结直肠肿瘤相关基因与靶向药物的研究进展*

石炳林 赵士博

广西防城港市第一人民医院普通外科 538000

结直肠肿瘤(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常见的异质性恶性肿瘤之一，且发病率和死亡率在不断升高[1]。结直肠肿瘤发病率与经济发展有着一定关系，发达国家最高，我国亦不断攀升。现有技术可短期内改善患者预后，但对于病死率与后期转移比例并无明确效果。随着近年来对肿瘤发病机制、分子及亚分子的深入研究，传统医学与现代医学对结直肠肿瘤的理解与认知不断提高。基于此，本文通过对结直肠肿瘤的基本情况、原癌基因、抑癌基因、靶向药物治疗及联合用药等方面对结直肠肿瘤已有研究进行梳理总结，旨在为现阶段结直肠肿瘤的基因研究、靶向药物研发与推广提供研究基础，为进一步开展结直肠癌发病机制的研究打下基石，以及在靶向治疗方面提供借鉴方案。

1 结直肠肿瘤基本情况

结直肠肿瘤多以老年人为主要发病群体，近年来疾病谱逐渐年轻化，有明显的遗传因素，且年轻群体预后较老年人差 。目前，学术界普遍认同美国预防医学工作组(USPSTF)提出的50岁为年龄组分界。其主要危险因素与炎症、家族病史、基因突变、表观遗传学等有关。主要首发症状为腹泻、腹痛、血便、脓血便等，多以直肠与乙状结肠交界处好发，主要以腺癌、黏液腺癌、未分化癌三型居多。大体形态如息肉状、溃疡型，可沿肠壁环行进展，沿肠管总行上下蔓延或浸润于肠壁深层，易感因素主要有结肠息肉、慢性结肠炎、肥胖。结直肠肿瘤中晚期转移主要以肝转移、淋巴结转移为主，其次是肺、骨、脑转移，皮肤、头部及肾上腺转移发生率则较低。还可见缝线、切口面扩散或腹腔内种植[2-3]。

2 结直肠肿瘤原癌基因相关研究

结直肠肿瘤的发生发展是多因素共同作用的结果，现阶段的研究普遍认同其发生发展的主要机制是CRC细胞增殖、转移与侵袭、细胞免疫与细胞周期性进程及CRC干细胞的生成，而转移与侵袭是结直肠肿瘤进行性发生发展的关键一步。寻找并发现转移与侵袭高度相关的肿瘤标志物，深入开发其诊断与治疗价值是降低结直肠肿瘤死亡率的有效措施[4]。

随着研究的不断深入，现已发现结直肠肿瘤与组织特异性泛素化连接酶-183(Ring finger protein,RNF183)、上皮剪切调节蛋白1(Epithelial shear regulatory protein 1,ESRP1)、细胞因子受体样因子1(Cytokine receptor-like factor 1,CRLF1)、 环状RNA中心体/纺锤体相关蛋白基因(Circular RNA centrosome/Spindle-associated Protein gene 1,circCSPP1)、Rab鸟嘌呤核苷酸交换因子(Rab guanine nucleotide exchange factor,RABEX)及同源异型盒基因B7(HomeoBox gene 7,HOXB7)等存在相关性。

2.1 RNF183 现已有研究证实环指蛋白参与结直肠癌变过程[5]。对结肠炎相关肿瘤的研究发现，RNF183通过激活NF-κB信号通路诱导大量IL-8表达，从而促进肠道炎症的发展以及肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。

有研究学者[6]利用已发布的数据分析研究202个在CRC中表达的RNF家族成员，发现RNF183在肿瘤组织中显著上调。肿瘤大小、浸润深度、TNM分期和长期转移均与RNF183的高表达有关。深入研究发现，RNF183在体外促进CRC细胞的生长，迁移和侵袭，并在体内促进肿瘤的增殖和转移。RNF183主要通过P65激活NF-jB信号通路，并刺激多功能趋化因子IL-8的转录，用小分子抑制剂阻断NF-jB或用siRNA消耗IL-8可以削弱RNF183促进细胞迁移的功能。此外，RNF183对IL-8转录和细胞活力的调节取决于其E3泛素连接酶的活性。基于此，考虑RNF183是通过激活NF-jB-IL-8轴，从而促进CRC细胞增殖和转移。

