COX-2及P27對(duì)胃癌臨床意義

盧枚 周力 王燕

COX-2及P27對(duì)胃癌臨床意義

盧枚 周力 王燕

在現(xiàn)今世界經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染、人們生活方式不斷改變、日常飲食習(xí)慣不當(dāng)?shù)仁刮赴┏什粩嗌仙内厔?shì), 但由于胃癌檢查方法的局限導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)胃癌時(shí)已為中晚期, 治愈率相當(dāng)?shù)? 如能早期發(fā)現(xiàn), 可提高患者生存時(shí)間及生活質(zhì)量。環(huán)氧合酶-2(COX-2)能促進(jìn)細(xì)胞增殖, 抑制細(xì)胞調(diào)亡,從而參與胃癌的發(fā)生及發(fā)展, P27是細(xì)胞負(fù)調(diào)控因子, 在胃癌進(jìn)展過程中逐漸減低, 近年來大量研究表明COX-2及P27的檢測對(duì)胃癌診斷具有重大意義, 也為胃癌早期治療提供了依據(jù)。本文就COX-2及P27對(duì)胃癌的臨床意義作一綜述。

胃癌；環(huán)氧合酶-2；P27

胃癌是指源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤, Correa提出從慢性淺表性胃炎(chronic superficial gastritis, CSG)、慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis, CAG)、腸上皮化生(intestinal metaplasia, IM)、不典型增生(dysplasia, Dys)到胃癌(gastric carcinoma, GCa)的演變過程［1］已被國內(nèi)外學(xué)者普遍接受, 胃癌的發(fā)病率在全世界范圍內(nèi)居惡性腫瘤第4位, 病死率居第2位［2］, 在我國據(jù)統(tǒng)計(jì)胃癌的死亡率占所有惡性腫瘤的23.02%［3］。因此胃癌死亡率高且預(yù)后差, 嚴(yán)重危害了人類健康。早期胃癌是在1962年由日本內(nèi)鏡學(xué)會(huì)［4］提出, 定義為癌組織浸潤僅限于黏膜層及黏膜下層。早期胃癌治療后其5年生存率可超過90.00%, 因此胃癌的早期診斷是極為關(guān)鍵的。

影像學(xué)、內(nèi)鏡檢查、胃液細(xì)胞學(xué)檢查和分子生物學(xué)等檢查是診斷胃癌的關(guān)鍵手段［5］, 采用免疫組化、熒光定量PCR法、流式熒光技術(shù)等檢測方法對(duì)胃癌的診斷和預(yù)后的估計(jì)均有重要臨床意義。下面重點(diǎn)介紹使用免疫組化方法檢測環(huán)氧合酶-2(COX-2)及P27對(duì)胃癌臨床意義。

1 COX-2

COX為環(huán)氧酶, 又稱環(huán)氧化物水化酶, COX能催化花生四烯酸從而代謝成前列腺素的各種產(chǎn)物, 進(jìn)而參與機(jī)體的發(fā)熱、炎性反應(yīng)、出凝血機(jī)制等多個(gè)病理生理的過程［6］, COX分為COX-1 、COX-2和COX-3［7］。對(duì)于胃腸道黏膜COX-1起到保護(hù)作用, 且在很多正常組織中COX-1可有表達(dá)；大部分研究認(rèn)為COX-3是COX-1的變異體, 主要位于大腦皮質(zhì)及心臟。而COX-2基因是于1991年分離出的一種誘導(dǎo)型酶［8］, 長約813 kb, 含有10個(gè)外顯子, 9個(gè)內(nèi)含子,由604個(gè)氨基酸組成, 定位于第1號(hào)染色體q2512～2513［9］。COX-2基因被認(rèn)為是“快速反應(yīng)基因”, 只有在細(xì)胞受到外界刺激時(shí), 才會(huì)檢出有過度表達(dá)現(xiàn)象［10,11］。

