孔德光, 吳高松
華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院甲乳外科,武漢 430030
乳腺癌是嚴重危害女性身體健康的惡性腫瘤,每年全球約有49萬人死于該病,發(fā)病率呈上升趨勢,我國發(fā)病率也在不斷上升,且出現(xiàn)年輕化的傾向,在大都市已躍居女性惡性腫瘤的首位,嚴重威脅廣大婦女的健康和生命。近幾十年,在分子水平揭示乳腺癌發(fā)生發(fā)展規(guī)律的研究大都集中在p53基因上,同時,p53基因也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與人類腫瘤相關性最密切的基因,本文就p53與乳腺癌轉移的關系進行綜述。
p53基因位于人類第17號染色短臂上,全長約20kb,基因組有11個外顯子,有野生型和突變型2種,野生型能誘導細胞凋亡和促進DNA修復,屬于抑癌基因。野生型p53基因的主要功能為:①調節(jié)細胞周期進展;②介導細胞凋亡;③抑制血管形成;④穩(wěn)定基因組。最近有研究[1-2]發(fā)現(xiàn)了p53基因一項新的功能——抑制癌細胞轉移。研究人員通過細胞實驗及目的基因敲除小鼠模型發(fā)現(xiàn),突變的p53可影響細胞增殖,抑制凋亡,導致染色體的不穩(wěn)定、體細胞重組、細胞遷移及浸潤。此外,還有研究[3]報道了p53的另一項新功能——抑制癌細胞向更富于侵襲性的干細胞樣狀態(tài)轉化。
p53蛋白是由p53基因編碼的393個氨基酸構成的序列,蛋白N-末端包括一個反式激活結構域(氨基酸1-62)和一個富含脯氨酸區(qū)域(氨基酸63-97),此脯氨酸區(qū)域與細胞凋亡功能有關,DNA結合核心區(qū)(第102-292位氨基酸)能識別和結合特異的靶序列。其C-末端由一個四聚功能域(氨基酸325-360)和負性調節(jié)域(氨基酸361-390)組成[4]。突變型p53蛋白失去了與DNA特異結合的能力,且與野生型p53蛋白結合,形成穩(wěn)定的四聚體而使野生型p53喪失正常功能。通常情況下,因突變型的p53蛋白構象改變,半衰期長,一般免疫組化檢測的是p53突變蛋白。
現(xiàn)已證實,50%以上的人類腫瘤中均有p53基因的突變,p53基因改變被認為可能代表腫瘤進展過程中一個相對早期階段。p53突變主要是錯義點突變,80%~90%發(fā)生在編碼DNA結合域的中心區(qū)域[5]。國外文獻報道幾種常見的特定的突變,比如175Arg-His,248Arg-Gln,273Arg-His,248Arg-Trp,273Cys-Arg和282Arg-Trp這6種突變占了所有突變的30%[6]。國際數(shù)據(jù)庫中p53突變包含了30 500種類型的突變,其中20%~30%的突變可以在惡性黑色素瘤中發(fā)現(xiàn),50%可以在膀胱癌中發(fā)現(xiàn),29%可以在非小細胞肺癌中發(fā)現(xiàn),58%可以在肝癌中發(fā)現(xiàn),25%可以在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)。
在一般環(huán)境下,由于野生型p53的半衰期非常短,很難被檢測到,而突變的p53蛋白因構象改變,半衰期比較長,會在腫瘤細胞核中積累,可以被檢測到。在大多數(shù)研究中,p53蛋白是用免疫組化的方法測得的,這種方式對檢測p53基因突變有局限性,因為很多突變并沒有導致突變蛋白的表達(比如編碼密碼子突變?yōu)榻K止密碼子,導致p53蛋白的編碼終止),因而導致了很多假陰性結果。也有一部分研究者是用基因測序的方法檢測p53基因突變,這種研究方法比較直接,其準確率要比免疫組化高得多,但是相比較而言,其操作步驟比較繁瑣,技術要求和花費也相對較高,因此限制了這種方式的應用。
