食管鱗狀上皮源性腫瘤生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展

謝長利 李祖茂

摘要：近年來，隨著各型生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展，多種疾病的診斷、治療及預(yù)后有了較大改善。作為胃腸道最常見的惡性腫瘤之一，食管鱗狀上皮源性腫瘤主要包括食管鱗狀上皮內(nèi)瘤變和食管鱗狀細(xì)胞癌，其發(fā)生機(jī)制、演變、轉(zhuǎn)歸過程涉及多種基因的異常表達(dá)。然而，至今依然缺乏高特異性的診斷及治療生物標(biāo)志物。因此，探究食管鱗狀上皮源性腫瘤的發(fā)病機(jī)制與侵襲原理，尋找更準(zhǔn)確、更敏感的生物標(biāo)志物，制定更高效的治療方案，一直是研究者的關(guān)注熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：食管腫瘤;鱗狀上皮源性腫瘤;生物標(biāo)志物

【中圖分類號】R246.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1673-9026（2021）04-293-02

食管上皮內(nèi)瘤變（intraePithelial neoPlaSia，IN）是一種以組織形態(tài)學(xué)改變?yōu)樘卣鞯木哂邪┳儩撃艿纳掀ば圆∽?，主要表現(xiàn)為上皮組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)的異常改變，包括鱗狀上皮內(nèi)瘤變和柱狀上皮內(nèi)瘤變（Barrett食管），根據(jù)病變程度將其分為兩級：低級別上皮內(nèi)瘤變（low-grade intraePithelial neoPlaSia，LGIN）、高級別上皮內(nèi)瘤變（high-grade intraePithelial neoPlaSia，HGIN）[1]。食管鱗狀上皮內(nèi)瘤變的腫瘤細(xì)胞通常局限于食管黏膜內(nèi)，尚未突破鱗狀上皮基底膜，作為食管鱗狀細(xì)胞癌（eSoPhageal SquamouS cell carcinoma，ESCC）的直接癌前病變，其進(jìn)展為具有強(qiáng)侵襲性的ESCC需要?dú)v經(jīng)多個時期的轉(zhuǎn)化[2]。ESCC是我國食管癌的主要組織學(xué)類型，具有較高的發(fā)病率及死亡率，是造成我國癌癥重負(fù)的四大癌癥之一[3]。盡管隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展與醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步，食管癌患者的總體發(fā)病率有所降低，但早期食管癌的篩查手段仍有限，治療方式較單一，癌癥患者的總體生存情況仍不佳[4]，且食管上皮源性腫瘤發(fā)病機(jī)制仍不明確，在缺乏特異性診斷或治療生物標(biāo)志物的情況下，食管癌的診療依然面臨巨大挑戰(zhàn)。本文就近年食管鱗狀上皮源性腫瘤診療相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1.ProExC

ProExC是由拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱα（toPoiSomeraSe II alPha，TOP2A） 和微小染色體修復(fù)蛋白2（mini-chromoSome maintenance comPlex comPonent 2，MCM2） 混合組成的雞尾酒抗體，其信號表達(dá)主要定位于細(xì)胞核。TOP2A和MCM2主要參與維持宿主DNA的完整，經(jīng)腫瘤轉(zhuǎn)化后可在細(xì)胞中積聚并導(dǎo)致細(xì)胞周期DNA合成出現(xiàn)異常。高危人乳頭瘤病毒（HrHPV）是絕大多數(shù)宮頸癌及其癌前病變中均存在的病原體，研究表明ProExC陽性表達(dá)與該病毒感染密切相關(guān)，在宮頸低級別及高級別上皮內(nèi)瘤變的診斷與鑒別診斷中具有高敏感性和特異性，與P16、Ki-67聯(lián)用可作為HPV相關(guān)宮頸上皮內(nèi)瘤變診斷與分級的輔助指標(biāo)[5-7]，可用于HrHPV陽性患者宮頸液基細(xì)胞學(xué)檢查的初篩分流[8]，減少陰道鏡檢查的轉(zhuǎn)診人數(shù)。免疫組化染色示ProExC在宮頸腺癌中高表達(dá)而在子宮內(nèi)膜腺癌中呈低表達(dá)，其在癌中表達(dá)上調(diào)與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及宮頸間質(zhì)浸潤顯著相關(guān)，ProExC可用于宮頸腺癌和子宮內(nèi)膜樣腺癌的鑒別診斷，是宮頸腺癌的預(yù)測及預(yù)后標(biāo)志物[9-10]。ProExC在頭頸部鱗狀上皮內(nèi)瘤變組織中亦有表達(dá)[11-13]，與HPV相關(guān)性沒有宮頸HPV陽性者高。ProExC在食管鱗狀上皮中的表達(dá)量隨著上皮內(nèi)瘤變的分級增加而增高，其與Ki-67聯(lián)合檢測在區(qū)分食管鱗狀上皮反應(yīng)性增生與LGIN和HGIN均表現(xiàn)出較高的敏感性和特異性，ProExC和Ki-67表達(dá)強(qiáng)陽性有助于食管鱗狀上皮內(nèi)瘤變的分級鑒別[14]。免疫組化檢測示TOP2A在ESCC中過表達(dá)，可能與ESCC的侵襲性生物學(xué)行為相關(guān)[15]，其高表達(dá)（>50%陽性腫瘤細(xì)胞）與多化療反應(yīng)呈正相關(guān)，治療前檢測TOP2A表達(dá)可預(yù)測ESCC的化療敏感性[16]。MCM2在ESCC中上調(diào)表達(dá)，其標(biāo)記指數(shù)與ESCC腫瘤狀態(tài)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、病理分期、組織學(xué)分級及預(yù)后具有顯著相關(guān)性，且在評價ESCC患者正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞生長、腫瘤侵襲性和預(yù)后價值方面可能比Ki-67更可靠和有用[17]。而ProExC與ESCC的相關(guān)性尚未見報道。

