張 卓,許 倩,李玉紅
(承德醫(yī)學(xué)院,河北承德 067000)
妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞疾病是滋養(yǎng)葉組織的疾病,可以看作是起源于浸潤母體(胞衣)組織受孕的同種異體移植物,具有獨(dú)特的形態(tài)學(xué)和臨床生物學(xué)行為。2003年世界衛(wèi)生組織對(duì)滋養(yǎng)細(xì)胞疾病的分類進(jìn)行再度修改,并將GTD分為[1]:(1)非腫瘤性非胎塊性滋養(yǎng)細(xì)胞病變(包含胎盤位點(diǎn)結(jié)節(jié)或斑塊和胎盤部位過度反應(yīng));(2)葡萄胎(HM),包括完全性葡萄胎(CHM)、部分性葡萄胎(PHM)、侵襲性葡萄胎和轉(zhuǎn)移性葡萄胎;(3)妊娠滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤(GTT),包括絨毛膜癌(簡稱絨癌)、胎盤部位滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤(PSTT)和上皮樣滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤,后者罕見。由于近年P(guān)CR、流式細(xì)胞術(shù)、DNA指紋圖、免疫印跡法等新興分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用,使GTD的研究已由細(xì)胞水平深入到基因分子水平,并逐漸成為研究熱點(diǎn)。本文主要從基因、細(xì)胞因子和黏附分子就GTD發(fā)病的機(jī)制做一綜述。
腫瘤是一種基因疾病,其生物學(xué)基礎(chǔ)是基因的異常,GTD的發(fā)生同樣是多基因、多步驟突變的結(jié)果。近年來研究發(fā)現(xiàn),一些新的基因和轉(zhuǎn)錄因子在GTD的侵襲轉(zhuǎn)移分子機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。
1.1 NANOG 2003 年,Chambers等[2]和Mitsui等[3]相繼報(bào)道發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的控制胚胎干細(xì)胞自我更新和多能性所必需的轉(zhuǎn)錄因子,意為“生命綠洲,永不枯竭”,并將其命名為Nanog,它的表達(dá)上調(diào)不依賴LIF-STAT3途徑,但能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖。Nanog mRNA在胚胎發(fā)育到桑葚胚階段首次被檢測到,至晚期囊胚時(shí)進(jìn)一步被限定在上胚層,但在成體組織中未見表達(dá)[2,3]。現(xiàn)已證明,在人類胎盤中,細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞被視為滋養(yǎng)層細(xì)胞的“干細(xì)胞”。Siu等[4]運(yùn)用相關(guān)分子技術(shù)對(duì)各組織標(biāo)本中的Nanog的表達(dá)進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn),在正常胎盤組織中,Nanog高度表達(dá)于細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞,支持上述觀點(diǎn)。還發(fā)現(xiàn)Nanog在HM及絨癌組織中較正常胎盤組織的表達(dá)顯著性增高,提示Nanog可能參與絨癌的發(fā)生。為了驗(yàn)證此推斷,Siu做了一系列實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)Nanog下調(diào)雖然可以加快絨癌細(xì)胞的凋亡速度,減緩細(xì)胞的惡性侵襲及轉(zhuǎn)移,但卻并不影響絨癌細(xì)胞的增殖速度,這與Nanog對(duì)其它腫瘤的影響不全一致,故研究者推斷Nanog可能并不參與體外培養(yǎng)的絨癌細(xì)胞的增殖過程,此現(xiàn)象的產(chǎn)生或與細(xì)胞生長環(huán)境有關(guān)。Siu等(2008)首次證明Nanog在GTD中的抗凋亡作用,為GTD的發(fā)病機(jī)制開辟了新的視角。國內(nèi)未見相關(guān)文獻(xiàn)。
1.2 KISS-1 Kiss-1是一種腫瘤轉(zhuǎn)移抑制因子,與多種腫瘤的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。國外研究顯示[5],該基因可能位于人類胎盤組織的合體滋養(yǎng)細(xì)胞中。Waljit等[6]證實(shí)了血漿中Kiss-1受體在GTT患者中表達(dá)呈上升趨勢,然而在患者經(jīng)過治療后表達(dá)下降,提示血漿中的Kiss-1受體可能是GTT的一種新型腫瘤標(biāo)志物。
