中耳膽脂瘤的發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展

周赫 趙苗淼 馬繼偉 奚悅 趙苗青★

1 概述

膽脂瘤是進(jìn)行性發(fā)展的良性疾病，來源于顳骨內(nèi)的角化復(fù)層鱗狀上皮異常增生、堆疊后經(jīng)過一系列復(fù)雜的生理生化反應(yīng)而成的炎性包裹囊樣腫物，它可以對中耳、內(nèi)耳的組織和周圍骨質(zhì)進(jìn)行漸進(jìn)性的破壞，從而可以導(dǎo)致顱內(nèi)外的各種相關(guān)并發(fā)癥。

膽脂瘤在病理學(xué)上分為內(nèi)容物、基質(zhì)和基質(zhì)周圍組織三層。囊性內(nèi)容物為鱗狀上皮角化碎屑、脂性分泌物及壞死物質(zhì)；基質(zhì)由復(fù)層扁平上皮組成；周圍的基質(zhì)是由包含了膠原纖維，纖維細(xì)胞和炎細(xì)胞的結(jié)締組織組成。中耳膽脂瘤分為在兒童患者常見的先天性膽脂瘤和可發(fā)生于兒童或成人的后天性膽脂瘤，其中先天性約占2%，后天性約占98%，本文將主要對后天性膽脂瘤的機(jī)制研究進(jìn)行綜述。

2 后天性膽脂瘤

后天性膽脂瘤基于鼓膜有無穿孔和上皮細(xì)胞通過穿孔向鼓室的遷移分成原發(fā)性和繼發(fā)性兩種。后天原發(fā)性膽脂瘤多發(fā)生在鼓膜松弛部位，是由于完整鼓膜內(nèi)陷袋后脫落角質(zhì)上皮的堆積所致。后天繼發(fā)性膽脂瘤常有中耳炎病史，上皮可能因?yàn)楣哪さ拇┛?、?nèi)陷、感染等損傷經(jīng)破損的鼓膜遷移到中耳。后天性膽脂瘤發(fā)生的病理生理機(jī)制目前尚未了解透徹，推測是在多種因素的互相作用下發(fā)生的。其發(fā)病機(jī)制主要有四種學(xué)說：①囊袋內(nèi)陷學(xué)說；②上皮遷移學(xué)說；③基底細(xì)胞增殖學(xué)說；④鱗狀上皮化生學(xué)說；慢性炎癥在后天性膽脂瘤的多種病因機(jī)制里起著基礎(chǔ)作用［1］。后天性膽脂瘤最為廣泛接受的發(fā)病機(jī)理是因?yàn)橹卸?fù)壓而加深的囊袋阻塞時(shí)，角質(zhì)難以被清除，從而導(dǎo)致膽脂瘤。

目前現(xiàn)有的假說還無法完整解釋膽脂瘤的所有臨床特征比如：遷移、侵襲性、異常增殖分化和反復(fù)發(fā)作等。近年來許多學(xué)者從分子生物學(xué)方向入手在炎癥介質(zhì)、基因異常、酶活性、微生物感染等多方面探究膽脂瘤的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制。

2.1 炎癥介質(zhì)

炎癥反應(yīng)介質(zhì)是免疫系統(tǒng)通過炎癥這種級聯(lián)反應(yīng)對損傷或刺激作出反應(yīng)過程中其主要作用的因子，由上皮細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞和浸潤性炎細(xì)胞合成。后天性膽脂瘤普遍伴有中耳的感染與炎癥，中耳炎被認(rèn)為是由細(xì)菌的細(xì)胞壁成分—內(nèi)毒素所導(dǎo)致，內(nèi)毒素刺激巨噬細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子α（Tumor necrosis factor α，TNF-α）和白介素1β（Interleukin 1β，IL-1β）從而對損傷作出反應(yīng)，繼而形成含有活化角質(zhì)形成細(xì)胞的炎性肉芽組織，具有遷移和增殖的活性。

多種炎性介質(zhì)在膽脂瘤的發(fā)病里都有參與，起主要作用的則是TNF-α，與正常皮膚相比其在膽脂瘤的組織中的表達(dá)均有提高，TNF-α 的表達(dá)水平與炎細(xì)胞浸潤、骨質(zhì)破壞及感染的嚴(yán)重程度均有關(guān)系?；罨木奘杉?xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞以及肥大細(xì)胞均可以產(chǎn)生TNF-α，進(jìn)而使破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨吸收增強(qiáng)。