2.2 ESRP1 有研究发现当ESRP1基因出现异常表达时[7]，E-cadherin就会在结直肠上皮中出现表达上调。正是因为当E-cadherin表达上调，在肿瘤发生的过程中就会增加细胞本身的黏性，以防止细胞扩散到身体的细胞组织器官，通过这种方式抑制直结肠上皮细胞发展成为肿瘤细胞，避免肿瘤细胞的转移扩散。现有研究表明，在结直肠肿瘤病变细胞组织与肿瘤旁细胞相对比中可以观察到ESRP1的表达水平出现明显的下降趋势，表明在结直肠肿瘤病变早期受ESRP1的表达水平的影响，在一定程度上可以有效地抑制肿瘤细胞。且在研究过程中发现，结直肠肿瘤组织中合并有淋巴结转移与结直肠肿瘤细胞组织无淋巴结转移相比较，ESRP1表达明显下调，表明在肿瘤细胞转移和侵袭淋巴时ESRP1也能够将其抑制，保护人体组织器官不受到侵袭[8]。不仅如此，研究还发现在体外结直肠肿瘤癌细胞株与正常结直肠细胞相比ESRP1的表达亦偏低。由此发现ESRP1在结直肠肿瘤组织细胞中表达不同，在肿瘤细胞发生转移也存在表达差异，提示ESRP1基因与结直肠肿瘤细胞的发生与转移存在重要联系[9]。

2.3 CRLF1 孙骥等[10]发现结直肠肿瘤组织中CRLF1 mRNA水平与血清中CRLF1蛋白表达水平均高于癌旁组织和正常细胞，并采取小干扰RNA基因沉默CRLF1，利用real-time PCR及ELISA实验进行敲低效率检测，发现细胞增殖能力和克隆形成能力显著减弱。结果显示敲低CRLF1后细胞凋亡率显著升高。通过Western blot检测凋亡相关信号通路发现，敲低CRLF1可降低BCl2的表达而上调BAX，促进结直肠癌细胞凋亡。研究还发现CRLF1可通过激活AKT信号通路抑制结直肠癌细胞凋亡并促进其增殖，进而促进结直肠癌进展。

2.4 circCSPP1 Wang Qingyuan等[11]发现circCSPP1通过竞争性结合miR-193a-5p,阻止miR-193a-5p下调COL1A1的表达，从而上调COL1A1的mRNA水平,在EMT(Epithelial-mesenchymal transition)转化过程中发挥关键作用。简言之，circCSPP1可能通过circCSPP1/miR-193a-5p/COL1A1轴进而调控结直肠肿瘤EMT过程。Xi Lanlan等[12]发现circCSPP1通过调控miR-944 / FZD7轴介导DOX耐药的结直肠肿瘤细胞进展和阿霉素敏感性，为CRC治疗提供潜在靶点。唐国伟等[13]发现，circCSPP1在结直肠肿瘤组织中存在过表达，同时miR-495-3p表达显著降低。抑制circCSPP1或促miR-495-3p过表达可使HCT116细胞活力下降，葡萄糖消耗和乳酸生成下调。因此circCSPP1对miR-495-3p存在表达抑制。

2.5 RABEX 廖代祥等[14]研究发现，RABEX-5表达上调可反应结直肠肿瘤病变的严重程度，且RABEX-5在部分肿瘤细胞中表达升高异常。随访研究发现RABEX-5阳性表达与肿瘤的发生、发展、预后及肿瘤恶性程度均呈正相关。

刘毅等[15]发现RABEX-5的阳性率在结直肠肿瘤中明显升高，且与TNM分期、淋巴结转移及预后较差等联系紧密，可能是肿瘤转移和肿瘤炎性反应中均有RABEX-5的参与。考虑肿瘤炎性反应过程中炎性因子引起正常细胞组织损伤，抑制细胞的自我修复，导致大量细胞凋亡引起结直肠组织坏死。

2.6 HOXB7 转录因子HOXB7的过高表达与结直肠肿瘤患者的淋巴结转移和TNM分期及肿瘤浸润有关[16]。HOXB7可有效识别基因启动子区与之结合并诱导与形成转录起始复合体，从而实现上调基因转录水平。有研究发现HOXB7阳性率在结直肠肿瘤中明显升高，表明HOXB7可促基因表达进而促进肿瘤发展与转移。再者HOXB7通过肿瘤转移的信号通路促进肿瘤细胞EMT转化，使肿瘤细胞表面胶原蛋白等细胞黏附蛋白含量与表达下调，使得结直肠肿瘤细胞间、肿瘤细胞与周围组织间、肿瘤细胞与正常组织间的黏附力明显减弱引发肿瘤细胞转移[15]。

余红璐等[17]通过分析结直肠肿瘤组织中LASS2及HOXB7的阳性率与凋亡指数之间的关系发现，LASS2阳性率和凋亡指数呈正相关，HOXB7阳性率和凋亡指数呈负相关，以此证明LASS2及HOXB7的表达在结直肠肿瘤细胞的凋亡中存在拮抗关系。