20%~60%的乳腺癌有p53基因突變,其中基底細胞樣型乳腺癌發(fā)生的概率約為80%,而腔上皮A型則小于15%[7]。p53表達越高,腫瘤組織分化越差,惡性度越高,預后越差。研究顯示,p53在正常乳腺組織中不表達,而在乳腺癌組織中過表達[8]。p53過度表達和突變均會導致乳腺正常組織及良性病變向浸潤性乳腺癌發(fā)展的風險增加[9]。Jia等[10]將40例乳腺癌患者標本切割并分為腫瘤組織、1cm癌旁組織、2cm癌旁組織和3cm癌旁組織4組,各組p53陽性表達率依次為47.5%、45%、45%和0,表明乳腺癌中p53表達的陽性率明顯高于非癌組織,并隨著與原發(fā)腫瘤距離增加,風險因素降低。
目前關于p53基因突變能否預測乳腺癌轉移有很大爭議,有學者認為p53基因突變的乳腺癌患者易出現(xiàn)淋巴結轉移,但也有研究提示p53基因突變與淋巴結轉移等無顯著相關性。劉祖宏等[11]對92例乳腺浸潤性導管癌患者的標本進行檢測發(fā)現(xiàn),乳腺淋巴結轉移與p53蛋白表達呈正相關(P<0.01),p53蛋白陽性率在有、無淋巴結轉移組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),提示p53基因突變與腫瘤細胞的侵襲轉移有相關性,說明其可能增強腫瘤細胞的增殖能力,促進腫瘤浸潤轉移。高其忠等[12]采用免疫組化法檢測78例乳腺癌組織及其癌旁正常組織中Gadd45a和p53的表達,也得到了相似的結果:p53在伴有淋巴結轉移組的表達增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。Kim 等[13]回顧性分析4 683例女性乳腺癌患者資料,其中1 091例(23.3%)p53過表達。p53陽性表達與腫瘤大小、組織學分級、核分級、激素受體陰性、HER2過表達、乳腺癌的復發(fā)和致死顯著相關。p53過表達患者出現(xiàn)遠處轉移的概率較局部復發(fā)更高,在有遠處轉移的患者中,p53過表達與向內臟、頭部轉移的概率高于骨轉移的概率的現(xiàn)象顯著相關(P=0.018)。然而汪海新等[14]通過免疫組化方法檢測359例乳腺浸潤性導管癌組織中p53的表達情況卻得出了相反的結論:p53蛋白的表達在區(qū)域淋巴結有無轉移之間的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。高樹建等[15]應用SP免疫組化法檢測41例石蠟包埋的乳腺癌組織及癌旁正常乳腺導管組織中P-gp及CIAPIN1、突變型p53的表達,也得出了類似的結論:p53蛋白的表達與腫瘤的發(fā)展、轉移無明顯關聯(lián)。Poeta等[16]將p53基因突變進行了重新分類,根據(jù)p53-DNA復合體的晶體結構預測p53基因突變對蛋白質結構的影響程度,并據(jù)此將p53基因突變分為兩類,即破壞性p53基因突變與非破壞性p53基因突變。研究結果提示:不同的p53基因突變類型與腫瘤的復發(fā)轉移及預后有不同的相關性。破壞性p53基因突變是頭頸部鱗狀細胞癌獨立的不良預后因素,與腫瘤的復發(fā)、轉移有顯著相關性;而非破壞性p53基因突變與野生型p53基因相似,與腫瘤的復發(fā)、轉移及預后并無相關性。Olivier等[17]通過對1 794例乳腺癌患者標本p53外顯子5-8的基因突變情況的研究發(fā)現(xiàn),此段p53突變與診斷年齡、組織學、病理學分級、腫瘤大小、淋巴結轉移、內分泌受體(ER和PR)均相關(P<0.001)。p53突變更易發(fā)生年齡小于60歲、導管癌和髓樣癌、高級別、大腫塊、淋巴結陽性、內分泌受體陰性的患者。該研究將p53外顯子5-8的基因突變分成8種大的類型,比較不同類型之間的預后差異時發(fā)現(xiàn),預后最差的是非錯易突變,其次是DBM區(qū)的錯易突變,在這些突變中,179密碼子和R248W突變是死亡率最高的突變類型,這也就預示著不同的基因突變類型可能與腫瘤轉移復發(fā)的關系也是不同的。
