非小細(xì)胞肺癌組織中Nanog、Musashi1的表達(dá)

縱成成綜述，王祖義審校

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小細(xì)胞肺癌組織中Nanog、Musashi1的表達(dá)

縱成成綜述，王祖義審校

(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)是最常見的惡性腫瘤類疾病之一，其發(fā)病率和死亡率居惡性腫瘤首位。腫瘤干細(xì)胞理論認(rèn)為：在腫瘤中存在一小群具有無限增殖和多向分化潛能的腫瘤干細(xì)胞，這些所謂的干細(xì)胞是腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移和耐藥復(fù)發(fā)的根源。腫瘤干細(xì)胞與組織干細(xì)胞一樣具有相似的分子信號(hào)通路和分子標(biāo)志物。Nanog和Musashi1作為公認(rèn)的腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移。本文系統(tǒng)性的總結(jié)了Nanog和Musashi1在非小細(xì)胞肺癌組織中表達(dá)的最新進(jìn)展.

Nanog；Musashi1；腫瘤干細(xì)胞；肺癌；診斷；預(yù)后

當(dāng)今，全球范圍內(nèi)肺癌仍是癌癥相關(guān)死亡主要原因之一[1]，其中非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)約占全部肺癌的75%～80%[2]，盡管肺癌診斷與治療水平已取得長足進(jìn)步，但多數(shù)非小細(xì)胞肺癌患者確診時(shí)已屬于中晚期，5年生存率依舊不到20%[3]。因此，對(duì)于肺癌的早期診斷與有效治療至關(guān)重要，及早發(fā)現(xiàn)肺癌相關(guān)或者特異性生物標(biāo)記物，不失為是一種改善生存的方法。近年來，腫瘤干細(xì)胞(Cancer stem cell，CSC)學(xué)說認(rèn)為：腫瘤組織中存在類似干細(xì)胞性質(zhì)的細(xì)胞群，其具有無限增殖、多向分化潛能的特征，是產(chǎn)生腫瘤的原始基地、也是腫瘤具有各種侵襲性行為的根源[4]。據(jù)報(bào)道，乳腺癌、肝癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等實(shí)體癌中都分離出了腫瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞。早在2005年，Kim等[5]報(bào)道在肺腺癌中分離出腫瘤干細(xì)胞群，稱之為肺癌干細(xì)胞。隨著CSC的不斷被發(fā)現(xiàn)，多種干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物被分離出來，而在這些公認(rèn)的干細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物中Nanog、Musashi1、Musashi2、CD133等研究最為熱門。大量研究認(rèn)為，這些腫瘤標(biāo)志物通過不同的機(jī)制影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移、甚至是耐藥等[6]。本文系統(tǒng)性的總結(jié)了Nanog和Musashi1在肺癌研究中的最新進(jìn)展，為肺癌的診斷、治療和預(yù)后提供知識(shí)鋪墊。