3 结直肠肿瘤抑癌基因相关研究

有大量研究发现，存在抑癌基因长链非编码RNA00634(Long non-coding RNA 00634,lnc RNA,LINC00634)、抑癌基因NPRL2(Nitrogen permease Regulator-like 2,NPRL2)、免疫球蛋白样结构域3(Laboratory robotics interest group 3,LRIG3)、表皮细胞转化顺序癌基因2(Epithelial cell transforming sequence 2,ECT2)、miR-429、miR-31-5p及人源长寿保障基因2(Longevity assurance 2,LASS2)等基因对结直肠肿瘤的发生发展存在基因抑制的调控作用。

3.1 LINC00634 肿瘤转移与免疫系统相关，T细胞免疫功能失衡更易引发转移，Th17细胞的升高可加速肿瘤细胞对自体免疫的耐受程度。马甜甜等[18]发现LINC00634的表达与CD4+调节T细胞、CD8+、M1型巨噬细胞及静止型NK细胞正相关，与嗜酸性粒细胞呈负相关。考虑NK细胞与调节T细胞受LINC00634表达影响作用于结直肠肿瘤细胞。基于以上发现，LINC00634的过表达可能促进NK细胞和T细胞的免疫与浸润。

3.2 NPRL2 NPRL2结合化疗药物对结直肠肿瘤细胞进行干预，通过促进Caspase-3与Caspase-9的表达推进细胞凋亡进程、干预PI3K/Akt /mTOR信号通路抑制肿瘤细胞增殖。NPRL2亦可通过激活DNA损伤检查点途径抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡[19]。

3.3 LRIG3 Zeng Kaixuan等[20]研究发现LRIG3在结直肠肿瘤组织和细胞中下调主要由于启动子高甲基化及拷贝数丢失。实验表明LRIG3可提高DUSP6与ERK1/2的结合效率，使ERK1/2去磷酸化，进而下调EMT转化，达到抑制结直肠肿瘤细胞的运动。研究显示，miR-196a与LRIG3存在结合位点，miR-196a能够显著降低野生型LRIG3质粒荧光素酶活性，表明其具有直接靶向作用。结直肠肿瘤组织中LRIG3 mRNA和miR-196a的表达呈负相关，并且靶向LRIG3小分子抑制剂已显示出较好的抗肿瘤活性，其抑制作用明显[21]。

3.4 ECT2 李索妮等[22]通过结直肠肿瘤SW620中转染ECT2特异性siRNA发现，ECT2 siRNA显著影响ECT2的表达。干扰ECT2表达可抑制SW620细胞的侵袭和转移。 MMP能够破坏肿瘤侵袭的组织学屏障，其中MMP-2和MMP-9在肿瘤侵袭和迁移方面研究较为深入。MMP-2和MMP-9在结直肠肿瘤中表达水平较高，显著增强了肿瘤细胞的侵袭与迁移。研究发现抑制ECT2表达可降低MMP-2和MMP-9表达，此发现提示抑制ECT2表达可能是抑制MMP-2和MMP-9表达抵御SW620细胞的侵袭和迁移。

3.5 miR-429与miR-31-5p miRNAs是小型内源性非编码RNA，普遍存在于单核原始生物及大多数真核生物中。研究发现miRNA原癌基因有一定促进功能，甚至可促进治疗细胞分化、转移与增殖。但miRNA发挥抑癌或者促癌作用都受细胞表达方式和细胞恶性转化的干预。

李姗姗等[23]初步证实miR-429可靶向调控SIAH1表达，抑制结直肠肿瘤细胞的异常生长与增殖。由此可推断甲基化的结直肠癌细胞使得miR-429表达失衡，抑癌作用丧失导致结直肠肿瘤的发生发展。黎爽等[24]发现miR-31-5p参与结直肠肿瘤的发生发展，且在结直肠肿瘤细胞中高度表达。其可能通过降低VPS53而抑制Beclin1表达，通过中止自噬来促进肿瘤细胞增殖。

3.6 LASS2 LASS2通过抑制细胞外信号调节激酶信号通路参与肿瘤转移中的调节抑制肿瘤转移。研究发现LASS2阴性比例在结直肠肿瘤中明显升高，且与结直肠肿瘤TNM分期、淋巴结转移、浸润深度和预后不良关系紧密。究其原因可能是由于LASS2抑制核因子-κB与肿瘤细胞外信号调节激酶等肿瘤转移信号通路的活化，发挥抑制结直肠肿瘤细胞转移的作用。另一方面LASS2可能抑制了核因子-κB和肿瘤坏死因子-β等信号通路的活化，其炎性反应被抑制，转移的结直肠肿瘤细胞被免疫细胞清除从而达到抑制转移的目的。

