葉 超(綜述),蔡 琳(審校)
肺癌的預(yù)后影響因素十分復(fù)雜,單純從宏觀方面分析肺癌預(yù)后因素并不能準(zhǔn)確、全面地預(yù)測(cè)治療效果和生存情況。隨著分子生物學(xué)和遺傳學(xué)研究的深入發(fā)展,從分子生物學(xué)的角度對(duì)肺癌預(yù)后的影響因素進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)了許多能反映肺癌預(yù)后的生物學(xué)本質(zhì)的因素。研究發(fā)現(xiàn),原癌基因和抑癌基因、表皮生長因子、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、微小RNA(miRNA)、單核苷酸多態(tài)性(SNPs)和侵襲與轉(zhuǎn)移通路的相關(guān)蛋白對(duì)于肺癌的預(yù)后存在明顯的相關(guān),但有些影響因素的作用機(jī)制尚不清楚,深入剖析這些因素并研究其作用機(jī)制,可為改善肺癌的預(yù)后提供理論依據(jù)。筆者綜述近年來國內(nèi)外該領(lǐng)域的相關(guān)研究進(jìn)展。
1.1 K-ras基因 K-ras基因與肺癌的關(guān)系密切,其基因突變被認(rèn)為是引發(fā)肺癌的關(guān)鍵因子。在腫瘤早期診斷中,K-ras基因突變被認(rèn)為是一種腫瘤標(biāo)志物,其研究也較多。K-ras基因容易發(fā)生點(diǎn)突變,其結(jié)果產(chǎn)生P-21蛋白,這種癌蛋白可以在許多腫瘤細(xì)胞中內(nèi)表達(dá)[1]。K-ras基因突變與腫瘤細(xì)胞增殖,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等密切相關(guān)。Miller等研究發(fā)現(xiàn),K-ras陽性的患者生存率更低,且K-ras基因突變還可能導(dǎo)致長春瑞賓化療無效[2]。劉瑩等研究發(fā)現(xiàn),K-ras基因突變與非小細(xì)胞肺癌的不良預(yù)后有關(guān),K-ras陽性表達(dá)者的生存情況明顯低于K-ras陰性表達(dá)者,這也與既往的研究報(bào)道一致,認(rèn)為K-ras基因突變是肺癌的獨(dú)立預(yù)后因素[3-4]。
1.2 P53基因 P53屬于抑癌基因家族,是肺癌中常見的基因異常。P53基因突變可作為重要的肺癌預(yù)后因素。Sreeja等對(duì)211例印度肺癌患者的研究表明,P53Arg72Pro是肺癌生存期的獨(dú)立的預(yù)后因子(RR=2.2,P=0.02)[5]。張洪蘭的研究顯示,突變型P53基因與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān),且生存率低,這也說明P53基因突變可能是肺癌患者的不良預(yù)后因子[6]。目前,大多數(shù)臨床研究僅針對(duì)K-ras基因或者P53基因,并未考慮到兩者之間是否存在相互作用的關(guān)系。因此,K-ras基因與P53基因之間協(xié)調(diào)作用的分子通路機(jī)制對(duì)于肺癌的預(yù)后研究是十分必要的,這也將是未來肺癌預(yù)后研究的新熱點(diǎn)。
2.1 表皮生長因子受體 表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)是原癌基因C2erbB21的表達(dá)產(chǎn)物,具有酪氨酸激酶活性。目前研究表明,非小細(xì)胞肺癌中存在EGFR高表達(dá),表達(dá)率約為40%~80%[7]。EGFR在肺癌組織中的表達(dá)與病理類型、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤浸潤以及預(yù)后相關(guān)。Selvaggi等對(duì)130例Ⅰ~Ⅲa期肺癌患者研究發(fā)現(xiàn),EGFR過表達(dá)是肺癌預(yù)后不佳的因素,EGFR表達(dá)的患者的中位生存期、5年生存率均顯著低于不表達(dá)者[8]。孫光遠(yuǎn)等的研究發(fā)現(xiàn),EGFR表達(dá)陽性的女性肺癌患者,其3年生存率明顯低于EGFR表達(dá)陰性者[9]。臨床研究證實(shí),EGFR-TK抑制劑具有顯著的抗腫瘤活性,對(duì)女性腺癌患者有較好的療效。研究EGFR在女性肺癌患者組織中的表達(dá),不僅可以預(yù)測(cè)病情的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后,同時(shí)還可以對(duì)女性肺癌患者靶向治療的選擇有一定的指導(dǎo)意義[10]。目前,EGFR是比較常見的肺癌靶向治療目標(biāo),其表達(dá)程度與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和藥物靶向治療密切相關(guān)。研究表明,EGFR作為肺癌分子靶向治療的目標(biāo),其機(jī)制的研究已較為明確[11]。