2.IGF2BP3

胰島素樣生長因子ⅡmRNA結(jié)合蛋白3（ InSulin-likegrowth factor2 mRNA binding Protein3，IGF2BP3）是高度保守的IGF2BPS家族成員之一，在成人正常組織中幾乎不表達(dá)，通過與mRNA結(jié)合在細(xì)胞增殖的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控過程中發(fā)揮作用。研究表明，IGF2BP3具有致癌性，可與IGF/PI3K/MAPK/mTOR通路形成正反饋回路，調(diào)控多種腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展，影響腫瘤微環(huán)境，抑制免疫細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性作用而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸，是多種腫瘤潛在的診斷、預(yù)后生物標(biāo)志物和免疫治療靶點(diǎn)[18]。IGF2BP3在食管HGIN組織中上調(diào)表達(dá)，免疫組化染色結(jié)果示表達(dá)陽性率同其在晚期ESCC的陽性率相近，由此Zhang等[19]認(rèn)為IGF2BP3在HGIN的發(fā)生起著主要作用，促進(jìn)腫瘤癌變。作為腫瘤侵襲性的生物標(biāo)志物，IGF2BP3在ESCC細(xì)胞中起到放射脫敏劑的作用，晚期ESCC患者中IGF2BP3高表達(dá)者預(yù)后明顯較低表達(dá)者差，IGF2BP3可作為僅單純行手術(shù)治療患者的獨(dú)立預(yù)后因素，亦可作為評估ESCC術(shù)后輔助化療必要性的生物標(biāo)志物[20]。

3.hTERC

人端粒酶RNA（hTERC）基因是一種編碼RNA依賴的DNA聚合酶，其作為特殊類型的逆轉(zhuǎn)錄酶是端粒延伸的所必需的DNA模板，參與維持染色體的穩(wěn)定性和完整性，對端粒的結(jié)構(gòu)和催化活性非常重要。hTERC位于染色體3q26，研究表明3q處基因擴(kuò)增是鱗狀細(xì)胞癌的共同特征，染色體3q25至q27區(qū)域是多種腫瘤的共同擴(kuò)增靶點(diǎn)[21]。hTERC在肺癌、宮頸鱗狀上皮內(nèi)病變及宮頸癌中明顯擴(kuò)增，而放療可阻斷hTERC基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程，致使端粒酶活性，腫瘤細(xì)胞凋亡，hTERC擴(kuò)增率明顯下降[22-24]。通過熒光原位雜交（FluoreScence In?Situ Hybridization，F(xiàn)ISH）擴(kuò)增hTERC基因發(fā)現(xiàn)，hTERC在正常食管鱗狀上皮中無擴(kuò)增現(xiàn)象，在食管鱗狀上皮LGIN、HGIN、ESCC組織中明顯擴(kuò)增，且陽性率依次遞增[25-26]，由此可見hTERC基因擴(kuò)增與不同級別食管上皮內(nèi)瘤變的進(jìn)展密切相關(guān)，可能參與食管鱗狀上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。在伴有潰瘍的上皮內(nèi)瘤變組織中，hTERC擴(kuò)增率高于無潰瘍的上皮內(nèi)瘤變組織，Hu等[25]推測潰瘍產(chǎn)生的炎癥刺激等因素與hTERC擴(kuò)增之間可能存在關(guān)聯(lián)，可能在食管鱗狀上皮內(nèi)瘤變到食管鱗癌的演變進(jìn)程中發(fā)揮作用。hTERC調(diào)控ESCC端粒酶的表達(dá)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖，在ESCC癌細(xì)胞中的擴(kuò)增率高于上皮內(nèi)瘤變組，且擴(kuò)增水平與ESCC的分化程度、浸潤深度、病理類型及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，但與腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移無明顯關(guān)聯(lián)，hTERC基因擴(kuò)增陰性組生存率高于陽性擴(kuò)增組[26-27]。這些研究表明hTERC基因的擴(kuò)增是ESCC發(fā)生的早期事件，可作為其預(yù)后的獨(dú)立危險因素，是ESCC輔助治療的潛在新靶點(diǎn)。

