COX-2及P27對胃癌臨床意義

盧枚 周力 王燕

COX-2及P27對胃癌臨床意義

盧枚 周力 王燕

在現(xiàn)今世界經(jīng)濟不斷發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染、人們生活方式不斷改變、日常飲食習(xí)慣不當?shù)仁刮赴┏什粩嗌仙内厔? 但由于胃癌檢查方法的局限導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)胃癌時已為中晚期, 治愈率相當?shù)? 如能早期發(fā)現(xiàn), 可提高患者生存時間及生活質(zhì)量。環(huán)氧合酶-2(COX-2)能促進細胞增殖, 抑制細胞調(diào)亡,從而參與胃癌的發(fā)生及發(fā)展, P27是細胞負調(diào)控因子, 在胃癌進展過程中逐漸減低, 近年來大量研究表明COX-2及P27的檢測對胃癌診斷具有重大意義, 也為胃癌早期治療提供了依據(jù)。本文就COX-2及P27對胃癌的臨床意義作一綜述。

胃癌；環(huán)氧合酶-2；P27

胃癌是指源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤, Correa提出從慢性淺表性胃炎(chronic superficial gastritis, CSG)、慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis, CAG)、腸上皮化生(intestinal metaplasia, IM)、不典型增生(dysplasia, Dys)到胃癌(gastric carcinoma, GCa)的演變過程［1］已被國內(nèi)外學(xué)者普遍接受, 胃癌的發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)居惡性腫瘤第4位, 病死率居第2位［2］, 在我國據(jù)統(tǒng)計胃癌的死亡率占所有惡性腫瘤的23.02%［3］。因此胃癌死亡率高且預(yù)后差, 嚴重危害了人類健康。早期胃癌是在1962年由日本內(nèi)鏡學(xué)會［4］提出, 定義為癌組織浸潤僅限于黏膜層及黏膜下層。早期胃癌治療后其5年生存率可超過90.00%, 因此胃癌的早期診斷是極為關(guān)鍵的。

影像學(xué)、內(nèi)鏡檢查、胃液細胞學(xué)檢查和分子生物學(xué)等檢查是診斷胃癌的關(guān)鍵手段［5］, 采用免疫組化、熒光定量PCR法、流式熒光技術(shù)等檢測方法對胃癌的診斷和預(yù)后的估計均有重要臨床意義。下面重點介紹使用免疫組化方法檢測環(huán)氧合酶-2(COX-2)及P27對胃癌臨床意義。

1 COX-2

COX為環(huán)氧酶, 又稱環(huán)氧化物水化酶, COX能催化花生四烯酸從而代謝成前列腺素的各種產(chǎn)物, 進而參與機體的發(fā)熱、炎性反應(yīng)、出凝血機制等多個病理生理的過程［6］, COX分為COX-1 、COX-2和COX-3［7］。對于胃腸道黏膜COX-1起到保護作用, 且在很多正常組織中COX-1可有表達；大部分研究認為COX-3是COX-1的變異體, 主要位于大腦皮質(zhì)及心臟。而COX-2基因是于1991年分離出的一種誘導(dǎo)型酶［8］, 長約813 kb, 含有10個外顯子, 9個內(nèi)含子,由604個氨基酸組成, 定位于第1號染色體q2512～2513［9］。COX-2基因被認為是“快速反應(yīng)基因”, 只有在細胞受到外界刺激時, 才會檢出有過度表達現(xiàn)象［10,11］。

