老年侵襲性垂體瘤分子水平研究進展

邊心超 程廣英 楊福偉 黃 璇 葛鵬飛 (吉林大學白求恩第一醫院神經外科，吉林 長春 300)

老年侵襲性垂體瘤為良性腫瘤，卻呈現惡性生物學行為，可以侵襲周圍的硬膜、骨質或侵入海綿竇、蝶竇等結構，瘤體侵入海綿竇內并超過頸內動脈床突上段和海綿竇段中線連線水平被認為是侵襲性診斷的較為明確的指標。侵襲性垂體腺瘤具有高增殖、高侵襲、易復發、臨床治愈率低、預后不佳的特點。老年人因早期內分泌癥狀不典型，就醫晚常被忽視，發現時多為大腺瘤，病理結果顯示大多為無功能腺瘤。迄今為止，侵襲性垂體瘤發病的機制仍處于研究中，近年來由于細胞生物學、分子生物學、免疫學、內分泌學、病理學的發展，對侵襲性垂體瘤的發病機制研究方面也取得了長足的進展。現普遍認為主要與以下一些因素有關。

1 侵襲性垂體瘤相關的原癌基因

1.1 垂體瘤轉化基因(PTTG)垂體瘤轉化基因(PTTG)是一種新型的原癌基因，位于5號染色體長臂5q33，已被證實與多種腫瘤的形成密切相關〔1〕，有研究證明PTTG高表達可促進侵襲性垂體瘤的發生〔2〕。其機制可能為:①PTTG是一種強有力的腫瘤轉化基因，可以通過多條途徑誘導腫瘤血管生成。國內外學者正致力于PTTG在人類腫瘤血管生成中的分子機制研究，并且隨著生化技術的發展，PTTG有可能成為抗癌藥物研究中又一新的基因，從而達到遏止其生長和復發的目的。②PTTG基因調控區突變導致對PTTG調控失常，使PTTG高表達，介導腫瘤細胞轉化。③PTTG可能通過反式激活作用激活原癌基因、生長因子等間接致癌。④PTTG蛋白可抑制姊妹染色單體分離，導致非整倍體的形成，進一步發展成為腫瘤。⑤PTTG過度表達可引起p53依賴性和p53非依賴性細胞凋亡，而在p53缺乏情況下，PTTG仍可導致細胞非整倍體形成，這種雙重作用可能正是PTTG誘導腫瘤形成的另一可能機制。⑥PTTG在無其他輔助癌基因的參與下即能引起細胞轉化。研究發現，表達PTTG的T3細胞能促進bFGF轉錄和分泌，bFGF具有促進有絲分裂、血管生成，調控激素分泌等功能，在多種腫瘤中呈高表達，推測PTTG可能通過FGF家族發揮作用〔3〕。

1.2 鼠肉瘤基因(ras)原癌基因ras編碼產物為21 ku的蛋白質p21，后者屬G蛋白，起信號傳遞作用。當p21與GTP結合時為活性狀態，可以傳遞信號;繼而發揮GTP酶作用，使GTP水解成GDP失活，不再傳遞信號。一旦p21發生突變(即12、13、61位密碼子突變)，導致蛋白質的性質改變，不能使GTP水解，從而使ras轉變為活性癌基因。這種突變在人類多種癌癥(15% ～20%)及內分泌腫瘤中均有發現，但在原發性垂體瘤中極為罕見。目前研究認為ras癌基因突變與侵襲性垂體瘤發病起重要作用〔4〕。目前認為，ras突變雖然在垂體瘤中并不多見，但可以為具有高度浸潤性的腫瘤提供標記物，在侵襲性垂體瘤的形成和生長方面有重要作用。

1.3 肝素結合分泌轉化基因(Hst基因)Hst位于染色體11q13，編碼產物為成纖維細胞生長因子-4(FGF-4)。正常僅表達于胚胎組織，在許多人類惡性腫瘤卻有表達。在體研究顯示皮下種植轉染了hst基因的鼠垂體細胞有侵襲特性;在侵襲性泌乳素腺瘤中hst的表達高于非侵襲性泌乳素腺瘤，且表達水平與瘤細胞的增殖指數正相關〔5〕。Hst基因可能通過其產物FGF-4促進侵襲性垂體瘤的侵襲生長。

