張鳳博,孫巖
(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150086)
膽囊癌是消化道常見惡性腫瘤,分為原發(fā)性和繼發(fā)性。原發(fā)性膽囊癌可發(fā)生于膽囊任何部位,以膽囊底及膽囊頸多見。原發(fā)性膽囊癌的發(fā)病率在消化道腫瘤居第5位[1]。平均發(fā)病年齡為58歲,性別與膽囊癌發(fā)病有一定關系,男女發(fā)病之比約為l:3~l:4。繼發(fā)性膽囊癌所占極少一部分,主要來自消化系腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移。由于原發(fā)性膽囊癌發(fā)病隱匿,惡性程度極高,腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移快,根治性切除率低,放化療效果不佳,臨床上膽囊癌患者預后差,5年生存率極低,僅為5%~10%[2],居我國消化系統(tǒng)腫瘤致死原因的第6位[3]。因此,膽囊癌的早期診斷顯得尤其重要。黏蛋白,是一種高分子量糖蛋白。根據(jù)存在形式可分為三型:分泌凝膠型黏蛋白、膜結(jié)合型黏蛋白和可溶性黏蛋白。近年發(fā)現(xiàn)黏蛋白在不同的腫瘤中均有異常表達,其在腫瘤的早期診斷、預后評估、治療指標等方面為當前的熱點研究。
目前對膽囊癌形成的確切原因及發(fā)病機制尚未形成定論,其發(fā)生可能與年齡、性別、人種、飲食、結(jié)石及感染相關,其中尤以局部反復的機械刺激及機體的易感性關系最密切。臨床研究表明,高達75%~90%的膽囊癌與結(jié)石有關,同時膽囊癌的發(fā)生風險與結(jié)石的大小,及數(shù)目有關。結(jié)石直徑2.0~2.9 cm的膽結(jié)石患者患膽囊癌的風險是結(jié)石直徑<1.0 cm膽結(jié)石患者的2.4倍,若結(jié)石直徑>3 cm,其膽囊癌發(fā)生的風險比達到了10.1倍[4]。Redaelli等[5]研究發(fā)現(xiàn),Mirizzi綜合征患者的膽囊癌發(fā)病率為27.8%,明顯高于一般膽結(jié)石患者的膽囊癌發(fā)病率2.0%(P<0.001)。同時,Khan[6]報道,慢性膽囊炎與膽管惡性腫瘤明顯相關。慢性炎癥長期存在誘發(fā)癌變的可能已經(jīng)在其他器官研究中得到證實,如慢性胃炎及胃癌,潰瘍性結(jié)腸炎與結(jié)腸癌,慢性宮頸炎與宮頸癌,其病理變化存在密切的聯(lián)系。此外,膽囊慢性炎癥所致膽囊壁上皮化生及不典型增生可能也與膽囊癌的發(fā)生有關。
膽囊腺肌癥與膽囊腺瘤樣息肉同膽囊癌的關系逐漸被人們所重視,膽囊腺瘤樣息肉的惡變率約為1.48%~1.70%。尤其當腺瘤樣息肉伴腸上皮化生時現(xiàn)已被認為是癌前病變[7-8]。
如炎性腸病、工業(yè)致癌因素、胰膽管合流異常等。
約85%為腺癌[9],且腺癌中大部分為高分化或中分化腺癌,腺癌中最常見的是無其他亞型的腺癌(NOS腺癌)。雖然該腺癌分化程度較高,可形成較規(guī)則的腺腔,但其浸潤生長能力強,被發(fā)現(xiàn)時大部分已有周圍器官浸潤,或周圍淋巴結(jié)甚至遠處器官轉(zhuǎn)移,故而膽囊癌預后極差,生存率低。其余約15%為鱗癌、腺鱗癌、未分化癌等。
黏蛋白是由特殊的上皮細胞分泌的一類高分子量,高度糖基化蛋白,廣泛表達于呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)及各種分泌腺的上皮細胞,正常情況下可以保護及潤滑黏膜上皮,同時可以調(diào)節(jié)細胞黏附,參與細胞間信號傳導等[10],當上皮細胞受損或發(fā)生癌變時黏蛋白可呈現(xiàn)異常表達,其在腫瘤的進程中扮演重要的角色。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)黏蛋白家族成員20個,根據(jù)其存在形式分為三類:膜結(jié)合性黏蛋白(MUC1、MUC3A、MUC3B、MUC4、MUC11、MUC12、MUC13、MUC15、MUC16、MUC17、MUC20、MUC21),此類蛋白與細胞功能密切相關,可溶性黏蛋白(MUC7、MUC8、MUC9),分泌/凝膠型蛋白(MUC2、MUC5AC、MUC5B、MUC6、MUC19)。