COX-2及Ki-67與胃癌關(guān)系的研究進(jìn)展*

吳麗鳳， 陳朝元

(1.福建中醫(yī)藥大學(xué);2.福建省人民醫(yī)院消化內(nèi)鏡科，福建　福州　350122)

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COX-2及Ki-67與胃癌關(guān)系的研究進(jìn)展*

吳麗鳳1， 陳朝元2

(1.福建中醫(yī)藥大學(xué);2.福建省人民醫(yī)院消化內(nèi)鏡科，福建福州350122)

環(huán)氧合酶-2 (Cyclooxygenase-2，COX-2)是環(huán)氧合酶同工酶中的一種誘導(dǎo)性酶，其在胃癌的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中發(fā)揮重要作用，且選擇性COX-2抑制劑(Cyclooxygenase-2 inhibitors, COXIBs)能有效地抑制胃癌發(fā)生發(fā)展,有望成為胃癌預(yù)防及治療的有效藥。Ki-67是人類增殖細(xì)胞核抗原，在胃癌中呈高表達(dá)，可反映腫瘤的增殖情況，但其與胃癌的病理特征及預(yù)后的關(guān)系目前尚存在爭議。

胃癌；環(huán)氧合酶-2；Ki-67

胃癌是我國常見的惡性腫瘤，發(fā)病率34.5/10萬，死亡率26.2/10萬，居惡性腫瘤的第二位[1]，因其早期多無特異性癥狀，多數(shù)患者就診時(shí)已屬中晚期，治療效果差，病死率高，因此早期診斷對提高胃癌患者的生存期及生存率至關(guān)重要。近十幾年來隨著免疫和分子生物學(xué)的發(fā)展，越來越多的胃癌腫瘤標(biāo)志物被發(fā)現(xiàn)并用于臨床，為胃癌的早期診斷做出了一定的貢獻(xiàn)，已有研究表明COX-2和Ki-67與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，是胃癌重要的標(biāo)志物，本文就COX-2、Ki-67與胃癌的關(guān)系作一綜述。

1　COX-2

1.1COX-2的結(jié)構(gòu)及功能環(huán)氧合酶(Cyclooxygenase COX)又稱前列腺素過氧化物合成酶，是一種膜結(jié)合蛋白，是催化花生四烯酸合成前列腺素的關(guān)鍵限速酶，其有兩種同工酶包括COX-1和COX-2。COX-2是誘導(dǎo)性酶，基因位于1號(hào)染色體q25.2-25.3, 基因啟動(dòng)子和增強(qiáng)子含多個(gè)反應(yīng)元件，如NF-κB、CRE (cAMP responsive element)反應(yīng)元件、CAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CCAAT/enhancer binding protein, C/EBP)反應(yīng)元以及TATA盒等，其由604個(gè)氨基酸組成，大多數(shù)組織在生理情況下不表達(dá)，當(dāng)在炎癥、損傷、細(xì)胞因子、癌基因等刺激下可選擇性表達(dá)。COX-2在胃癌、食管癌、結(jié)腸癌、乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤中表達(dá)上調(diào)，并且與其預(yù)后密切相關(guān)。

1.2COX-2在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制

1.2.1致癌物質(zhì)的激活COX-2在催化花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素E2(PGE2)的過程中可產(chǎn)生較多的氧自由基、活性氧，可使一些芳香胺(2-苯胺等)和其他化學(xué)物質(zhì)發(fā)生共氧化反應(yīng)而生成致癌物。

1.2.2抑制細(xì)胞凋亡胃癌組織中異常表達(dá)的COX-2可促使更多的花生四烯酸轉(zhuǎn)化為PGE2，從而促進(jìn)抗凋亡基因Bcl-2的表達(dá)，后者可通過阻止細(xì)胞色素C從線粒體向胞質(zhì)釋放而抑制細(xì)胞凋亡[2]。同時(shí)，選擇性COX-2抑制劑塞來昔布可通過修復(fù)微小RNA-29c等途徑抑制Bcl-2基因家族的表達(dá)，從而提高胃癌細(xì)胞凋亡率，對胃癌患者具有潛在的治療作用，從另一面證實(shí)COX-2具有抑制細(xì)胞凋亡的作用[3]。

