程文婷(綜述),傅 奕(審校)
(1.南京市高淳人民醫(yī)院檢驗科,南京 211300; 2.蘇州大學醫(yī)學院分子與生物教研室,江蘇 蘇州 215123)
腫瘤自身抗體的研究進展
程文婷1※(綜述),傅奕2(審校)
(1.南京市高淳人民醫(yī)院檢驗科,南京 211300; 2.蘇州大學醫(yī)學院分子與生物教研室,江蘇 蘇州 215123)
摘要:隨著腫瘤的發(fā)病率日益增高,人們越來越重視腫瘤的早期篩查,但目前應用于臨床的腫瘤標志物(癌胚抗原、甲胎蛋白及糖類抗原199等)大多特異性和敏感性不夠高。由于機體的免疫監(jiān)視作用而產(chǎn)生的針對腫瘤相關(guān)抗原的腫瘤自身抗體,因其出現(xiàn)時間早、特異性高、檢測手段容易等優(yōu)勢而受到了越來越多研究者的關(guān)注。
關(guān)鍵詞:腫瘤;自身抗體;血清學標志物
近年來,癌癥已悄然成為發(fā)達國家居民的首要致死因素和發(fā)展中國家的第二大致死因素[1]。對于發(fā)展中國家來說,癌癥的負擔越來越重。早期診斷和治療能夠有效降低癌癥的病死率,而目前早期檢測的手段主要有痰細胞學、腫瘤標志物及醫(yī)學影像技術(shù),但都各有利弊。研究發(fā)現(xiàn),腫瘤抗原能夠誘導產(chǎn)生針對腫瘤的自身抗體,因為免疫應答能夠在癌癥早期起到生物信號放大的作用,如同抗原作為模板的聚合酶鏈反應一樣,所以血清抗體在腫瘤抗原還沒有被發(fā)現(xiàn)之前就已經(jīng)能夠被檢測到[2]。由此認為,腫瘤自身抗體有望代替腫瘤抗原成為非常有前景的腫瘤標志物?,F(xiàn)就腫瘤自身抗體的產(chǎn)生及目前的研究進展予以綜述。
1腫瘤自身抗體的產(chǎn)生
腫瘤自身抗體的產(chǎn)生機制目前尚未完全闡明,一些研究認為,這種免疫反應是由于腫瘤產(chǎn)生及惡化過程中對腫瘤相關(guān)抗原不斷增加的免疫原性的一種自我免疫過程,如p53的免疫原性來自于其發(fā)生點突變、過表達及在腫瘤細胞內(nèi)和細胞核內(nèi)不斷大量的積累[3]。過量表達會增加抗原的負載,從而引發(fā)機體產(chǎn)生抗體。還有研究認為,一些經(jīng)過翻譯后修飾(如糖基化、磷酸化及氧化等)的腫瘤抗原會被機體免疫系統(tǒng)識別為外來物質(zhì)而產(chǎn)生新的抗原表位,或者增加自體抗原表位的呈遞和對組織相容性復合物及T細胞受體的親和性,引發(fā)免疫反應,產(chǎn)生自身免疫抗體[4]。但許多腫瘤相關(guān)抗原屬于細胞內(nèi)蛋白,它們引發(fā)免疫反應的機制一種假說認為,異常的細胞死亡釋放細胞內(nèi)的抗原蛋白以及一些能引發(fā)自體免疫反應的蛋白酶;另一種在此基礎(chǔ)上的假說認為,被釋放出去的腫瘤抗原會和白細胞以及不成熟的樹突狀細胞上的G蛋白受體相偶聯(lián),而導致這些蛋白的遷移,這會警示免疫系統(tǒng)的危險信號,而促使產(chǎn)生抗體來修復受損組織[5]。還有一些假說認為,腫瘤抗原和外來抗原相似,而被免疫系統(tǒng)誤認為是異己,或者胞內(nèi)蛋白錯誤地定位到腫瘤細胞表面,激發(fā)免疫反應等[6]。針對不同的腫瘤或者不同的發(fā)展階段,腫瘤自身抗體的產(chǎn)生也不盡相同,還有待進一步研究發(fā)現(xiàn)。
2檢測自身抗體的手段
2.1血清學篩選互補DNA表達文庫技術(shù)(serological analysis of recombinant expression libraries,SEREX)隨著蛋白組學和基因組學的日益發(fā)展,檢測抗體以及被這些抗體所識別的抗原的技術(shù)手段正日趨成熟,比如:昔日人們常用腫瘤組織或腫瘤細胞系信使RNA來構(gòu)建供免疫篩選的互補DNA文庫,而如今SEREX技術(shù)利用患者的自體血清對重組的腫瘤互補DNA表達文庫進行免疫篩選,獲得陽性互補DNA表達克隆,通過測序確定腫瘤相關(guān)抗原[7]。SEREX的優(yōu)點是可以篩選到大量的腫瘤抗原,其不足是需要使用大量血清,且篩選效率不高,而且檢測不出存在翻譯后修飾的抗原。盡管如此,利用該技術(shù)已發(fā)現(xiàn)超過2000個自身抗原并公開發(fā)表,涉及的腫瘤類型包括肺癌、肝癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、腎癌、食管癌、直腸癌、甲狀腺癌,還有白血病和黑色素瘤等[8-10]。能夠產(chǎn)生免疫性的抗原類型有癌-睪丸抗原,如Kim等[11]發(fā)現(xiàn)的卵巢癌中的KP-OVA-52,Song等[12]發(fā)現(xiàn)的直腸癌中的F-box蛋白39,還有紐約食管鱗狀細胞癌抗原、滑膜肉瘤X斷點2和黑色素瘤抗原基因等,其中,紐約食管鱗狀細胞癌抗原被證明是免疫原性最強的腫瘤抗原之一[13];除此之外,抗原類型還包括突變抗原(如p53)、分化抗原(如性別決定區(qū)域Y基因 2以及癌胚抗原)。近年來,為了克服SEREX的不足,研究者將SEREX與噬菌體展示技術(shù)結(jié)合起來,明顯提高了篩選的效率[8],但仍然檢測不出翻譯后修飾的抗原。