1 Nanog在非小細(xì)胞肺癌表達(dá)的研究進(jìn)展

Nanog是一種在囊胚內(nèi)細(xì)胞群、原始生殖細(xì)胞及胚胎干細(xì)胞中都有表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，由2003年Chambers和Mitsui(文獻(xiàn))等發(fā)現(xiàn)并報(bào)道,該轉(zhuǎn)錄因子在胚胎干細(xì)胞、胚胎發(fā)育早期表達(dá)，在分化的組織中降低或消失，是維持干細(xì)胞自我更新和亞全能性的關(guān)鍵基因，是多能性和全能性干細(xì)胞標(biāo)志物[7]，被稱為“神秘的永遠(yuǎn)年輕的土地Tir nanog”，故命名為Nanog。據(jù)報(bào)道，在多種上皮組織來源腫瘤細(xì)胞等都有不同程度的Nanog表達(dá)，且在惡性腫瘤組織中的表達(dá)明顯高于正常組織。黃進(jìn)肅等[8]通過shRNA介導(dǎo)的基因沉默和全基因組表達(dá)芯片雜交技術(shù)，篩查了肺腺癌腫瘤干細(xì)胞中沉默的Nanog表達(dá)，發(fā)現(xiàn)沉默Nanog引起超過1 500個(gè)基因差異表達(dá)，其中有近100個(gè)基因?qū)儆谑躈anog轉(zhuǎn)錄調(diào)控的靶基因，進(jìn)一步分析得出Nanog的功能之一是轉(zhuǎn)錄抑制蛋白酶體編碼基因表達(dá)，表明Nanog在肺腺癌的腫瘤干細(xì)胞中有著轉(zhuǎn)錄調(diào)控的作用。莫碧文等[9]通過免疫組化檢測(cè)的方法檢測(cè)肺癌組織、良性肺病變組織和正常肺組織中Nanog的表達(dá)，結(jié)果表明Nanog在肺癌組織顯著高表達(dá)、具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；同時(shí)Nanog在良性病變組織中的表達(dá)與正常肺組織中沒有顯著性差異，提示Nanog可能參與了肺癌的發(fā)生和發(fā)展，是一個(gè)潛在的肺癌診斷指標(biāo)。孫向東等[10]通過組織芯片研究非小細(xì)胞肺癌中Nanog的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌中Nanog的檢出率高達(dá)81.7%，且Nanog的表達(dá)量與非小細(xì)胞患者的臨床分期、分化程度密切相關(guān)，表明Nanog在非小細(xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展過程中起著重要的作用，與非小細(xì)胞肺癌的轉(zhuǎn)移性以及惡性程度密切相關(guān)。Nirasawa等[11]的研究也表明，Nanog mRNA在肺癌組織的檢出率顯著高于非肺癌組織，且Nanog的表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有著密切關(guān)系，其隨著淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的增加而減少，提示Nanog蛋白可能在肺癌的起始階段有重要作用，有望成為肺癌早期診斷的有用工具。Lin等[12]的研究也表明Nanog表達(dá)與肺癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期和病理分化顯著相關(guān)，高表達(dá)的Nanog患者具有更差的5年生存率。駱梅青等[13]通過免疫組織化學(xué)和實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者中肺部的Nanog蛋白及mRNA表達(dá)情況，結(jié)果顯示Nanog蛋白在NSCLC患者體內(nèi)的表達(dá)率約為25%，顯著高于正常肺組織(沒有檢出)。而Nanog蛋白在肺腺癌中的表達(dá)明顯高于肺鱗狀細(xì)胞癌，且隨著病理等級(jí)的增加，Nanog蛋白的表達(dá)率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。且生存分析顯示，Nanog蛋白在肺腺癌中陰性表達(dá)患者預(yù)后優(yōu)于陽性表達(dá)者，提示Nanog蛋白的表達(dá)與肺癌特別是肺腺癌的預(yù)后相關(guān)。同時(shí)在進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)中表明，Nanog在肺癌組織的表達(dá)量顯著高于癌旁組織；且部分癌旁組織中發(fā)現(xiàn)表達(dá)Nanog的細(xì)胞，提示Nanog可能與癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移相關(guān)[14]。

