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膠質(zhì)瘤預(yù)后相關(guān)分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展

2016-01-25 07:10張洪欣馬瑞敏張國軍康熙雄
中國醫(yī)藥生物技術(shù) 2016年1期
關(guān)鍵詞:生存期甲基化膠質(zhì)瘤

張洪欣,馬瑞敏,張國軍,康熙雄

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膠質(zhì)瘤預(yù)后相關(guān)分子標(biāo)志物的研究進(jìn)展

張洪欣,馬瑞敏,張國軍,康熙雄

作者單位:100050 北京,首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院/北京市免疫試劑臨床工程技術(shù)研究中心

神經(jīng)膠質(zhì)瘤,是原發(fā)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一類最常見的腫瘤。盡管在過去的幾十年中,神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療已有很大進(jìn)展,但是大多數(shù)患者的臨床結(jié)局仍然很差,尤其是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM),中位生存期只有 14.6 個月,經(jīng)過及時、有效的治療,只有 5% ~ 10% 的患者生存期可以達(dá)到兩年[1]。

近年來,手術(shù)聯(lián)合放療和替硝唑胺化療已經(jīng)成為膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療方案[2],但是即使接受相同的治療,患者的生存期也明顯不同。生存期受很多因素影響,包括治療策略、患者的身體狀態(tài)、腫瘤的特征等。和這些因素相關(guān)的標(biāo)志物往往是膠質(zhì)瘤患者預(yù)后評價的關(guān)鍵,針對相關(guān)標(biāo)志物的靶向治療將成為未來膠質(zhì)瘤治療方面的重大突破,并對患者的生存期和生活質(zhì)量產(chǎn)生重大影響,現(xiàn)就其在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)對預(yù)后的影響作一綜述。

1 受體酪氨酸激酶及 ppENK、MGMT 啟動子甲基化

1.1EphA2 及 ephrinA1

受體酪氨酸激酶(RTKs)作為跨膜細(xì)胞表面受體超家族,可通過調(diào)節(jié)第二信使的產(chǎn)生和基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)控細(xì)胞增殖和存活。肝細(xì)胞性促紅細(xì)胞生成素(Eph)作為 RTKs 中最大的一個亞群,包括至少 16 個成員,調(diào)節(jié)細(xì)胞間相互作用、細(xì)胞遷移、中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、腫瘤血管生成等過程。由于結(jié)構(gòu)和配體選擇的不同,分為 A 和 B 亞型。EphA2 是EphA 的主要成員,epha 基因最早由 HeLa cDNA 文庫克隆而成,定位于染色體 1p36.1[3],有研究證實,EphA2 在成年上皮細(xì)胞中低度表達(dá),負(fù)責(zé)調(diào)控細(xì)胞增殖和遷移。相比之下,EphA2 在上皮起源的惡性腫瘤高度表達(dá),可能參與腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和凋亡。EphrinA1 作為 EphA2 的主要配體,可能通過調(diào)控 EphA2 的表達(dá)誘導(dǎo)腫瘤惡性表型改變。有研究發(fā)現(xiàn),Eph 受體/ephrin(配體)系統(tǒng)的下調(diào)與腫瘤的形成、生長、轉(zhuǎn)移以及血管的生成密切相關(guān)[4]。值得注意的是,EphA2 受體在許多上皮惡性腫瘤和 hGBMs 中過度表達(dá)[5]。

Liu 等[6]提出 EphrinA1 的表達(dá)可能通過降低 EphA2的表達(dá)和下調(diào) FAK 而削弱人腦膠質(zhì)瘤 U251 細(xì)胞的增殖、遷移、黏附、生長。雖然許多研究表明在許多腫瘤中EphA2 高表達(dá),而 EphrinA1 低表達(dá),提示 EphA2 是EphrinA1 的負(fù)調(diào)節(jié)劑,但證據(jù)尚不足[7]。Li 等[8]的研究發(fā)現(xiàn),在 GBM 細(xì)胞中 EphA2 的敲除會抑制 EphrinA1 的表達(dá)。

