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      卵巢癌相關(guān)通路、基因及受體臨床應(yīng)用研究進展

      2018-01-16 21:14:10王恩平河北醫(yī)科大學(xué)河北醫(yī)科大學(xué)免疫教研室石家莊05007
      關(guān)鍵詞:卵巢癌上皮耐藥性

      王恩平,楊 茜,尹 默,劉 偉 (河北醫(yī)科大學(xué),河北醫(yī)科大學(xué)免疫教研室,石家莊05007)

      0 引言

      卵巢癌是死亡率極高的婦科惡性腫瘤之一,因為其發(fā)病早期并無明顯癥狀,且缺乏對卵巢癌早期診斷的有效標志物和能夠進行有效篩查并監(jiān)測的診斷方法,因此在診斷時已達晚期[1]。通常,卵巢癌在對以鉑和紫杉烷類化合物為主的一線化療有較好的預(yù)后,但大多數(shù)患者會復(fù)發(fā)并產(chǎn)生耐藥性[2]。在80%的卵巢癌晚期病例中,5年生存率只有29%,造成如此低生存率的原因,一方面是自身因素,更重要的一方面是后天的機體產(chǎn)生對化療藥物的耐藥性。因此,詳細了解卵巢癌治療的潛在靶點與耐藥形成機制十分重要[3]。在細胞系統(tǒng)的調(diào)控中,有許多有著高度集成功能的細胞通路,它們共同調(diào)節(jié)細胞的分裂、增殖、生存和凋亡。如果調(diào)控這些通路的關(guān)鍵基因發(fā)生突變,就會引發(fā)腫瘤細胞的生成。未來對疾病的臨床治療和預(yù)防需要我們了解與之相關(guān)的重要通路[4]。本文總結(jié)了較早發(fā)現(xiàn)的與卵巢癌的生長、預(yù)后相關(guān)的5條通路及基因(p53、Wnt/β-catenin、BRCA、TGF-β 和ERβ)在臨床的潛在作用。

      1 p53通路

      1.1 p53通路背景 p53是一種腫瘤抑制基因,p53家族包含3個成員,p53、p63和 p73,均有抗生長功能。在所有惡性腫瘤中,50%以上會出現(xiàn)該基因的突變。細胞中抑制癌變的基因“p53”可以判斷DNA變異的程度。如果DNA變異較小,這種基因就能夠促使細胞自我修復(fù);如果DNA變異較大,p53就能夠誘導(dǎo)細胞凋亡。目前已經(jīng)了解的p53的功能包括促進細胞凋亡,維持基因組穩(wěn)定和抑制腫瘤血管生成。通過上調(diào)p21、Bax、Puma和Noxa等靶基因,p53蛋白誘導(dǎo)細胞周期阻滯、細胞衰老和凋亡;另一方面,p53通過調(diào)節(jié)TIGAR和GLS2這類靶基因來調(diào)節(jié)細胞代謝和氧化還原[5]。

      1.2 p53與卵巢癌 高級漿液性卵巢癌攜帶有p53突變基因,可由輸卵管上皮細胞室起源。在該位點,腫瘤細胞分離,在腹膜腔中存活,并形成插入間皮中形成卵巢和腹膜腫塊的細胞簇。穩(wěn)定表達p53突變的輸卵管無纖毛上皮細胞通過間質(zhì)過渡和基質(zhì)產(chǎn)生,從而獲得錨固獨立性和插入間質(zhì)的能力[6]。這為突變型p53起源于高級漿液性卵巢癌假說提供了非常重要的證據(jù)。調(diào)控細胞周期的基因,尤其是抑癌基因發(fā)生突變,使細胞生長不受抑制并成為永久的前體細胞,在致癌基因的影響下,這些基因上發(fā)生的復(fù)合突變影響了腫瘤表型的形成。已有研究[7]表明,腫瘤抑制基因p53控制了一部分具有調(diào)節(jié)功能的細胞周期素 D1、p16INK4a、p27 和 p21,而 p53 突變,尤其是Trp53R172H等位基因的突變,主要出現(xiàn)在低分化的卵巢癌中。

