膽囊癌的分子基因?qū)W研究進(jìn)展

楊敏麗,戴樹龍

楊敏麗,戴樹龍,浙江省德清縣人民醫(yī)院普外科 浙江省 湖州市 313200

核心提要：膽囊癌(gallbladder cancer,GBC)的分子基因?qū)W治療是一個(gè)新的研究熱點(diǎn),目前發(fā)現(xiàn)的與GBC發(fā)病密切相關(guān)的基因有Kras,TP53,ErbB2,環(huán)氧合酶及血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子等,針對(duì)以上基因的靶向藥物在臨床研究中也取得了一定的進(jìn)展,并有望改善GBC患者的生存期.

0 引言

膽囊癌(gallbladder cancer,GBC)是最常見的膽道系統(tǒng)惡性腫瘤,發(fā)病率因地理,種族及飲食習(xí)慣等而不同,提示該疾病的發(fā)生可能與基因及環(huán)境等因素有關(guān)[1].由于缺乏早期的臨床表現(xiàn),就診時(shí)往往已處于晚期；此外,由于膽囊壁缺乏漿膜層,腫瘤易浸潤(rùn)至肝臟組織,手術(shù)效果也不理想,術(shù)后5年生存率不足5%[2].因此,進(jìn)一步加強(qiáng)GBC的基礎(chǔ)研究對(duì)改善GBC的診治效果尤為重要,本文就GBC在流行病學(xué),病理生理學(xué)及分子基因?qū)W等方面的最新研究進(jìn)展作一綜述.

1 GBC的流行病學(xué)及發(fā)病機(jī)制

相對(duì)于其他消化道惡性腫瘤而言,GBC的全球總體發(fā)病率并不算高,在消化道腫瘤中居第五位,但病死率高,預(yù)后差[3].GBC的發(fā)病率存在明顯的地域差異,其中印度人的發(fā)病率最高,達(dá)到普通人群的十倍以上,其次是巴基斯坦人,我國(guó)的GBC發(fā)病率也較高.目前全球范圍內(nèi)GBC的總體發(fā)病率呈下降趨勢(shì),而我國(guó)的發(fā)病率近年來卻明顯升高,以上海地區(qū)最為突出.膽囊結(jié)石是當(dāng)前公認(rèn)的導(dǎo)致GBC變的最主要,最直接的原因,80%以上的GBC患者與膽囊結(jié)石有關(guān),因此對(duì)于有癥狀的膽石癥患者推薦盡早進(jìn)行膽囊切除術(shù)[4].研究表明,GBC的發(fā)生與基因及環(huán)境因素密切相關(guān),慢性的膽囊炎性刺激,長(zhǎng)期的化學(xué)藥物影響及不良的飲食習(xí)慣等均是GBC發(fā)生的高危因素；同時(shí),女性患者的GBC發(fā)病率是男性患者的2到3倍左右,有學(xué)者認(rèn)為這可能因?yàn)榇萍に乜梢鹉懼懝檀歼^飽和后結(jié)晶形成膽結(jié)石,結(jié)石形成后反復(fù)刺激會(huì)導(dǎo)致膽囊黏膜發(fā)生不典型增生,進(jìn)而發(fā)生癌變[5].當(dāng)然,關(guān)于雌激素水平的高低與GBC的發(fā)生之間存在正相關(guān)關(guān)系仍是一種假設(shè),需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究及循證醫(yī)學(xué)依據(jù)來證實(shí).此外,瓷化膽囊,Mirizz's綜合征及膽汁逆流等也是GBC發(fā)生的危險(xiǎn)因素,有GBC家族史的患者發(fā)生GBC變的機(jī)會(huì)也較大,長(zhǎng)期進(jìn)食油炸,酸性的食物也會(huì)增加GBC的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[6].目前關(guān)于GBC發(fā)生的分子基因?qū)W研究得到了進(jìn)一步的進(jìn)展,與其他惡性腫瘤類似,相關(guān)致癌基因的過表達(dá),抗癌基因的抑制,DNA修復(fù)突變及甲基化異常等均與GBC的發(fā)生具有一定的相關(guān)性.

