胰腺癌相關基因及分子靶向治療的研究進展

孫宜康，張易青

(青海大學附屬醫院病理科,西寧 810000)

胰腺癌是一種常見的消化道惡性腫瘤，其特點是起病隱匿、惡性程度高、發展迅速且預后極差、五年生存率不到6%[1-2]。在西方國家胰腺癌已躍居惡性腫瘤死亡的第四位，而到2030年胰腺癌預計將成為美國第二大癌癥死亡原因[3-4]。全世界胰腺癌的發病率與死亡率逐年增長，80%的癌癥患者在確診時已經發現有局部轉移[5]。胰腺癌好發于50歲以上人群，男性略多。手術是主要治療方式，然而目前胰腺癌治愈性切除率僅5%，且術后并發癥多，導致手術療效不盡如人意[6]。但對于未轉移的胰腺癌患者的早期診斷和及時手術治療，其五年生存率可達24%[7]。近20年來，手術技術和圍手術期的治療都有了明顯的提高，降低了手術死亡率。研究[8]表明在專科醫院接受過擴大根治術的胰腺癌患者的長期生存率提高了12%～40%。

胰腺癌起病隱匿，早期無特異性臨床癥狀及體征，不能及時發現，大多數患者確診時已出現遠處轉移，從而失去手術切除最佳時期。遺傳學研究表明，胰腺癌原發于三種癌前病變：導管內乳頭狀黏液性腫瘤(IPMN)、黏液性囊腫腫瘤(MCN)、胰腺上皮內瘤變(PanIN)[2]，更多的為胰腺上皮內瘤變(PanIN1A、PanIN1B和PanIN3)[9]，但其中演變機制尚不明確。根據對基因序列的研究，已經確定不同的癌前病變與特定的基因突變相關，不同的基因表型區分了腫瘤的組織學類型[10]。對這些突變基因的研究可能有助于在疾病的初期進行診斷。

研究[11-12]發現 K-ras基因的突變出現于90%以上的胰腺癌中，但它需要通過某種固定機制來激活其突變的發生，這為未來預防腫瘤的發生提供了新的思路。在大多數胰腺癌患者中發現重要的突變基因，如K-ras、p53、SMAD4和p16/CDKN2A[13]。胰腺上皮內瘤變(PanIN1A)與K-ras基因突變有關[11]。抑癌基因p16/CDKN2A、SMAD4和p53的突變也被認為參與了胰腺癌的發病過程[14]。Masetti等[15]表明，K-ras、p53、SMAD4基因突變與胰腺癌的預后不良有關。國內最近研究結果[16]表明胰腺導管腺癌組織中組織激肽釋放酶(KLK7)呈高表達狀態，是胰腺癌脈管侵犯的獨立危險因素，且KLK7可以促進胰腺癌細胞增殖，增加胰腺癌細胞侵襲遷移能力。研究顯示[17]胰腺癌組織中轉移相關蛋白1(MTA1蛋白)高表達的患者預后較差。對胰腺癌患者進行基因組分析可能為胰腺癌的早期診斷及改善預后開辟一條新的道路，也會成為新的治療策略的關鍵點，為靶向治療提供了機會[18]。

腫瘤微環境由多種成分構成，其中包括成纖維細胞、免疫細胞、血管內皮細胞、細胞外間質。腫瘤細胞的生長、遷移、侵襲性血管生成及其免疫機制都與其所在的微環境息息相關[19]。Yang等[20]研究顯示巨噬細胞移動抑制因子(MIF)在胰腺癌組織中存在異常表達現象，這與腫瘤具有高侵襲性有關。因此，這些也可能提供一個新的靶向治療途徑。

胰腺癌的相關基因突變可分成3種：(1)致癌基因K-ras的活化；(2) 抑癌基因的失活(p53、p16/CDKN2A、SMAD4)；(3) 錯配修復基因的失活(hMLH1、hMSH2)，這些基因的突變均可導致腫瘤的發生。致癌基因通過多種機制被激活后，會促進腫瘤的發生。

最常見的突變是12號染色體上的K-ras基因[21]。K-ras基因的過度活化機制是一個復雜的過程。它限制三磷酸鳥苷(GTP)與信號分子相互作用，調節細胞活性。如果沒有與鳥嘌呤核苷酸交換因子的相互作用，這種結合率非常低。生長因子、細胞因子、激素、神經遞質等受體直接或間接激活K-ras基因，增加鳥嘌呤核苷酸交換因子的通路[22]。細胞對輸入信號反應后，K-ras基因失活，GTP被水解。K-ras基因中的特殊突變減少了這種水解過程，使K-ras基因保持活性。胰腺癌的發生需要高水平的持續K-ras基因活性[23]。