近些年新發(fā)現(xiàn)的促炎因子高遷移率族蛋白B1（High mobility group protein B1，HMGB1）可以促進(jìn)炎癥反應(yīng)、腫瘤的轉(zhuǎn)移以及轉(zhuǎn)錄的調(diào)節(jié)。在膽脂瘤上皮細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)中，用紫外線誘導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)釋放HMGB1，HMGB1-DNA 復(fù)合物可誘導(dǎo)角質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α 和IL-1β，從而影響骨質(zhì)吸收及炎癥進(jìn)展，據(jù)此猜測HMGB1-DNA 復(fù)合物有參與膽脂瘤發(fā)生、發(fā)展的可能性［2］。

2.2 生長因子

來源于角質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞因子可以誘導(dǎo)基質(zhì)周圍的成纖維細(xì)胞分泌角細(xì)胞生長因子（KGF）、表皮生長因子（Epidermal growth factor，EGF）、血小板源生長因子（PDGF）等，這些細(xì)胞因子則可以影響膠質(zhì)細(xì)胞的增殖、分化與遷移。部分學(xué)者對膽脂瘤做免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)膽脂瘤的生長因子配體與受體表達(dá)量出現(xiàn)異常，可能是因?yàn)楸砥どL因子受體調(diào)節(jié)缺陷和干擾素-γ（IFN-γ）受體、血小板衍生生長因子（PDGF）、轉(zhuǎn)化生長因子-α（TGF-α）、白介素-1（IL-1）和粒細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）表達(dá)增強(qiáng)所致。有研究認(rèn)為膽脂瘤基質(zhì)中大量表達(dá)TGF-α［表皮生長因子受體（Epidermal growth factor receptor，EGFR）的配體］，而相比于正常的外耳角質(zhì)上皮EGFR10%的表達(dá)比例，膽脂瘤角質(zhì)上皮對EGFR 有75%的表達(dá)，EGF 和TGF-α 均可與EGFR 結(jié)合從而影響膽脂瘤的生長［3］。

2.3 微生物感染

細(xì)菌生物膜是菌群與上皮細(xì)胞黏附并分泌基質(zhì)，使細(xì)菌相互黏連而形成的一種相對封閉穩(wěn)固的靜態(tài)膜狀復(fù)合物，為細(xì)菌屏蔽機(jī)體攻擊和占據(jù)性保護(hù)作用。慢性化膿性中耳炎和膽脂瘤的細(xì)菌生物膜形成率都很高?，F(xiàn)已研究證實(shí)，它可能產(chǎn)生脂多糖（LPS）和其他刺激破骨作用的細(xì)菌產(chǎn)物。Rayner 等學(xué)者在20年前發(fā)現(xiàn)提取自銅綠假單胞菌的脂多糖在體外可以誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的發(fā)育，并通過toll 樣受體-4-依賴性機(jī)制有效刺激體內(nèi)的骨吸收［4］。有研究證實(shí)銅綠假單胞菌脂多糖能夠激活NF-κB 依賴性的細(xì)胞周期蛋白D1 介導(dǎo)的角質(zhì)形成細(xì)胞增生。NF-κB 通過與細(xì)胞周期蛋白D1啟動(dòng)子特異序列結(jié)合，誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白D1 的表達(dá)和細(xì)胞增殖。

2.4 酶的活性

有多種酶在膽脂瘤中起重要作用，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)基質(zhì)金屬蛋白酶（Matrix metalloproteinases，MMPs）及其特異性抑制劑—組織金屬蛋白酶抑制劑（Tissue inhibitor of matrix metalloproteinases，TIMPs）參與了這種疾病的發(fā)生、骨侵蝕的發(fā)展及上皮基質(zhì)的生理轉(zhuǎn)換。MMP 是一種鋅鈣依賴的肽鏈內(nèi)切酶，是由蛋白水解激活的角質(zhì)形成細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等合成的。MMPs 的蛋白水解活性在激活過程中受其前體控制，并被內(nèi)源性抑制劑α 巨球蛋白和TIMPs 抑制。在正常時(shí)，機(jī)體嚴(yán)格調(diào)控著MMP 的表達(dá)，不受控制的結(jié)果就是導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的變性和上皮的侵襲性增強(qiáng)。有研究發(fā)現(xiàn)，MMP 在膽脂瘤中表達(dá)上調(diào)，其抑制劑減少，致使細(xì)胞外基質(zhì)減少，調(diào)控出現(xiàn)失衡狀態(tài)。另外有研究發(fā)現(xiàn)特異性膽脂瘤金屬蛋白酶的同工酶MMP1、MMP2、MMP9 等在膽脂瘤中的表達(dá)水平升高，運(yùn)用免疫標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)MMP1、2、3 和9 主要出現(xiàn)在上皮的基底層及基底上層。MMP9 主要見于炎癥細(xì)胞浸潤區(qū)域。Olszewska 等研究表明MMP9 與膽脂瘤的炎癥程度呈正相關(guān)［5］。