2 Musashi1在非小細(xì)胞肺癌中的研究進(jìn)展

Musashi家族有兩個(gè)同源基因(Musashi1、Musashi 2)，分別表達(dá)于神經(jīng)干細(xì)胞和祖細(xì)胞中、二者有類似的RNA結(jié)合屬性。其中Musashi1是一種高度保守的RNA結(jié)合蛋白，最早在研究果蠅感覺器官發(fā)育和不對(duì)稱分裂機(jī)制中發(fā)現(xiàn)的；在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，Musashi1是多能干細(xì)胞的標(biāo)志[15]，例如在大腦、小腸、乳腺、頭發(fā)毛囊、造血系統(tǒng)等均有表達(dá)，被認(rèn)為在干細(xì)胞功能維持以及自我更新中有重要的作用，是一種公認(rèn)的干細(xì)胞標(biāo)志物。在腫瘤的研究中，發(fā)現(xiàn)Musashi1在乳腺癌、肝癌、結(jié)腸癌、非小細(xì)胞肺癌、宮頸癌等腫瘤中高表達(dá)，并與腫瘤的惡性生物行為密切有關(guān)。李勞冬等[16]通過免疫組織化學(xué)檢測(cè)肺癌組織、良性病變肺組織和正常肺組織中Musashi1的表達(dá)情況，結(jié)果顯示在肺癌組織中Musashi1陽性表達(dá)概率高達(dá)50%，而在良性病變肺組織和正常肺組織中均沒有表達(dá)，且Musashi1的表達(dá)強(qiáng)度與組織學(xué)類型和分化類型有關(guān)，表明Musashi1有望成為新的肺癌診斷標(biāo)志物；但Moreira等[17]研究發(fā)現(xiàn)：正常肺組織終末支氣管有散在Musashi1陽性表達(dá)的細(xì)胞，小細(xì)胞肺癌均有表達(dá)；4%腺癌存在彌漫Musashi1陽性表達(dá)，36%存在局灶Musashi1陽性表達(dá)，22%腺癌存在孤立Musashi1陽性表達(dá)；6%鱗狀細(xì)胞癌呈Musashi1陽性表達(dá)、27%鱗狀細(xì)胞癌存在Musashi1陽性表達(dá)。Wang等[18]通過RNA干擾技術(shù)沉默Musashi1能夠減少球形微球體(干細(xì)胞樣細(xì)胞特征)增殖，表明Musashi1在少分化干細(xì)胞樣細(xì)胞中起調(diào)節(jié)作用。在各種肺癌的亞型中，超過80%的患者表達(dá)Musashi1蛋白或者mRNA，而在肺癌且伴隨癌癥轉(zhuǎn)移的患者中檢出率高達(dá)100%，表明無論在哪種肺癌亞型中，Musashi1蛋白或者mRNA表達(dá)是一種高度靈敏的診斷標(biāo)志物。分子研究表明，Musashi1可能主要是通過Wnt和Notch信號(hào)通路發(fā)揮作用[19]。Wang等[20]在一項(xiàng)1 000名受試者參與的Musashi-1基因啟動(dòng)子多態(tài)性與肺癌危險(xiǎn)性的研究中發(fā)現(xiàn)，Musashi1基因啟動(dòng)子區(qū)域-2696 T＞C多態(tài)基因型與肺癌發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有著顯著的相關(guān)性。以-2696 TT野生基因型個(gè)體為參照，CT基因型攜帶者發(fā)生肺癌的危險(xiǎn)性顯著低于TT基因型，CC基因型攜帶者發(fā)生肺癌的危險(xiǎn)性亦顯著下降，表明攜帶C變異基因型者患肺癌的危險(xiǎn)性顯著下降，且肺癌的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與-2926C等位基因個(gè)數(shù)有顯著的劑量效應(yīng)關(guān)系。

3 總 結(jié)

腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物Nanog和Musash1蛋白或者mRNA在癌癥患者體內(nèi)的檢出率較高，且隨著病理級(jí)別增高有升高趨勢(shì)。在非小細(xì)胞肺癌發(fā)生機(jī)制中起重要作用，具有較高的診斷價(jià)值，是潛在的肺癌診斷標(biāo)志物，Nanog的表達(dá)量與肺癌患者的預(yù)后有顯著相關(guān)性，提示其可能是判斷肺癌患者預(yù)后的一個(gè)良好指標(biāo)。通過RNA干擾技術(shù)阻斷Musashi1，可以顯著抑制肺癌細(xì)胞的增殖，提示我們Musashi1有望成為一種治療癌癥的新靶點(diǎn)。

[1]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer statistics[J].CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90.

[2]Jemal A,Bray F,Center MM,et al.Global cancer statistics[J].CA Cancer J Clin,2011,61(2):69-90.

[3]Wang XY,Yu H,Linnoila RI,et al.Musashi1 as a potential therapeutic target and diagnostic marker for lung cancer[J].Oncotarget, 2013,4(5):739-750.

[4]曾海娥.腫瘤干細(xì)胞在腫瘤治療中的應(yīng)用探討[J].中國醫(yī)藥指南, 2015,13(4):189-190.