另一個不常見的突變是位于7號染色體上的BRAF致癌基因。K-ras和BRAF相關信號通路轉導對于大多數胰腺癌的發生具有重要意義。絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶(BRAF)是K-ras基因的下游效應因子，在K-ras的激活突變中占有重要地位。它可能在不久的將來成為一種新的治療策略[24]。K-ras還能誘導磷脂肌醇3-激酶(PI3K)的活化，從而控制細胞的生長、存活和遷移。磷脂肌醇3-激酶的激活，也稱為蛋白激酶b(PKB)/m TOR通路，與胰腺癌預后不良有關。抑制該途徑可能具有抗腫瘤活性作用[24]。腫瘤抑制基因被滅活時，腫瘤的生長將被促進[24-25]。

位于9號染色體上的p16/CDKN2A基因是最常見的失活抑制基因之一。蛋白p16屬于抑制細胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)家族，可以阻止細胞周期蛋白磷酸化，并作為細胞周期調節因子[26]。位于17號染色體上的p53基因的抑制是癌癥中最常見的表型。蛋白p53在細胞對細胞毒性應激的反應中起著關鍵作用，通過參與細胞周期阻滯和細胞凋亡的過程來調節細胞的反應。p53的缺失會促進腫瘤細胞的生長，增加腫瘤細胞的存活率和遺傳不穩定性。此外，p53刺激蛋白p21的產生，這有助于修復受損的DNA[26]。DPC4(Smad4)是18號染色體上的另一個抑癌基因，在胰腺癌中常被滅活。該轉錄因子Smad4是轉化生長因子-β(TGF-β)信號通路的重要調節因子。它的丟失導致生長抑制的降低[26]。位于3號染色體上的hMLH1基因編碼一個蛋白質，在DNA修復中起著重要作用。該蛋白與DNA錯配修復蛋白hMSH2(由位于2號染色體上的hMSH2基因編碼)結合形成一個蛋白質復合體。它可以降低DNA復制時細胞分裂所出現的錯誤[27]。MicroRNAs是RNA的一個短片段，參與調控其他基因的表達。在DNA損傷后，它們表現出p53依賴基因的上調[25]。端粒是染色體末端的帽狀結構，它保護染色體末端的序列，防止染色體末端異常結合。端粒縮短出現在胰腺癌發生的早期[27]。

免疫治療、基因治療和抗血管生成藥物治療是目前胰腺癌治療中最重要、最有前景的新研究領域。在過往的研究中發現癌細胞會產生特定的抗原，因此可以尋找通過自身免疫系統抵抗抗原的方法進行治療。胰腺癌表達多種抗原，也并非每一種都具有特異性。最常見的包括CA199、CA50、CEA、GA733、MUC-1、CAM和HER2。非特異性和特異性方法均可誘導免疫系統對它們的刺激，從而抑制腫瘤的發生。采用非特異性細胞因子(IL-2、IL-4、IL-6、IL-12、IFN-a、INF-γ、GM-CSF)誘導免疫細胞的活化和增殖。具體的方法包括使用抗腫瘤抗原的單克隆抗體和使用滅活癌細胞的疫苗[28]。胰腺癌的基因治療是基于特定的基因突變與腫瘤發生和擴散相關這一事實。阻斷這些基因的激活是基因治療的一個目標。除K-ras基因外，抑癌基因p53、抗血管生成基因VEGFR、自殺基因HSK-TK(單純皰疹病毒胸苷激酶)、胞嘧啶脫氨酶、細胞色素p450和多種細胞因子基因均可作為基因治療的靶點[29]。最新研究結果[31]顯示在SW1990胰腺癌細胞中觀察到抗凋亡蛋白BCL-2的擴增，認為BCL-2的擴增有利于惡性腫瘤細胞的存活；木犀草素通過靶向BCL-2從而觸發SW1990胰腺癌細胞凋亡，這有可能成為胰腺癌治療的新藥物。

血管生成在腫瘤的發生和擴散過程中起著關鍵作用。有許多因素導致胰腺癌的血管生成，如血小板反應素-1，白細胞介素-8、趨化因子、生長轉化因子、血小板原型內皮細胞生長因子和血管內皮生長因子。各種內源性和外源性物質對它們進行了研究，其中一些是以單克隆抗體的形式出現。抗血管生成治療的理念是基于承認抑制血管生成可阻止營養支持從而限制腫瘤的生長，導致其縮小[31]。然而，目前的臨床實驗[32]顯示貝伐單抗聯合厄洛替尼、吉西他濱對晚期有轉移的胰腺癌患者并沒有明顯益處。