热休克蛋白在胃癌诊疗中的价值

朱琴琴,费素娟

热休克蛋白在胃癌诊疗中的价值

朱琴琴,费素娟

热休克蛋白；胃癌；诊断；治疗；文献综述

热休克蛋白(heat shock proteins， HSPs)是一组进化程度高度保守的应激蛋白，广泛存在于生物体内，主要作为分子伴侣参与细胞内蛋白质的装配、分选、跨膜转运及降解等过程，并可在创伤、感染、缺氧及恶性肿瘤等应激状态下被诱导表达[1]。HSPs在多种肿瘤细胞中呈过度表达，并参与肿瘤细胞的增殖、侵袭、分化、转移及凋亡等过程[2]。依据分子量大小，HSPs可分为小分子HSP(包括HSP27)、HSP60、HSP70、HSP90、大分子HSP等几个家族，其中HSP27、HSP60、HSP70、HSP90与胃癌的发生、发展关系较为密切[3]。

1 HSPs对胃癌早期诊断及预后评估价值

1.1 HSP27 HSP27属于小分子HSPs家族成员，是不依赖三磷腺苷(ATP)酶的分子伴侣，可修复受损蛋白质，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种恶性肿瘤细胞中呈过度表达，并与胃癌的恶化进展有关[4-5]。朱祖安等[6]报道HSP27与胃癌的TNM分期、分化程度、淋巴结转移等有关。李桂青和赵景润[7]研究表明，HSP27表达与胃癌的临床病理特征关系密切，其高表达提示患者预后较差。Huang等[8]研究认为，胃癌患者血清中HSP27水平与胃癌组织中的HSP27表达呈正相关，但其认为HSP27与胃癌临床病理特征无关。Ren等[9]研究发现，胃癌患者术后血清中HSP27水平明显低于术前。上述多项研究表明HSP27对胃癌的诊断与预后评估有较高的参考价值，但其与胃癌临床病理特征的关系尚未统一，分析可能跟研究样本量较小有关，仍需进一步研究证实。

1.2 HSP60 HSP60是最早研究的HSPs之一，又叫作伴侣蛋白，研究表明其与多种肿瘤的进展密切相关[10]。李桂青和王兵[11]研究显示，HSP60在胃癌组织中的阳性表达率明显高于正常胃黏膜组织，并且与胃癌的浸润深度、临床分期及淋巴结转移有关。Li等[12]经研究后认为HSP60与胃癌的恶性程度有关，是胃癌患者的独立预后因素，并可能成为胃癌患者药物治疗的作用靶点。徐风亮等[13]通过检测胃癌113例的血清肿瘤标志物水平，并与良性病变患者和健康体检者进行比较发现，HSP60与肿瘤直径、侵袭深度、分化程度、临床分期、复发等相关，该研究提示HSP60可作为敏感标志物用于胃癌的早期诊断、分期及复发检测。

1.3 HSP70 HSP70广泛分布于亚细胞结构中，是多基因家族，主要包括HSP73(结构型HSP70)、HSP72(诱导型HSP70)、GPR75(葡萄糖调节蛋白75)、GPR78(葡萄糖调节蛋白78)等。研究发现，HSP70在正常情况下表达量较低，但在应激原如炎症、致癌物等刺激下可诱导表达，发挥保护细胞的作用[14]。Ciocca和Calderwood[15]研究发现，HSP70在胃癌、肝癌、乳腺癌、前列腺癌等多种肿瘤细胞中呈现高表达状态，并与肿瘤发生、转移等有关。尚进才等[16]研究表明，HSP70在胃癌组织中的表达水平明显高于癌旁组织、胃炎组织及正常组织，且与肿瘤分化程度、远端转移和临床病理分期具有相关性。朱祖安等[17]研究证实，HSP70在胃癌组织中的阳性表达率为84%，明显高于癌旁组织中的21.33%，且HSP70表达与肿瘤TNM分期和淋巴结转移有关。Kang等[18]研究显示，HSP70在早期胃癌患者组织中的表达水平显著高于晚期胃癌患者，且在早期胃癌中HSP70阳性患者预后差于HSP70阴性患者。Bodoor等[19]也报道HSP70阳性胃癌患者相较于HSP70阴性胃癌患者预后较差。上述两项研究均提示HSP70可作为胃癌患者不良预后的预测指标。曹春宇等[20]对比分析胃癌患者和健康对照者血清中HSP70水平，结果显示血清HSP70水平与肿瘤分期、淋巴结转移、Hp感染、胃癌进展及疾病预后等密切相关。然而关于胃癌患者组织和血清中HSP70表达水平的相关性，仍需通过病理标本检测加以验证，为HSP70作为肿瘤标志物的临床应用研究提供理论依据。