4.53BP1

抑癌基因P53結(jié)合蛋白1（P53-binding Protein 1，53BP1）屬于DNA損傷應(yīng)答（ DNA damage reSPonSe，DDR）分子家族成員，其C端能與P53的DNA中心結(jié)構(gòu)域特異性結(jié)合，與腫瘤抑制因子BRCA1的C端和酵母細(xì)胞周期檢查點(diǎn)蛋白RAD9具有同源性[28]。作為一種DNA損傷反應(yīng)蛋白，53BP1可在DNA雙鏈斷裂部位迅速積聚，參與DNA 雙鏈損傷（Double-Strand Break，DSBS）的同源重組修復(fù)（HomologouS Recombination，HR）途徑，防止DSBS形成長3端懸垂，并通過促進(jìn)易位的方式改變DSBS動力學(xué)[29]。研究表明，BRCA1基因缺失的小鼠具有胚胎致死性，敲除53BP1基因可部分降低BRCA1全敲除小鼠的胚胎致死率，而BRCA1-53BP1雙基因敲除小鼠則存在嚴(yán)重的基因組不穩(wěn)定性和G2/M細(xì)胞周期檢查點(diǎn)缺陷，并形成一種具有獨(dú)特基因組不穩(wěn)定性特征的穿透性胸腺淋巴瘤[30-31]，這亦表明DNA損傷反應(yīng)存在缺陷。作為多種腫瘤的致癌因子，53BP1在子宮頸上皮內(nèi)瘤變、皮膚光化角化病和甲狀腺濾泡腺瘤等癌前病變中的核灶（nuclear foci，NF）數(shù)量明顯增加[32]。研究發(fā)現(xiàn)，53BP1-NF數(shù)量在食管正常上皮、LGIN、HGIN、原位癌（carcinoma in Situ，CIS）和ESCC中逐漸增加，HGIN組核灶數(shù)量明顯高于LGIN組。當(dāng)53BP1-NF直徑大于1μm時則提示DDR強(qiáng)度較大，其在腫瘤細(xì)胞癌變過程中也呈遞增趨勢。53BP1通過調(diào)節(jié)Eca-109細(xì)胞和異種移植裸鼠模型中P53、檢測點(diǎn)激酶CHK1和CHK2的表達(dá)來調(diào)節(jié)細(xì)胞周期阻滯，下調(diào)53BP1顯著增加ESCC癌細(xì)胞中檢測點(diǎn)激酶CHK1和CHK2的表達(dá)，沉默53BP1則可顯著降低放療的敏感性[33]。53BP1是評估食管上皮內(nèi)瘤變DNA不穩(wěn)定性及多種腫瘤惡性潛能的潛在生物標(biāo)志物[34]。

食管鱗狀上皮源性腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個多因素參與調(diào)控的過程，找尋食管鱗狀上皮內(nèi)瘤變及鱗癌的發(fā)生進(jìn)展相關(guān)生物標(biāo)志物，探明食管鱗癌的發(fā)生機(jī)制，運(yùn)用生物標(biāo)志物輔助診斷完善食管早癌篩查，鑒別出具有進(jìn)展風(fēng)險的患者，提高腫瘤組織對放化療藥物的敏感性，降低患者復(fù)發(fā)率，實(shí)現(xiàn)個體化精準(zhǔn)醫(yī)療將具有深遠(yuǎn)意義。

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