1.2.3促進(jìn)細(xì)胞增殖細(xì)胞無限增殖是腫瘤發(fā)生的基礎(chǔ)，研究[4]發(fā)現(xiàn)胃癌組織中的COX-2與細(xì)胞增殖抗原Ki-67表達(dá)呈正相關(guān)，提示COX-2具有促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖的作用。同時(shí)，COX-2的代謝產(chǎn)物之一PGE2亦對胃癌細(xì)胞增殖起正調(diào)節(jié)作用[5]。學(xué)者M(jìn)A等[6]還發(fā)現(xiàn)通過減少COX-2在SGC7901 和AGS胃癌細(xì)胞株中的表達(dá)可使胃癌的增殖顯著降低，進(jìn)一步證實(shí)COX-2具有促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用。

1.2.4促進(jìn)胃癌血管及淋巴管形成血管及淋巴管的形成對胃癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移起著重要的作用。COX-2可通過上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)及其受體Flt-1、Flk-1/KDR以及血管生成素-1及其受體Tie-2的表達(dá)促進(jìn)腫瘤血管的形成[7]。關(guān)于COX-2與淋巴管生成的關(guān)系，Da 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，在胃癌組織中COX-2與VEGF-C、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，認(rèn)為COX-2通過介導(dǎo)VEGF-C的過度表達(dá)來促進(jìn)淋巴管的形成，最終促進(jìn)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。

1.2.5抑制免疫樹突狀細(xì)胞在體液免疫及細(xì)胞免疫中發(fā)揮重要作用，在腫瘤中的樹突狀細(xì)胞稱為腫瘤浸潤樹突狀細(xì)胞(TIDC)，COX-2的催化產(chǎn)物PGE2可抑制體內(nèi)樹突狀細(xì)胞成熟, 保持該細(xì)胞長期處在未成熟狀態(tài)，使其在腫瘤微環(huán)境中積累減少，因此減少了其對抗原的攝取，使CD8+T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的免疫反應(yīng)減弱，增加腫瘤細(xì)胞向引流淋巴結(jié)(TDLN)轉(zhuǎn)移的可能性，從而加速腫瘤的進(jìn)展[9]。此外,PGE2還可通過抑制中性粒細(xì)胞浸潤及巨噬細(xì)胞活化導(dǎo)致機(jī)體抗腫瘤免疫機(jī)制受到抑制。

1.2.6增加腫瘤的侵襲性COX-2主要通過以下兩個(gè)途徑增加胃癌的侵襲性：第一，過度表達(dá)的COX-2可通過激活NF-κB使Snail基因表達(dá)增加，后者使介導(dǎo)細(xì)胞粘附作用的E-cadherin蛋白活性降低、抗轉(zhuǎn)移功能減弱,從而提高腫瘤細(xì)胞的侵襲力[10]。第二，基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是一種蛋白水解酶, 主要降解細(xì)胞外基質(zhì)成分, 在腫瘤轉(zhuǎn)移中起重要的作用，研究表明[11-13]COX-2高表達(dá)可上調(diào)MMPs家族中的MMP-2、MMP-7、MMP-9的表達(dá)從而增加胃癌細(xì)胞的侵襲性，最終促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。

1.3COX-2與胃癌病理特征及預(yù)后的關(guān)系國內(nèi)外研究[4,14]表明COX-2的表達(dá)與胃癌大小、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、TNM分期呈正相關(guān)，且COX-2陽性表達(dá)者5年生存率明顯低于陰性表達(dá)者，可作為胃癌不良預(yù)后的獨(dú)立因素。因此可以認(rèn)為COX-2是胃癌患者預(yù)后的一個(gè)重要預(yù)測因子，今后可通過對胃癌術(shù)后標(biāo)本行COX-2檢測為患者的病情及預(yù)后評估提供依據(jù)。

1.4COX-2與胃癌前病變COX-2在正常胃黏膜中基本不表達(dá)，在胃癌及其癌前病變中均有一定程度的高表達(dá)。Hong等[15]對396例胃癌前病變患者胃黏膜進(jìn)行COX-2檢測發(fā)現(xiàn)其陽性率為52.5%，且在萎縮性胃炎、腸上皮化生、低級別上皮內(nèi)瘤變、高級別上皮內(nèi)瘤變中COX-2陽性率逐漸升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，認(rèn)為COX-2在胃癌前病變癌變的過程中發(fā)揮重要作用。