1.4 HSP90 HSP90是目前研究较多的HSPs，属抗凋亡蛋白，在多个信号通路中发挥作用，已发现其在多种实体瘤中呈高表达，并与肿瘤预后密切相关[21]。李双齐等[22]对胃癌56例的HSP90表达水平进行研究后发现，其在胃癌组织中的阳性表达率(64.29%)明显高于癌旁组织(5.36%)，并与胃癌浸润深度、TNM分期、淋巴结转移有关。Bodoor等[19]研究也发现，胃癌组织中HSP90阳性表达率为100%，且表达呈强阳性。另外，王佳泓等[23]和Wang等[24]研究认为HSP90表达与胃癌患者预后密切相关，可作为预后因素评估胃癌患者的生存期。袁建明等[25]研究发现，胃癌患者血清HSP27与HSP90的表达水平存在显著正相关性，提示在胃癌发病中不同家族的HSPs在激活过程中存在某种关联性，这为深入研究HSPs对胃癌诊断和预后评估价值提供了新的启发。

2 HSPs在胃癌治疗中意义

2.1 HSP27 目前临床关于HSP27在胃癌治疗方面的研究多与化学治疗药物耐药机制有关，如何调节HSP27表达和作用过程以提高药物治疗的临床效果成为当下的研究热点。宋荣峰等[26]通过siRNA干扰技术沉默胃癌细胞株HSP27的表达，并与氟尿嘧啶(5-FU)共培养，结果发现胃癌细胞耐药株SGC7901对5-FU的敏感性显著增强，提示HSP27参与了SGC-7901对5-FU耐药过程，可作为临床治疗靶点来提高胃癌患者对5-FU化学治疗的敏感性。孙雪峰等[27]研究后认为，胃癌细胞多重耐药性是化学治疗失败的主要原因，分析HSP27与胃癌细胞对长春新碱的耐受有关，但对于HSP27具体的作用机制尚需深入研究，考虑可能与HSP27可调节相互作用细胞的增殖、分化，以及参与细胞信号转导等过程有关。Musiani等[28]报道HSP27可影响MEK/ERK信号转导通路，与胃癌对c-MET靶向治疗的耐药机制有关，其过量表达多预示不良预后。此外，Deng等[29]研究发现，HSP27可能通过激活P38MAPK和PI3K/Akt信号通路，参与胃癌细胞对抗褪黑激素的耐药过程。Zhu等[30]研究证实，HSP27过量表达可减弱南蛇藤对胃癌细胞的上皮-间充质转化(EMT)和NF-κB/Snail通路的抑制作用。Gibert等[31]应用寡核苷酸适配体(PAs)策略特异性作用于HSP27分子，并干扰肿瘤细胞周期而影响其增殖，为研究HSP27的化学抑制策略提供了思路。Owen等[32]研究HSP27对养正消积胶囊潜在作用时发现，通过敲除抑制HSP27的表达可显著提高肿瘤耐药细胞对养正消积胶囊的敏感性。以上多项研究均表明，HSP27作为治疗胃癌的药物作用靶点具有潜在的应用价值，与现有化学治疗药物联合应用，可降低患者的耐药率，改善患者预后。不过现阶段对其多停留在体外实验或临床前研究阶段，如何有效降低肿瘤细胞对化学治疗药物的耐药性并提高HSP27相关制剂的安全性等问题仍需重点关注。

2.2 HSP60 HSP60是研究较早的HSPs成员，但目前关于其治疗胃癌方面的药物研究还比较少，大多还停留在理论水平，仅发现Mizoribine、Epolactaene、ETB等少数几种有效的HSP60抑制剂[33]。Tanabe等[34]研究认为，Mizoribine含有一个咪唑杂环，可通过影响HSP60的分子共伴侣蛋白HSP10，阻碍HSP60分子的正确折叠，从而抑制HSP60的表达。Nagumo等[35]分析认为，Epolactaene可与HSP60分子Cys442残基结合而抑制其活性。Ban等[36]报道了HSP60抑制剂ETB可通过直接或间接方式抑制缺氧诱导因子1α(HIF-1α)的表达水平，进而起到抑制肿瘤细胞生长的作用。其他诸如Sesamol、Zerumbone、Humulene、Caryophylene等，均可对HSP60诱导的细胞增殖产生一定抑制效果，但其确切作用机制尚需进一步研究[37]。