大部分學(xué)者研究表明, COX-2引起消化道腫瘤的機制主要包括以下幾點：①抗凋亡作用：消化道腫瘤的形成是細胞凋亡與增殖失衡過程, 是人體細胞異常增殖的結(jié)局。在細胞凋亡中天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(Caspase)作為中心環(huán)節(jié), 通過大量實驗表明在哺乳動物細胞凋亡過程中Caspase-3起到關(guān)鍵蛋白酶作用。大量學(xué)者經(jīng)大量實驗證明COX-2抗胃癌細胞調(diào)亡作用可能是通過抑制Caspase-3的活性［12-15］。也有研究表明COX-2的代謝物前列腺素E2能刺激B淋巴細胞瘤-2基因(bcl-2)蛋白表達, 而bcl-2蛋白對細胞凋亡起重要調(diào)節(jié)作用, bcl-2抑制細胞凋亡的作用主要是通過阻止細胞色素C從線粒體向胞質(zhì)釋放［16］。②促進腫瘤血管生成：血管可為消化道腫瘤提供營養(yǎng), 腫瘤的不斷生長需依賴新生血管, 腫瘤細胞能產(chǎn)生如血管內(nèi)皮細胞生長因子。研究表明前列腺素E2(PGE2)可以上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達, 而前列腺素E2是COX-2代謝產(chǎn)物［17］,故COX-2可促進消化道腫瘤血管的不斷形成。③免疫抑制作用及炎性刺激：COX-2及其產(chǎn)物可參與炎性反應(yīng), COX-2的過度表達會導(dǎo)致PGE2水平提高, 能抑制NK細胞的抗腫瘤活性, 也可抑制B細胞及T細胞的增殖, 并且COX-2可使IL-10產(chǎn)生, 從而抑制TNF和IL-12的生成, 從而抑制免疫作用［18］；④增強腫瘤細胞的侵襲性：COX-2的過度表達可使E-鈣黏蛋白活性降低, 也可直接上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2的表達, 而E-鈣黏蛋白可介導(dǎo)細胞間的黏附作用［19］, 基質(zhì)金屬蛋白酶-2可破壞基底膜及細胞外基質(zhì)［20］, 故COX-2表達可增加腫瘤細胞的侵襲性。⑤引起前致癌物的氧化轉(zhuǎn)化作用［21］: COX-2具有環(huán)氧化和過氧化酶活性, COX-2可通過過氧化反應(yīng)激活食物及環(huán)境中的多種前致癌物, 從而增加胃癌的發(fā)生率。

COX-2抑制劑可通過抑制以上發(fā)生機制阻止胃癌的發(fā)生、發(fā)展, COX -2 抑制劑無論是特異性和非特異性都可抑制其生長并誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡［22］, 如塞來昔布和羅非昔布, Bassiouny等［23］發(fā)現(xiàn), 塞來昔布聯(lián)合氟尿嘧啶和環(huán)磷酰胺在治療肝癌時, 可增強了化療藥物的效果, 主要是由于塞來昔布可引起肝癌細胞的大量凋亡。Klenke等［24］研究發(fā)現(xiàn)COX-2可強化放療藥物對腫瘤的抑制作用。故COX-2抑制劑在腫瘤的治療中雖有以上優(yōu)勢, 但它在心血管方面可引起許多不良反應(yīng), 故臨床應(yīng)用COX-2抑制劑需要更深、更進一步研究。

臨床研究表明胃癌的分化程度越高、侵襲越深、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素會導(dǎo)致胃癌治愈率下降, 死亡率增加, 存活時間明顯降低。大量實驗結(jié)果顯示COX-2 mRNA表達率從正常組織到癌旁組織最后至胃癌呈逐漸升高趨勢［25］。在胃癌組織中分化程度越低、侵襲越深、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的情況下COX-2的表達增高［26］。故如果能早期檢測COX-2的表達可以提高早期胃癌的檢出率, 從而大大增加治愈率, 使胃癌患者生活質(zhì)量得到提升。

2 P27

機體的細胞生命活動的基本過程定義為細胞周期, 以下3大類分子可調(diào)控細胞周期：細胞周期蛋白(cyclin)、細胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase, CDK)、細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(cyclin dependent kinase inhibitor, CKI)。CDK抑制劑為CKI, 一般認為它們?nèi)咧g調(diào)控失衡可引起腫瘤惡性增殖。