最近的研究已經(jīng)證實 hGBM 細(xì)胞亞群的存在,它具有干細(xì)胞特性和腫瘤的形成及蔓延能力,被稱為腫瘤蔓延細(xì)胞(TPCs)[9]。Binda 等[10]對 12 個 hGBM 樣本進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn) EphA2 表達(dá)相對于其他 EphA 和 EphB 受體明顯升高,實時 PCR 顯示,EphA2 mRNA 水平在 hGBM 中相比于正常人腦組織明顯增高,證明了在 hGBM 中,TPCs 過度表達(dá) EphA2,用于支持其未分化狀態(tài),維持其自我更新的致瘤性,EphA2 促進(jìn) TPCs 的干細(xì)胞潛力和腫瘤傳播能力。持續(xù)的顱內(nèi) EphrinA1-Fc 的輸注以及 siRNA 介導(dǎo)的EphA2 的敲除都會導(dǎo)致 TPCs 自我更新的喪失和誘導(dǎo)分化?;谝陨涎芯?,在惡性膠質(zhì)瘤中 EphA2 和 EphrinA1表達(dá)之間存在雙向調(diào)制,因此可將 EphA2 和 EphrinA1 共同用于評估膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后。

1.2ppENK 啟動子的甲基化

前腦啡肽原(preproenkephalin,ppENK)位于染色體8q23-24,其編碼的 met-enkephalin 是一種阿片樣生長因子的前體,又是一種抑制因子,能夠抑制腫瘤生長、細(xì)胞更新、生長發(fā)育、傷口愈合和血管生成。其產(chǎn)物阿片類生長因子通過與阿片類生長因子受體結(jié)合發(fā)揮作用,能夠在體內(nèi)和體外條件下抑制腫瘤生長[11-12]。目前主要在胰腺腺癌、胰管內(nèi)乳頭狀黏液瘤和胰腺導(dǎo)管上皮腫瘤中發(fā)現(xiàn)了 ppENK 的甲基化失活[13]。

采用巢式聚合酶鏈反應(yīng)(nPCR)和亞硫酸氫鹽修飾后測序法(BSP)檢測膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中 ppENK 基因啟動子區(qū) CpG 島的甲基化狀態(tài),結(jié)果表明,ppENK 基因啟動子區(qū) CpG 島的異常甲基化在膠質(zhì)瘤組織中具有腫瘤特異性,與膠質(zhì)瘤病理分級有關(guān),是膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的中晚期事件。目前已經(jīng)有研究發(fā)現(xiàn) p16、hMLH1、SLCSA8 等相關(guān)基因啟動子區(qū)域 CpG 島的異常甲基化與腦膠質(zhì)瘤病理分級密切相關(guān),其甲基化率隨著腦膠質(zhì)瘤惡性程度增加而增高,ppENK 甲基化率在不同級別腦膠質(zhì)瘤中同樣存在這一變化趨勢,ppENK 基因啟動子區(qū)域 CpG 島的甲基化有可能成為腦膠質(zhì)瘤評價惡性程度和預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)記[14]。

1.3MGMT 啟動子甲基化

烷化劑作為一種常見的化療藥,主要通過給腫瘤細(xì)胞DNA 加入毒性的加合物,導(dǎo)致 DNA 交聯(lián),DNA 不能復(fù)制,致使腫瘤細(xì)胞死亡,膠質(zhì)瘤的分子標(biāo)記物 DNA 修復(fù)蛋白 O6-甲基鳥嘌呤-DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶(MGMT)是研究廣泛的化學(xué)耐藥的機(jī)制之一。MGMT 基因啟動子甲基化是近年研究較多的膠質(zhì)瘤相關(guān)分子標(biāo)記物,除了對烷化劑化療敏感性的預(yù)測價值外,它們在膠質(zhì)瘤中的預(yù)后價值已經(jīng)得到肯定。具體作用機(jī)制如下:以直接損傷逆轉(zhuǎn)路徑,只需一步反應(yīng)就能將 O6-AG 上的烷化基團(tuán)共價轉(zhuǎn)移到自身的半胱氨酸活性位點上,使 DNA 上損傷的鳥嘌呤復(fù)原,甲基化的MGMT 蛋白失去活性,隨后從 DNA 上釋放下來,通過泛素化路徑降解,而不能重新脫甲基化以恢復(fù)活性[15]。