1.4 PKC-α基因 蛋白激酶C(PKC)是細胞信號傳導中的重要激酶。有作者發現，在侵襲性垂體瘤中，PKC-α的cDNA上第908位堿基發生A-G突變，但隨即的報道否認了侵襲性垂體瘤中存在上述突變，值得進一步研究〔6〕。

1.5 c-myc基因 有學者發現，一些術后復發的侵襲性垂體腺瘤，其中c-myc，c-fos及mRNA的含量遠遠高于對照組;有學者指出，c-myc蛋白的表達與垂體瘤的侵襲性、復發性呈正相關，故認為c-myc蛋白的表達量可作為衡量垂體瘤侵襲性的重要指標〔5〕。

1.6 Bmi-1基因 人Bmi-1基因定位于10染色體短臂(10p13)，其cDNA全長為3203個堿基對，與小鼠有86%的同源性，編碼含326個氨基酸的蛋白，與小鼠Bmi-1蛋白有98%的同源性，分子量為44～46 KD。Bmi-1基因對胚胎發育過程中的形態形成以及出生前后的造血功能起重要作用，對于造血干細胞及神經干細胞的自我更新至關重要〔7，8〕。研究表明，Bmi-1與肝癌、非小細胞型肺癌、少突膠質細胞瘤及黑色素瘤等惡性腫瘤的生物學行為密切相關，可以判斷腫瘤的預后〔9～12〕。趙兵〔13〕等實驗發現侵襲性垂體腺瘤的Bmi-1基因mRNA表達水平高于非侵襲垂體(P=0.020)，Bmi-1蛋白在腺垂體中不表達，侵襲性垂體腺瘤的Bmi-1蛋白表達顯著高于非侵襲性垂體腺瘤(P＜0.001)，Bmi-1蛋白表達水平與患者年齡、性別、內分泌類型及腫瘤大小無關(P＞0.05)，而與預后相關(P=0.007)。研究結果表明，Bmi-1基因參與垂體腺瘤的形成，而且與腫瘤侵襲行為有關，Bmi-1蛋白表達水平與垂體腺瘤預后相關，為治療侵襲性垂體腺瘤開辟了新的途徑，并且Bmi-1蛋白有可能成為侵襲性垂體腺瘤的新型生物學標志物。

2 侵襲性垂體瘤相關抑癌基因

2.1 p53基因 p53抑癌基因突變在人類腫瘤中最常見，被認為與50%的癌種有關。其基因產物半衰期很短，用免疫組化的方法在正常組織中很難檢測到;但突變基因的產物半衰期較長，其檢測陽性率隨之增高。有報道一組垂體腫瘤標本中，非侵襲性、侵襲性垂體腺瘤和垂體癌中p53蛋白陽性率分別為0、15.2%、100%。但基因組DNA測序法并未發現其常見突變位點第5至第8外顯子在垂體腫瘤中存在突變。故認為p53可作為與垂體瘤的侵襲性有關的一個標志〔14〕，但其陽性率增高是否與突變外其他機制有關仍待進一步研究。Thpar對一組垂體腺瘤的病理標本做p53表達的免疫組化研究，發現其中33例侵襲性垂體腺瘤中28例有P53蛋白表達，7例垂體癌全部有p53表達，而非侵襲性腺瘤表達則較低。

2.2 nm23-H1基因 nm23被認為是一種新的與腫瘤侵襲和轉移密切相關的抑癌基因，其家族中有nm23-H1和nm23-H2兩個成員。步星耀〔15〕等采用免疫組化染色法(SP法)對62例垂體腺癌和11例正常垂體腺組織的nm23-H1基因表達進行回顧性研究，結果表明侵襲性垂體腺瘤nm23-H1基因表達顯著低于非侵襲性垂體腺瘤和正常垂體組織(P＜0.01)，而后兩者間則無顯著性差異(P＞0.05)，Ⅲ、Ⅳ級垂體腺瘤nm23-HI基因表達水平顯著低于I、Ⅱ級(P＜0.05)，nm23-H1基因表達水平與垂體腺瘤患者的性別、年齡及腫瘤分泌功能無顯著相關性，故認為nm23-Hl基因可能在垂體腺瘤的侵襲過程中起重要作用，其表達水平可作為反映垂體腺瘤侵襲性敏感指標。該結果與文獻報道的黑色素瘤、乳腺癌、肝癌、喉癌等腫瘤的結果相類似，支持nm23-H1基因為腫瘤侵襲轉移的抑制基因。

