EGFR、Survivin與甲狀腺腫瘤關系的研究現狀

韓鵬劉寧青

EGFR、Survivin與甲狀腺腫瘤關系的研究現狀

韓鵬劉寧青

【關鍵詞】表皮生長因子受體; Survivin;甲狀腺腫瘤

作者單位: 050051石家莊市，河北醫科大學第三醫院普外科

E-mail: 531057351@ qq．com

甲狀腺癌( thyroid carcinoma，TC)是頭頸部及內分泌系統常見的惡性腫瘤，腫瘤的發病機制復雜，表皮生長因子受體( endothial growth factor-receptor，EGFR)和Survivin可能是其參與甲狀腺癌發生的重要機制。其中EGFR屬于酪氨酸激酶受體家族，Survivin是迄今為止最小的凋亡抑制蛋白家族的新成員，兩者在全身腫瘤的生長、增殖、浸潤、轉移中均發揮著特殊的作用。本文就EGFR、Survivin與甲狀腺腫瘤的關系研究現狀做一綜述。

1　 EGFR的生物學特征及功能

1．1EGFR的生物學特征人類表皮生長因子受體家族( epidermal growthfactor receptor family，EGFR家族)屬于酪氨酸激酶受體家族。EGFR家族中主要包含四個成員，分別是erbB1 ( EGFR/HER1)和erbB4 ( HER4) ; erbB2 ( neu/HER2)和erbB3( HER3)。編碼EGFR的基因是位于第七號染色體的短臂上( 7p12)，長度約為118 kb，主要是由28個外顯子構成，其轉錄形成的mRNA長約5．6 kb，其編碼的跨膜糖蛋白-EGFR，分子量約為170 kD，由1 186個氨基酸組成，因其具有酪氨酸激酶( tyrosine kinase，TK)活性，因此在胞外信號向胞內傳遞過程中起重要作用。EGFR各個家族成員的分子結構，均包括胞外區、跨膜區、胞內區。erbB1( EGFR/HER1)和erbB4( HER4)的胞外區有其與相應的配體結合的部位，可與其配體分子結合，配體有: B細胞生長因子( B-cell growth factor，BCGF)，肝素結合表皮生長因子樣生長因子( heparin binding epidermal growth factor like growth factor，HBEGF)，表皮生長因子( epidermal growth factor，EGF)，轉化生長因子α ( transforming growth factor-α，TGF-α)，表皮調節素( epiregulin，EGR)等［1］。EGFR的跨膜區的作用是將

受體錨定在胞膜上。胞內區都大部分有典型的酪氨酸激酶區和ATP結合位點，其酪氨酸激酶活性在介導細胞信號轉導起重要作用，主要體現在調節細胞增殖及分化。

但在家族成員中HER2缺乏配體結合區，而HER3缺乏胞內酪氨酸激酶活性，因此二者不能依靠上述途徑進行有效信號傳遞，它們靠與其他家族成員形成的異源二聚體發揮作用［2］。EGFR二聚體化和磷酸化后，激活下游的磷酸肌醇激酶( phosphoinositol kinase)系統和ras/raf/MAPK( mitogenactived protein kinase)級聯系統，在轉導下游信號中提供親和位點，并在有絲分裂過程中與多種相應信號轉導分子產生高親和［3］，通過以上這些復雜的系統，將有絲分裂信息從細胞外傳遞到細胞內，從而有效調節細胞周期，使自身對外界刺激做出相應生物學反應，從而引起細胞增生、遷移、黏附、分化，調節細胞存活及生長狀況等。完成信號轉導后，EGFR與配體的復合物通過胞飲作用進入細胞，再循環利用或被分解。因此，EGFR在細胞的生物學效應中至關重要。

1．2EGFR與細胞凋亡細胞凋亡主要有內源性因素導致的線粒體通路和外源性因素導致的死亡受體通路。目前認為，EGFR發揮抗凋亡作用可能是兼具以上兩種通路，而其中可能存在多種途徑。其途徑可能有: ( 1)減低NF-KB的DNA結合能力。( 2)抑制Ra-f1抗凋亡蛋白的降解，從而使細胞凋亡減速，促成腫瘤生長［4］。1．3 EGFR與細胞周期EGFR是一種具有雙重作用的蛋白質。除具有抑制細胞凋亡的作用外，研究證明EGFR是G-蛋白、細胞因子受體、整合素等多種信號作用的交匯點，EGFR可與相應配體結合后產生一系列生物學效應:當受體與配體結合使同源二聚體活化→跨膜區結構改變→胞內區的酪氨酸激酶區( + ATP)磷酸化→磷酸脂酶( PLC-Y)等6個酪氨酸(底物)→產生多種生物學效應，使識別含SH2蛋白質底物酶激活多種信號→胞核(基因表達，促進細胞從G1期到S期，從而促進細胞增殖)［5］。EGFR通過上述抑制細胞凋亡和調節細胞周期導致細胞異常增殖，甚至惡化發展形成腫瘤。

