状腺癌中的表达明显高于非癌组织，可以作为鉴别甲状腺肿瘤良恶性或可作为甲状腺癌患者预后的生物学指标。

叶宣光等［17］采用免疫组织化学EnVision法检测EGFR在44例甲状腺乳头状癌组织、癌旁组织中的表

达。结果44例甲状腺乳头状癌中，EGFR阳性表达率为68．2%( 30/44)，与癌旁组织6．8% ( 3/44)比较，差异有统计学意义(χ2=35．5，P =0．00)。在伴淋巴结转移患者中和不伴淋巴结转移患者中EGFR表达差异有统计学意义(χ2=7．79，P＜0．05)。强烈提示甲状腺乳头状癌中EGFR表达明显升高并可能在甲状腺乳头状癌的淋巴结转移中起重要作用。

王国瑞等［18］应用免疫组织化学法检测91例甲状腺病变组织中EGFR的表达情况。实验结果显示甲状腺腺瘤、结节性甲状腺肿、分化型甲状腺癌标本中，其EGFR的阳性表达率分别为25%、15%、68．62%。本实验在甲状腺乳头状癌中的表达与年龄、性别、淋巴结转移、肿瘤大小，临床分期均无明确相关性，仅提示EGFR甲状腺不同病变组织的表达不同，可将EGFR作为区分甲状腺肿瘤良恶性的一个特征性指标。

Survivin在甲状腺癌中同样具有较高的表达，且表达与肿瘤的组织学程度、淋巴结转移及临床分期关系紧密。

田忠成等［19］采用免疫组化SP法及实时定量PCR方法对12例正常甲状腺组织和35例手术切除的甲状腺癌组织进行Survivin的检测。结果: ( 1) SP法: Survivin在正常甲状腺组织中、乳头状癌中、甲状腺滤泡癌中、髓样癌中，阳性表达率分别为16．7%、60．0%、69．2%、91．6%，随甲状腺癌的组织学恶性度增高，阳性表达率增高，差异均具有显著性( P＜0．05)。( 2) TR-PCR法: Survivin在正常甲状腺组织中、乳头状癌中、甲状腺滤泡癌中、髓样癌中的相对表达值为( 32．148±9．513)、( 59．154±10．086)、( 67．25 ±8．478)、( 86．898±6．944)，与正常甲状腺组织相比，在各组织分型的甲状腺癌中表达显著提高( P＜0．05)。强烈提示Survivin的表达与甲状腺癌的组织学分型有关。

Antonaci等［20］通过免疫组织化学，对67例巨大甲状腺乳头状癌患者(其中37例并发微小癌的患者)进行Survivin蛋白检测，癌组织伴淋巴结转移灶细胞组和癌组织不伴转移组分别与微小癌组对照，发现在同一患者(非转移组)巨大乳头状甲状腺癌组织和微小癌组织中的表达水平并没有明显差异，而在有侵袭转移的患者中，Survivin蛋白在癌组织和淋巴结转移灶的表达水平明显高于前者，提示Survivin与甲状腺癌的侵袭性密切相关。

目前对于EGFR和Survivin的研究正在逐步深入，其在甲状腺癌的发生发展、转移、复发、预后、治疗中均表现出一定的意义，为甲状腺癌的分子生物学特性及治疗提供一个新的参考。但在甲状腺癌中EGFR 和Survivin的相关性尚未做出进一步研究，随着对其深入研究，其发生发展机制进一步阐明，有可能对甲状腺癌及其他恶性肿瘤的临床诊断与治疗具有潜在的重大价值。

参考文献

1 Dutta PR，Malty A．Cellular responses to EGFR inhibitorsand their relevance tocancer therapy．Cancer Letters，2007，254: 165-177．

2 Irmer D，Funk JO，Blaukat A．EGFR kinase domainmutations-■functional impact and relevance for lung cancertherapy．Oncogene，2007，26: 5693-5701．