1.5COX-2抑制劑與胃癌COX抑制劑包括非選擇性及選擇性COX-2抑制劑，流行病學(xué)調(diào)查表明COX抑制劑例如阿司匹林、布洛芬等可以降低胃癌的死亡率，并且近年來也有相關(guān)的meta分析[16]表明其對胃癌的發(fā)展有抑制作用。目前認(rèn)為COX抑制劑主要通過以下三個(gè)方面來抑制胃癌：(1)促進(jìn)細(xì)胞凋亡：它可以通過修復(fù)微小RNA-29c抑制Bcl-2基因家族的表達(dá)[3]、阻滯細(xì)胞周期進(jìn)程、促進(jìn)線粒體釋放細(xì)胞色素C、激活凋亡信號(hào)通路關(guān)鍵酶半胱氨酸酶等途徑[17]來促進(jìn)細(xì)胞凋亡；(2)抑制細(xì)胞增殖：主要通過抑制增殖細(xì)胞核抗原PCNA的表達(dá)來抑制腫瘤細(xì)胞增殖[18]；(3)降低腫瘤侵襲性：COX抑制劑能夠上調(diào)E-cadherin的表達(dá)以及下調(diào)VEGF的表達(dá)從而降低腫瘤的侵襲性[10,19]。但是，長期服用非選擇性COX抑制劑可引起胃腸道不良反應(yīng)，限制了其在臨床中的應(yīng)用。而COXIBs因其胃腸道不良反應(yīng)少故成為目前腫瘤防治的研究熱點(diǎn)。但無論是選擇性還是非選擇性COX-2抑制劑均有增加心血管疾病發(fā)病率的風(fēng)險(xiǎn)[20]，因此研究出高效、安全的特異性抗胃癌的COXIBs或?qū)⒊蔀榻窈笪赴┓乐蔚闹攸c(diǎn)。

2　Ki-67

2.1Ki-67的結(jié)構(gòu)及功能人類的Ki-67基因定位于第10號(hào)染色體，由相對分子質(zhì)量為345 000和395 000的兩條多肽鏈組成,并由9 768bp和8 686bp 2個(gè)相連接mRNA所編碼。Ki-67為大分子物質(zhì)，位于細(xì)胞核內(nèi),其在細(xì)胞周期的G1后期開始出現(xiàn), 在S期和G2期逐漸升高, M期達(dá)到高峰, 有絲分裂結(jié)束后迅速降解消失, G0期無表達(dá)，故Ki-67只在增殖期細(xì)胞中表達(dá)，而在靜止期及休眠期細(xì)胞不表達(dá)。其半衰期僅1小時(shí)或者更短，因此可反映細(xì)胞的增殖情況。研究表明Ki-67在胃癌、結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、喉癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤中高表達(dá)，但是否可作為判斷腫瘤預(yù)后的指標(biāo)目前還存在爭議。

2.2Ki-67與胃癌病理特征的關(guān)系大量研究表明Ki-67在胃癌組織中的表達(dá)明顯高于癌旁組織或正常組織，但關(guān)于Ki-67與胃癌病理特征的關(guān)系，目前尚存在爭議。有研究[21]發(fā)現(xiàn)隨著腫瘤增大、分化降低、浸潤加深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目增多、TNM分期遞增、腹腔及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的出現(xiàn)，Ki-67表達(dá)逐漸增高。但Saricanbaz等[22]卻發(fā)現(xiàn)Ki-67表達(dá)與腫瘤大小、分化程度、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)。而近年來關(guān)于Ki-67增殖指數(shù)(PI)與胃癌關(guān)系的研究有新的發(fā)現(xiàn)，Lee等[23]研究發(fā)現(xiàn)分化程度低、浸潤深度較深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移增多、淋巴管浸潤、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的胃癌患者Ki-67增殖指數(shù)較低，與以往的結(jié)果相反。因此雖然Ki-67在胃癌中高表達(dá)，但其與胃癌病理特征的關(guān)系有待進(jìn)一步研究，以便于根據(jù)Ki-67標(biāo)記指數(shù)更好地指導(dǎo)臨床。