2.2蛋白微陣列技術(shù)蛋白微陣列技術(shù)是一種高通量的、有效的篩選腫瘤抗體的方法。它將腫瘤細胞裂解物中的天然蛋白、重組蛋白或合成的多肽結(jié)合到芯片上,然后與患者血清孵育,用標記的生物分子或質(zhì)譜方法檢測與芯片上的探針進行反應的蛋白。而目前Luminex xMap懸浮液相芯片技術(shù)在檢測腫瘤標志物方面發(fā)揮著更加獨特的作用。它有機地整合了有色微球、激光技術(shù)、最新的數(shù)字信號處理和計算機技術(shù),被譽為真正的臨床型生物芯片。Jia等[14]應用該技術(shù)檢測了肺癌患者血清中14個腫瘤相關(guān)抗原的抗體,并首次將Luminex xMap液相芯片技術(shù)和HaloTag融合蛋白標簽技術(shù)聯(lián)合使用;結(jié)果發(fā)現(xiàn),抗p53抗體可以在15%的肺癌患者中檢測到,泛素1的受試者工作特征曲線下面積超過0.7,Livin-1抗體在51.3%的肺癌患者中檢測到;47%的肺癌患者抗過氧化物氧化還原酶抗體陽性,還有抗紐約食管鱗狀細胞癌抗原、凋亡信號分子以及p62的抗體分別為20%、19.5%和18.8%;這7個抗體聯(lián)合檢測準確度可以超過80%。
2.3酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)該技術(shù)是所有技術(shù)中最方便、快捷的檢測腫瘤抗體的方法,雖然它檢測的抗體數(shù)量有限,且大多數(shù)是探索驗證性的研究,但是該技術(shù)還是研究者最常用的技術(shù)之一。Werner等[15]整理了39篇有關(guān)胃癌自身抗體的文獻發(fā)現(xiàn),最常用的檢測方法就是酶聯(lián)免疫吸附試驗。該技術(shù)可與其他技術(shù)聯(lián)合應用。
3自身抗體與腫瘤
目前,關(guān)于腫瘤自身抗體的研究已越來越多,只要在PubMed上搜索“自身抗體與腫瘤”便可發(fā)現(xiàn)。人們發(fā)現(xiàn)能夠誘導產(chǎn)生自身抗體的蛋白類型非常多,人類表皮生長因子受體2、神經(jīng)抗原、分化抗原(如絡氨酸酶)、癌抗原、睪丸抗原、抗凋亡蛋白(如凋亡抑制基因Survivin)和晶體狀上皮源性生長因子等,其中,p53是研究最廣泛的腫瘤相關(guān)抗原之一,p53自身抗體自1982年第1次被報道以來,已有許多研究證實和延伸這一發(fā)現(xiàn)[16]。研究表明,肺癌中的p53突變基因包括錯義、終止密碼子突變和移碼突變,但只有p53的移碼突變才會導致自身抗體的產(chǎn)生[17]。而且,Hafner等[18]研究發(fā)現(xiàn),抗p53抗體在監(jiān)測上皮性卵巢癌治療后有無殘留時比糖類抗原125敏感性更高。胰島素樣生長因子Ⅱ信使RNA結(jié)合蛋白家族包括金屬β內(nèi)酰胺酶、胰島素樣生長因子Ⅱ信使RNA結(jié)合蛋白(insulin-like growth factor-Ⅱ mRNA binding protein,IMP)1、p62/IMP2和koc/IMP3等,也是研究較多的自身抗體。它們屬于癌胚蛋白,與RNA的定位、穩(wěn)定和翻譯有關(guān),是胚胎生長的關(guān)鍵蛋白,會在出生之后逐漸消失,但會在腫瘤的轉(zhuǎn)化過程中重新出現(xiàn);而且,p62/IMP2是用互補DNA表達文庫免疫熒光法在肝癌患者中篩選出的腫瘤相關(guān)抗原[19]。Himoto等[20]研究發(fā)現(xiàn),IMP1、IMP3和p53抗體可以鑒別出血清甲胎蛋白陰性的肝癌患者。Lin等[21]發(fā)現(xiàn),在卵巢癌患者中,IMP1的抗體占26.5%(9/34),p62/IMP2抗體占29.4%(10/34),比正常對照組高。Minami等[22]用蛋白組學分析確認膀胱癌患者血清中的鈣網(wǎng)蛋白抗體和基質(zhì)金屬蛋白酶2抗體的免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)G水平要顯著高于正常對照組(P<0.05),而且,低分化膀胱癌中血清中的基質(zhì)金屬蛋白酶2抗體的IgG水平比高分化膀胱癌中的要高(P<0.05);經(jīng)過多因素分析得出,基質(zhì)金屬蛋白酶2抗體的IgG水平能夠成為膀胱癌生存率的一個獨立的預測因子,而鈣網(wǎng)蛋白抗體和基質(zhì)金屬蛋白酶2抗體的IgG水平都有望成為膀胱癌的新的血清標志物。另外,Jin等[23]研究發(fā)現(xiàn),抗p16 IgG抗體水平在食管鱗狀細胞癌中顯著高于正常對照組(P<0.01)。