2.5 氧化應(yīng)激

有氧生物在正常生理代謝過程中會產(chǎn)生一些對細(xì)胞和組織有害的活性氧（ROS），大量的活性氧會導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)，造成嚴(yán)重的代謝障礙和對生物大分子的損害。目前氧化應(yīng)激反應(yīng)在慢性中耳炎和膽脂瘤發(fā)病中的作用尚未得到充分探討。有研究證實(shí)了氧自由基與膽脂瘤的感染發(fā)病及組織損傷有關(guān)，他們對膽脂瘤性和非膽脂瘤性慢性中耳炎患者和健康受試者的氧化應(yīng)激標(biāo)志物和抗氧化酶進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)膽脂瘤患者血清中總氧化狀態(tài)（TOS）和氧化狀態(tài)指數(shù)（OSI）更高一些，而其抗氧化狀態(tài)（TAS）、對氧磷酶和芳基酯酶活性則相對較低，進(jìn)而說明伴發(fā)膽脂瘤的慢性中耳炎患者氧化應(yīng)激反應(yīng)和抗氧化酶失衡程度更高。后續(xù)研究通過對膽脂瘤性和非膽脂瘤性慢性中耳炎患者超氧化物歧化酶、丙二醛及谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶表達(dá)水平的測定，也證明了氧化應(yīng)激和抗氧化酶失衡的情況［6］。

2.6 增殖標(biāo)志

膽脂瘤是過度增生的疾病，但它沒有表現(xiàn)出轉(zhuǎn)移和遺傳不穩(wěn)定等典型的腫瘤特征。膽脂瘤上皮增殖活性較高，細(xì)胞角蛋白（如CK5/6 和CK13/16）這種被視為角質(zhì)形成細(xì)胞增殖標(biāo)志的標(biāo)記物相比正常上皮有更高的表達(dá)，另有CK1、CK19、Ki-67、EGFR、TGF-α、增殖細(xì)胞核抗原、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂鈣蛋白（NGAL）、血栓調(diào)節(jié)蛋白等被發(fā)現(xiàn)表達(dá)增強(qiáng)［7］。CK16 被研究發(fā)現(xiàn)在膽脂瘤基質(zhì)的基底上層表達(dá)，認(rèn)為其是上皮過度增殖的特征，耳道結(jié)扎后誘發(fā)的膽脂瘤的周圍區(qū)域CK13 和CK16 的表達(dá)加重了咽鼓管阻塞繼而引起膽脂瘤的發(fā)生［8］。

2.7 相關(guān)基因

近期的研究發(fā)現(xiàn)膽脂瘤發(fā)病也可能與基因的改變有關(guān)。研究人員使用微陣列分析技術(shù)在膽脂瘤中發(fā)現(xiàn)了EGFR 和TGF-α 與多種腫瘤中EGFR及其配體和TGF-α 相似的過度表達(dá)和激活，提示EGFR 基因調(diào)控可能與膽脂瘤的增殖有關(guān)。

在膽脂瘤中角質(zhì)細(xì)胞的增殖、分化被發(fā)現(xiàn)與原癌基因c-myc 和c-jun 有莫大的關(guān)系［9］。還有SPRRB2、CEACA6、MMPs 及 其抑制劑RECK 等在腫瘤中表達(dá)上調(diào)的基因也在膽脂瘤中表達(dá)增強(qiáng)，此外研究人員也發(fā)現(xiàn)部分腫瘤抑制基因如p27、p53、ID4、PAX3、CDH18、CDH 19、LAMC2 和TRAF2B 等表達(dá)下調(diào)［10］。

目前有研究發(fā)現(xiàn)p53 在膽脂瘤中相比正常皮膚呈現(xiàn)出高表達(dá)，而p53 基因突變則會產(chǎn)生在多種癌組織中高表達(dá)的突變型p53 蛋白，但研究人員認(rèn)為p53 高表達(dá)的原因也可能是野生型p53 增多，從而降低膽脂瘤向惡性腫瘤轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)。另有學(xué)者研究得出在膽脂瘤上皮中p53 僅微量表達(dá)或不表達(dá)的結(jié)論，認(rèn)為其沒有影響膽脂瘤上皮的增殖［11］。