2.2 HER-2/neu HER-2/neu是表皮生長因子(epidermal growth factor,EGF)家族成員之一,是調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化的必需蛋白。在正常情況下HER-2/neu處于非激活狀態(tài),但受到某些因素作用后,可被激活而具有腫瘤轉(zhuǎn)化活性。HER-2蛋白能在許多腫瘤中表達(dá),包括乳腺癌、卵巢癌、口腔癌、胃癌和肺癌等。不少研究顯示,肺癌患者中HER-2蛋白過表達(dá),常提示患者預(yù)后不佳。Brabender等研究表明,HER-2/neu表達(dá)越高,患者生存期越短[12]。Selvaggi等對(duì)130例完全手術(shù)切除的肺癌患者的研究發(fā)現(xiàn),HER-2/neu過度表達(dá)的患者生存率明顯降低,認(rèn)為 HER-2/neu過度表達(dá)可能是一個(gè)有價(jià)值的預(yù)后因素,可以作為生物治療靶點(diǎn)[8]??贵w靶向治療可以顯著提高腫瘤患者的生存期,但對(duì)于HER-2/neu存在的腫瘤,只有乳腺癌和胃癌的治療機(jī)制較為明確,肺癌目前還沒有相應(yīng)的抗體藥物可以使用,這也是針對(duì) HER-2/neu靶點(diǎn)治療中亟待解決的問題。
VEGF是一種多功能的細(xì)胞因子,可增加微血管通透性,刺激內(nèi)皮細(xì)胞生長和血管生成,一些癌基因和抑癌基因參與血管生成過程。研究報(bào)道,K-ras基因突變與 VEGF表達(dá)相關(guān)[7]。楊揚(yáng)等對(duì)VEGF與肺癌預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),VEGF高表達(dá)可以作為肺癌的預(yù)后因素,抑制VEGR的表達(dá)可以提高肺癌患者的生存率[13]。列斯特胸部腫瘤研究組與牛津、希臘研究組聯(lián)合,將VEGF、血小板表皮生長因子(platelet-derived epidermal growth factor,PDEGF)作為肺癌的預(yù)后因子[14]。張勝輝等研究發(fā)現(xiàn),VEGF高表達(dá)的患者,其生存期明顯縮短,這也與其他研究的結(jié)果類似[15-16]。
雖然眾多研究顯示VEGF的表達(dá)水平與肺癌預(yù)后密切相關(guān),抑制VEGR的表達(dá)可以延長肺癌患者的生存期,但抑制VEGF的表達(dá)是否也會(huì)限制了血管的形成及延長生存期的效果有多大,這仍需要進(jìn)一步的研究。
miRNA是一類調(diào)控基因表達(dá)的單鏈非編碼RNA,與細(xì)胞增殖、分化、凋亡及人類疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。許多研究發(fā)現(xiàn),miRNA與肺癌預(yù)后相關(guān)。Yanaihara等研究發(fā)現(xiàn),miR-155的高表達(dá)和let-7的低表達(dá)均與肺癌的預(yù)后不佳有關(guān)[17]。Yu等測(cè)量由5個(gè) miRNA(miR-221和let-7低表達(dá),miR-137、miR-372和miR-182高表達(dá))組成的復(fù)合標(biāo)志物,發(fā)現(xiàn)其與肺癌患者的預(yù)后不良有關(guān)[18]。Patnaik等通過基因芯片研究發(fā)現(xiàn),miR-146b是一種重要的肺癌預(yù)后因子,其在預(yù)測(cè)肺癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)率方面有重要價(jià)值[19]。雖然許多研究已證實(shí)miRNA能夠預(yù)測(cè)肺癌預(yù)后,但預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性并不高。因此,作為與肺癌預(yù)后相關(guān)的生物標(biāo)志物miRNA還需得到更多研究的支持,才可能應(yīng)用于臨床。
SNPs主要是指在基因組水平上由單個(gè)核苷酸的變異所引起的DNA序列多態(tài)性。SNPs在基因組中具有數(shù)量大、分布廣、穩(wěn)定和容易分型的特點(diǎn)。國內(nèi)外許多研究表明,SNPs對(duì)于許多腫瘤的發(fā)生發(fā)展和預(yù)后都具有重要影響。
DNA修復(fù)基因SNPs可能導(dǎo)致化療療效的差異,從而影響肺癌預(yù)后。Matakidou等對(duì)700例肺癌患者的研究發(fā)現(xiàn)堿基切除修復(fù)(base excision repair,BER)相關(guān)基因(APEX1,EXO1和 POLB)和核苷酸切除修復(fù)(nucleotide excision repair,NER)相關(guān)基因(ER-CC5,ERCC6和 POLE)15個(gè) SNPs與總生存率相關(guān)(P<0.05)[20]。Yu等研究發(fā)現(xiàn),與262T攜帶者相比,ERCC1SNPs的等位基因型262G攜帶者對(duì)于卡鉑+足葉乙甙的方案更敏感且預(yù)后更好(P=0.0002)[21]。
藥物代謝相關(guān)基因的SNPs活性不同也影響化療療效和肺癌預(yù)后。Muller對(duì)高加索肺癌人群的研究發(fā)現(xiàn),攜帶ABCC3-211TSNPs的患者預(yù)后更差(HR=1.79;95%CI=1.13~2.82)[22]。Sun等的研究顯示,谷胱甘肽合成酶基因和ABCC2(MRP2)的SNPs能夠影響化療療效,從而影響肺癌患者的預(yù)后[23]。