      1.3 p53與耐藥性 在卵巢癌的基因和蛋白水平上,能檢測到p53的點突變和錯義突變等多種突變方式。無功能的p53基因表達的不斷積累對凋亡基因BAX、BCL-2的表達和相互作用產(chǎn)生了影響。在低分化卵巢癌中,p53的改變可能減少了BAX的表達使實體瘤得以生長。但是,免疫組化結(jié)果并不能表明p53的表達與腫瘤進展成正相關(guān)?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),卵巢腫瘤在治療初期十分敏感,但到后期耐藥性顯著提升,針對這一特點,臨床治療前的基因檢測能夠為后續(xù)的治療方案與治療藥物選擇提供非常有效的幫助。

      在治療方面,突變的p53對細胞周期的抑制和對DNA修復(fù)作用的影響就會減弱,順鉑對腫瘤細胞的殺傷程度會增加[8]。低分化的漿液性卵巢癌占上皮性卵巢癌的67%,并且常產(chǎn)生耐藥性。由于基因突變,低分化的漿液性卵巢癌中p53的表達受抑制。通過雙向凝膠電泳和質(zhì)譜分析,還發(fā)現(xiàn)聚合p53可能通過與蛋白的相互作用行使其功能,這是癌細胞生存和腫瘤進展的關(guān)鍵。這個發(fā)現(xiàn)表明p53的聚合可以作為低分化漿液性癌耐藥性的標志。另一方面,抑制p53的聚合能夠恢復(fù)p53的促凋亡功能[9]。因此,p53的聚合有希望成為克服化療耐藥性的治療標志[10]。p53蛋白的表達與卵巢癌晚期的預(yù)后密切相關(guān),可作為預(yù)測卵巢癌預(yù)后的重要指標[11]。

      2 Wnt/β-catenin 通路

      2.1 Wnt/β-catenin 通路背景 Wnt/β-catenin 通路通過調(diào)控細胞增殖和凋亡的基因來影響卵巢癌的發(fā)生發(fā)展,并促進上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition, EMT)[12]。 Wnt通過影響 2 條通路發(fā)揮功能,即β-catenin不依賴型和β-catenin依賴型。通常Wnt/β-catenin通路有2種致癌方式,即APC(adenomatous polyposis coli)特定基因的編碼或β-catenin的突變。β-catenin依賴型信號通路的功能由β-聯(lián)蛋白非依賴的方式調(diào)節(jié)。SFRP家族與Wnt之間的關(guān)聯(lián)非常明確,無論β-catenin依賴型還是β-catenin非依賴型都可受其影響,但SFRP5對Wnt/β-catenin通路的影響尚不明確[13]。

      2.2 Wnt/β-catenin 通路與卵巢癌 Wnt/β-catenin

      信號通路的上調(diào)能夠提高腫瘤細胞的增殖能力和耐藥性[12]。 SFRP(secreted frizzled-related protein)家族的表觀遺傳修飾在Wnt信號的調(diào)節(jié)中起重要作用。有研究[14]表明SFRP5的表觀遺傳修飾導(dǎo)致Wnt通路致癌基因的激活、卵巢癌的進展、AKT2信號通路耐藥性的形成和通過TWIST介導(dǎo)的EMT。在人類的結(jié)直腸、肝臟、宮頸、卵巢等其他組織中,Wnt信號通路的過度活躍是形成腫瘤的一個主要因素。Wnt/βcatenin是EMT中最主要的信號通路,它不僅與卵巢癌干細胞(cancer stem cells,CSCs)耐藥性的機制相關(guān),還在ABCB1/MDR-1這類多重耐藥基因的轉(zhuǎn)錄過程中起關(guān)鍵作用。目前研究的 FILIP1L(filamin A interacting protein 1-like)作為Wnt通路的抑制子,能夠使β-catenin退化并抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,從而達到對腫瘤轉(zhuǎn)移和耐藥的抑制作用[15]。 Wnt/β-catenin信號通路的激活促使了HOTAIR(HOX antisenseintergenic RNA)的過表達,從而促進細胞周期的進行和耐藥性的產(chǎn)生[16]。 因此,Wnt/β-catenin 通路中的關(guān)鍵因子,如FILIP1L和HOTAIR等,有望成為卵巢癌患者化療預(yù)后的生物標志或腫瘤化療的靶點[10,15]。