2.3 HSP70 既往研究发现，HSP70的作用多与机体免疫调节机制有关，如诱导树突状细胞成熟、增强自然杀伤(NK)细胞对肿瘤细胞杀伤效果、激活补体系统等。袁庆文等[38]通过将肿瘤细胞抗原肽与HSP70构建为小分子肽，刺激树突状细胞成熟，并促进T淋巴细胞活化增殖为细胞毒性T淋巴细胞(CTL)，进而可对胃癌细胞产生强烈的杀伤效果。王晓盈等[39]研究认为，HSP70分子本身不具有免疫原性，其免疫原性由所携带的抗原肽决定，而胃癌组织中提取的HSP70实际上是结合了多种不同抗原肽的HSP70多肽复合物，其可触发机体针对这些抗原肽的肿瘤细胞免疫应答，这一特点为基于HSP70开发新型抗肿瘤疫苗提供了新的思路。HSP70除了参与细胞免疫治疗，还与肿瘤对药物抵抗有关，通过抑制HSP70表达水平，有望提高胃癌细胞对化学治疗药物的敏感性[40]。Takahashi等[41]研究显示，HSP72(诱导型HSP70)在多种肿瘤细胞中呈现高表达，通过si-RNA沉默技术抑制HSP72的受体蛋白SDF-2，可显著提高耐药的肿瘤细胞对奥沙利铂的敏感性。因此，通过抑制HSP70水平或其受体表达可有效改善肿瘤细胞耐药性的产生，提高胃癌药物治疗效果。

2.4 HSP90 HSP90是目前在肿瘤治疗方面研究的较为成熟的HSPs家族成员，已有多个靶向药物进入临床试验阶段，如17-AAG、Ganetespib、AUY-922等。17-AAG是一种HSP90抑制剂，可竞争性抑制HSP90氨基端的ATP酶活性，阻碍HSP90形成多分子伴侣复合体，进而抑制肿瘤细胞生长、促进凋亡。崔越宏等[42]研究认为，17-AAG可通过抑制HSP受体蛋白c-met和AKT的表达，进而对胃癌细胞SGC-7901产生抑制增殖、诱导凋亡和降低侵袭能力的效果。而李双齐等[22]等则报道了17-AAG对胃癌细胞SGC-7901的作用机制可能与上调Fas蛋白有关。此外，陈美霓等[43]研究显示小剂量的17-AAG与顺铂联用可以增强顺铂对SGC-7901细胞的杀伤作用，提高细胞对顺铂的敏感性。总之，多项研究表明，17-AAG可通过抑制HSP的表达及其受体蛋白水平而发挥抗肿瘤效果，并为联合用药治疗提供参考，目前该药物已处于临床试验阶段，对于其临床应用效果值得关注。Ganetespib是第二代HSP90抑制剂，研究认为Ganetespib可通过诱导G2/M细胞周期阻滞细胞凋亡而抑制胃癌细胞MGC-803的增殖，并呈剂量依赖性阻碍SGC-7901和MKN-28的生长[44]。Chen等[45]研究后认为，Ganetespib可通过抑制B-RAF的表达及AKT和ERK的磷酸化活性等作用，进而抑制SGC-7901的增殖、转移、侵袭和诱导凋亡。目前Ganetespib已完成二期临床试验，即将进入三期临床试验阶段，对其后期应用价值尚需进一步观察。AUY-922是继Ganetespib之后研制的HSP90抑制剂，其主要作用机制为抑制ATP酶活性，相关研究表明AUY-922目前已在晚期胃癌患者中完成一期临床试验，并给出二期临床试验的最大耐受剂量值[46-47]。Wainberg等[48]报道AUY-922可提高胃癌患者对Trastuzumab的敏感性，可联合应用于Trastuzumab耐药的胃癌患者。

综上所述，HSPs家族多个成员在胃癌组织中呈高表达，并与胃癌的发生、发展及预后密切相关，其表达水平测定有助于胃癌临床诊断、治疗及预后判断，并有望成为胃癌治疗的作用靶点进行靶向药物开发。目前，HSPs各家族成员对胃癌的作用机制尚需深入研究，HSPs各家族成员之间的协同或拮抗作用仍待进一步探讨，开发新的安全、有效的胃癌靶向治疗药物将成为今后的研究方向。

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221006 江苏 徐州,徐州医科大学附属医院消化内科

费素娟，E-mail：feisj99@163.com

R593.23

A

1002-3429(2017)08-0109-05

10.3969/j.issn.1002-3429.2017.08.032

2017-05-12 修回时间：2017-06-17)