1．4EGFR抑制劑EGFR酪氨酸激酶抑制劑是研究廣泛的口服小分子抑制劑，其作用機制為:通過與ATP競爭性結合胞外的配體結合位點，阻斷分子內酪氨酸的自身磷酸化，阻斷酪氨酸激酶活化，抑制EGFR激活，從而阻斷下游信號轉導，抑制細胞周期進程、加速細胞凋亡、抑制血管生成、抑制浸潤和轉移［6］。EGFR酪氨酸激酶為靶點的抗腫瘤治療現已成為癌癥研究中十分活躍的領域之一。

2　Survivin的生物學特征及功能

Ambrosini等［7］利用效應細胞蛋白酶受體-1( effectorcell protease receptor-1，EPR-1) cDNA在人類基因組文庫中首先克隆出Survivin基因。其是迄今為止最小的凋亡抑制蛋白家族的新成員，卻具有最強大的抗凋亡作用，人類的Survivin基因定位于染色體17q25，由約15×103個堿基對組成，基因全長14 700 bp，由4個外顯子和3個內含子組成。其與EPR-1基因的編碼區序列高度互補，二者不同的是Survivin與EPR-1方向相反，序列上有5個核苷酸與EPR-1不同，以及有額外6個插入的核苷酸。Survivin基因外顯子和內含子不同的選擇性剪切片段能夠轉錄出大量不同的剪接變體mRNA，進一步編碼出不同的蛋白［8］。目前發現的Survivin剪接變體有五種: Survivin野生型，Survivin-2α，Survivin-2β，Survivin-3β，Survivin-ΔEx3。Survivin蛋白在已克隆出的8個細胞凋亡抑制蛋白家族( inhibitor of apoptosis protein，IAP)成員中分子量最小，結構也非常獨特。其是由142個氨基酸組成的蛋白質，相對分子質量為16．5 kD。對蛋白的光衍射晶體結構分析表明，Survivin蛋白晶體結構呈廣泛二聚體排列［9］。而與其它IAP成員結構的主要區別在于: ( 1) Survivin僅含有單個桿狀病毒IAP重復序列( baculovirus IAP repeat，BIR)，而其他IAP成員均包含2～3個BIR; ( 2) Survivin存在1個由Cys-Pro-Thr三氨基酸組成的插入片段，將BIR分成兩個等分模塊，這一插入片段是Survivin所特有的; ( 3) Survivin C-末端含有一個由40個氨基酸組成、長度6．5 nm的疏水α螺旋卷曲結構，缺乏IAP家族成員特有的鋅指結構( zinc finger ring) ; ( 4) BIR序列和α螺旋結構間的連接區域具有核輸出信號功能，該信號的突變可引起Survivin抗凋亡與有絲分裂調控作用的分離［10］。

目前認為，Survivin在細胞凋亡過程中發揮重要作用，其抗凋亡作用可能存在多種途徑。主要有兩條: ( 1) Caspase途徑:抑制凋亡信號轉導的上游通路caspase8及caspase9;抑制下游的效應Caspase 3及caspase7的活化;促進IAP家族其他成員的功能，間接發揮抗凋亡作用。( 2)非Caspase途徑:通過p21間接抑制Caspase;通過抑制p53的功能阻斷凋亡過程;通過對紡錘體微管的作用調節細胞有絲分裂過程，進而發揮抗凋亡功能，Survivin的這一特性是在所有已知的凋亡調節物中獨一無二的。

Survivin還通過干擾CDK和微管網絡影響細胞有絲分裂，從而促進細胞存活。其表達有嚴格的細胞周

期依賴性，主要在G2/M期表達［11］，是細胞周期G2/M期的調節基因。Survivin過度表達可減少胞質中中心體微管成核和有絲分裂紡錘微管雙向增長［12］，從而促進轉化細胞異常增殖，同時避免腫瘤細胞凋亡的發生。

EGFR與Survivin兩種蛋白因子的作用途徑不同，但對于細胞及結局影響類似，大量研究證實兩者在腫瘤組織中的表達均高于正常組織。但目前對于二者信號轉導，具體相互作用機制尚未完全闡明。