還有學者根據(jù)黏蛋白在胃腸道中的表達情況分為兩類:胃型黏蛋白(MUC5AC、MUC6),腸型黏蛋白(MUC2)。胃型黏蛋白表達與胃黏膜而不表達于腸黏膜。反之,腸型黏蛋白表達于腸道,而在正常的胃黏膜中不表達。盡管各種黏蛋白的基因在染色體上定位不同,但他們的主要結(jié)構(gòu)均為黏液核心肽,而黏液核心肽的特征結(jié)構(gòu)為重復串聯(lián)區(qū),富含絲氨酸和羥丁氨酸,這是糖基化的潛在位點,研究證實黏蛋白的表達異常是不同類型免疫疾病和腫瘤的主要特征[11]。因不同組織腫瘤異常表達黏蛋白的量、類型有所差異,故而黏蛋白可被用作不同腫瘤診斷標記物。
MUC1(CA153)是克隆最早的跨膜黏蛋白基因,基因定位于lq21~24位點,是黏蛋白家族在膽囊癌的研究中最為深入的一個蛋白。在正常細胞中表達很低,分布于腺細胞表面或以分泌形式存在于腺腔內(nèi),呈極性分布,不被免疫系統(tǒng)所識別。而在惡性腫瘤組織中:如乳腺癌、膽囊癌、胃癌、結(jié)腸癌等多種癌組織中,MUC1存在異常表達且畸形糖基化或糖基化不完全。并且MUC1表達增強可達正常10倍以上,且結(jié)構(gòu)發(fā)生改變可被免疫系統(tǒng)識別,成為腫瘤特異性抗原。MUC1在膽囊腺麟癌中表達明顯差異,主要在腺癌中高表達,同時Nevin分期高和分化程度差的膽囊癌中MUC1表達高,這說明MUC1表達異常與膽囊癌的腫瘤類型、分期、分化程度及預后密切相關[12-15],國外Ghosh M等[16]的研究支持MUC1是膽囊惡性腫瘤的標記物。MUC1在膽囊癌中的高表達多提示患者預后不佳,另外MUC1在間葉組織來源的淋巴結(jié)中不表達,因此可以作為某些上皮腫瘤發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的有效標記物。國內(nèi)已有人將MUC1的表達應用于診斷胃癌的微轉(zhuǎn)移和乳腺癌中隱形淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。MUC1在膽管細胞癌(CC)中呈異常表達,研究人員認為此現(xiàn)象在膽管細胞癌的發(fā)生、進展密切相關,故MUC1亦可以作為判定膽管細胞癌預后的有效指標[17]。值得提到的是,MUC16最初在卵巢癌細胞系組織中檢出,后被定名為CA125被人們所熟知。現(xiàn)CA125作為腫瘤標記物[18],尤其在判定婦科腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后起著重要的作用。現(xiàn)已被證實,在甲狀腺癌、肺癌、前列腺癌中,MUC1的高表達預示著預后不佳。MUC1在膽囊癌中所展現(xiàn)出的異常表達對膽囊癌的早期診斷,評價治療效果也有重要臨床價值。
MUC2基因最早是1989年由美國學者Aubert等人[19]從小腸cDNA表達文庫中克隆到的一種MUC核心肽基因,定位于11p15.3~15.5上,其廣泛存在于腸黏膜中,為腸黏膜杯狀細胞所特有,不表達于正常胃黏膜中,故又稱腸黏蛋白。其在正常膽囊黏膜中陽性率較低,且主要表達于胞漿中。MUC2在非侵襲性腫瘤中多呈高表達,如胰腺導管內(nèi)乳頭狀黏液性腫瘤(IPMN)[20]等。在膽道、胰腺組織中MUC2的高表達可能預示著患者較好的預后[21]。早在其他腫瘤研究中,Utsunomiya等[22]發(fā)現(xiàn)MUC1+/MUC2-患者預后差,MUC1-/MUC2+患者預后良好。聯(lián)合檢測膽囊癌MUC1、MUC2的表達,對于判定患者預后指標有重要價值。
MUC3基因定位于7q22上,是正常膽囊黏膜主要分泌的黏蛋白。有關MUC3在膽囊癌中的表達未見報道。膽有研究在慢性膽囊炎中MUC3的較正常膽囊你黏膜表達下降,膽囊腺瘤樣息肉中MUC3的表達較正常膽囊黏膜更是顯著降低。其可能提示慢性膽囊炎與膽囊癌前病變是相互關系及發(fā)展的過程。其原因可能為膽囊癌變時產(chǎn)生MUC3相關基因關閉或突變所致。而在乳腺癌、胃癌的研究中MUC3的高表達常提示患者較差的預后。MUC3的表達與膽囊癌的的進展、預后的關系有待進一步研究。