大部分學(xué)者研究表明, COX-2引起消化道腫瘤的機(jī)制主要包括以下幾點(diǎn)：①抗凋亡作用：消化道腫瘤的形成是細(xì)胞凋亡與增殖失衡過程, 是人體細(xì)胞異常增殖的結(jié)局。在細(xì)胞凋亡中天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(Caspase)作為中心環(huán)節(jié), 通過大量實(shí)驗(yàn)表明在哺乳動(dòng)物細(xì)胞凋亡過程中Caspase-3起到關(guān)鍵蛋白酶作用。大量學(xué)者經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)證明COX-2抗胃癌細(xì)胞調(diào)亡作用可能是通過抑制Caspase-3的活性［12-15］。也有研究表明COX-2的代謝物前列腺素E2能刺激B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(bcl-2)蛋白表達(dá), 而bcl-2蛋白對(duì)細(xì)胞凋亡起重要調(diào)節(jié)作用, bcl-2抑制細(xì)胞凋亡的作用主要是通過阻止細(xì)胞色素C從線粒體向胞質(zhì)釋放［16］。②促進(jìn)腫瘤血管生成：血管可為消化道腫瘤提供營養(yǎng), 腫瘤的不斷生長需依賴新生血管, 腫瘤細(xì)胞能產(chǎn)生如血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子。研究表明前列腺素E2(PGE2)可以上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達(dá), 而前列腺素E2是COX-2代謝產(chǎn)物［17］,故COX-2可促進(jìn)消化道腫瘤血管的不斷形成。③免疫抑制作用及炎性刺激：COX-2及其產(chǎn)物可參與炎性反應(yīng), COX-2的過度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致PGE2水平提高, 能抑制NK細(xì)胞的抗腫瘤活性, 也可抑制B細(xì)胞及T細(xì)胞的增殖, 并且COX-2可使IL-10產(chǎn)生, 從而抑制TNF和IL-12的生成, 從而抑制免疫作用［18］；④增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲性：COX-2的過度表達(dá)可使E-鈣黏蛋白活性降低, 也可直接上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2的表達(dá), 而E-鈣黏蛋白可介導(dǎo)細(xì)胞間的黏附作用［19］, 基質(zhì)金屬蛋白酶-2可破壞基底膜及細(xì)胞外基質(zhì)［20］, 故COX-2表達(dá)可增加腫瘤細(xì)胞的侵襲性。⑤引起前致癌物的氧化轉(zhuǎn)化作用［21］: COX-2具有環(huán)氧化和過氧化酶活性, COX-2可通過過氧化反應(yīng)激活食物及環(huán)境中的多種前致癌物, 從而增加胃癌的發(fā)生率。

COX-2抑制劑可通過抑制以上發(fā)生機(jī)制阻止胃癌的發(fā)生、發(fā)展, COX -2 抑制劑無論是特異性和非特異性都可抑制其生長并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡［22］, 如塞來昔布和羅非昔布, Bassiouny等［23］發(fā)現(xiàn), 塞來昔布聯(lián)合氟尿嘧啶和環(huán)磷酰胺在治療肝癌時(shí), 可增強(qiáng)了化療藥物的效果, 主要是由于塞來昔布可引起肝癌細(xì)胞的大量凋亡。Klenke等［24］研究發(fā)現(xiàn)COX-2可強(qiáng)化放療藥物對(duì)腫瘤的抑制作用。故COX-2抑制劑在腫瘤的治療中雖有以上優(yōu)勢(shì), 但它在心血管方面可引起許多不良反應(yīng), 故臨床應(yīng)用COX-2抑制劑需要更深、更進(jìn)一步研究。

臨床研究表明胃癌的分化程度越高、侵襲越深、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素會(huì)導(dǎo)致胃癌治愈率下降, 死亡率增加, 存活時(shí)間明顯降低。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示COX-2 mRNA表達(dá)率從正常組織到癌旁組織最后至胃癌呈逐漸升高趨勢(shì)［25］。在胃癌組織中分化程度越低、侵襲越深、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的情況下COX-2的表達(dá)增高［26］。故如果能早期檢測COX-2的表達(dá)可以提高早期胃癌的檢出率, 從而大大增加治愈率, 使胃癌患者生活質(zhì)量得到提升。

2 P27

機(jī)體的細(xì)胞生命活動(dòng)的基本過程定義為細(xì)胞周期, 以下3大類分子可調(diào)控細(xì)胞周期：細(xì)胞周期蛋白(cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase, CDK)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(cyclin dependent kinase inhibitor, CKI)。CDK抑制劑為CKI, 一般認(rèn)為它們?nèi)咧g調(diào)控失衡可引起腫瘤惡性增殖。