MGMT 基因啟動子甲基化可以直接影響 MGMT 蛋白的表達(dá),MGMT 啟動子甲基化多發(fā)生于基因啟動子的CpG 島,也是 MGMT 基因最常見的改變。MGMT 啟動子甲基化已經(jīng)在很多惡性腫瘤中發(fā)生,如肺癌、食管癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、宮頸癌[16]等。在既往的腦膠質(zhì)瘤研究中發(fā)現(xiàn),膠質(zhì)瘤患者的 MGMT 基因啟動子甲基化程度越高,患者的化療效果越差,患者的生存時間也越短,說明 MGMT 對于膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后和生存期有明顯的預(yù)測作用。

1.4端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶基因啟動子突變

端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(TERE)基因位于染色體 5p15.33,長 40 kb,啟動子區(qū)長 11.2 kb,起始點上游是轉(zhuǎn)錄核心區(qū)域,啟動子突變后形成特殊序列,含有 ETS 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子結(jié)合位點,促使 TERT 表達(dá)的上調(diào),激活端粒酶,維持端粒長度、結(jié)構(gòu),保護(hù)染色體的完整性,實現(xiàn)腫瘤的不斷增殖。

Killela 等[17]發(fā)現(xiàn)該突變主要發(fā)生在原發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤中。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),突變位點在C228T 和 C250T,該位點不存在核苷酸多態(tài)現(xiàn)象。何潔等[18]通過研究發(fā)現(xiàn),突變型患者的術(shù)后生存時間明顯短于野生型,在低級別組和高級別組中均與不良預(yù)后相關(guān),表明對TRET 啟動子突變進(jìn)行及時干預(yù)對于患者臨床轉(zhuǎn)歸及預(yù)后的重要性。

1.5異檸檬酸脫氫酶突變

異檸檬酸脫氫酶(IDH)有三種同工酶,IDH1和 IDH2被證明與腫瘤相關(guān),研究較為成熟的是 IDH1。IDH1 位于2q33.3,全長 18 841 bp,基因突變主要發(fā)生于外顯子 4 上第 132 個氨基酸位點[19],該處為 IDH1 的活性位點,突變導(dǎo)致其活性的降低,降低代謝產(chǎn)物,從而抑制腫瘤細(xì)胞的大量增殖。

研究發(fā)現(xiàn),IDH 基因突變主要發(fā)生于高級別膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中[20]。IDH1 基因突變是膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的關(guān)鍵因素,突變型患者較野生型對化療藥物更敏感,患者的生存期明顯延長。

1.61p/19q 共缺失

1 號染色體短臂(1p)和 19 號染色體長臂(19q)共缺失是少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤的分子指標(biāo),有研究發(fā)現(xiàn) 1p/19q 缺失的少突膠質(zhì)細(xì)胞對化療敏感且中位生存期較未缺失者明顯延長。

孫浩和李衛(wèi)[21]通過熒光雜交檢測 1p/19q 缺失情況,同時通過免疫組化檢測 Ki-67(一種細(xì)胞增殖核抗原,定位于10 號染色體)的表達(dá),發(fā)現(xiàn)兩者顯著相關(guān),在Ki-67 高表達(dá)的細(xì)胞中,很少發(fā)生 1p/19q 的共缺失,兩者可以共同檢測指導(dǎo)患者的不良預(yù)后。

Eckel-Passow 等[22]根據(jù) TERT 啟動子突變、IDH 突變、1p/19q共缺失三項指標(biāo)將膠質(zhì)瘤患者分為 5 組進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)單純 TERT 突變患者的生存期明顯短于其他患者,三重陰性組的患者總體生存期明顯短于 TERT 和 IDH 雙重突變組或三重陽性組,在 IV 級膠質(zhì)瘤中,單因素分析顯示三項指標(biāo)不同組合與總體生存期相關(guān),但是多因素分析未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立相關(guān)性,從而證明分子病理指標(biāo)在對臨床預(yù)后判斷的重要性。