MUC4基因定位于染色體3q29上,最早發(fā)現(xiàn)于支氣管黏膜上皮,在人體中廣泛分布,如肺、支氣管、結(jié)腸、陰道上皮細胞等,在正常的胰腺、肝臟、膽管及膽囊上皮細胞中未見表達。其主要功能是通過與表皮生長因子受體2(ErbB2)相互作用,同時激活ErbB2下游的信號通路來促進細胞增長,Miyahara等[23]發(fā)現(xiàn)在膽囊癌中MUC4及ErbB2呈過度表達。MUC4可在多種腫瘤中過度表達,如乳腺癌、肺癌、卵巢癌、膽管癌、胰腺癌等。90%的胰腺癌中MUC4呈過度表達,胰腺組織和膽道上皮組織具有同樣的胚胎學起源,MUC4與唾液黏蛋白復合體(SMC)的同源性提示其與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[24-25]。據(jù)報道,MUC4在膽管癌及胰腺導管癌及小細胞肺癌中的過度表達已被作為判定預后不佳的獨立因素[26-29]。后來有研究者得出結(jié)論,MUC4的過度表達也可作為早期診斷膽囊癌及判斷膽囊癌預后的獨立因素[30-31]。
MUC5AC是一種胃型分泌蛋白,由法國學者Crepin從支氣管cDNA文庫克隆成功,基因定位于染色體11p15.5上。其高度表達于正常的支氣管黏膜、胃、膽囊上皮中。在胃癌中,MUC5AC的低表達預示著預后不佳。Chang等[32]研究發(fā)現(xiàn),MUC5AC高表達與正常膽囊黏膜上皮,在膽囊腺瘤樣息肉中表達較正常膽囊黏膜明顯降低,在膽囊癌中的表達最低。Lixong等[9]發(fā)現(xiàn),MUC5AC在高分化且腫瘤直徑小于2 cm的膽囊腺癌中的表達顯著高于低分化且腫瘤直徑大于2 cm的膽囊腺癌。但膽囊腺癌中MUC5AC的高表達與膽囊癌患者的生存率尚未發(fā)現(xiàn)有明確的聯(lián)系。對MUC1、MUC5AC的聯(lián)合檢測對提示膽囊癌的臨床生物學行為、發(fā)生、進展有重要意義。
黏蛋白是一種半抗原,由于糖基純不全,出現(xiàn)新的糖鏈及肽表位,可誘導抗腫瘤的免疫應答。目前,已有針對腫瘤的相關性疫苗投入臨床治療中。通過激活患者的免疫系統(tǒng)來殺死腫瘤細胞。在前列腺癌、腎細胞癌、卵巢癌、淋巴瘤和黑色素瘤中,治療性疫苗都顯示出良好的治療作用。其中BLP25脂質(zhì)體疫苗(L-BLP25,Stimuvax)及PANVAC疫苗是針對腫瘤相關黏蛋白(MUC-1)的抗體疫苗,BLP25在晚期非小細胞肺癌(NSCLC)及PANVAC在晚期胰腺癌維持治療中研究顯示,其在延長患者生存時間方面具有良好的治療前景。抗人乳脂肪球1(HFG1)可識別MUC1細胞外區(qū)域。在卵巢癌小鼠模型治療研究中,其顯著抑制腹水形成及腫瘤生長,其存活時間也明顯大于對照組。有研究報道,通過調(diào)節(jié)黏蛋白基因,影響?zhàn)さ鞍椎谋磉_,可抑制腫瘤的進展[33]。膽囊癌發(fā)現(xiàn)多屬晚期,大多數(shù)根治切除較困難。術后生存率低。多種黏蛋白在膽囊癌中異常表達,研究針對膽囊癌中黏蛋白的抗體在膽囊癌的治療中有良好的前景。
膽囊癌的發(fā)生發(fā)展是一個多步驟、多因素共同參與的復雜過程。現(xiàn)階段治療重點放在外科手術上,但膽囊癌惡性程度高,早期診斷困難,手術根治切除率低,預后極差?,F(xiàn)已認識到對膽囊癌的早期診斷及術后的綜合性治療才是提高患者生存率的關鍵。人們發(fā)現(xiàn)多種黏蛋白在膽囊癌中呈異常表達,其與膽囊癌相關的研究越來越受到人們關注,黏蛋白的異常表達在膽囊癌中所起的作用有待更深入的研究。這是一個有待進一步開發(fā),并有巨大發(fā)展?jié)摿Φ念I域。黏蛋白的異常表達可對膽囊癌早期診斷提供依據(jù),也可根據(jù)其研究新型抗腫瘤藥物。隨著分子生物學的進展,分子靶向治療的問世,希望黏蛋白與膽囊癌關系的進一步研究能使膽囊癌的早期診斷、治愈率、生存率有更大的提高,在膽囊癌中的綜合治療發(fā)揮更強力的作用。
[1] Srivastava K, Srivastava A, Sharma KL, et al. Candidate gene studies in gallbladder cancer: a systematic review and metaanalysis [J]. Mutat Res, 2011, 728(1-2): 67-79.
[2] Kapoor VK. Advanced gallbladder cancer: Indian "middle path"[J]. J Hepatobiliary Pancreat Surg, 2007, 14(4): 366-373.
