劉德權,孫綱,李校沖,劉晗
(1.錦州醫科大學解放軍967醫院規培基地普外科,遼寧 大連 116021;2.中國人民解放軍聯勤保障部隊第967醫院普外科;3.大連醫科大學解放軍第967醫院規培基地普外科)
肝細胞癌 (hepatocellular carcinoma,HCC)是臨床最常見的惡性腫瘤之一,占原發性肝癌的90%以上。在我國,HCC多由肝炎導致的肝硬化轉變而來,近年來HCC的發病率和死亡率均呈上升趨勢。大多數HCC患者發展到晚期才被確診,此時已無法進行有效治療[1]。目前依靠藥物治療延長的平均總生存率效果不佳,臨床上缺少有效的HCC治療手段。Trim59是三結構域蛋白 (tripartite-motif protein,Trim)家族的新成員,在腫瘤細胞增殖、凋亡、侵襲、遷移等過程中發揮著重要的作用。Trim59與肝癌的發生發展、侵襲、遷移相關,且與腫瘤臨床分期及預后相關。研究發現,與正常人肝細胞系比較,Trim59在肝癌細胞中高表達;p53蛋白表達水平受Trim59調控,Trim59可通過p53信號途徑促進肝腫瘤細胞的增殖和遷移[2]。Trim59有望成為HCC診斷和治療的新靶點。本研究就Trim59的結構和功能以及在HCC中的研究進展進行綜述。
Trim具有高度保守的RBCC三段結構域,從N端到C端的三段結構域分別為RING(Really Interesting New Gene)結構域,1~2個B-Box結構域,卷曲螺旋結構域 (Coiled-coil domain);Trim有70多種,涉及許多關鍵的生物學過程,包括炎癥、抗病毒、免疫、增殖、轉錄調控和腫瘤發生[3]。大多通過對目的蛋白的泛素化,對其生物表現進行調控[4]。
Trim59是Trim超家族中的新成員,定位在內質網膜上,是由科學家Chang等[5]于2002年首先克隆獲得,研究發現Trim59可能參與蛋白間的相互作用,通過泛素化改變蛋白的穩定性,控制腫瘤細胞的增殖和遷移。之后又發現了多種Trim59的信號通路活化機制加速腫瘤惡化。Trim59有望成為惡性腫瘤診斷和治療的新靶點。
HCC是最常見的原發性肝臟腫瘤,是嚴重威脅人類健康的惡性腫瘤之一[6]。近年來,HCC的發病率和肝癌導致的死亡率均呈上升趨勢。目前藥物治療延長的平均總生存率效果不佳。隨著醫療技術的不斷提高,對待肝癌的治療已經有了長足的進步。肝硬化是90%肝癌患者常見的癌前狀態。目前,還沒有特定的治療方法可以阻止或逆轉肝硬化向HCC的進展。了解HCC的基因驅動因素,以及與肝硬化相關的生化、機械、激素和代謝變化,可能導致新的治療和癌癥預防策略。盡管其他療法最近獲得了食品和藥物管理局的批準,但自從引入多激酶抑制劑索拉非尼以來,還沒有出現重大的臨床突破,因此需要替代研究策略[7]。
3.1 Trim59是一種可用免疫組化檢測的新型癌生物標志物 人類癌癥的發生和發展是一個多步驟、復雜的過程,涉及多種致癌基因的激活和多種抑癌基因的失活[8]。Trim家族參與了細胞周期、細胞凋亡、病毒自然免疫等重要生物學過程[9]。作為Trim家族的重要成員,Trim59調控著上皮性卵巢癌細胞增殖、凋亡和腫瘤形成等生物學過程[10]。有研究應用免疫組化方法 (IHC)在291例37種腫瘤區域確定了Trim59的特異性上調,Trim59 IHC信號與腫瘤發生和發展顯著相關,而在對照組和正常區域均為陰性或顯著降低。Trim59蛋白上調在前列腺癌、腎癌早期上皮內瘤變和腎癌1級腫瘤發生的強度和程度均有表現 (P<0.05),并在高級別腫瘤發生前停止上調。這兩大組腫瘤類型的相關性結果證實和重復了小鼠前列腺癌模型的研究。在37種不同的腫瘤中,大多數腫瘤的Trim59表達增強,而在肝癌、肺癌、乳腺癌、皮膚癌、口腔癌 (鱗狀細胞癌)和子宮內膜癌中表達增強程度最高[11]。Trim59作為一種與上皮起源相關的多種生物標志物 (很少起源于間充質組織),可作為上皮-間充質轉化 (EMT)特異的共標志物[12]。Trim59可作為一種新的多腫瘤標志物用于早期肝癌發生的IHC檢測,為HCC分子靶向診斷和治療提供新的策略。
3.2 Trim59陽性對于HCC患者生存率和預后的影響 研究發現,決定HCC預后生存率的關鍵條件,包括病理等級、分化程度、病理分期及血管侵襲等,這些均與Trim59關聯緊密,提示Trim59在HCC的分化、侵襲、遷移過程中起到促進作用,對預后有不良影響;生存分析結果顯示,在Trim59陰性組患者的生存時間明顯長于Trim59陽性組患者,其3年生存率分別為78%和42%,5年生存率分別為61%和38%,Trim59的異常高表達提示HCC的高分化遷移性和高侵襲性,預后不良[13]。肝癌晚期的一線標準治療用藥為索拉非尼,而進展后的患者則無藥可用[14]。抑制Trim59的高表達可以改善預后、抑制癌細胞遷移和侵襲。以上結果表明,Trim59可作為肝癌基因治療的一個靶點,增加生存率,改善預后。