1.3 人類白細(xì)胞抗原-G(HLA-G) 自1999年《Nature》刊登了HLA基因組全部序列以來,HLA-G與腫瘤的關(guān)系便成為關(guān)注熱點(diǎn)。HLA-G即人類白細(xì)胞抗原-G,是定位于6號(hào)染色體短臂(6p21.31)的一種非經(jīng)典HLA-I類抗原。Shido[7]在研究JEG-3細(xì)胞膜上HLA-G的表達(dá)時(shí)指出:白血病抑制因子(LIF)可以通過增加HLA-G的表達(dá)促使絨癌細(xì)胞的增殖和侵襲,這可能與滋養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)氨基肽酶-1的介導(dǎo)有關(guān)。
細(xì)胞因子是一類由活化的免疫細(xì)胞和相關(guān)基質(zhì)細(xì)胞分泌,具有調(diào)節(jié)細(xì)胞生長分化、調(diào)節(jié)免疫功能等多種生物學(xué)活性的小分子多肽,是近年來腫瘤免疫研究的新熱點(diǎn),并且應(yīng)用于腫瘤的治療。
2.1 角質(zhì)細(xì)胞生長因子(KGF) 角質(zhì)細(xì)胞生長因子(KGF)屬于成纖維細(xì)胞生長因子家族,與受體KGFR特異性結(jié)合,作用于腫瘤的生長和浸潤過程。研究表明[8,9],KGF在前列腺癌和乳腺癌等多種腫瘤中發(fā)揮調(diào)節(jié)癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移和抗凋亡作用。Kudo等[10]研究表明,由于滋養(yǎng)細(xì)胞本身具有親血管性,故KGF對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移的促進(jìn)作用可能通過增強(qiáng)組織中血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá)或促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對(duì)細(xì)胞外IV型膠原的黏附作用實(shí)現(xiàn)。
2.2 白細(xì)胞介素(IL)和干擾素(IFN) 白細(xì)胞介素-17(IL-17)是近年發(fā)現(xiàn)的在人胎盤絨毛滋養(yǎng)細(xì)胞、絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞和Hofbauer細(xì)胞及鼠蛻膜組織均呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)表達(dá)的促炎性細(xì)胞因子[11,12],Pongcharoen 等[13]通過觀察重組人IL-17對(duì)JEG-3細(xì)胞增殖、浸潤和多核細(xì)胞形成的影響,發(fā)現(xiàn)重組人IL-17以劑量依賴的方式增強(qiáng)JEG-3細(xì)胞的浸潤性,但不影響細(xì)胞的增殖和多核細(xì)胞的形成,其機(jī)制不明。
干擾素-γ(IFN-γ)在妊娠期間由胎盤活化的NK細(xì)胞產(chǎn)生,有實(shí)驗(yàn)[14]證明,IFN-γ單獨(dú)作用于絨癌細(xì)胞株JAR和JEG-3細(xì)胞時(shí)可抑制細(xì)胞的增殖,但并不直接促其凋亡,而是通過增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)抗腫瘤藥物的敏感性加以實(shí)現(xiàn)。研究者繼續(xù)采用RT-PCR和western免疫印跡法測定凋亡相關(guān)分子IFN-γ受體(IFNγR)、干擾素調(diào)節(jié)因子-1(IRF-1)、p53和caspase-3前體在JAR細(xì)胞經(jīng)IFN-γ預(yù)處理后的表達(dá),證實(shí)IFN-γ預(yù)處理使JAR細(xì)胞中各凋亡相關(guān)分子的表達(dá)水平呈劑量依賴式增強(qiáng)。Sun等[14]下調(diào)IRF-1后發(fā)現(xiàn)caspase-3前體的表達(dá)水平隨之減弱,經(jīng)IFN-γ預(yù)處理后細(xì)胞凋亡水平升高,表明caspase-3的前體是IRF-1的靶基因之一。Choi等[15]研究顯示,IFN-γ誘導(dǎo)基因表達(dá)主要通過JAK-STAT1途徑來實(shí)現(xiàn)。