2 GBC發(fā)生的分子基因?qū)W研究

2.1 Kras基因 Kras是負(fù)責(zé)編碼Kras蛋白的原癌基因,與多種腫瘤的發(fā)生及侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān),Kras活化突變可通過多種信號(hào)傳導(dǎo)通路引起細(xì)胞持續(xù)增殖,這一改變是腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié).研究表明多數(shù)GBC組織中可見Kras基因的第12,13,61位密碼子的突變,以第13位密碼子突變最為常見,膽囊腺肌癥患者的膽囊組織中則不會(huì)發(fā)生以上突變[7].而GBC患者的Kras突變檢出率也存在一定的地域差異性,以日本患者的發(fā)生率最高[8].由膽囊腺瘤惡變形成的GBC患者Kras突變率在25%左右,表明Kras突變?cè)谀懩蚁倭霭┳兊倪^程中可能發(fā)揮重要的作用.Kazmi等[9]認(rèn)為Kras基因突變后可通過誘導(dǎo)相關(guān)信號(hào)因子的過度表達(dá),進(jìn)而導(dǎo)致膽道變異,膽道變異導(dǎo)致的膽汁及胰液返流使患者發(fā)生GBC的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加.Kras基因突變的腫瘤治療相當(dāng)困難,患者的預(yù)后較差,且目前缺乏有效的靶向藥物,近期有研究發(fā)現(xiàn)抑制AKT/ERK通路可抑制腫瘤細(xì)胞的快速增殖,可為相應(yīng)的GBC患者帶來希望[10](表1和表2).

2.2 TP53基因 TP53是一種比較常見的抗癌基因,主要通過調(diào)控基因完整,細(xì)胞凋亡,基因穩(wěn)定及抑制血管再生來發(fā)揮抗腫瘤的作用,TP53功能丟失后受損的組織細(xì)胞會(huì)過度增殖而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生[11].TP53基因突變主要發(fā)生在各種疾病(如炎癥,損傷等)的后期,突變后會(huì)導(dǎo)致一些無功能蛋白的半衰期延長(zhǎng),而絕大多數(shù)GBC組織均可見該類蛋白的過度表達(dá).查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),目前GBC組織發(fā)生TP53基因突變的概率在50%左右,突變主要發(fā)生在第5號(hào)及第8號(hào)外顯子的錯(cuò)位表達(dá).

2.3 ErbB2基因 ErbB2基因是表皮生長(zhǎng)因子受體(epithelial growth factor receptor,EGFR)的同族體,負(fù)責(zé)編碼酪氨酸蛋白激酶.Kim等[12]通過免疫組化法發(fā)現(xiàn)膽囊腺瘤組織中ErbB2基因呈陰性表達(dá),而GBC組織陽性表達(dá)率則可高達(dá)46%.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使荷瘤小鼠膽囊上皮細(xì)胞的基底膜層ErbB2過表達(dá)后會(huì)激發(fā)GBC小鼠模型的腫瘤快速進(jìn)展.因此,可以認(rèn)為ErbB2基因在GBC的發(fā)生及進(jìn)展過程中均發(fā)揮重要作用,ErbB2基因的陽性表達(dá)可作為GBC預(yù)后較差的標(biāo)志.Rojas-Sepúlveda等[13]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)ErbB2過度表達(dá)的GBC患者應(yīng)用相應(yīng)的靶向抑制劑能延緩其腫瘤的進(jìn)展速度及改善其預(yù)后.目前臨床上相應(yīng)的靶向藥物分為酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)及單克隆抗體兩類.拉帕替尼是其中一種常用的TKI類靶向藥物,通過阻斷EGFR與ErbB2之間的二聚化,在腫瘤發(fā)病早期發(fā)揮抑制作用；帕尼單抗能夠特異性的與EGFR結(jié)合來抑制EGFR的活性.當(dāng)前的研究表明單獨(dú)應(yīng)用以上靶向藥物并不能改善GBC患者的生存期,但當(dāng)靶向藥物與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用后能發(fā)揮更大的抗癌作用[14].吉西他濱用于膽囊及膽管癌的化療主要也是通過抑制EGFR及Erb B2的表達(dá),研究表明聯(lián)合應(yīng)用吉西他濱與帕尼單抗后明顯提高GBC患者的無瘤生存期[15].