2 新近發(fā)現(xiàn)的臨床更易檢測的分子標(biāo)記物

2.1血清白蛋白

血清白蛋白由肝臟合成,是血清中主要的蛋白質(zhì)成分,在維持血漿膠體滲透壓、物質(zhì)代謝、營養(yǎng)等方面發(fā)揮重要作用。作為患者營養(yǎng)狀況指標(biāo)之一,術(shù)前血清白蛋白水平與膠質(zhì)瘤患者的生存期相關(guān),患者的白蛋白水平偏高,往往能耐受放、化療等標(biāo)準(zhǔn)輔助治療方案,不會發(fā)生低蛋白血癥,總的生存期延長。盡管白蛋白與前蛋白、總蛋白水平和淋巴細(xì)胞計數(shù)相關(guān),并協(xié)同反映患者的營養(yǎng)狀況,但多因素分析發(fā)現(xiàn),血清白蛋白對于患者的預(yù)后評價更有幫助,考慮與其參與炎癥反應(yīng)相關(guān)。之前有研究表明,胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白-2(IGFBP-2)與膠質(zhì)瘤患者的生存期呈負(fù)相關(guān)[23],具體機(jī)制是由于血腦屏障破壞,外源性 IGFBP-2 在腦內(nèi)高濃度聚集,通過整合素 β1-ERK 途徑刺激膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖、侵襲和對替硝唑胺的耐受[24]。最新研究發(fā)現(xiàn),在許多病理生理過程中,低血白蛋白與高 IGFBP-2 明顯相關(guān)[25],高IGFBP-2 加速 IL-6(通常增加分解代謝,抑制肝臟合成)的生成,使患者的營養(yǎng)狀況變差。因此,白蛋白、IGFBP-2、IL-6 之間的相互作用明顯影響患者的臨床結(jié)局,從而導(dǎo)致患者的預(yù)后不良。

2.2上皮水解素

上皮水解素(MMP-28)是最新發(fā)現(xiàn)的基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)成員,克隆自人的角化上皮和睪丸的 cDNA 文庫[26],在正常組織如睪丸、肺、心臟和胃腸道中表達(dá),但相應(yīng)組織中的具體細(xì)胞尚不明確[27]。有研究表明,它能誘導(dǎo) TGF-β 參與的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和細(xì)胞侵襲過程[28],而細(xì)胞內(nèi)外研究證實,TGF-β 介導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化參與惡性膠質(zhì)瘤 GBM 的進(jìn)展[29],因此,MMP-28 可能參與膠質(zhì)瘤的進(jìn)展。Wang 等[30]采用免疫組化染色技術(shù)測定不同組織中MMP-28 蛋白的表達(dá),膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)明顯高于正常組織,推測 MMP-28 具有致瘤作用。采用單、多變量分析發(fā)現(xiàn),MMP-28 的表達(dá)是膠質(zhì)瘤患者總生存期的獨(dú)立危險因素,與患者的年齡、KPS 評分、切除范圍、MGMT 啟動子甲基化、IDH1/2 突變共同參與惡性膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后評價和臨床結(jié)局。

2.3組蛋白脫乙?;割?/p>

染色體不穩(wěn)定性(CIN)是癌癥的特點,與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。作為基因組不穩(wěn)定的一個主要形式,CIN 在腫瘤形成的早期階段起關(guān)鍵作用,當(dāng)各種形式復(fù)合存在時,會導(dǎo)致正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為癌細(xì)胞[31]。CIN 各種形式在癌癥中已有發(fā)現(xiàn),包括突變、雜合性的缺失、拷貝數(shù)量的改變等。CIN 可影響化療的敏感性,從而影響患者的預(yù)后[32]。

組蛋白脫乙?;割悾℉DACs)調(diào)控染色體結(jié)構(gòu),與癌癥細(xì)胞中染色體完整性的丟失相關(guān)。HDACs 是組蛋白乙?;闹饕{(diào)控者,有研究表明,CIN 和組蛋白乙?;g明顯相關(guān),組蛋白乙?;暮诵氖?HDACs,它通過靶向組蛋白和非組蛋白,來維持基因組的完整性,由此調(diào)控DNA 的修復(fù)機(jī)制[27]。18 組人類 HDACs 被劃分為四類,作為 II 型 HDACs 之一,HDAC4 和許多疾病過程密切相關(guān),包括癌癥、白血病、糖尿病、感染和心臟病,它在腦中也高度表達(dá),參與腦部各種功能,包括學(xué)習(xí)和記憶、行為、神經(jīng)元的長久存活等[33]。