CKI目前已發(fā)現(xiàn)7種, 分為CIP/KIP及INK4兩大家族,其中CIP/KIP家族又稱作P21家族。Polyak等［27］于1994年發(fā)現(xiàn)的P27屬于P21家族成員, P27基因定位于人染色體12p12.0～12p13.1交界處, 人類P27cDNA長594 bp, 可編碼198個氨基酸［28］。在正常胃黏膜中P27蛋白主要表達于非增生性表層上皮細胞中, 它主要定位于細胞核。P27主要抑制CyclinE-CDK2和CyclinD-CDK4等激酶復(fù)合物活性, 在細胞周期G1/S的重要轉(zhuǎn)換中若P27蛋白表達水平下降, 則無法阻斷細胞分裂以及增殖, 會引起腫瘤形成［29］。

大量研究表明組織中P27Kip1 蛋白下降可導(dǎo)致細胞周期蛋白-CDK2復(fù)合物活性增加, 從而可促進細胞不斷的增殖,最終演變成腫瘤［30］。Shink等［31］實驗表明從正常組織、癌旁組織到胃癌的演變過程中P27蛋白呈逐漸降低趨勢。付俊峰等［32］研究表明在胃癌組織中中、高分化, 浸潤未達漿膜層, 無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床Ⅰ、Ⅱ期P27陽性率大于陰性率。反之則P27陰性率明顯大于陽性率。張鳳艷等［33］通過實驗研究證明P27蛋白在腸型胃癌中表達水平明顯高于彌漫型胃癌(P＜0.01)；在高分化胃癌又明顯高于中分化和低分化胃癌(P＜0.01)。綜合大多數(shù)學(xué)者實驗結(jié)果證明在胃癌進展過程中, P27表達逐漸下降從而使癌細胞分化越低、惡性程度越高、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移更快。故通過早期檢測P27有望胃癌的早期發(fā)現(xiàn)及早期治療。

近年來腫瘤的靶向治療是研究熱點, Begnami等［34］研究表明CDK可對關(guān)鍵的調(diào)節(jié)底物進行磷酸化, 從而驅(qū)動細胞周期各相進程, 導(dǎo)致細胞生長和增殖, 所以可考慮通過抑制CDK來治療胃癌。也即CDK抑制劑如夫拉平度, 換個角度考慮可通過增加P27含量來阻止胃癌的發(fā)生及進展。

3 小結(jié)

在社會主義經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天, 人們生活水平不斷提高, 但生活中工作、情緒壓力及不良的飲食習(xí)慣也日益增加,從而引起慢性胃炎、胃潰瘍等疾病, 使得胃癌的發(fā)生率不斷升高, 也越來越趨向于年輕化。胃癌的診斷及治療是全世界所面臨的一大難題, 其中原因包括發(fā)現(xiàn)胃癌時大多數(shù)患者已為中晚期, 治療效果及預(yù)后極差, 故早期診斷及評估預(yù)后對于胃癌患者是極其重要的。通過大量研究表明COX-2在胃癌及癌前病變中均有表達, 且是評估預(yù)后重要參數(shù), 故監(jiān)測COX-2表達對胃癌早期診斷具有重要意義, 且COX-2抑制劑可阻止胃癌的發(fā)生及進展, 可深入探討研究及臨床驗證。P27可抑制胃癌的增殖和誘導(dǎo)凋亡, 故通過監(jiān)測胃癌組織中P27的表達對早期診斷胃癌有重大意義, 近年來研究表明選擇性地抑制腫瘤組織細胞周期蛋白依賴性激酶的活性, 阻止腫瘤細胞的異常增殖, 是腫瘤治療的新思路, 故可考慮通過藥物來提高P27含量來阻止癌細胞增長, 但其機制及臨床應(yīng)用需進一步深入研究。

綜上所述, 同時檢測P27及COX-2對胃癌早期診斷具有重要意義, 且COX-2抑制劑及提高P27含量藥物對胃癌的治療提供新的思路, 但需進一步深入探討及研究。

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2014-06-25］

550004 貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院(盧枚 周力)；貴陽醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院(王燕)

周力