3　EGFR及Survivin在常見腫瘤組織中的表達及相關性

EGFR廣泛表達于人類腫瘤細胞系，臨床研究表明，EGFR在多種類型腫瘤如頭頸部鱗癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、卵巢癌、胃癌、宮頸癌、神經膠質細胞瘤、食管癌、結腸癌、前列腺癌等均有高水平的表達。Survivin廣泛表達于人類腫瘤細胞系，研究發現60種人類腫瘤細胞株均有Survivin的表達，不同癌組織Survivin表達陽性率不同，如胃癌為48．12%，結直腸癌為63．15%，肝癌為70%，乳腺癌為70．17%，胰腺癌為76．19%～88%，間皮瘤為100%［12］。

王永清等［13］利用PV免疫組織化學方法，檢測88例乳腺癌和32例乳腺腺瘤中EGFR，Survivin陽性率。結果:乳腺腺瘤和乳腺癌EGFR陽性率分別為18．75%和63．64%，差異有統計學意義( P＜0．01) ; Survivin在乳腺腺瘤和乳腺癌陽性率分別為65．62% 和70．45%; EGFR，Survivin在分期低、非浸潤型和無轉移組陽性率均低于分期高、浸潤型癌和有淋巴結轉移組( P＜0．05)。該實驗分析了EGFR與Survivin兩者之間的相關性，結果表明它們呈低度正相關。提示乳腺癌細胞的增殖，浸潤和轉移過程中是多種因素協同作用的結果，檢測它們對提示預后和靶向治療有指導意義。結論: EGFR、Survivin在乳腺癌中表達率較高，而且和乳腺癌的生物學特性有關。

Asanuma等［14］采用免疫組織化學染色法對195例浸潤性乳腺癌標本進行Survivin蛋白檢測，Survivin蛋白陽性表達率79．5%。同時對53例浸潤性乳腺癌標本( HER2)和表皮生長因子受體及Survivin蛋白表達水平進行檢測，指出Survivin蛋白與HER2和表皮生長因子受體的表達呈正相關。并且闡明乳腺癌細胞中Survivin蛋白表達的調控機制: HER2和(或)表皮生長因子受體高表達能上調Survivin蛋白表達，最終導致腫瘤細胞抗凋亡的能力的增加(表現為凋亡指數降低) ;相反，給予細胞HER2-specific抑制劑(赫賽汀)處理時，Survivin蛋白水平和抗凋亡能力均降低。證明赫賽汀可以下調磷脂酰肌醇3-kinase( PI3K)，可能抑制磷脂酰肌醇3-kinase( PI3K)信號路徑降低Survivin蛋白的水平。

Wang等［15］采用細胞質粒構建和抗體，Fas誘導細胞凋亡，基因雜交法，基因干擾沉默技術，流式細胞術等技術手段，對神經膠質瘤細胞株U87MG中的表皮生長因子受體及Survivin蛋白水平進行定量和定性分析。

( 1) EGFR的激活高表達后，檢測細胞株U87MG中的Survivin蛋白明顯處于高表達水平;相反對照組為滅活EGFR的細胞株U87MG，Survivin蛋白表達水平減低。本組實驗排除細胞周期的影響等因素。

( 2)確定參與的信號通路，EGFR高表達細胞株U87MG組，給予抑制PI3激酶通路后，檢測Survivin蛋白水平明顯降低，而相比之下，給予MAP激酶抑制途徑后，不影響Survivin蛋白水平，說明PI3激酶通路是EGFR激活后影響Survivin蛋白表達的重要通路。

( 3)進一步定量測定了各組編碼Survivin蛋白的mRNA表達水平，EGFR高表達細胞株U87MG組:編碼Survivin蛋白的mRNA表達水平高; EGFR高表達細胞株U87MG給予抑制PI3激酶通路后組:編碼Survivin蛋白的mRNA表達水平明顯降低; EGFR高表達細胞株U87MG給予MAP激酶抑制途徑后組:編碼Survivin蛋白的mRNA表達水平同高表達細胞株U87MG組相似。本組實驗排除NF-nB的影響等因素。本實驗提示EGFR激活后通過PI3激酶通路在基因水平影響Survivin蛋白的表達。說明腫瘤細胞中EGFR 與Survivin的表達呈正相關。

4　EGFR和Survivin在甲狀腺腫瘤中的表達的研究

甲狀腺癌的發病率以每年3%的速度遞增，它的發生約占全身惡性腫瘤的1%，而在神經內分泌系統惡性腫瘤中占90%以上。實驗顯示，EGFR和Survivin對促進細胞的增殖和凋亡的抑制可能是其參與甲狀腺癌發生的重要機制，但未對兩者在甲狀腺腫瘤中進行相關性研究［16］。