有研究顯示野生型p53通過控制上皮細胞粘附分子的轉錄抑制腫瘤的擴散[18]。p53基因突變以后失去了對上皮細胞粘附分子轉錄的控制,粘附分子表達減少,引起腫瘤的擴散轉移。
Gadd45a是生長抑制DNA損傷基因45(growth arrest and DNA damage-inducible,Gadd45)家族成員之一,是第一個被檢出的p53下游靶基因。姬峻芳等[19]研究發(fā)現(xiàn),p53通過直接作用和間接作用2種途徑調節(jié)Gadd45a的表達。野生型p53可直接與Gadd45a基因上的結合位點p53基序(p53motif)結合,促進Gadd45a的轉錄表達。Gadd45a是維持基因組穩(wěn)定性的最重要的基因之一,能夠通過多種機制參與維護基因組穩(wěn)定性,抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,因此增加細胞內Gadd45a,可以抑制腫瘤的侵襲轉移[20]。而野生型p53基因突變后失去了對Gadd45a的調控,因而失去了抑制腫瘤侵襲轉移的能力。
NM23廣泛存在于機體細胞膜和細胞質上,是公認的腫瘤轉移抑制基因。NM23的表達水平與乳腺癌患者腋淋巴結轉移狀況和癌細胞分化程度呈正相關,對腋淋巴結轉移及遠處轉移起抑制作用[21]。有研究顯示,p53與NM23之間存在相關性,顯示p53可以通過調控NM23的表達來抑制乳腺癌的擴散[22]。乳腺癌的轉移可能與p53突變失去對NM23的調控有關。
Maass等[23]研究發(fā)現(xiàn),maspin作為腫瘤抑制基因在乳腺癌中的表達下調與腫瘤遠處轉移密切相關,其表達缺失者無病生存期較短,提示maspin有抑制腫瘤侵襲與轉移作用。體外研究發(fā)現(xiàn),maspin表達受野生型p53的直接調節(jié),maspin啟動子上游存在p53結合位點,p53可直接結合到該位點對maspin的啟動子,激活maspin啟動、增強轉錄。Alvarez Secord等[24]在多種腫瘤中研究了 p53與maspin表達的相關性,結果表明,maspin表達與野生型p53水平呈正相關,與突變型p53水平呈負相關,提示maspin可能是體內p53的作用靶基因。乳腺癌的轉移可能與p53突變失去對maspin的調控有關。
乳腺癌p53基因突變發(fā)生率在20%~60%之間,目前關于p53基因突變能否預測乳腺癌轉移有很大爭議,有學者認為p53基因突變乳腺癌患者易出現(xiàn)淋巴結轉移,但也有研究提示p53基因突變與淋巴結轉移等無顯著相關性。導致這些研究結果不一致的原因,主要是對p53的研究方法不同,大多數(shù)研究者是用組織免疫化學的方法測p53。而這種方式對檢測p53基因突變有局限性,因為很多突變并沒有導致突變蛋白的表達,所以導致了結果的多樣性。有一部分研究者采用基因測序的方法檢測p53基因突變,發(fā)現(xiàn)p53基因突變有很多種類型,如堿基置換突變、移碼突變、缺失突變、插入突變等,不同的基因突變類型對腫瘤轉移有不同的作用,這一發(fā)現(xiàn)為探索乳腺癌的預后提供了新的途徑。
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