CKI目前已發(fā)現(xiàn)7種, 分為CIP/KIP及INK4兩大家族,其中CIP/KIP家族又稱作P21家族。Polyak等［27］于1994年發(fā)現(xiàn)的P27屬于P21家族成員, P27基因定位于人染色體12p12.0～12p13.1交界處, 人類P27cDNA長594 bp, 可編碼198個(gè)氨基酸［28］。在正常胃黏膜中P27蛋白主要表達(dá)于非增生性表層上皮細(xì)胞中, 它主要定位于細(xì)胞核。P27主要抑制CyclinE-CDK2和CyclinD-CDK4等激酶復(fù)合物活性, 在細(xì)胞周期G1/S的重要轉(zhuǎn)換中若P27蛋白表達(dá)水平下降, 則無法阻斷細(xì)胞分裂以及增殖, 會(huì)引起腫瘤形成［29］。

大量研究表明組織中P27Kip1 蛋白下降可導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白-CDK2復(fù)合物活性增加, 從而可促進(jìn)細(xì)胞不斷的增殖,最終演變成腫瘤［30］。Shink等［31］實(shí)驗(yàn)表明從正常組織、癌旁組織到胃癌的演變過程中P27蛋白呈逐漸降低趨勢(shì)。付俊峰等［32］研究表明在胃癌組織中中、高分化, 浸潤未達(dá)漿膜層, 無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床Ⅰ、Ⅱ期P27陽性率大于陰性率。反之則P27陰性率明顯大于陽性率。張鳳艷等［33］通過實(shí)驗(yàn)研究證明P27蛋白在腸型胃癌中表達(dá)水平明顯高于彌漫型胃癌(P＜0.01)；在高分化胃癌又明顯高于中分化和低分化胃癌(P＜0.01)。綜合大多數(shù)學(xué)者實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明在胃癌進(jìn)展過程中, P27表達(dá)逐漸下降從而使癌細(xì)胞分化越低、惡性程度越高、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移更快。故通過早期檢測P27有望胃癌的早期發(fā)現(xiàn)及早期治療。

近年來腫瘤的靶向治療是研究熱點(diǎn), Begnami等［34］研究表明CDK可對(duì)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)底物進(jìn)行磷酸化, 從而驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期各相進(jìn)程, 導(dǎo)致細(xì)胞生長和增殖, 所以可考慮通過抑制CDK來治療胃癌。也即CDK抑制劑如夫拉平度, 換個(gè)角度考慮可通過增加P27含量來阻止胃癌的發(fā)生及進(jìn)展。

3 小結(jié)

在社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天, 人們生活水平不斷提高, 但生活中工作、情緒壓力及不良的飲食習(xí)慣也日益增加,從而引起慢性胃炎、胃潰瘍等疾病, 使得胃癌的發(fā)生率不斷升高, 也越來越趨向于年輕化。胃癌的診斷及治療是全世界所面臨的一大難題, 其中原因包括發(fā)現(xiàn)胃癌時(shí)大多數(shù)患者已為中晚期, 治療效果及預(yù)后極差, 故早期診斷及評(píng)估預(yù)后對(duì)于胃癌患者是極其重要的。通過大量研究表明COX-2在胃癌及癌前病變中均有表達(dá), 且是評(píng)估預(yù)后重要參數(shù), 故監(jiān)測COX-2表達(dá)對(duì)胃癌早期診斷具有重要意義, 且COX-2抑制劑可阻止胃癌的發(fā)生及進(jìn)展, 可深入探討研究及臨床驗(yàn)證。P27可抑制胃癌的增殖和誘導(dǎo)凋亡, 故通過監(jiān)測胃癌組織中P27的表達(dá)對(duì)早期診斷胃癌有重大意義, 近年來研究表明選擇性地抑制腫瘤組織細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的活性, 阻止腫瘤細(xì)胞的異常增殖, 是腫瘤治療的新思路, 故可考慮通過藥物來提高P27含量來阻止癌細(xì)胞增長, 但其機(jī)制及臨床應(yīng)用需進(jìn)一步深入研究。

綜上所述, 同時(shí)檢測P27及COX-2對(duì)胃癌早期診斷具有重要意義, 且COX-2抑制劑及提高P27含量藥物對(duì)胃癌的治療提供新的思路, 但需進(jìn)一步深入探討及研究。

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2014-06-25］

550004 貴陽醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院(盧枚 周力)；貴陽醫(yī)學(xué)院附屬腫瘤醫(yī)院(王燕)

周力