2.3 成視網膜細胞瘤(Rb)基因 Rb基因位于13號染色體，其產物通過調節細胞周期在細胞分化過程中起到重要作用。實驗發現Rb基因的LOH在鼠中幾乎100%可引起垂體中葉ACTH瘤。但在人類垂體瘤中尚未發現Rb基因缺失或突變。然而有研究報道證實惡性或高度侵襲性垂體腫瘤中13q上Rb位點附近存在LOH〔16〕，表明可能有另外一種抑癌基因與侵襲性垂體腫瘤有關。

3 侵襲性垂體瘤相關蛋白因子

3.1 表皮生長因子(EGF)及其受體(EGFR)EGF及EGFR是在多種組織細胞中廣泛表達的單鏈多肽類生長因子。免疫化學及PT-PCR方法在多數功能性及非功能性垂體瘤均顯示有EGF及其EGFR的表達。在侵襲性腺瘤內則發現EGF及EGFR存在過度表達，且與腫瘤的侵襲性一致。侵襲性垂體瘤中可能存在EGF自分泌或旁分泌。有研究表明，成纖維生長因子(FGF)中，FGF-2 及 FGF-4〔17，18〕均能在 PRL 陽性垂體瘤中被發現。表皮生長因子(EGF)在生長激素腺瘤及部分侵襲性腺瘤中均有較高水平的表達。而血管內皮生長因子(VEGF)在侵襲性垂體瘤中高水平表達，則可能與腫瘤新生血管有關。侵襲性垂體瘤形成和發展同樣依賴于新生血管形成，腫瘤誘導的血管形成與腫瘤細胞自分泌的VEGF相關，其中一個很重要的步驟就是腫瘤細胞外基質動態平衡的失調和基底膜屏障的突破。VEGF作為血管生成的主要調控因子〔19〕，可直接作用于血管內皮細胞的有絲分裂原，刺激血管內皮細胞增殖，促進血管形成;它還可以引起某些不同來源的內皮細胞拉長并刺激其復制。多數學者研究證明VEGF與腫瘤的侵襲性生長有著密切的關系。

3.2 尿激酶型血纖溶酶原激活劑(uPA)及特異性受體(uPAR)uPA系統又稱纖溶酶原激活系統，它可以將纖溶酶原轉變為纖溶酶，從而促進腫瘤的侵襲。此系統主要包括uPA、異性性受體uPAR及其特異性抑制物PAI-1所組成。uPA又稱尿激酶型纖溶酶原激活物，是一種絲氨酸蛋白酶類，可由腫瘤細胞及各種組織細胞分泌產生。而活化的uPA主要通過與細胞膜上的特異性受體uPAR結合后，通過細胞膜上的相伴作用與纖溶酶原/纖溶酶原受體復合物相互靠近，激活纖溶酶原轉化為纖溶酶，使基質中多種成分如纖維蛋白、纖維連接蛋白、蛋白多糖、板層素等降解，引起侵襲的發生。我們研究顯示uPA的表達與uPAR的表達呈正相關性，并且在侵襲組中的表達量明顯高于非侵襲組。侵襲性垂體腺瘤因其性質的改變，可引發uPA與uPAR的過度表達，并可借由uPA與uPAR的結合激活纖溶系統降解基底膜，促進腫瘤的侵襲。另外uPA還可以激活一些潛在的膠原酶、纖溶酶，參與細胞外基質及基底膜的降解。而uPAR其一方面可通過與uPA的結合，提供細胞局部纖溶功能，另一方面uPAR能夠介導入細胞內信號的傳導，進而影響細胞的增殖、趨化、黏附、遷移等。但目前對uPA系統發揮生物學功能的具體機制仍不十分清楚，他的分子機制是如何激發這些反應仍是未知。本次研究僅為uPA系統在垂體腺瘤中表達情況作出了初步探索，提示侵襲性垂體瘤因其性質改變后可引發uPA系統的過表達，并以此系統為基礎促進腫瘤細胞向周圍組織侵襲，而我們研究結果為后續的研究奠定了相應的基礎〔20〕。