表1 膽囊癌發(fā)生的基因表達(dá)形式

表2 膽囊癌發(fā)生的分子路徑

2.4 GBC的其他相關(guān)基因 環(huán)氧合酶(cyclooxygenase-2,COX-2)是人前列腺素合成的參與因子,通過促進(jìn)前列腺素的合成來促進(jìn)血管生成及抑制細(xì)胞凋亡等途徑來促進(jìn)腫瘤的發(fā)生及侵襲轉(zhuǎn)移.Singh等[16]研究發(fā)現(xiàn)GBC患者腫瘤組織中COX-2的陽性表達(dá)率明顯高于正常膽囊組織.非甾體類抗炎藥塞來昔布可聯(lián)合吉西他濱應(yīng)用于進(jìn)展期GBC的治療,但當(dāng)前尚缺乏可改善患者預(yù)后的證據(jù).血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)主要是通過特異性促進(jìn)血管內(nèi)皮的增生,引起腫瘤細(xì)胞的局部增殖及轉(zhuǎn)移.GBC組織中VEGF的表達(dá)明顯高于膽囊腺瘤及慢性膽囊炎,且陽性表達(dá)率與腫瘤的惡性程度及轉(zhuǎn)移程度明顯相關(guān).貝伐單抗能競(jìng)爭(zhēng)性地與VEGF受體相結(jié)合而達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)及侵襲的作用,當(dāng)與化療藥物吉西他濱及奧沙利鉑聯(lián)合用藥后可明顯緩解部分GBC患者的病情進(jìn)展,并延長(zhǎng)其總生存期及無瘤生存期[15].

此外,5-脂氧合酶(5-lipoxy genase,5-LOX),金屬基質(zhì)蛋白酶等基因的突變也與GBC的發(fā)生發(fā)展具有一定的相關(guān)性.大樣本研究即是指通過反復(fù)的大量樣本試驗(yàn)來探討所有的基因突變中的可能致病基因,而關(guān)于GBC致病基因的大樣本研究則較為罕見,Li等[17]報(bào)道的ErbB通路導(dǎo)致GBC發(fā)生所涉及的數(shù)據(jù)量相對(duì)較大,他們認(rèn)為ErbB基因突變是誘發(fā)GBC的最主要原因.同時(shí),又有學(xué)者則認(rèn)為TP53及Kras基因突變與GBC的發(fā)生更為相關(guān),出現(xiàn)以上結(jié)果可能是由于腫瘤的異質(zhì)性造成的.

2.5 甲基化異常與GBC 對(duì)膽囊腫瘤DNA甲基化模式的理解能為改善其診斷及預(yù)后提供重要的生物學(xué)標(biāo)志物,并最終用于指導(dǎo)治療.腫瘤抑制基因的啟動(dòng)區(qū)甲基化異常會(huì)導(dǎo)致其功能的丟失,研究表明甲基化異常與腫瘤患者的生存質(zhì)量及生存時(shí)間之間存在密切的聯(lián)系,系統(tǒng)性分析發(fā)現(xiàn)MGMT基因甲基化可作為影響GBC預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因子.

3 結(jié)論

我國(guó)近年來GBC的發(fā)病率呈明顯的上升趨勢(shì),由于缺乏早期的臨床表現(xiàn)及特異性的腫瘤標(biāo)志物,患者就診時(shí)往往已處于中晚期,部分患者為行膽囊切除術(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn),此種稱為意外GBC.GBC的治療相對(duì)困難,效果差,術(shù)后輔以放化療等聯(lián)合治療可在一定程度上延長(zhǎng)患者的生存期.目前關(guān)于GBC的分子基因?qū)W研究取得了一定的進(jìn)展,靶向藥物治療主要是特異性針對(duì)Kras,Erb B2及VEGF等靶點(diǎn).由于GBC的發(fā)生是多種因素及多信號(hào)通路基因改變?cè)斐傻?單純的靶向藥物治療效果有限,但當(dāng)靶向藥物與吉西他濱等化療藥聯(lián)用后可明顯提高腫瘤組織對(duì)化療藥物的敏感性,并顯著改善其預(yù)后.同時(shí),我們相信隨著科技水平的提高,對(duì)于GBC的早期診斷和治療有望取得更進(jìn)一步的進(jìn)展.