EGFR在甲狀腺癌組織中具有較高的表達，且表達與腫瘤的組織學程度、淋巴結轉移及臨床分期有關。

劉菊林等［16］采用免疫組化SP法檢測45例分化型甲狀腺癌( DTC)組織中EGFR的表達。結果EGFR 在DTC組中的陽性率為57．7%，明顯高于對照組( P ＜0．05)。EGFR的表達與DTC中的淋巴結轉移有關。提示EGFR在分化型甲狀腺癌中的表達明顯高于非癌組織，可以作為鑒別甲狀腺腫瘤良惡性或可作為甲狀腺癌患者預后的生物學指標。

葉宣光等［17］采用免疫組織化學EnVision法檢測EGFR在44例甲狀腺乳頭狀癌組織、癌旁組織中的表

達。結果44例甲狀腺乳頭狀癌中，EGFR陽性表達率為68．2%( 30/44)，與癌旁組織6．8% ( 3/44)比較，差異有統計學意義(χ2=35．5，P =0．00)。在伴淋巴結轉移患者中和不伴淋巴結轉移患者中EGFR表達差異有統計學意義(χ2=7．79，P＜0．05)。強烈提示甲狀腺乳頭狀癌中EGFR表達明顯升高并可能在甲狀腺乳頭狀癌的淋巴結轉移中起重要作用。

王國瑞等［18］應用免疫組織化學法檢測91例甲狀腺病變組織中EGFR的表達情況。實驗結果顯示甲狀腺腺瘤、結節性甲狀腺腫、分化型甲狀腺癌標本中，其EGFR的陽性表達率分別為25%、15%、68．62%。本實驗在甲狀腺乳頭狀癌中的表達與年齡、性別、淋巴結轉移、腫瘤大小，臨床分期均無明確相關性，僅提示EGFR甲狀腺不同病變組織的表達不同，可將EGFR作為區分甲狀腺腫瘤良惡性的一個特征性指標。

Survivin在甲狀腺癌中同樣具有較高的表達，且表達與腫瘤的組織學程度、淋巴結轉移及臨床分期關系緊密。

田忠成等［19］采用免疫組化SP法及實時定量PCR方法對12例正常甲狀腺組織和35例手術切除的甲狀腺癌組織進行Survivin的檢測。結果: ( 1) SP法: Survivin在正常甲狀腺組織中、乳頭狀癌中、甲狀腺濾泡癌中、髓樣癌中，陽性表達率分別為16．7%、60．0%、69．2%、91．6%，隨甲狀腺癌的組織學惡性度增高，陽性表達率增高，差異均具有顯著性( P＜0．05)。( 2) TR-PCR法: Survivin在正常甲狀腺組織中、乳頭狀癌中、甲狀腺濾泡癌中、髓樣癌中的相對表達值為( 32．148±9．513)、( 59．154±10．086)、( 67．25 ±8．478)、( 86．898±6．944)，與正常甲狀腺組織相比，在各組織分型的甲狀腺癌中表達顯著提高( P＜0．05)。強烈提示Survivin的表達與甲狀腺癌的組織學分型有關。

Antonaci等［20］通過免疫組織化學，對67例巨大甲狀腺乳頭狀癌患者(其中37例并發微小癌的患者)進行Survivin蛋白檢測，癌組織伴淋巴結轉移灶細胞組和癌組織不伴轉移組分別與微小癌組對照，發現在同一患者(非轉移組)巨大乳頭狀甲狀腺癌組織和微小癌組織中的表達水平并沒有明顯差異，而在有侵襲轉移的患者中，Survivin蛋白在癌組織和淋巴結轉移灶的表達水平明顯高于前者，提示Survivin與甲狀腺癌的侵襲性密切相關。

目前對于EGFR和Survivin的研究正在逐步深入，其在甲狀腺癌的發生發展、轉移、復發、預后、治療中均表現出一定的意義，為甲狀腺癌的分子生物學特性及治療提供一個新的參考。但在甲狀腺癌中EGFR 和Survivin的相關性尚未做出進一步研究，隨著對其深入研究，其發生發展機制進一步闡明，有可能對甲狀腺癌及其他惡性腫瘤的臨床診斷與治療具有潛在的重大價值。

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·綜述與講座·

收稿日期:( 2014－11－12)

通訊作者:劉寧青，050051河北醫科大學第三醫院普外科;

doi:10．3969/j．issn．1002－7386．2015．05．031

【中圖分類號】R 736．1

【文獻標識碼】A

【文章編號】1002－7386( 2015) 05－0721－04