Raiter等[24]發(fā)現(xiàn),葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78在多種腫瘤細胞表面過量表達,而在結(jié)腸癌患者血清中,抗葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78抗體的存在與預后差有關(guān)。目前,更多的研究開始關(guān)注多抗體聯(lián)合檢測,其敏感性和特異性較高。Evans等[25]在研究了200例乳腺癌患者和200例年齡匹配的健康對照組的血清抗體后發(fā)現(xiàn),最佳的抗體組合(抗血管生成素樣蛋白4 、分泌蛋白、半乳糖凝集素1、跨膜糖蛋白、膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子家族受體、顆粒蛋白前體和富亮氨酸重復超家族抗體)可很好地鑒別乳腺癌患者與正常對照組。Zhou等[26]用酶聯(lián)免疫吸附法研究了腫瘤相關(guān)抗原p53、Koc、p62、C-myc、IMP1、Survivn、p16和Cyclin B1的抗體在賁門癌中的表達,發(fā)現(xiàn)賁門癌患者血清中p53、p62、IMP1、Survivn、p16和Cyclin B1抗體遠遠高于正常組(P<0.05),而p53、Koc、p62、C-myc、IMP1、Survivn、p16抗體的聯(lián)合檢測診斷賁門癌的靈敏度和特異度分別為64%和87%。
4小結(jié)
目前,抗腫瘤相關(guān)抗原抗體的研究還尚在探索階段,就單個抗體來說,特異性都非常高,如果是多抗體聯(lián)合檢測,則敏感性和特異性較高。但如何選擇最佳的抗體組合還有待于繼續(xù)研究。由于自身抗體的高特異性,或許它們也可與腫瘤相關(guān)抗原共同檢測,以彌補腫瘤抗原特異性不夠高的不足。雖然抗腫瘤相關(guān)抗原抗體應用至臨床還需要更多的實驗支持,但是它仍是非常有前景、有研究價值的血清腫瘤標志物之一。
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繼發(fā)癥繼發(fā)癥(Secondary disease)也稱續(xù)發(fā)癥,是指與原發(fā)病有明確的因果關(guān)系。在原發(fā)病的發(fā)生、發(fā)展過程中,由于機體的統(tǒng)一性、臟器間的相關(guān)性、病情擴展、免疫復合物-變態(tài)反應以及內(nèi)環(huán)境失衡而累及其他臟器,必將發(fā)生密切的因果關(guān)系。例如:慢性支氣管炎-阻塞性肺氣腫-肺心病。又,繼發(fā)癥除原發(fā)病可出現(xiàn),其他兼癥也能發(fā)生。
————劉桂蕊
Research Progress of Tumor AutoantibodiesCHENGWen-ting1,FUYi2. (1.DepartmentofClinicalLaboratory,GaochunDistrictPeople′sHospital,Nanjing211300,China; 2.DepartmentofMolecularBiology,SuzhouUniversityMedicalSchool,Suzhou215123,China)
Abstract:As the incidence of cancer is presenting an upward trend,people are paying more and more attention to early screen for cancers,but the tumor markers used in the clinical,such as carcino-embryonic antigen,alpha fetoprotein,carbohydrate antigen-199, don′t have sufficient specificity and sensitivity.Now,there has been a growing interest in tumor autoantibodies against tumor antigens due to immunosurveilance because of their high specificity,earlier occurrence time and convenient testing method.
Key words:Tumor; Autoantibodies; Serum makers
收稿日期:2014-11-17修回日期:2015-03-21編輯:鄭雪
doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2015.22.024
中圖分類號:R392.7
文獻標識碼:A
文章編號:1006-2084(2015)22-4095-03