非小細胞肺癌組織中Nanog、Musashi1的表達

縱成成綜述，王祖義審校

(蚌埠醫學院第一附屬醫院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小細胞肺癌組織中Nanog、Musashi1的表達

縱成成綜述，王祖義審校

(蚌埠醫學院第一附屬醫院胸心外科，安徽 蚌埠 233000)

非小細胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)是最常見的惡性腫瘤類疾病之一，其發病率和死亡率居惡性腫瘤首位。腫瘤干細胞理論認為：在腫瘤中存在一小群具有無限增殖和多向分化潛能的腫瘤干細胞，這些所謂的干細胞是腫瘤發生、發展、浸潤、轉移和耐藥復發的根源。腫瘤干細胞與組織干細胞一樣具有相似的分子信號通路和分子標志物。Nanog和Musashi1作為公認的腫瘤干細胞標志物參與了腫瘤的發生、發展和轉移。本文系統性的總結了Nanog和Musashi1在非小細胞肺癌組織中表達的最新進展.

Nanog；Musashi1；腫瘤干細胞；肺癌；診斷；預后

當今，全球范圍內肺癌仍是癌癥相關死亡主要原因之一[1]，其中非小細胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)約占全部肺癌的75%～80%[2]，盡管肺癌診斷與治療水平已取得長足進步，但多數非小細胞肺癌患者確診時已屬于中晚期，5年生存率依舊不到20%[3]。因此，對于肺癌的早期診斷與有效治療至關重要，及早發現肺癌相關或者特異性生物標記物，不失為是一種改善生存的方法。近年來，腫瘤干細胞(Cancer stem cell，CSC)學說認為：腫瘤組織中存在類似干細胞性質的細胞群，其具有無限增殖、多向分化潛能的特征，是產生腫瘤的原始基地、也是腫瘤具有各種侵襲性行為的根源[4]。據報道，乳腺癌、肝癌、結腸癌、前列腺癌等實體癌中都分離出了腫瘤干細胞樣細胞。早在2005年，Kim等[5]報道在肺腺癌中分離出腫瘤干細胞群，稱之為肺癌干細胞。隨著CSC的不斷被發現，多種干細胞相關標志物被分離出來，而在這些公認的干細胞相關標志物中Nanog、Musashi1、Musashi2、CD133等研究最為熱門。大量研究認為，這些腫瘤標志物通過不同的機制影響腫瘤的發生、發展和轉移、甚至是耐藥等[6]。本文系統性的總結了Nanog和Musashi1在肺癌研究中的最新進展，為肺癌的診斷、治療和預后提供知識鋪墊。

1 Nanog在非小細胞肺癌表達的研究進展

Nanog是一種在囊胚內細胞群、原始生殖細胞及胚胎干細胞中都有表達的轉錄因子，由2003年Chambers和Mitsui(文獻)等發現并報道,該轉錄因子在胚胎干細胞、胚胎發育早期表達，在分化的組織中降低或消失，是維持干細胞自我更新和亞全能性的關鍵基因，是多能性和全能性干細胞標志物[7]，被稱為“神秘的永遠年輕的土地Tir nanog”，故命名為Nanog。據報道，在多種上皮組織來源腫瘤細胞等都有不同程度的Nanog表達，且在惡性腫瘤組織中的表達明顯高于正常組織。黃進肅等[8]通過shRNA介導的基因沉默和全基因組表達芯片雜交技術，篩查了肺腺癌腫瘤干細胞中沉默的Nanog表達，發現沉默Nanog引起超過1 500個基因差異表達，其中有近100個基因屬于受Nanog轉錄調控的靶基因，進一步分析得出Nanog的功能之一是轉錄抑制蛋白酶體編碼基因表達，表明Nanog在肺腺癌的腫瘤干細胞中有著轉錄調控的作用。莫碧文等[9]通過免疫組化檢測的方法檢測肺癌組織、良性肺病變組織和正常肺組織中Nanog的表達，結果表明Nanog在肺癌組織顯著高表達、具有統計學意義；同時Nanog在良性病變組織中的表達與正常肺組織中沒有顯著性差異，提示Nanog可能參與了肺癌的發生和發展，是一個潛在的肺癌診斷指標。孫向東等[10]通過組織芯片研究非小細胞肺癌中Nanog的表達，發現非小細胞肺癌中Nanog的檢出率高達81.7%，且Nanog的表達量與非小細胞患者的臨床分期、分化程度密切相關，表明Nanog在非小細胞肺癌的發生發展過程中起著重要的作用，與非小細胞肺癌的轉移性以及惡性程度密切相關。Nirasawa等[11]的研究也表明，Nanog mRNA在肺癌組織的檢出率顯著高于非肺癌組織，且Nanog的表達與淋巴結轉移有著密切關系，其隨著淋巴結轉移的增加而減少，提示Nanog蛋白可能在肺癌的起始階段有重要作用，有望成為肺癌早期診斷的有用工具。Lin等[12]的研究也表明Nanog表達與肺癌患者的淋巴結轉移、臨床分期和病理分化顯著相關，高表達的Nanog患者具有更差的5年生存率。駱梅青等[13]通過免疫組織化學和實時熒光定量PCR法檢測非小細胞肺癌(NSCLC)患者中肺部的Nanog蛋白及mRNA表達情況，結果顯示Nanog蛋白在NSCLC患者體內的表達率約為25%，顯著高于正常肺組織(沒有檢出)。而Nanog蛋白在肺腺癌中的表達明顯高于肺鱗狀細胞癌，且隨著病理等級的增加，Nanog蛋白的表達率呈現上升趨勢。且生存分析顯示，Nanog蛋白在肺腺癌中陰性表達患者預后優于陽性表達者，提示Nanog蛋白的表達與肺癌特別是肺腺癌的預后相關。同時在進一步的實驗中表明，Nanog在肺癌組織的表達量顯著高于癌旁組織；且部分癌旁組織中發現表達Nanog的細胞，提示Nanog可能與癌細胞的轉移相關[14]。