[3] Dutta U. Gallbladder cancer: Can newer insights improve the out-come? [J]. J Gastroenterol Hepatol, 2012, 27(4): 642-653.
[4] Randi G, Franceschi S, La Vecchia C. Gallbladder cancer worldwide: geographical distribution and risk factors [J]. Int J Cancer, 2006, 118 (7): 1591-1602.
[5] Redaelli CA. Laparoscopie eholeeystectomyand gallbladder cancer [J]. Surgery, 2007, 121(1): 58-63.
[6] Khan ZR. Rognostic significance of the number of positive Lymphy nodes in gallbladder [J]. Gastronenterol, 2005, 94(1):149-152.
[7] Kozuka S, Tsubone N, Yasui A, et al. Relation of adenoma to catcinomar in gallbladder [J]. Cancer, 1982, 50(10): 2226-2234.
[8] 侯云修, 陳傳福, 田東, 等. 腸上皮化生與膽囊癌胃癌的關系[J].新消化病學雜志, 2007, 5(10): 618-620.
[9] Xiong L1, Yang Z, Yang L, et al. Expressive levels of MUC1 and MUC5AC and their clinicopathologic significances in the benign and malignant lesions of gallbladder [J]. J Surg Oncol,2012, 105(1): 97-103.
[10] Julian J, Carson DD. Fortnation of MUC1 metabolic complex is conserved in tumor-derived and normal epithelial cells [J].Biochem Biophys Res Commun, 2002, 293(4): 1183-1190.
[11] Andrianifahanana M, Moniaux N, Batra SK. Regulation of mucin expression; mechanistic aspects and implications for cancer and inflammatory diseases [J]. Biochin Biophys Acta, 2006,1765(2): 189-222.
[12] Castillo C, Buob D, Mortuaire G, et al. Signet-ring cell adenocarcinoma of sinonasal tract: an immunohistochemical study of the mucins profile [J]. Arch Pathol Lab Med, 2007, 131(6):961-964.
[13]Ghosh M, Kamma H, Kawamoto T, et al. MUC 1 core protein as a marker of gallbladder malignancy [J]. Eur J Surg Oncol,2005, 31(8): 891-896.
[14]Cozzi PJ, Wang J, Delprado W, et al. MUC1, MUC2, MUC3,MUC4, MUC5 and MUC6 expression in the progression of prostate cancer [J]. J Clin Exp Metastasis, 2005, 22(7): 565-573.
