结肠癌转移相关基因1在妇科恶性肿瘤中的研究进展
2021-01-02黄文斌陈微楠朱雪琼
黄文斌 陈微楠 朱雪琼
结肠癌转移相关基因1(metastasis-associated in colon cancer-1,MACC1)是对人结肠癌组织、转移灶和正常结肠黏膜进行差异显示逆转录-聚合酶链反应检测时发现并命名的,与结肠癌的发生发展、转移密切相关[1]。MACC1位于人类7号染色体(7p21.1),包含7个外显子和6个内含子,编码的cDNA包含2 559个核苷酸,编码一个由852个氨基酸组成的蛋白质。C-Met基因是MACC1的转录靶点之一,MACC1通过调节肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)/C-Met信号通路促进结肠肿瘤的生长、侵袭、转移。C-Met启动子上的特异性Sp1结合位点对于MACC1诱导C-Met的激活和随后HGF/C-Met通路的信号转导是必不可少的[1]。有研究显示结肠癌组织与结肠腺瘤或相应的正常组织相比,MACC1的表达显著上调,提示MACC1的表达上调与良性组织向恶性组织的转变有关;MACC1在原发和转移的结肠癌组织中均高度表达,发生远处转移的结肠癌患者组织中MACC1的表达更高,可作为结肠癌转移的预测指标[2]。近年来,大量文献报道MACC1在20多种实体癌中对肿瘤的发生、发展和转移起到关键作用,包括结肠癌、膀胱癌、乳腺癌、食管癌、胃癌、肝细胞癌、肺癌、卵巢癌、宫颈癌、肾癌等[3]。在对MACC1与妇科恶性肿瘤的研究中发现,MACC1在肿瘤的发生、发展、生物学行为、治疗及预后等多方面均起了一定的作用。因此,本文就MACC1在妇科恶性肿瘤中的研究进展作一综述。
1 MACC1在卵巢癌中的研究
1.1 MACC1在卵巢癌中的表达及其与临床病理参数的关系 Li等[4]收集了92份卵巢组织标本,包括47例上皮性卵巢癌组织,25例卵巢良性肿瘤组织,20例正常卵巢组织,采用RT-PCR技术检测组织中MACC1 mRNA的表达量,结果显示MACC1 mRNA在所有标本中均有表达。卵巢癌组织中MACC1 mRNA表达水平显著高于卵巢良性肿瘤组织和正常卵巢组织,而卵巢良性肿瘤组织和正常卵巢组织中其表达无明显差异。同时免疫组织化学染色结果显示MACC1蛋白在卵巢癌组织中的阳性表达率明显高于卵巢良性肿瘤组织和正常卵巢组织。在卵巢癌组织中,有淋巴结转移的卵巢癌患者肿瘤组织中MACC1的阳性表达率明显高于无淋巴结转移的患者;同时MACC1的表达与临床分期和组织分化程度有关,即分期越晚、组织分化程度越低,MACC1表达的阳性率越高,但与组织学类型未见明显相关。以上结果显示MACC1可能在卵巢肿瘤的恶性进展中起重要作用,可能成为卵巢癌新的预后标志物和治疗靶点。
Link等[5]比较了卵巢癌患者及健康人群血清MACC1 mRNA的差异,同时追踪了手术及化疗前后卵巢癌患者血清MACC1 mRNA表达的变化。结果显示,与健康对照组相比,卵巢癌患者血清MACC1 mRNA水平显著升高,且卵巢癌患者MACC1水平越高,则分期越晚、无进展生存期越短、总体生存率越低;与术前相比,术后1周患者血清MACC1 mRNA水平显著升高,这种现象可能是由于手术过程中组织损伤引起的,然后在术后化疗过程中逐渐下降,逐渐接近健康对照组的水平。以上结果显示MACC1可能成为卵巢癌新的血液学筛查和预后标志物。
1.2 MACC1对卵巢癌生物学行为的影响及调节机制 邓佑兴等[6]应用基因沉默技术抑制顺铂耐药的卵巢癌细胞SKOV-3/DDP中MACC1的表达,发现细胞增殖、体外黏附和侵袭能力在MACC1表达下降后明显减弱,而细胞凋亡呈增加趋势。提示MACC1会促进卵巢癌细胞的增殖和转移。该研究同时发现抑制癌细胞中MACC1表达后,HGF/C-Met通路和细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,ERK)信号通路中的CMet蛋白、磷酸化的ERK(p-ERK)蛋白表达较空质粒组和空白对照组均明显降低,提示MACC1对SKOV-3/DDP细胞生物学行为的影响与HGF/Met和ERK信号通路相关,这为靶向MACC1基因治疗卵巢癌提供了理论依据。