一些研究已經(jīng)證實 HDAC4 在癌細(xì)胞中的各種角色。在軟骨肉瘤中,HDAC4 表達(dá)水平的下降會導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長因子表達(dá)的上調(diào),從而刺激血管的生成[34]。在前列腺癌細(xì)胞中,HDAC4 的下調(diào)和高水平雄激素受體(促進(jìn)細(xì)胞增殖)的表達(dá)相關(guān)[35]。Cheng 等[36]選取 529 例膠質(zhì)瘤患者分組進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn) HDAC4 的表達(dá)在不同級別膠質(zhì)瘤中表達(dá)不同,級別越高,表達(dá)越低。同樣級別越高,CIN 的評分越高。通過進(jìn)行基因集富集分析(GSEA)發(fā)現(xiàn),HDAC4的表達(dá)在功能上與染色體結(jié)構(gòu)的維持密切相關(guān)。綜合提示CIN 通過 HDAC4 反映基因表達(dá)與膠質(zhì)瘤的密切關(guān)系。根據(jù) HDAC4 表達(dá)水平進(jìn)行分組,生存分析顯示 HDAC4 的過度表達(dá)意味著總生存期的延長和疾病進(jìn)展的延遲。

幾項研究已經(jīng)表明,MGMT 啟動子甲基化所致MGMT 的缺失可提高烷化劑的敏感度,但是一些膠質(zhì)瘤患者 MGMT 啟動子甲基化仍然表現(xiàn)對這些藥物的耐受性,因此,評估基因組完整性聯(lián)合 MGMT 啟動子甲基化可以對耐藥機(jī)制有更深的理解。MGMT 啟動子甲基化的 GBM 患者接受放化療聯(lián)合分析顯示 CIN 評分低,患者的生存期延長,而 CIN 評分高的組分患者的臨床結(jié)局往往較差。這些結(jié)果表明,MGMT 啟動子甲基化導(dǎo)致的對化療的敏感性依賴于穩(wěn)定基因組的存在,根據(jù)基因的不穩(wěn)定程度可將MGMT 啟動子甲基化的患者進(jìn)行明確分級。基于上述HDAC4 表達(dá)與 CIN 之間的緊密相關(guān),MGMT 啟動子甲基化聯(lián)合 HDACA 的表達(dá)用于評估患者的臨床結(jié)局。有趣的是,對于高度惡性的 GBM,MGMT 啟動子甲基化、HDAC4 高表達(dá)(暗示低級別 CIN)聯(lián)合放療能最大程度地受益。因此,綜合兩者可以確保患者預(yù)后良好以及獲得最有效的治療效果[37]。

2.4Smad4

Smad 蛋白參與轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)超家族信號從細(xì)胞表面到細(xì)胞核的轉(zhuǎn)移。Smad4 是 Smad 蛋白家族中第二類通用調(diào)節(jié) Smad,它最初在胰腺導(dǎo)管腺癌中發(fā)現(xiàn)作為腫瘤抑制基因定位于 18q21.1 染色體上,是 TGF-β-Smad信號通路的主要調(diào)解者,抑制上皮細(xì)胞的增殖[38]。細(xì)胞內(nèi)外研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),定位于 18q21 染色體的 Smad4 基因的突變在腫瘤生成和胰腺癌、前列腺癌、大腸癌等實體瘤的進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。

Zurawel 等[39]在神經(jīng)膠質(zhì)瘤 DNA 樣本中進(jìn)行調(diào)查,在髓質(zhì)母細(xì)胞瘤中沒有發(fā)現(xiàn) Smad4 基因的突變。Yang 等[40]通過將重組腺病毒編碼 Smad4 基因轉(zhuǎn)入 U251 細(xì)胞株上,采用蛋白質(zhì)印跡技術(shù)監(jiān)測細(xì)胞的增殖及凋亡情況,結(jié)果顯示,Smad4 基因的過度表達(dá)增加 G0/G1 期細(xì)胞的比例,并能下調(diào)細(xì)胞周期蛋白 D1 和上調(diào) P27 的表達(dá),將細(xì)胞周期阻滯在 G1 期,抑制細(xì)胞增殖。另外,Smad4 的過度表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的凋亡,總之,Smad4 基因在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中具有抑制增殖的能力,可以作為未來膠質(zhì)瘤治療的一個新的靶點,明確改善患者的預(yù)后和增加患者的生存期。