2.3 胰島素樣生長因子(IGF) 胰島素生長因子(IGF)系統(tǒng)包括IGF-1和IGF-2兩個(gè)配體及其質(zhì)膜受體IGF-1R、IGF-2R,6個(gè)高親和力的IGF結(jié)合蛋白(IGFBP)、IGFBP的水解酶以及相關(guān)蛋白。以往一些研究證明,IGF-2在葡萄胎及絨癌中均有高度表達(dá)。Diaz等人[16]分別對(duì)葡萄胎、絨癌和自發(fā)性流產(chǎn)的組織標(biāo)本中的IGF-1、IGF-2水平進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)IGF-2在葡萄胎和絨癌中的表達(dá)均高于妊娠早期胎盤。IGF-1和IGF-2以不同的劑量依賴方式調(diào)節(jié)絨癌細(xì)胞的侵襲過程,前者通過激活I(lǐng)GF-1R受體來實(shí)現(xiàn),后者則激活胰島素受體從而發(fā)揮作用,增強(qiáng)細(xì)胞的黏附性和趨化性,但是易被胰島素受體抑制物所抑制。另有研究者[17]證實(shí),鐵蛋白輕鏈多肽(FTL)和IGFBP1也參與GTT的發(fā)生侵襲機(jī)制,研究者選取退化性葡萄胎和最終發(fā)展為GTT的葡萄胎標(biāo)本作為材料,采用抑制消減雜交結(jié)合cDNA微陣列技術(shù)得到多個(gè)差異表達(dá)的基因,并對(duì)其進(jìn)行定時(shí)定量PCR及免疫組化檢測,發(fā)現(xiàn)僅有FTL和IGFBP1在發(fā)展為GTT的葡萄胎標(biāo)本中的表達(dá)下降具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示二者的差異表達(dá)可導(dǎo)致GTT的發(fā)生。
惡性腫瘤一個(gè)重要生物學(xué)特征是其對(duì)臨近正常組織的浸潤及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,目前已知腫瘤的浸潤與轉(zhuǎn)移與其黏附分子表達(dá)的改變有關(guān)。已有研究證明,E鈣粘蛋白(E-cad)、α-、β-、γ-連環(huán)蛋白、粘蛋白(Mucin)在滋養(yǎng)母細(xì)胞的分化、侵襲和胎盤重塑方面具有關(guān)鍵作用。Rahnama等[18]給予絨癌BeWo細(xì)胞DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑處理后,E-cad啟動(dòng)因子活力增強(qiáng),提示E-cad的表達(dá)減少與E-cad基因啟動(dòng)因子超甲基化密切相關(guān)。Wong等[19]對(duì)正常妊娠胎盤、完全性葡萄胎和絨癌中的β-連環(huán)蛋白表達(dá)水平進(jìn)行測定,發(fā)現(xiàn)β-連環(huán)蛋白僅在細(xì)胞滋養(yǎng)層表達(dá),在合體滋養(yǎng)層未見表達(dá),并且在CHM中的表達(dá)呈現(xiàn)下降趨勢,絨癌標(biāo)本中未見其表達(dá)。該研究提示β-連環(huán)蛋白的減少可能誘發(fā)絨癌。Shyu等[20]研究證實(shí):粘蛋白15(MUC15)在人類胎盤組織中高度表達(dá),且隨孕齡有所增加,免疫組化結(jié)果顯示MUC15蛋白質(zhì)在細(xì)胞滋養(yǎng)層、合體滋養(yǎng)層和蛻膜的腺上皮均有表達(dá)。除此之外,MUC15的過度表達(dá)可以增強(qiáng)基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-1(TIMP-1)和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子-2(TIMP-2)的表達(dá)水平,顯著地抑制JAR和JEG-3細(xì)胞遷移侵入基質(zhì)膠,但并不影響基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)和基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的活性。上述實(shí)驗(yàn)表明,MUC15在人類胎盤中的差異表達(dá)可能對(duì)滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲力的調(diào)節(jié)具有關(guān)鍵作用。
滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤是最早可以治愈的實(shí)體腫瘤之一,從多角度充分研究可能因素與GTD之間的關(guān)系將有利于闡明其發(fā)病機(jī)制,并尋找新的治療途徑,以提高患者的生存質(zhì)量。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信在不久的將來,我們一定可以在滋養(yǎng)細(xì)胞疾病的病因?qū)W研究上取得重大的突破。
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