      3 BRCA基因與化療藥物

      Zweeme等[17]的研究確定了p53蛋白的積累與BRCA1和BRCA2各自的基因突變有關(guān),且p53與BRCA1的突變明顯比p53與BRCA2的突變多。有重要臨床意義的BRCA1/2突變的患者有較好的預(yù)后,BRCA1/2突變狀態(tài)可能在未來的原發(fā)性卵巢癌試驗中被視為基本要素[18-19]。曲貝替定能夠參與活化轉(zhuǎn)錄調(diào)控和DNA活化,包括轉(zhuǎn)錄核苷酸切除修復(fù)和同源重組修復(fù)(homologous recombination repair,HRR)。BRCA的突變與曲貝替定的臨床反應(yīng)關(guān)系密切,而這將能夠成為臨床上預(yù)測曲貝替定敏感性的重要依據(jù)[20]。 Lorusso 等[21]的研究發(fā)現(xiàn),在“二次使用鉑”敏感性高的患者對曲貝替定的敏感性也較高,這樣對使用鉑類化合物的患者曲貝替定成了另一種有效的選擇,同時也能有效幫助那些位于鉑禁忌證中的患者獲得有效治療。

      另一方面,研究[22]表明聚(二磷酸腺苷[ADP]-核糖)聚合酶抑制劑[poly(ADP-ribose)polymerase inhibitors,PARPi]能夠廣泛應(yīng)用于卵巢癌的治療中。由于體細胞、生殖細胞BRCA突變以及BRCA啟動子甲基化,超過50%患高級漿液性卵巢癌患者存在同源重組缺乏(homologous recombination deficiency,HRD)[22]。BRCA靶向療法主要通過鉑+PARP抑制劑實現(xiàn),而BRCA基因突變的患者對此種療法敏感。當患者被診斷為卵巢癌后,通常采用以鉑為基礎(chǔ)的一線化療藥物進行治療,一旦用藥停止則疾病復(fù)發(fā),目前,已經(jīng)開發(fā)了維持治療以確保療效并延遲進一步化療?;阢K敏感性復(fù)發(fā)的卵巢癌的維持治療主要有兩種方案:貝伐單抗,一種針對血管內(nèi)皮生長因子的人源化單克隆抗體;奧拉帕尼,一種 PARPi。以BRCA1/2同源重組途徑基因缺失突變?yōu)橹鞯穆殉舶┗颊撸A(yù)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)鉑敏感性較高,生存總數(shù)更多,對PARPi的反應(yīng)更好[23]。而在 BRCA野生型卵巢癌中,BRCAness和PRAP抑制劑的反應(yīng)可以依靠復(fù)制子RAD50缺失來進行預(yù)測[24]。因此研究BRCA基因缺失為腫瘤治療提供了可能性,同時也充分展示了針對復(fù)發(fā)的卵巢癌優(yōu)先采用基因組方式的個體化治療來提升藥物作用的可能性。此外,Wang等[25]的研究數(shù)據(jù)表明,PI3K和 PARP的組合抑制可用于PIK3CA突變,PI3K的抑制伴隨BRCA下調(diào)可作為PARP抑制的有效生物標志物以及卵巢癌的有效治療策略。

      4 TGF-β通路

      4.1 TGF-β通路背景 TGF-β信號通路對細胞的增殖與分化、細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生、血管的生成、細胞凋亡及機體免疫系統(tǒng)均起著重要的調(diào)節(jié)作用。TGF-β信號通路由TGF-β超家族及其受體組成,其中包括TGF-β、活化素(activins)、抑制素(inhibins)、生長分化因子 (growth differentiation factorfactor, GDF)、骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morpho-genetic proteins,BMP)、繆勒氏管抑制物質(zhì) (mullerianinmbitor substance,MIS)等。TGF-β信號從細胞膜傳入細胞核,經(jīng)歷配體-受體-細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子-基因表達-細胞生長抑制、分化或凋亡組成的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

      4.2 TGF-β通路與卵巢癌 TGF-β通路與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān),它可以通過增強腫瘤遷移運動能力,調(diào)節(jié)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,影響腫瘤微環(huán)境及抑制免疫功能等促進腫瘤轉(zhuǎn)移,并在其進展中發(fā)揮重要作用[26]。盡管TGF-β1的血清水平?jīng)]有診斷和預(yù)后的作用,但它與上皮性卵巢癌的化療敏感性相關(guān)[27]。TGF-β信號通過控制胰島素樣生長因子1受體(Insulin-like growth factor 1,IGF1R)信號通路在卵巢腫瘤細胞生長中起重要作用[3]。因此,抗TGF-β抑制劑可能作為一種IGF1R抑制劑的替代品,為卵巢癌患者的新療法提供潛在靶點。