2 Musashi1在非小細胞肺癌中的研究進展

Musashi家族有兩個同源基因(Musashi1、Musashi 2)，分別表達于神經干細胞和祖細胞中、二者有類似的RNA結合屬性。其中Musashi1是一種高度保守的RNA結合蛋白，最早在研究果蠅感覺器官發育和不對稱分裂機制中發現的；在哺乳動物細胞中，Musashi1是多能干細胞的標志[15]，例如在大腦、小腸、乳腺、頭發毛囊、造血系統等均有表達，被認為在干細胞功能維持以及自我更新中有重要的作用，是一種公認的干細胞標志物。在腫瘤的研究中，發現Musashi1在乳腺癌、肝癌、結腸癌、非小細胞肺癌、宮頸癌等腫瘤中高表達，并與腫瘤的惡性生物行為密切有關。李勞冬等[16]通過免疫組織化學檢測肺癌組織、良性病變肺組織和正常肺組織中Musashi1的表達情況，結果顯示在肺癌組織中Musashi1陽性表達概率高達50%，而在良性病變肺組織和正常肺組織中均沒有表達，且Musashi1的表達強度與組織學類型和分化類型有關，表明Musashi1有望成為新的肺癌診斷標志物；但Moreira等[17]研究發現：正常肺組織終末支氣管有散在Musashi1陽性表達的細胞，小細胞肺癌均有表達；4%腺癌存在彌漫Musashi1陽性表達，36%存在局灶Musashi1陽性表達，22%腺癌存在孤立Musashi1陽性表達；6%鱗狀細胞癌呈Musashi1陽性表達、27%鱗狀細胞癌存在Musashi1陽性表達。Wang等[18]通過RNA干擾技術沉默Musashi1能夠減少球形微球體(干細胞樣細胞特征)增殖，表明Musashi1在少分化干細胞樣細胞中起調節作用。在各種肺癌的亞型中，超過80%的患者表達Musashi1蛋白或者mRNA，而在肺癌且伴隨癌癥轉移的患者中檢出率高達100%，表明無論在哪種肺癌亞型中，Musashi1蛋白或者mRNA表達是一種高度靈敏的診斷標志物。分子研究表明，Musashi1可能主要是通過Wnt和Notch信號通路發揮作用[19]。Wang等[20]在一項1 000名受試者參與的Musashi-1基因啟動子多態性與肺癌危險性的研究中發現，Musashi1基因啟動子區域-2696 T＞C多態基因型與肺癌發病風險有著顯著的相關性。以-2696 TT野生基因型個體為參照，CT基因型攜帶者發生肺癌的危險性顯著低于TT基因型，CC基因型攜帶者發生肺癌的危險性亦顯著下降，表明攜帶C變異基因型者患肺癌的危險性顯著下降，且肺癌的發生風險與-2926C等位基因個數有顯著的劑量效應關系。

3 總 結

腫瘤干細胞標志物Nanog和Musash1蛋白或者mRNA在癌癥患者體內的檢出率較高，且隨著病理級別增高有升高趨勢。在非小細胞肺癌發生機制中起重要作用，具有較高的診斷價值，是潛在的肺癌診斷標志物，Nanog的表達量與肺癌患者的預后有顯著相關性，提示其可能是判斷肺癌患者預后的一個良好指標。通過RNA干擾技術阻斷Musashi1，可以顯著抑制肺癌細胞的增殖，提示我們Musashi1有望成為一種治療癌癥的新靶點。

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Expression of Musashi1 and Nanog in non-small cell lung cancer.

ZONG Cheng-cheng,WANG Zu-yi.Department of Cardiothoracic Surgery,the First Affiliated Hospital of Bengbu Medical College,Bengbu 233000,Anhui,CHINA

Non-small cell lung cancer(NSCLC)is one of the most common malignant tumor,which has the highest incidence and mortality rate.Cancer-stem-cell theory believes that there are some cancer stem cells with unlimited proliferation and multi-differentiation potential,which are the root of the tumorigenesis,development,invasion,metastasis,drug resistance and relapse.Tumor stem cells have similar molecular signaling pathways and molecular markers as well as tissue stem cells.Nanog and Musashi1,as the recognized tumor stem cell markers,are involved in the occurrence,development and metastasis of tumor.In this paper,the latest development of Nanog and Musashi1 expression in non-small cell lung cancer tissues is systematically summarized.

Nanog;Musashi1;Tumor stem cells;Lung cancer;Diagnosis;Prognosis

R734.2

A

1003—6350（2016）09—1481—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.09.036

2015-07-25)

王祖義。E-mail：wangzuyi77@sina.com