3 microRNA 中與膠質(zhì)瘤預(yù)后相關(guān)標(biāo)志物

3.1miR-210

miR-210 的莖環(huán)結(jié)構(gòu)序列位于由 11p15.5 染色體上AK123483基因轉(zhuǎn)錄生成的非編碼 RNA 的內(nèi)含子內(nèi),隨著miRNA 研究的不斷進(jìn)展,miR-210 是目前一致公認(rèn)的在乏氧的正常或腫瘤細(xì)胞中表達(dá)變化最顯著的 miRNA,在生理狀態(tài)下及惡性腫瘤環(huán)境中對乏氧細(xì)胞的增殖、凋亡、血管生成、DNA 損傷修復(fù)和能量代謝起重要作用[41]。miR-210 在腫瘤中的表達(dá)通常是升高的,例如黑色素瘤、腎透明細(xì)胞癌、胰腺癌[42]和乳腺癌[43]。Lai 等[44]通過采用實時定量 PCR 等技術(shù)證實膠質(zhì)瘤腫瘤微環(huán)境的主要特點是缺氧,乏氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)是低氧誘導(dǎo)結(jié)合蛋白,是由 1 個對氧分壓敏感的 α 亞基(HIF-1α)和一個組成性的 β 亞基(HIF-1β)構(gòu)成的異二聚體,可調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程相關(guān)基因的表達(dá)。HIF-1發(fā)揮作用主要由 HIF-1α 亞基的表達(dá)和活性決定的,miR-210 受 HIF-1α 的調(diào)控,HIF-1α 在接近 miR-210 啟動子處直接與轉(zhuǎn)錄起始點上游大約 40 bp 的乏氧反應(yīng)元件(hypoxia responsive element,HRE)結(jié)合。作為 HIF-1α 靶基因的 miR-210 能夠提高間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)在缺血、缺氧和再氧合預(yù)處理時的生存能力。缺氧是抑制干細(xì)胞分化的重要環(huán)境因子,miR-210 在細(xì)胞缺氧條件下可通過抑制誘導(dǎo)性多能性干細(xì)胞(iPS)死亡來加強(qiáng)體細(xì)胞基因重排。鑒于 miR-210 的表達(dá)與乏氧的密切關(guān)系,血液循環(huán)中miR-210 水平有可能成為膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后指標(biāo)。另外,在膠質(zhì)瘤中,miR-210 的過度表達(dá)與低功能狀態(tài)(KPS)評分、高病理級別,無疾病進(jìn)展時間(PFS)和總生存期(OS)縮短相一致,適于術(shù)后預(yù)后的分析評價。

3.2miR-200b

miR-200b 定位于染色體 1p36,可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子 Zeb-1 和Ets-1,以及 Suz12(一種轉(zhuǎn)錄抑制因子復(fù)合物的亞基)。最近的研究表明,miR-200b 在大部分癌癥中起抑制作用,如胃癌、胰腺癌、大腸癌、乳腺癌和子宮內(nèi)膜癌等[45]。miR-200b 可調(diào)控上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、化療敏感性和細(xì)胞的增殖。有研究表明,miR-200b 的下調(diào)伴隨著 EMT 的誘導(dǎo)者Zeb-1 和 Zeb-2 的上調(diào),與癌細(xì)胞的間質(zhì)和藥物抵抗表型高度相關(guān)[46]。在膠質(zhì)瘤中,miR-200b 靶向 CREB1 基因,抑制體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的生長。

Men 等[47]采用實時定量 PCR 對膠質(zhì)瘤患者和正常組織 miR-200b 的表達(dá)進(jìn)行檢測,顯示膠質(zhì)瘤組織中miR-200b的表達(dá)較正常組織下調(diào),而且下調(diào)的程度依賴于膠質(zhì)瘤的病理級別,級別越高、KPS 評分越低,miR-200b 的表達(dá)越低。生存分析顯示,miR-200b 的異常表達(dá)與低級別的膠質(zhì)瘤(I 級和 II 級)患者的預(yù)后無明顯相關(guān),可能與低級別的膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)率和死亡率較低有關(guān),因此在高級別膠質(zhì)瘤(III 級和 IV 級)中評價 miR-200b 的預(yù)后價值更有意義。更重要的是,當(dāng)依據(jù) miR-200b 對惡性膠質(zhì)瘤進(jìn)行分層時,miR-200b 表達(dá)低的患者的無進(jìn)展生存期和總生存期明顯縮短,提示 miR-200b 是監(jiān)測膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的獨(dú)立因素。