3.3 Trim59對于HCC侵襲、遷移的影響 Trim59作為一種新發現的三結構域蛋白,被公認為是人類疾病發展和進展的關鍵調控因子,可促進包括HCC在內的多種惡性腫瘤細胞的增殖、集落形成、細胞遷移和侵襲能力;而下調Trim59則可以抑制惡性腫瘤細胞的增殖和遷移[15]。肝癌組織中Trim59陽性表達與患者的年齡、腫瘤大小、包膜完整性等不相關 (P>0.05),與血管侵襲、腫瘤分化、 TNM 分期等密切相關 (P<0.05)[13]。Trim59在肝癌細胞中高表達,慢病毒介導的Trim59基因沉默時肝癌的增殖、遷移、侵襲受到抑制[2]。Trim59也在前列腺癌、宮頸癌中高表達,Trim59基因敲除顯著抑制前列腺癌細胞和宮頸癌細胞增殖、集落形成、細胞遷移和侵襲能力,細胞周期進展分析表明Trim59基因敲除后的細胞更傾向于在S期積累[16-17]。Trim59在骨肉瘤中具有致癌作用,促進骨肉瘤細胞的增殖、遷移和侵襲[18]。這些研究表明,Trim59可能作為一個潛在的治療目標,通過基因敲除抑制HCC的遷移和侵襲。
3.4 Trim59通過調控p53促進HCC發生p53基因是人類腫瘤中最重要的抑癌基因之一,經常發生突變。一般來說,p53是一種轉錄因子,它通過各種基因毒性和細胞應激信號 (如DNA損傷、缺氧、癌基因激活和營養剝奪)而穩定和激活,從而導致細胞周期阻滯、凋亡、衰老和代謝適應。p53不僅在大多數癌癥中功能缺失,而且突變的p53也具有顯性的負活性和致癌特性。p53一直是腫瘤治療的一個有吸引力的靶點[19]。 Haupt等[20]研究發現Mdm2結合p53轉錄激活區,阻斷其調控靶基因和發揮抗增殖作用的能力,Mdm2在p53穩定的條件下也能促進p53的快速降解,Mdm2的增加強烈抑制突變型p53在腫瘤細胞中的積累。Trim59的沉默降低了E-cadherin的表達,增加了N-cadherin和vimentin的表達,而Trim59的過表達對上述蛋白的影響相反。p53蛋白表達水平受Trim59調控,Trim59高表達時p53表達受抑制,抑癌基因表達減弱,癌基因表達相對增強,所以Trim59可能通過p53信號通路促進HCC細胞增殖和遷移[2]。
3.5 Trim59可能是介導巨噬細胞殺瘤作用的重要輔助分子 卡介苗 (BCG)激活的巨噬細胞可通過細胞與細胞的接觸殺死腫瘤細胞。膜蛋白在這一過程中起著重要的作用。然而,迄今為止,很少有相關膜蛋白被發現。表面分子Trim59在巨噬細胞膜上特異性表達 (與陰性對照相比)。使用抗體阻斷巨噬細胞上的Trim59可以顯著降低巨噬細胞對MCA207細胞的細胞毒性,這表明Trim59是維持巨噬細胞活性不可或缺的分子。增強Trim59本身不能增強巨噬細胞毒性。另一方面,Trim59的過表達增強了巨噬細胞的胞飲和吞噬活性,提示Trim59可能介導細胞與分子的相互作用。該研究結果表明,Trim59可能是介導巨噬細胞殺瘤作用的重要輔助分子,Trim59是吞噬相關的分子[21]。
肝癌的病程較短、惡性程度高、血行遷移早,所以早期癌癥的發現和治療對肝癌患者的生存至關重要。因為Trim59作為一種新的原癌基因在人類HCC中上調,并證明其上調與肝癌患者的晚期腫瘤分期有關,所以Trim59基因可以作為早期診斷HCC發生的腫瘤標志物。Trim59作為一種新型生物標志物,具有致癌活性,在包括肝癌在內的不同惡性腫瘤中表達上調[2,16,22], 并且與臨床分期、淋巴結遷移及預后均有關。可以通過對Trim59基因進行檢測,用于肝癌臨床分期、淋巴結遷移及預后分析。在肝癌治療過程中可通過基因治療的新思路進行抑制,如通過基因治療減弱Trim59基因表達或對參與Trim59基因的信號通路過程進行阻斷和抑制,從而抑制其表達,減低肝癌增殖和侵襲,改善肝癌預后甚至治療肝癌。同時,我們推測Trim59可能與臨床化療耐藥相關,但Trim59是否也與肝癌對化療藥物耐藥及其具體分子機制有待深入研究。
綜上所述,Trim59是肝癌的一種新的致癌因子,與肝癌的進展及不良生存率有關。Trim59多態性在預測惡性疾病風險中的作用及其與Trim59表達的相關性很可能呈正相關,但尚未被討論,Trim59有可能成為肝癌基因治療的一個新靶點。Trim59對于進展期和晚期肝癌的治療,以及作為肝癌的腫瘤標志物進行早期確診,都有關鍵意義,為腫瘤分子靶向診斷和治療提供新的策略。