胰腺癌相關(guān)基因及分子靶向治療的研究進(jìn)展

孫宜康，張易青

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院病理科,西寧 810000)

胰腺癌是一種常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤，其特點(diǎn)是起病隱匿、惡性程度高、發(fā)展迅速且預(yù)后極差、五年生存率不到6%[1-2]。在西方國(guó)家胰腺癌已躍居惡性腫瘤死亡的第四位，而到2030年胰腺癌預(yù)計(jì)將成為美國(guó)第二大癌癥死亡原因[3-4]。全世界胰腺癌的發(fā)病率與死亡率逐年增長(zhǎng)，80%的癌癥患者在確診時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有局部轉(zhuǎn)移[5]。胰腺癌好發(fā)于50歲以上人群，男性略多。手術(shù)是主要治療方式，然而目前胰腺癌治愈性切除率僅5%，且術(shù)后并發(fā)癥多，導(dǎo)致手術(shù)療效不盡如人意[6]。但對(duì)于未轉(zhuǎn)移的胰腺癌患者的早期診斷和及時(shí)手術(shù)治療，其五年生存率可達(dá)24%[7]。近20年來(lái)，手術(shù)技術(shù)和圍手術(shù)期的治療都有了明顯的提高，降低了手術(shù)死亡率。研究[8]表明在?？漆t(yī)院接受過(guò)擴(kuò)大根治術(shù)的胰腺癌患者的長(zhǎng)期生存率提高了12%～40%。

胰腺癌起病隱匿，早期無(wú)特異性臨床癥狀及體征，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者確診時(shí)已出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，從而失去手術(shù)切除最佳時(shí)期。遺傳學(xué)研究表明，胰腺癌原發(fā)于三種癌前病變：導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤(IPMN)、黏液性囊腫腫瘤(MCN)、胰腺上皮內(nèi)瘤變(PanIN)[2]，更多的為胰腺上皮內(nèi)瘤變(PanIN1A、PanIN1B和PanIN3)[9]，但其中演變機(jī)制尚不明確。根據(jù)對(duì)基因序列的研究，已經(jīng)確定不同的癌前病變與特定的基因突變相關(guān)，不同的基因表型區(qū)分了腫瘤的組織學(xué)類型[10]。對(duì)這些突變基因的研究可能有助于在疾病的初期進(jìn)行診斷。

研究[11-12]發(fā)現(xiàn) K-ras基因的突變出現(xiàn)于90%以上的胰腺癌中，但它需要通過(guò)某種固定機(jī)制來(lái)激活其突變的發(fā)生，這為未來(lái)預(yù)防腫瘤的發(fā)生提供了新的思路。在大多數(shù)胰腺癌患者中發(fā)現(xiàn)重要的突變基因，如K-ras、p53、SMAD4和p16/CDKN2A[13]。胰腺上皮內(nèi)瘤變(PanIN1A)與K-ras基因突變有關(guān)[11]。抑癌基因p16/CDKN2A、SMAD4和p53的突變也被認(rèn)為參與了胰腺癌的發(fā)病過(guò)程[14]。Masetti等[15]表明，K-ras、p53、SMAD4基因突變與胰腺癌的預(yù)后不良有關(guān)。國(guó)內(nèi)最近研究結(jié)果[16]表明胰腺導(dǎo)管腺癌組織中組織激肽釋放酶(KLK7)呈高表達(dá)狀態(tài)，是胰腺癌脈管侵犯的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且KLK7可以促進(jìn)胰腺癌細(xì)胞增殖，增加胰腺癌細(xì)胞侵襲遷移能力。研究顯示[17]胰腺癌組織中轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白1(MTA1蛋白)高表達(dá)的患者預(yù)后較差。對(duì)胰腺癌患者進(jìn)行基因組分析可能為胰腺癌的早期診斷及改善預(yù)后開(kāi)辟一條新的道路，也會(huì)成為新的治療策略的關(guān)鍵點(diǎn)，為靶向治療提供了機(jī)會(huì)[18]。

腫瘤微環(huán)境由多種成分構(gòu)成，其中包括成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、細(xì)胞外間質(zhì)。腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、遷移、侵襲性血管生成及其免疫機(jī)制都與其所在的微環(huán)境息息相關(guān)[19]。Yang等[20]研究顯示巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIF)在胰腺癌組織中存在異常表達(dá)現(xiàn)象，這與腫瘤具有高侵襲性有關(guān)。因此，這些也可能提供一個(gè)新的靶向治療途徑。

胰腺癌的相關(guān)基因突變可分成3種：(1)致癌基因K-ras的活化；(2) 抑癌基因的失活(p53、p16/CDKN2A、SMAD4)；(3) 錯(cuò)配修復(fù)基因的失活(hMLH1、hMSH2)，這些基因的突變均可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。致癌基因通過(guò)多種機(jī)制被激活后，會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。

最常見(jiàn)的突變是12號(hào)染色體上的K-ras基因[21]。K-ras基因的過(guò)度活化機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。它限制三磷酸鳥(niǎo)苷(GTP)與信號(hào)分子相互作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞活性。如果沒(méi)有與鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子的相互作用，這種結(jié)合率非常低。生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、激素、神經(jīng)遞質(zhì)等受體直接或間接激活K-ras基因，增加鳥(niǎo)嘌呤核苷酸交換因子的通路[22]。細(xì)胞對(duì)輸入信號(hào)反應(yīng)后，K-ras基因失活，GTP被水解。K-ras基因中的特殊突變減少了這種水解過(guò)程，使K-ras基因保持活性。胰腺癌的發(fā)生需要高水平的持續(xù)K-ras基因活性[23]。