3.3miR-33a

miR-33a 基因位于甾醇調(diào)控元件結(jié)合蛋白(SREBP)基因的內(nèi)含子區(qū),具有調(diào)控膽固醇及脂肪酸代謝作用。Cirera-Salinas 等[48]的研究發(fā)現(xiàn),過表達(dá) miR-33a 可抑制CDK6 和 cyclinDl mRNA 的表達(dá),抑制細(xì)胞增殖。使細(xì)胞周期抑制在 G1 期。Fuster 和Andrés[49]報道 miR-33 可結(jié)合 P53 mRNA 的 3'UTR 區(qū),抑制 P53 基因表達(dá),在造血干細(xì)胞中可觀察到細(xì)胞高表達(dá) miR-33,抑制P53水平,并影響造血干細(xì)胞的自我更新能力。

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤是惡性程度最高的原發(fā)性腦腫瘤,大多數(shù)生存期不到一年,其組織內(nèi)表現(xiàn)明顯的異質(zhì)性,包含一個細(xì)胞亞群即腫瘤起始細(xì)胞(TIC)又稱癌癥干細(xì)胞或膠質(zhì)瘤起始細(xì)胞(GICs)[50],具有明顯的致瘤作用,能自我更新,能誘導(dǎo) CD133、轉(zhuǎn)錄因子巢蛋白和少突膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子-2(OLIG2)的表達(dá),能分化為多種譜系,如神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞[51]。有研究證實,GICs 能抗放、化療,從而介導(dǎo)膠質(zhì)瘤的不斷復(fù)發(fā)[52-53]。

Wang 等[54]證實了 miR-33a 在膠質(zhì)瘤中對腫瘤干細(xì)胞的作用,即促進(jìn)干細(xì)胞的增殖和自我更新,具體機(jī)制如下:CD133 是公認(rèn)的腦腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物,在高級別星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤的大量肥胖細(xì)胞中陽性表達(dá)顯著,而含肥胖細(xì)胞成分的膠質(zhì)瘤預(yù)后不良。GICs 具有干細(xì)胞特性,CD133 陽性表達(dá),miR-33a 維持 GICs 的生長和自我更新。miR-33a 的過度表達(dá)促進(jìn) CD133 陰性的非膠質(zhì)瘤起始細(xì)胞(non-GICs)表現(xiàn)干細(xì)胞的特性,同時促進(jìn)神經(jīng)球的形成和干細(xì)胞標(biāo)志物(nestin、OLIG2、BMI1)表達(dá)的增加和顱內(nèi)腫瘤的形成。GICs 生物特性的維持需要 miR-33a,miR-33a 主要是通過調(diào)控 PKA 和 Notch 信號通路得以實現(xiàn)。

在 PKA 通路中,miR-33a 通過抑制它的直接靶點PDE8A 促進(jìn)CD133 陽性的 GICs 的自我更新,從而增強(qiáng)PKA 通路的活動。而在 Notch 信號通路中,在 CD133 陽性的 GICs 中,miR-33a 表達(dá)下降,miR-33a 通過抑制它的直接靶點 UVRAG 促進(jìn) CD133 陽性的 GICs 的自我更新。miR-33a 介導(dǎo)的信號通路對于膠質(zhì)瘤的進(jìn)展是至關(guān)重要的,靶向細(xì)胞信號網(wǎng)絡(luò)可以是未來 GBM 治療的趨勢,對于膠質(zhì)瘤的預(yù)后評估也具有重要的意義。

4 結(jié)語

隨著研究的不斷深入,膠質(zhì)瘤的診斷和治療不僅僅局限于傳統(tǒng)的學(xué)術(shù)指南,越來越多的研究傾向于基因和分子靶向治療,通過特異性作用于發(fā)病的特定階段,遏制疾病的進(jìn)展,從而延長患者壽命并提高患者生存質(zhì)量是膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的終極目標(biāo),然而膠質(zhì)瘤的惡性程度及患者發(fā)病的異質(zhì)性,決定了膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后不良。因此,尋找特異性的分子標(biāo)記物,采取特異及個體化的治療方案,成為未來膠質(zhì)瘤研究的主導(dǎo)方向,并對膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的改善具有顯著影響。

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收稿日期:2015-10-28

通信作者:康熙雄,Email:kangxx@vip.sina.com

基金項目:北京市自然科學(xué)基金(7154193)

DOI:10.3969/j.issn.1673-713X.2016.01.012

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