2.3Ki-67與胃癌預(yù)后的關(guān)系關(guān)于Ki-67與胃癌預(yù)后的關(guān)系目前也尚存在爭議。李亞卓等[21]發(fā)現(xiàn)Ki-67陽性的胃癌患者術(shù)后生存時(shí)間較陰性者短，認(rèn)為Ki-67可作為評估胃癌及判斷預(yù)后的指標(biāo)。但Calik等[24]卻發(fā)現(xiàn)Ki-67表達(dá)與胃癌患者生存期無關(guān)，不可作為胃癌預(yù)后的獨(dú)立因素。近年來還有些研究結(jié)果與以往相反，Lee等[23]首次發(fā)現(xiàn)Ki-67增殖指數(shù)越高胃癌的侵襲性越低，預(yù)后越好，雖然這個(gè)發(fā)現(xiàn)有駁常理，但在關(guān)于結(jié)腸癌的研究中也有類似報(bào)道[25]，因此今后需要更大樣本、多中心的研究來進(jìn)一步證實(shí)Ki-67增殖指數(shù)與胃癌預(yù)后的關(guān)系，為判斷胃癌患者預(yù)后提供依據(jù)。

2.4Ki-67與胃癌前病變異常增殖是胃癌發(fā)生的重要機(jī)制之一，既往有學(xué)者[26]發(fā)現(xiàn)從正常胃粘膜到胃粘膜腸上皮化生、低級別上皮內(nèi)瘤變、高級別上皮內(nèi)瘤變、腸型胃癌，Ki-67陽性率逐漸升高，且在胃粘膜腸上皮化生、低級別上皮內(nèi)瘤變中單克隆性增生病變的Ki-67陽性表達(dá)率顯著高于多克隆性增生的病變，說明在胃癌發(fā)生發(fā)展的早期階段，Ki-67陽性表達(dá)率的差異可在一定程度上反映腫瘤性增生和反應(yīng)性增生的區(qū)別，因此對胃癌前病變行Ki-67檢測有助于對癌前病變癌變可能性的判斷，可為胃癌的早期診斷提供依據(jù)，提高早期胃癌的檢出率。

綜上所述，COX-2與胃癌大小、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、TNM分期及預(yù)后等有關(guān)，因此對內(nèi)鏡下懷疑胃癌的活檢組織行COX-2檢測，可協(xié)助胃癌的診斷，同時(shí)可根據(jù)其表達(dá)情況為患者術(shù)前的病情評估提供參考；目前關(guān)于胃癌患者血清COX-2表達(dá)水平的研究較少，因此今后可對其進(jìn)一步研究，有望再成為一個(gè)新的胃癌血清標(biāo)志物，為胃癌的無創(chuàng)篩查做出貢獻(xiàn)；COX-2抑制劑有抑制胃癌的作用，但目前用于臨床的該類藥物均有潛在心血管方面的風(fēng)險(xiǎn)，因此尋找高效、低毒的COX-2抑制劑或?qū)⒊蔀榻窈蟮难芯磕繕?biāo)。Ki-67反應(yīng)細(xì)胞的增殖情況，在胃癌中高表達(dá)，但其與胃癌病理特征、預(yù)后的關(guān)系尚存在爭議，因此今后應(yīng)要進(jìn)行多中心、大樣本的隨機(jī)臨床試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

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Progress in Association of COX-2 and Ki-67 with Gastric Cancer

WULi-feng1,CHENChao-yuan2

(1.FujianUniversityOfTraditionalChineseMedicine;2.DepartmentofGastroenterologicalEndoscopy,FujianProvincialPeople'sHospital,FuzhouFujian350004)

Cyclooxygenase-2 (COX-2), an inducible enzyme, plays an important role in the occurrence, development, and prognosis of gastric cancer. Selective COX-2 inhibitors (COXIBs) can effectively inhibit the development of gastric cancer, and it is expected to become effective drug that can prevent and treat gastric cancer. Ki-67, a human proliferating cell nuclear antigen, is highly expressed in gastric cancer and may reflect tumor proliferation. However, it remains controversial whether it is associated with pathological features and prognosis of gastric cancer or not.

Gastric cancer; Cyclooxygenase-2;Ki-67

陳朝元,主任醫(yī)師，副教授，醫(yī)學(xué)碩士。E-mail：349910380@qq.com

R735.2

A

1001-5779(2016)03-0488-04

10.3969/j.issn.1001-5779.2016.03.055

2015-10-07)(責(zé)任編輯：劉仰斌)