Klenke 等人發(fā)現(xiàn)縫隙連接蛋白β-2（Gap junction protein β-2，GJB2）基因在膽脂瘤組織中的表達(dá)水平高于正常的外耳道和耳后皮膚［7］。但James 等人的研究發(fā)現(xiàn)僅有14%的小兒膽脂瘤患兒出現(xiàn)了GJB2 基因的變異，認(rèn)為GJB2 基因變異與膽脂瘤的嚴(yán)重程度之間沒有確切的相關(guān)性［12］?，F(xiàn)有的研究結(jié)果對于GJB2 基因與膽脂瘤發(fā)病機(jī)制的關(guān)系尚存爭議。

另外還有研究發(fā)現(xiàn)因?yàn)榫哂邢鄬^高的細(xì)胞核抗原（PCNA）和MIB1 表達(dá)，小兒膽脂瘤通常比成人膽脂瘤更有侵襲性。相比于正常外耳道皮膚，與炎癥密切相關(guān)的SPP1、KRT6B 和S100A7A基因在膽脂瘤中有更高度的表達(dá)［7］。有的研究在膽脂瘤中也發(fā)現(xiàn)了MAPK 信號通路、STAT3 信號通路、PI3K-Akt/PKB 信號通路等一些在部分腫瘤組織中同樣異常表達(dá)的抗凋亡信號通路，提示調(diào)控這些通路的基因可能與膽脂瘤的發(fā)病機(jī)制相關(guān)［13］。另有很多研究發(fā)現(xiàn)膽脂瘤中Fas（CD95 受體）蛋白、半胱天冬酶（caspase）、Bcl-2 蛋白等促凋亡蛋白高表達(dá)，也有X 連鎖凋亡抑制蛋白（XIAP）、survivin、Livin 等抗凋亡蛋白的高表達(dá)，說明凋亡對膽脂瘤的影響是非常復(fù)雜的，各種凋亡調(diào)控因子的綜合作用，使膽脂瘤上皮增生區(qū)別于惡性腫瘤的無限增殖［14］。

2.8 遺傳調(diào)控

MicroRNA（miRNA）存在于許多生物的基因組中，它可以參與mRNA 的降解和翻譯，進(jìn)而調(diào)控基因的表達(dá)。Friedland 等人于2009年首次報(bào)道了miRNA 在成人膽脂瘤增殖和侵襲過程中的潛在作用，他們發(fā)現(xiàn)在膽脂瘤中miRNA-21 的表達(dá)水平高于其在正常皮膚中的水平，而且位于其下游的磷酸酶及PTEN、PDCD4 抑癌基因表達(dá)水平降低，據(jù)此認(rèn)為miRNA-21 增多可能抑制PTEN 和PDCD4 的表達(dá)，從而對膽脂瘤中角質(zhì)細(xì)胞增殖和遷移起到正向調(diào)控的作用［15］。Yune 等人使用免疫組化染色及蛋白印跡方法檢測膽脂瘤組織及正常皮膚，發(fā)現(xiàn)相比正常皮膚而言，膽脂瘤組織中PTEN 表達(dá)水平明顯較低，從而驗(yàn)證了PTEN 可能參與膽脂瘤增殖調(diào)控機(jī)制的猜想［13］。Chen 等學(xué)者研究證實(shí)，膽脂瘤中miRNA-21 與PTEN、PDCD4的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，在小兒膽脂瘤患者中對比更為突出，提示小兒膽脂瘤的角質(zhì)細(xì)胞增殖更活躍，符合其有更高侵襲性的特點(diǎn)［16］。

另外有研究發(fā)現(xiàn)miRNA-802 表達(dá)增強(qiáng)抑制了PTEN 的表達(dá)并促進(jìn)角質(zhì)細(xì)胞增殖［17］。角質(zhì)形成細(xì)胞衍生的外泌體中的miRNA-17 被下調(diào)，則可以提高成纖維細(xì)胞中核因子κB 受體活化因子配體（RANKL）的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)破骨細(xì)胞的分化影響膽脂瘤的侵襲性［18］。

3 結(jié)論與未來展望

綜上所述，膽脂瘤是一種細(xì)胞的生長障礙，它由多因素共同參與的復(fù)雜病理生理反應(yīng)所導(dǎo)致，然而其確切的病因、發(fā)病機(jī)制還沒有被研究透徹，可能涉及基因調(diào)控、炎癥反應(yīng)、細(xì)菌感染等。隨著未來分子生物學(xué)的發(fā)展，有望深入了解并完善現(xiàn)有的機(jī)制研究，為膽脂瘤的預(yù)防、早期診斷及非手術(shù)治療指明方向。