1.3 MACC1对卵巢癌化疗效果和预后的影响 Chen等[7]在对比顺铂耐药的卵巢癌细胞(SKOV-3/DDP)与非耐药的卵巢癌细胞(SKOV-3)中MACC1的表达水平时发现,SKOV-3/DDP中MACC1 mRNA与蛋白表达水平分别是SKOV-3的2.50倍与2.00倍,提示了MACC1与卵巢癌顺铂耐药相关。在敲低SKOV-3/DDP中MACC1的表达后,用不同浓度(10、20、30、40、50、60 μmol/L)的顺铂处理细胞48 h,结果显示敲低组细胞生存率较未敲低组明显下降,且在顺铂浓度为20μmol/L时下降最明显。这一结果也在另外的耐顺铂卵巢癌细胞系A2780/DDP和COC1/DDP中得到了验证[8]。这表明MACC1可能参与了卵巢癌的顺铂耐药,对MACC1的抑制可提高顺铂耐药卵巢癌细胞对顺铂的敏感性。
Jeong等[9]分析了774例卵巢癌患者MACC1表达与预后的关系,将MACC1表达高于或低于中位数的患者分别归入高表达组和低表达组,结果显示MACC1 mRNA高表达患者的10年总体生存率和无进展生存率显著低于低表达患者。miR-338-3p可以靶向调节多种恶性肿瘤组织中MACC1的表达[10]。Zhang等[11]用RTPCR方法检测了65例卵巢癌组织中miR-338-3p和MACC1基因的表达,通过二元logistic回归分析卵巢癌复发和死亡的危险因素;同时利用Kaplan-Meier法分析miR-338-3p和MACC1表达与卵巢癌生存期的关系。结果发现,miR-338-3p低表达是卵巢癌患者复发、死亡的高危因素;并且,miR-338-3p低表达和MACC1高表达患者的5年总体生存率和无进展生存率明显短于miR-338-3p高表达和MACC1低表达患者。以上研究结果表明,MACC1高表达可作为预测卵巢癌患者预后不佳的生物标志物。
2 MACC1在宫颈癌中的研究
2.1 MACC1在宫颈癌中的表达及其与宫颈癌临床病理参数的关系 Guo等[12]检测了8对宫颈癌及邻近正常宫颈上皮组织中MACC1的表达,发现MACC1在宫颈癌组织中表达显著高于邻近的正常宫颈上皮组织。免疫组化发现MACC1表达与患者的临床分期和淋巴结转移密切相关,而与患者年龄、组织分化无关。即临床分期越晚、伴发淋巴结转移的宫颈癌患者组织中,MACC1蛋白表达越高。Zhou等[13]采用免疫组化检测了宫颈癌组织与正常宫颈组织中MACC1蛋白的表达。结果显示宫颈癌组织中MACC1蛋白表达显著高于正常组。同样发现临床分期越晚、伴发淋巴结转移的宫颈癌患者组织中,MACC1蛋白表达越高。以上研究表明MACC1可能有助于宫颈癌的肿瘤发生和进展,可能是评价宫颈癌预后的一个有价值的指标。
2.2 MACC1对宫颈癌生物学行为的影响 Chai等[14]通过MACC1 siRNA转染宫颈癌HeLa细胞,下调细胞中MACC1的表达。由于MACC1基因敲除,HeLa细胞的增殖、迁移和侵袭能力明显受到抑制,而细胞凋亡明显增加。同时流式细胞仪检测发现,siRNA转染后,Hela细胞G0/G1期细胞比例增大,G2/M期细胞比例下降,表明了MACC1 siRNA可能通过干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程来抑制细胞增殖。以上结果表明,MACC1可能是宫颈癌一个新的生物标志物和治疗干预的靶点。随着RNA干扰技术的发展,它可能成为未来宫颈癌有效的基因治疗策略。
Wang等[15]通过生物信息学分析预测MACC1是miRNA-485的下游靶基因,RT-qPCR显示miRNA-485在宫颈癌低表达,而MACC1高表达,且两者表达呈负相关。转染miRNA-485类似物到宫颈癌细胞系后,发现miRNA-485的恢复表达显著降低了细胞系中MACC1的表达,且细胞的增殖和侵袭能力也显著下降。在共转染miRNA-485类似物与MACC1 DNA后,发现miRNA-485过表达对MACC1表达的抑制被逆转,且MACC1表达的恢复逆转了miRNA-485介导的对细胞增殖和侵袭能力的抑制。以上结果表明miRNA-485可能通过抑制MACC1的表达发挥其肿瘤抑制作用,为宫颈癌患者的靶向治疗提供了新的思路。