全基因組關(guān)聯(lián)分析(genome wide association studies,GWAS)是應(yīng)用人類基因組中數(shù)以萬計(jì)的SNPs為標(biāo)記進(jìn)行的病例-對(duì)照關(guān)聯(lián)分析,以發(fā)現(xiàn)影響疾病發(fā)生、發(fā)展遺傳特征的一種新策略[24]。GWAS發(fā)現(xiàn)肺癌重要易感位點(diǎn)主要集中在15q24-q25、5p15和6p21。GWAS應(yīng)用易感位點(diǎn)評(píng)估肺癌患者的預(yù)后,發(fā)現(xiàn)這些易感位點(diǎn)與預(yù)后相關(guān)[25]。Tan等對(duì)222例接受鉑類化療的肺癌患者進(jìn)行卡鉑GWAS研究,對(duì)15個(gè)候選基因進(jìn)行siRNA篩查,敲除了與rs11169748和rs2440915表達(dá)相關(guān)的DAPK3和METTL6基因,肺癌細(xì)胞對(duì)鉑類的敏感性下降,證明了rs11169748和rs2440915SNPs可能改變化療療效,從而影響肺癌預(yù)后[26]。Xun等在不吸煙肺癌人群中對(duì)GWAS篩選的SNPs rs402710(5p15.33)與肺癌患者生存期進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)rs402710能夠影響端粒酶活性,使細(xì)胞進(jìn)入凋亡或者永生化,從而影響肺癌患者的預(yù)后。Brennan等對(duì)1 094名肺癌患者的分析發(fā)現(xiàn),SNPs候選基因位點(diǎn)rs745288(6q27)能夠影響肺癌預(yù)后25。分層分 析 后 提 示,rs8034191(15q25.1)、rs16969968(15q25.1)和rs4324798(6p22.1)都能影響非吸煙肺癌患者的預(yù)后。
目前,GWAS已經(jīng)發(fā)現(xiàn)15q25、5p15、6p21.33、6q22.1等染色體區(qū)域存在許多重要的基因位點(diǎn)與肺癌易感性相關(guān)[25],但GWAS篩選的肺癌易感性位點(diǎn)是否能影響肺癌預(yù)后仍需要進(jìn)一步研究支持。
6.1 上皮型鈣黏附素(E-cadherin)和連環(huán)蛋白
上皮型鈣黏附素和連環(huán)蛋白是連接蛋白的組成部分,參與保護(hù)、維持細(xì)胞間的結(jié)合,其表達(dá)減少可影響腫瘤的分化程度、轉(zhuǎn)移和進(jìn)展。研究報(bào)道,肺癌患者中β-連環(huán)蛋白低表達(dá)與預(yù)后不佳有關(guān),而正常表達(dá)E-cadherin的患者則預(yù)后較好[27]。Lee等學(xué)者的研究卻認(rèn)為,E-cadherin和連環(huán)蛋白與組織血管浸潤程度、腫瘤分化、大小有關(guān),而與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和肺癌預(yù)后并無明顯關(guān)聯(lián)[28]。綜上所述,某些黏附分子對(duì)腫瘤的轉(zhuǎn)移、進(jìn)展發(fā)揮著重要的作用,但其表達(dá)與肺癌的預(yù)后是否相關(guān)仍需要進(jìn)一步研究闡明。
6.2 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs) MMPs是一組金屬離子依賴的蛋白酶,可降解細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)中的各種蛋白成分,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞突破基膜和細(xì)胞外基質(zhì)屏障。Yamamura研究發(fā)現(xiàn),肺癌患者的 MMP-9表達(dá)與其預(yù)后相關(guān),MMP-9陽性表達(dá)率高者預(yù)后更差[29]。但也有研究表明,血清MMPs和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子(matrix metal proteinases tissue inhibiting factor,TIMPs)主要表達(dá)于間質(zhì),而不是腫瘤細(xì)胞[30]。因此,MMPs在肺癌預(yù)后中的作用仍需要進(jìn)一步研究。
肺癌預(yù)后影響因素多且復(fù)雜,既有宏觀因素如腫瘤的分類分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、治療方式等,也包括了微觀因素如腫瘤基因、表皮生長因子受體、miRNA、SNPs等。尤其是GWAS作為人類基因組研究的一項(xiàng)新型技術(shù),在確定了肺癌易感性相關(guān)的基因位點(diǎn)之后,更需要對(duì)GWAS篩選出的易感性位點(diǎn)與肺癌預(yù)后做深入研究。這不僅對(duì)于預(yù)測(cè)、改善肺癌患者的預(yù)后具有重大意義,更有利于推動(dòng)人類基因組醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
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