3.3 Ⅳ型膠原酶 該酶能降解血管基底膜中的Ⅳ型膠原纖維，與包括腦腫瘤在內的多種惡性腫瘤的浸潤或轉移有關。免疫組化發現，侵襲性垂體瘤內有較高的Ⅳ型膠原酶活性，而在非侵襲性瘤中活性很低。盡管硬腦膜的主要成分為I型膠原纖維，但亦存在IV型膠原，而且可能是關鍵組分，Ⅳ型膠原酶可能通過其降解作用實現垂體瘤向海綿竇硬膜的侵襲〔21〕。

3.4 過氧化物酶增殖因子激活物受體(PPAR-γ)PPAR-γ是核受體超家族的成員之一，可誘導多種腫瘤細胞分化，并抑制其惡性增殖，可導致腫瘤細胞的凋亡。有研究證明:垂體腺瘤組織中存在PPAR-γ的高表達〔22，23〕，但在侵襲性垂體腺瘤與非侵襲性垂體腺瘤之間PPAR-γ的分布是否存在差異，國內外相關的報道甚少。本研究發現，侵襲性腺瘤組的PPAR-γ表達水平明顯高于非侵襲性腺瘤組，垂體腺瘤可能通過某些尚不明確的機制發揮促進PPAR-γ表達的作用，從而促進了侵襲性腺瘤與非侵襲性腺瘤之間PPAR-γ表達水平的差異，這方面的研究有待于進一步擴大樣本量及更為深入的探討。

3.5 CD105分子 CD105是活化血管內皮標記之一，是一種白細胞相關的細胞膜抗原，屬于TGF-β受體家族，是 TGF-β1和TGF-β3的共同受體，主要表達在內皮細胞。CD105主要在未成熟血管表達，在處于增殖狀態的血管內皮細胞上高度表達，而在大血管及正常組織血管內皮細胞上呈低表達或不表達。體內、體外研究表明，CD105在新生的內皮細胞上強表達，是內皮細胞增殖的標志之一。方俊〔24〕的實驗研究結果顯示，垂體腺瘤組織中CD105-MVD在侵襲性和非侵襲性中的表達差異有統計學意(P＜0.05)。而鄭安錫〔25〕的實驗研究已證實垂體瘤的侵襲性與其微血管密度(MVD)密切相關。在侵襲性垂體腺瘤中，CD105表達較強，微血管染色較深，在非侵襲垂體腺瘤中，CD105表達較弱，微血管染色較弱或不著色，提示CD105作為垂體腺瘤特異性血管內皮細胞標記物，與腫瘤血管生成有密切關系。CD105參與介導了垂體瘤中新生血管的生成和發展，是腫瘤發生侵襲行為的重要血供基礎，是導致垂體腺瘤發生侵襲性的重要因素之一。CD105-MVD值較其他血管志記物更能反映腫瘤相關新生血管的情況，與腫瘤的生長具有更密切的關系。而CD105在非侵襲性垂體瘤中的一般表達水平以及判別侵襲性的域值范圍需要進一步研究積累。

3.6 上皮鈣黏蛋白(E-adherin)E-adherin隸屬細胞黏附分子關鍵成員的鈣黏蛋白家族，存在于正常上皮來源細胞，對于生長發育過程中細胞的選擇性聚集具有至關重要的作用。最近的一項研究以蝶竇、海綿竇、中樞神經系統、或顱外遷移為侵襲標準，選擇了33例侵襲性、36例非侵襲性垂體腺瘤，證實了E-cadherin表達降低與侵襲性相關，原因與啟動子區甲基化異常有關〔26〕。

4 展望

綜上所述，侵襲性垂體瘤病理機制的研究已較多，特別是侵襲性垂體瘤好發于老年人，其中很多病理因素已被證實。但是這些病理因素并非在侵襲性垂體瘤中獨立存在，相關領域的研究證明，在人體侵襲性垂體瘤的發生、生長過程中，均有上述各種因素的參與。由于有多種因素共同參與侵襲性垂體瘤的發病機制，故盡管近年來對侵襲性垂體瘤分子機理開展了大量研究工作，且取得了不少新的進展，但其確切的機理尚待闡明，有待進一步的深入研究，以便明確其發病機制，在分子水平上為侵襲性垂體瘤的治療提供理論基礎。

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