      此外,EMT可以增強腫瘤細胞的侵襲性和耐藥性,并促進其轉(zhuǎn)移,而失調(diào)的TGF-β信號可以觸發(fā)EMT[28]。完整的TGF-β信號在卵巢癌患者腹水細胞球體中控制EMT,并且促進了這些結(jié)構(gòu)的惡性特征,因此抑制該通路可以作為晚期卵巢癌患者治療的新靶點[29]。 CMPK(cytidine monophosphate kinase)作為核苷單磷酸激酶家族的一員,對核苷代謝的生物合成、DNA損傷修復(fù)和腫瘤的發(fā)展有巨大的影響,上皮性卵巢癌通過TGF-β信號通路上調(diào)miR-130b-3p抑制CMPK,這種機制目前已有一定的研究[30]。我們或許能試圖深入了解TGF-β通路對卵巢癌發(fā)生發(fā)展完整機制,以及對其他旁路的影響,從而探索出更多類似CMPK這樣有可能利于卵巢癌篩查生物標志物。

      5 ERβ基因

      5.1 雌激素受體與卵巢癌 雌激素主要由卵巢合成,能夠調(diào)節(jié)細胞生長與分化,卵巢癌是婦科腫瘤中導(dǎo)致死亡的主要原因。ERβ是正常卵巢組織中ERs的主要類型,它不僅與卵巢癌的發(fā)病機理有關(guān),也與卵巢癌的治療有關(guān)。不同于ERα主要與細胞生長有關(guān),ERβ在信號通路、細胞周期調(diào)控和細胞凋亡方面作用較為突出[31]。在卵巢癌的治療方面,仍然缺乏對ERβ在改變藥物效力和毒性中所發(fā)揮作用的確切研究。雌激素通過兩種不同但功能上有重疊的獨特雌激素受體介導(dǎo),在細胞水平上對靶器官進行調(diào)節(jié),

      即ERα(由 ESR1基因編碼)和 ERβ(起源于 ESR2

      基因)[31]。目前為止調(diào)查結(jié)果表明,ERβ及其亞細胞定位似乎在卵巢癌的發(fā)病機理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[32]。

      5.2 應(yīng)用前景 卵巢癌一般被認為是與雌激素反應(yīng)關(guān)系不大的腫瘤。近年來,雌激素和上皮性卵巢癌的關(guān)系研究頗多,結(jié)果顯示雌激素在上皮性卵巢癌的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用[33]。此外,在上皮性卵巢癌中,ERβ可作為一個通過減少腫瘤生長和阻止腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制基因,而這些行為依賴于ERβ抑制ERα

      的表達和活性,由此減少了雌二醇誘發(fā)的擴散。這兩種ERs之間的比例改變可能會導(dǎo)致卵巢癌,受體互作蛋白140(RIP140:ERα轉(zhuǎn)錄的共抑制因子)會進一步減少17b-雌二醇的促有絲分裂作用。ERβ表達的完全喪失還增加了上皮性卵巢癌的轉(zhuǎn)移風險。對無病生存期來說,在晚期的漿液性上皮性卵巢癌中

      ERβ細胞質(zhì)的表達是一種不利的預(yù)后因素,同樣,細胞質(zhì)同種型ERβ2與耐藥性相關(guān)[34]。ERβ似乎在卵巢癌進展過程中通過FOXP1在細胞質(zhì)中的重新定位發(fā)揮關(guān)鍵作用[35]。關(guān)于表觀遺傳學(xué)和卵巢癌的治療方案,之前沉默的ERβ的再表達似乎是克服抵抗他莫昔芬耐藥性的基本條件,而ESR2的過表達與鉑的抵抗有關(guān)[35]。

      6 結(jié)語

      目前,卵巢癌的早期診斷存在較大空缺,卵巢癌與異常通路之間存在密切聯(lián)系,應(yīng)當加強基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的結(jié)合,例如,檢測p53突變作為卵巢癌早期診斷的生物標志等。另一方面,化療耐藥是影響晚期卵巢癌患者預(yù)后的主要原因,對p53、Wnt/β-catenin、BRCA、TGF-β等通路機制的研究可以改善耐藥性對治療效果的影響,這些通路必將指導(dǎo)今后的研究方向,如通過BRCA的篩查對患者選擇鉑類或曲貝替定的治療提供有效幫助,通過檢測Wnt或p53通路來檢測患者對藥物的敏感性等。

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