2.3 MACC1对宫颈癌治疗和预后的影响 李萱等[16]检测了100例宫颈癌患者应用盐酸伊立替康联合顺铂方案化疗前后(盐酸伊立替康60 mg/m2+顺铂60 mg/m2)癌组织中MACC1和淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lym-phoma-2,Bcl-2)蛋白的表达变化。结果显示75例临床治疗有效组中Bcl-2、MACC1在化疗后的表达较化疗前显著降低,而在无效组中,两者的表达在化疗前后无明显变化。这提示宫颈癌组织中Bcl-2与MACC1蛋白表达与盐酸伊立替康联合顺铂化疗的效果相关。袁超君等[17]将92例宫颈癌患者分为两组,1组采用伊立替康联合顺铂化疗方案(伊立替康60 mg/m2;顺铂60 mg/m2),另1组采用紫杉醇化疗方案(75 mg/m2)。比较两组治疗前后临床疗效以及血清中Bcl-2及MACC1蛋白变化。结果显示,治疗后两组患者血清Bcl-2及MACC1蛋白含量均较治疗前显著降低。与紫杉醇组相比,伊立替康联合顺铂组患者血清Bcl-2及MACC1蛋白含量下降更为明显。且伊立替康联合顺铂组的1年生存率高于紫杉醇组。表明宫颈癌组织中Bcl-2及MACC1蛋白含量明显下降与伊立替康联合顺铂治疗相关。这说明MACC1有可能成为评价宫颈癌方案化疗的疗效指标。
Guo等[12]根据MACC1表达水平将104例宫颈癌标本分为高MACC1组(51例)和低MACC1组(53例),Kaplan-Meier生存曲线显示虽然MACC1表达与宫颈癌10年无进展生存时间无明显关系,但是MACC1表达水平与宫颈癌患者的10年总生存时间呈负相关。多变量分析显示宫颈癌组织中MACC1蛋白表达是患者总生存期的独立的不良预后因素。Zhou等[13]分析了181例宫颈癌组织中MACC1蛋白表达与预后的关系,发现MACC1表达不仅与患者的10年总生存时间负相关,还与10年无进展生存时间负相关。以上结果表明MACC1可能是评价宫颈癌患者预后的一个潜在的生物标志物。
3 MACC1在子宫内膜癌中的研究
3.1 MACC1在子宫内膜癌中的表达及其与临床病理参数的关系 Chen等[18]采用免疫组织化学染色检测MACC1蛋白在158例子宫内膜癌组织与31例正常子宫内膜组织中的表达。结果显示,子宫内膜癌组织中MACC1表达显著高于正常子宫内膜组织,且临床分期越晚、肌层浸润越深、伴淋巴结转移患者的MACC1蛋白表达阳性率较高。提示MACC1与子宫内膜癌发生、发展相关。
3.2 MACC1对子宫内膜癌生物学行为的影响 体外细胞实验中,周斌等[19]用MACC1 siRNA转染子宫内膜癌细胞Ishikawa,使MACC1在细胞内低表达,然后用CCK-8、流式细胞仪与Western blot检测细胞增殖、凋亡及其相关蛋白与磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol-3 kinase,PI3K)/蛋白激酶 B(protein kinase B,AKT)信号通路蛋白的变化。与阴性对照组相比,MACC1 siRNA转染组细胞增殖能力和增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)与PI3K/AKT信号通路蛋白PI3K、磷酸化的AKT(p-AKT)表达均明显降低,而细胞凋亡及凋亡相关蛋白Cleaved Caspase-3表达均明显升高。这提示MACC1可能通过PI3K/AKT信号通路调控子宫内膜癌细胞的增殖与凋亡。根据microRNA预测网站,Chen等[18]发现MACC1可能是miRNA-23b的靶基因。qRT-PCR分析显示miRNA-23b转染子宫内膜癌细胞后可显著下调MACC1的表达,进而抑制子宫内膜癌细胞增殖、侵袭与转移能力。同时,该研究在动物实验中发现,裸鼠接种低表达MACC1的子宫内膜癌细胞后,相同时间内,肿瘤组织体积明显小于接种阴性对照组子宫内膜癌细胞的小鼠。以上结果表明miRNA-23b可能通过抑制MACC1的表达发挥其肿瘤抑制作用,MACC1可能是子宫内膜癌新的治疗靶点。
4 MACC1与其他妇科恶性肿瘤
目前尚未见MACC1与外阴癌、恶性滋养细胞肿瘤、阴道癌、输卵管癌等关系研究方面的文献报道。
5 小结
现有证据表明MACC1与多种恶性肿瘤的发生、发展、转移及患者的不良预后相关[20]。同样MACC1在妇科恶性肿瘤的发生、发展过程中起促进作用。MACC1在卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜癌中表达均明显高于相应正常组织,且与这些妇科肿瘤的恶性生物学行为相关。提示MACC1与妇科恶性肿瘤发生、发展相关。同时,MACC1与卵巢癌及宫颈癌的顺铂耐药及不良预后相关。因此,进一步研究MACC1表达对妇科恶性肿瘤生物学行为影响的相关机制将为妇科恶性肿瘤治疗提供新的思路。