另一個(gè)不常見(jiàn)的突變是位于7號(hào)染色體上的BRAF致癌基因。K-ras和BRAF相關(guān)信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)于大多數(shù)胰腺癌的發(fā)生具有重要意義。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(BRAF)是K-ras基因的下游效應(yīng)因子，在K-ras的激活突變中占有重要地位。它可能在不久的將來(lái)成為一種新的治療策略[24]。K-ras還能誘導(dǎo)磷脂肌醇3-激酶(PI3K)的活化，從而控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、存活和遷移。磷脂肌醇3-激酶的激活，也稱為蛋白激酶b(PKB)/m TOR通路，與胰腺癌預(yù)后不良有關(guān)。抑制該途徑可能具有抗腫瘤活性作用[24]。腫瘤抑制基因被滅活時(shí)，腫瘤的生長(zhǎng)將被促進(jìn)[24-25]。

位于9號(hào)染色體上的p16/CDKN2A基因是最常見(jiàn)的失活抑制基因之一。蛋白p16屬于抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)家族，可以阻止細(xì)胞周期蛋白磷酸化，并作為細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子[26]。位于17號(hào)染色體上的p53基因的抑制是癌癥中最常見(jiàn)的表型。蛋白p53在細(xì)胞對(duì)細(xì)胞毒性應(yīng)激的反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用，通過(guò)參與細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡的過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞的反應(yīng)。p53的缺失會(huì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，增加腫瘤細(xì)胞的存活率和遺傳不穩(wěn)定性。此外，p53刺激蛋白p21的產(chǎn)生，這有助于修復(fù)受損的DNA[26]。DPC4(Smad4)是18號(hào)染色體上的另一個(gè)抑癌基因，在胰腺癌中常被滅活。該轉(zhuǎn)錄因子Smad4是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)信號(hào)通路的重要調(diào)節(jié)因子。它的丟失導(dǎo)致生長(zhǎng)抑制的降低[26]。位于3號(hào)染色體上的hMLH1基因編碼一個(gè)蛋白質(zhì)，在DNA修復(fù)中起著重要作用。該蛋白與DNA錯(cuò)配修復(fù)蛋白hMSH2(由位于2號(hào)染色體上的hMSH2基因編碼)結(jié)合形成一個(gè)蛋白質(zhì)復(fù)合體。它可以降低DNA復(fù)制時(shí)細(xì)胞分裂所出現(xiàn)的錯(cuò)誤[27]。MicroRNAs是RNA的一個(gè)短片段，參與調(diào)控其他基因的表達(dá)。在DNA損傷后，它們表現(xiàn)出p53依賴基因的上調(diào)[25]。端粒是染色體末端的帽狀結(jié)構(gòu)，它保護(hù)染色體末端的序列，防止染色體末端異常結(jié)合。端?？s短出現(xiàn)在胰腺癌發(fā)生的早期[27]。

免疫治療、基因治療和抗血管生成藥物治療是目前胰腺癌治療中最重要、最有前景的新研究領(lǐng)域。在過(guò)往的研究中發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生特定的抗原，因此可以尋找通過(guò)自身免疫系統(tǒng)抵抗抗原的方法進(jìn)行治療。胰腺癌表達(dá)多種抗原，也并非每一種都具有特異性。最常見(jiàn)的包括CA199、CA50、CEA、GA733、MUC-1、CAM和HER2。非特異性和特異性方法均可誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)對(duì)它們的刺激，從而抑制腫瘤的發(fā)生。采用非特異性細(xì)胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IL-12、IFN-a、INF-γ、GM-CSF)誘導(dǎo)免疫細(xì)胞的活化和增殖。具體的方法包括使用抗腫瘤抗原的單克隆抗體和使用滅活癌細(xì)胞的疫苗[28]。胰腺癌的基因治療是基于特定的基因突變與腫瘤發(fā)生和擴(kuò)散相關(guān)這一事實(shí)。阻斷這些基因的激活是基因治療的一個(gè)目標(biāo)。除K-ras基因外，抑癌基因p53、抗血管生成基因VEGFR、自殺基因HSK-TK(單純皰疹病毒胸苷激酶)、胞嘧啶脫氨酶、細(xì)胞色素p450和多種細(xì)胞因子基因均可作為基因治療的靶點(diǎn)[29]。最新研究結(jié)果[31]顯示在SW1990胰腺癌細(xì)胞中觀察到抗凋亡蛋白BCL-2的擴(kuò)增，認(rèn)為BCL-2的擴(kuò)增有利于惡性腫瘤細(xì)胞的存活；木犀草素通過(guò)靶向BCL-2從而觸發(fā)SW1990胰腺癌細(xì)胞凋亡，這有可能成為胰腺癌治療的新藥物。

血管生成在腫瘤的發(fā)生和擴(kuò)散過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。有許多因素導(dǎo)致胰腺癌的血管生成，如血小板反應(yīng)素-1，白細(xì)胞介素-8、趨化因子、生長(zhǎng)轉(zhuǎn)化因子、血小板原型內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子。各種內(nèi)源性和外源性物質(zhì)對(duì)它們進(jìn)行了研究，其中一些是以單克隆抗體的形式出現(xiàn)?？寡苌芍委煹睦砟钍腔诔姓J(rèn)抑制血管生成可阻止?fàn)I養(yǎng)支持從而限制腫瘤的生長(zhǎng)，導(dǎo)致其縮小[31]。然而，目前的臨床實(shí)驗(yàn)[32]顯示貝伐單抗聯(lián)合厄洛替尼、吉西他濱對(duì)晚期有轉(zhuǎn)移的胰腺癌患者并沒(méi)有明顯益處。