3张敏．表皮生长因子受体与酪氨酸激酶抑制剂在肿瘤防治中的应用进展．中国癌症杂志，2003，13: 275-278．

4 Lynch TJ．Act vating mutat ions in the epidermal growth factor receptorunderlying responsiveness of non-smal-l cell lung cancer to gef it inib．N Engl J Med，2004，350: 2129-2139．

5薄爱华，程琳，李海峰，等．表皮生长因子受体与肿瘤发生及治疗的相关性．医学综述，2006，12: 1238-1240．

6Li S，McMahon G．Inhibition of tumor angiogenesis by synthetic receptor tyrosine kinase inhibitors．DDT，2000，5: 344-353．

7 Ambrosini G，Adida C，Altieri DC．A novel anti-apoptosisgene，survivin，express ed in cancer and lym phoma．Nat Med，1997，3: 917-921．

8Li F，Ling X．Survivin study: an update of“what is the next wave”? J Cell Physiol，2006，208: 476-486．

9 Marioni G，Bedogni A，Giacomelli L，et al．Survivin expression issignificantly higher in pN + oral and oropharyngeal primarysquamous cell carcinomas than in pN0 carcinomas．Acta Otolar yngol，2005，125: 1218-1223．

10 Colnaghi R，Connell CM，Barrett RM，et al．Separating the anti-apoptotic and mitotic roles of survivin．J Biol Chem，2006，281: 33450-33456．

11Kayaseleuk F，Nursal TZ，Polat A，et al．Ex pression o fsurv ivin，bc-l 2，p53 and bax in br east carcinoma and ductalint raepithelia l neoplasia ( DIN la)．J Exp ClinCancer Res，2004，23: 105．

12 Rosa J，Canovas P，Islam A，et al．survivin modulates micro tubule dynamics and nucleation throughout the cell cycle．Mol Biol Cell，2006，17: 1483-1493．

13王永清，韩德兰，博爱华，等．EGFR、Survivin和uPA在乳腺癌表达的意义及其相关性．中国妇幼保健，2010，35: 5297-5299．

14 Asanuma H，Torigoe T，Kamiguchi K，et al．Survivin Expression Is Regulated by Coexpression of HumanEpidermal Growth Factor Receptor 2 and Epidermal Growth Factor Receptor via Phosphatidylinositol 3-Kinase/AKT Signaling Pathway in Breast Cancer Cells．Cancer Res，2005，65: 11018-11025．

15 Wang Q，Mark I．Greene．EGFR enhances Survivin expression through the phosphoinositide 3 ( PI-3) kinase signaling pathway．Experimental and Molecular Pathology，2005，79: 100-107．

16刘菊林，吴跃龙，李静，等．ER、EGFR在分化型甲状腺癌中的表达及其临床意义．现代生物医学进展，2013，13: 908-910．

17叶宣光，张友元，任伟民，等．表皮生长因子受体在甲状腺乳头状癌中的表达及其与上皮－间质转化的关系．中国临床医学，2013，20: 118-121．

18王国瑞，吴浩荣，俞晓宇，等．EGF、EGFR在不同甲状腺肿瘤中的表达及临床意义探讨．中国误诊学杂，2008，8: 4589-4590．

19田忠成，邵飞飞，党雪菲，等．Survivin在甲状腺癌中的表达及临床意义．中国实验诊断学，2014，3: 391-393．

20 Antonaci A，Consorti F，Mardente S，et al．Survivin and cyclin D1 are jointly expressed in thyroid papillary carcinoma and microcarcinoma．Oncol Rep，2008，20: 63-67．

·综述与讲座·

收稿日期:( 2014－11－12)

通讯作者:刘宁青，050051河北医科大学第三医院普外科;

doi:10．3969/j．issn．1002－7386．2015．05．031

【中图分类号】R 736．1

【文献标识码】A

【文章编号】1002－7386( 2015) 05－0721－04