此外，LASS2还可能参与到结直肠肿瘤细胞的形成及分化，发挥调节作用后直接或间接地参与到肿瘤的发生发展中。

4 结直肠肿瘤靶向药物相关研究

现阶段临床治疗结直肠肿瘤的靶向药物主要有血管内皮生长因子受体(Vascular endothelial growth factor,VEGF)抑制剂及表皮生长因子受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)抑制剂。抗VEGF类药物以帕尼单抗与西妥昔单抗为代表，抗FGFE类药物以贝伐珠单抗与呋喹替尼为主。

4.1 EGFR类药物

4.1.1 帕尼单抗：帕尼单抗是完全源自人体的Ig G2单克隆抗体，也是EGFR配体的竞争性抑制剂，结直肠肿瘤细胞的EGFR可与之发生特异性结合。有学者[25]进行回顾性分析研究发现，帕尼单抗针对存在RAS突变的结直肠肿瘤具有明确疗效。

4.1.2 西妥昔单抗：单克隆抗体西妥昔单抗能够增加受体稳定程度并加速促进受体的分解，以此使得受体水平下降、抑制EFGR表达，还可通过结合补体杀伤靶细胞。西妥昔单抗作为分子靶向药物是治疗结直肠肿瘤的有效药物，与EGFR通路相关的miRNA、PTEN、KRAS、BRAF、PI3K可直接影响治疗效果[26]。

4.2 VEGF类药物

4.2.1 雷莫芦单抗：雷莫芦单抗是IgG1型单克隆抗体和VEGFR-2拮抗剂，与细胞VEGF结合结构域受体高度亲和，通过阻断VEGF与激酶插入域受体的结合并抑制受体磷酸化，阻断下游信号通路的受体激动来抑制肿瘤组织中新血管的生成并抑制血供，促进结直肠肿瘤细胞的凋亡[27]。

4.2.2 贝伐珠单抗：重组人源化单克隆IgG抗体贝伐珠单抗，可精确抑制转移性结直肠肿瘤VEGF的生物活性，紧密结合VEGF-A，发挥抑制肿瘤血管内皮细胞增殖和新生血管生成的作用[28-29]。美国FDA批准贝伐珠单抗联合四氢叶酸钙、伊立替康、5氟尿嘧啶作为结直肠癌的一线化疗方案。

4.2.3 呋喹替尼：呋喹替尼是由我国自主研发的抗肿瘤用药，是高选择性VEGFR的强效抑制剂。通过抑制受体磷酸化与下游信号转导，选择性抑制VEGFR1 、VEGFR2 及 VEGFR3。抑制血管内皮的细胞增殖与迁移还可抑制新生血管的管腔形成[30]。

4.3 常用联合用药方案 现阶段经过临床认证有效的常用靶向药物联用且安全性与有效性得到肯定的结直肠肿瘤治疗方案有以下四种：西妥昔单抗+辛伐他汀、贝伐珠单抗+瑞戈非尼、贝伐珠单抗+伊立替康+亚叶酸钙+5-氟尿嘧啶与贝伐珠单抗+奥沙利铂+亚叶酸钙+5-氟尿嘧啶。

刘强等[31]发现低剂量辛伐他汀可抑制RAS/RAF/MEK/ERK信号通路来抑制细胞增殖，从而提高对西妥昔单抗耐药的肿瘤细胞的敏感性。西妥昔单抗与辛伐他汀联合应用可提高结直肠肿瘤病患客观缓解率与疾病控制率，同时降低不良反应发生率。

杨媛等[32]发现贝伐珠单抗与瑞戈非尼联用可降低结直肠肿瘤患者的血清CEA、CA199、CA242及CA125水平，贝伐珠单抗与瑞戈非尼联用治疗后，CEA比单独用药下降趋势与幅度更为明显、治疗效果更佳。韩建雄等[33]分析贝伐珠单抗联合伊立替康或奥沙利铂、亚叶酸钙、5-氟尿嘧啶两种治疗方案比对发现，二者疗效相近，但可根据结直肠肿瘤发生发展的不同选用不同方案以降低不良反应。

5 结语

本文阐述了结直肠肿瘤相关原癌基因、抑癌基因及其机制、靶向治疗药物及常用靶向治疗联用方案的研究。结直肠肿瘤的基因学研究是当今肠道疾病的热门话题，常以手术治疗辅助放化疗来延长患者寿命、提高预后质量。但对于靶向治疗效果的强化与不良反应的弱化两方面正是尚需攻克的难点，由结直肠肿瘤引发的转移治疗是否可以联合靶向治疗以及联合用药造成的不可逆性损害与基因代谢紊乱的问题有待进一步研究，对靶向治疗的调控与干预尚需进一步探讨与评估。

目前仍有许多结直肠肿瘤方向上未发现或者未解决的难点，需要进一步探索研究，以期更好地治疗结直肠肿瘤以及提高预后效果。