[15]Yamasaki H, Ikeda S, Okajima M, et al. Expression and localization of MUC1, MUC2, MUC5AC and small intestinal mucin antigen in pancreatic tumors [J]. Int J Oncol, 2004, 24(1):107-113.
[16]Ghosh M, Kamma H, Kawamoto T, et al. MUC 1 core protein as a marker of gallbladder malignancy [J]. Eur J Surg Oncol,2005, 31(8): 891-896.
[17]Park SY, Roh SJ, Kim YN, et al. Expression of MUC1, MUC2,MUC5AC and MUC6 in cholangiocarcinoma: Prognostic impact [J]. Oncol Rep, 2009, 22(3): 649-657.
[18]Vranes HS1, Klari? P, Kuna K, et al. Detection of ovarian cancer by determination of CA125 in different patohistologycal types of tumor according to age [J]. Coll Antropol, 2012, 36(2): 425-429.
[19] Aubert JP, Porchet N, Crepin M, et al. Evidence for different human tracheobronchial mucin peptides deduced from nucleotide cDNA sequences [J]. Am J Respir Cell Mol Biol, 1991, 5(2): 178-185.
[20]Higashi M, Yonezawa S, Ho JJ, et al. Expression of MUC1 and MUC2 mucin antigens in intrahepatic bile duct tumors: its relationship with a new morphological classification of cholangiocarcinoma [J]. Hepatology, 1999, 30(6): 1347-1355.
[21]Yonezawa S, Higashi M, Yamada N, et al. Mucins in human neoplasms: clinical pathology, gene expression and diagnostic application [J]. Pathol Int, 2011, 61(12): 697-716.
[22]Utsunomiya T, Yonezawa S, Sakamoto H, et al, Expression of MUC1 and MUC2 mucin in gastric carcinoma: its relationship with the prognosis of the patients [J]. Clin Cancer Res, 1998, 4(11): 2605-2614
[23]Miyahara N, Shoda J, Kawamoto T, et al. Interaction of Muc4 and ErbB2 in a transgenic mouse model of gallbladder carcinoma:potential pathobiological implications [J]. Oncol Rep, 2014,32(5):1796-1802.
[24]Moniaux N, Varshney GC, Chauhan SC, et al. Generation and characterization of anti-MUC4 monoclonal antibodies reactive with normal and cancer cells in humans [J]. J Histochem Cytochem, 2004, 52(2): 253-261.
[25]Moniaux N, Escande F, Batra SK, et al. Alternative splicing generates a family putative secreted and membrane-associated MUC4 mucins [J]. Eur J Biochem, 2000, 267(14): 4536-4544.
[26]Saitou M, Goto M, Horinouchi M, et al. MUC4 expression is a novel prognostic factor in patients with invasive ductal carcinoma of the pancreas [J]. J Clin Pathol, 2005, 58(8): 845-852.
[27]Shibahara H, Tamada S, Higashi M,et al.MUC4 is a novel prognostic factor of intrahepatic cholangiocarcinoma-mass form-ing type [J]. Hepatology, 2004, 39(1): 220-229.
[28]Tamada S, Shibahara H, Higashi M, e al. MUC4 is a novel prognostic factor of extrahepatic bile duct carcinoma [J]. Clin Cancer Res, 2006, 12(14 Pt 1): 4257-4264.
[29]Tsutsumida H, Goto M, Kitajima S, et al. MUC4 expression correlates with poor prognosis in small sized lung adenocarcinoma [J]. Lung Cancer, 2007, 55(2): 195-203.
[30]Lee HK1, Cho MS, Kim TH. Prognostic significance of muc4 expression in gallbladder carcinoma [J]. Surgical Oncology, 2012,10: 224.
[31]Miyahara N, Shoda J, Ishige K, et al. MUC4 interacts with ErbB2 in human gallbladder carcinoma: potential pathobiological implications [J]. Eur J Cancer, 2008, 44(7): 1048-1056.
[32]Chang HJ, Kim SW, Lee BL, et al. Phenotypic alterations of mucins and cytokeratins during gallbladder carcinogenesis [J].Pathol Int, 2004, 54(8): 576-584.
[33]Torres MP, Chakraborty S, Souchek J, et al. Mucin-based targeted pancreatic cancer therapy [J]. Curr Pharm Des, 2012, 18(17): 2472-2481.