[5]Babar I,Jackson E L,Crowley D,et al.Identification of bronchioalveolar stem cells in normal lung and lung cancer[J].Cell,2005,121 (6):823-835.

[6]李紅蕊,丁倩,陳樞青,等.針對(duì)腫瘤干細(xì)胞的抗體靶向治療——靶向部分信號(hào)通路及細(xì)胞表面標(biāo)志分子[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào), 2015,37(1):115-123.

[7]季文,姜政.Nanog基因研究進(jìn)展[J].醫(yī)學(xué)綜述,2011,17(5):672-676.

[8]黃進(jìn)肅,張艷,李榕,等.Nanog多潛能轉(zhuǎn)錄因子在肺腺癌干細(xì)胞中的轉(zhuǎn)錄功能分析[J].中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào),2013,35(7):958-966.

[9]莫碧文,李勞冬,王昌明,等.Nanog和CD44蛋白在肺癌中的表達(dá)及其臨床意義[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2014,30(4):560-562.

[10]孫向東,宗曉福,汪棟.采用組織芯片研究非小細(xì)胞肺癌中Oct4、Nanog基因的表達(dá)及意義[J].臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2012,11(16): 1258-1260.

[11]Nirasawa S,Kobayashi D,Tsuji N,et al.Diagnostic relevance ofoverexpressed Nanog gene in early lung cancers[J].Oncology Reports,2009,22(3):587-591.

[12]Lin T,Ding YQ,Li JM.Overexpression of Nanog protein is associated with poor prognosis in gastric adenocarcinoma[J].Medical Oncology,2012,29(2):878-885.

[13]駱梅青,卜慶,曹軼林,等.非小細(xì)胞肺癌組織中Nanog的表達(dá)[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2013,6:758-761.

[14]駱梅青,卜慶,曹軼林,等.干細(xì)胞標(biāo)志物Nanog基因檢測(cè)在肺癌診斷中的意義[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2013,29(13):1924-1925.

[15]Glazer RI,Vo DT,Penalva LO.Musashi1:an RBP with versatile functions in normal and cancer stem cells[J].Front Biosci(Landmark Ed),2012,17:54-64.

[16]李勞冬,莫碧文,于會(huì)娜,等.Musashi1和Sox2蛋白在肺癌組織中的表達(dá)及其臨床意義[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2014,1:141-145.

[17]Moreia AL,Gonen M,Rekhtman N,et al.Progenitor stemcell marker expression by pulmonary carcinomas[J].Mod Pathol,2010,23(6): 889-895.

[18]Wang XY.Musashi1 as a potential therapeutic target and diagnostic marker for lung cancer[J].Oncotarget,2013,4(5):739-750.

[19]Chen K,Gao Q,Zhang W,et al.Musashi1 regulates survival of hepatoma cell lines by activation of Wnt signalling pathway[J].Liver International,2015,35(3):986-998.

[20]Wang X.Cancer stem cell marker musashi-1 rs2522137 genotype is associated with an increased risk of lung cancer[J].PLoS One,2014, 9(5):e95915.

Expression of Musashi1 and Nanog in non-small cell lung cancer.

ZONG Cheng-cheng,WANG Zu-yi.Department of Cardiothoracic Surgery,the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu 233000,Anhui,CHINA

Non-small cell lung cancer(NSCLC)is one of the most common malignant tumor,which has the highest incidence and mortality rate.Cancer-stem-cell theory believes that there are some cancer stem cells with unlimited proliferation and multi-differentiation potential,which are the root of the tumorigenesis,development,invasion,metastasis,drug resistance and relapse.Tumor stem cells have similar molecular signaling pathways and molecular markers as well as tissue stem cells.Nanog and Musashi1,as the recognized tumor stem cell markers,are involved in the occurrence,development and metastasis of tumor.In this paper,the latest development of Nanog and Musashi1 expression in non-small cell lung cancer tissues is systematically summarized.

Nanog;Musashi1;Tumor stem cells;Lung cancer;Diagnosis;Prognosis

R734.2

A

1003—6350（2016）09—1481—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.09.036

2015-07-25)

王祖義。E-mail：wangzuyi77@sina.com