阿卜杜外力·艾爾肯,張雪彪,牛偉亞
1新疆醫科大學研究生學院,烏魯木齊 830011
2新疆維吾爾自治區兒童醫院醫院辦,烏魯木齊 830054
膽囊癌是膽道系統最常見的惡性腫瘤,占膽道腫瘤的80%~95%,目前,膽囊癌的發病率占消化系統惡性腫瘤的第6位。早期膽囊癌臨床表現不明顯,易發生遠處轉移且不易發現,發現時多已處于中晚期,失去了最佳的手術治療時機,同時由于缺乏典型的臨床表現易被一些良性病變所掩蓋,多數患者在術中、術后才診斷為膽囊癌,稱為意外膽囊癌,此時再采取相應的措施,可能出現第一次切除范圍不夠,需進行再次手術,給患者帶來更多痛苦。探討膽囊癌的病因、發病機制及預后,有助于對膽囊癌高發人群進行有效預防,對膽囊癌的早期診斷和治療意義重大。
膽囊癌是環境和遺傳等多種因素共同作用導致的惡性腫瘤。全球范圍內,女性膽囊癌發病率是男性的2~3倍。此外,隨著年齡增長,膽囊癌發病率也明顯升高。60%已確診的膽囊癌患者為65歲以上的老年人群。膽囊癌的發生發展還可能與膽石癥、膽囊息肉、膽胰管合流異常等膽道系統良性病變密切相關,其發病的分子生物學機制正在被逐漸揭示。本文對膽囊癌病因、發病機制及膽囊癌相關基因進行了綜述。
研究表明,約85%的膽囊癌患者合并膽囊結石。膽囊結石患者合并膽囊癌的風險是無膽囊結石患者的13.7倍。膽囊癌多發于膽囊頸部,并好發于合并結石時間10年以上的患者。膽囊癌的發病率與膽囊結石的大小和數目相關,結石直徑為2.0~2.9 cm時,膽囊癌發生率比健康人群高2.4倍;若結石直徑>3 cm,膽囊癌發病風險會增至10.1倍。研究表明,膽囊息肉直徑>10 mm,或短期內息肉快速生長患者通常與膽囊癌有關。多數膽囊癌不是由息肉演變而來,但為降低膽囊癌的發生率,>10 mm的息肉建議切除膽囊。
膽囊癌患者常合并膽囊慢性炎癥。一項Meta分析研究表明,環氧化酶(cydooxygenase,COX)可以被白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)和脂多糖等炎性因子的刺激,同時,COX是非甾體抗炎藥類藥物的作用靶點,服用阿司匹林可降低膽管癌的發生率。COX是膽管癌預后的預測指標,但其對膽囊癌的作用機制尚不明確。慢性膽囊炎常可引起膽囊鈣化及膽囊壁上皮化生和不典型增生。研究認為,腸上皮化生是發生癌變的重要因素,與結腸癌一樣,經歷正常上皮化生或較不常見的增生階段、不典型增生或上皮內瘤變階段、原位癌,最后進展為侵襲性惡性腫瘤。
膽胰管合流異常是一種先天性消化系統畸形,膽囊癌患者的膽胰管合流異常發生率為17.2%。膽胰管合流異常是膽囊癌發病的主要原因之一,主要指主胰管和膽總管在十二指腸腸壁外匯合,這種匯合異常分為以下兩種類型:①胰膽管合流異常,即胰管注入膽總管型。②膽胰管合流異常,即膽總管注入胰管型。上述兩種異常反流是由結合部缺少Oddi括約肌造成,一般認為胰液反流并淤積于膽囊內,可誘發慢性膽囊炎及腸上皮化生,而腸上皮化生是癌前病變。一般情況下,膽管的靜水壓低于胰管,但膽胰管合流異常患者的胰酶和膽汁酸反流進入膽管,增加了繼發感染、膽汁淤積、胰蛋白酶抑制因子減少及腸激酶刺激等因子作用下逐漸發展為腫瘤的風險。
腫瘤的發生是編碼細胞增殖、分化、凋亡調控信號的基因及DNA損傷修復蛋白發生改變,導致細胞增殖調控失衡的結果。癌基因是基因組內正常存在的基因,其編碼產物作為正常調控信號,可促進細胞的增殖和生長。癌基因突變是細胞惡性轉化的重要原因,主要的基因家族包括大鼠肉瘤癌基因(rat sarcoma oncogene,RAS)、SRC、ERB、myc等。癌基因在致癌因素的作用下可發生突變,表達產物的質和量的變化、表達方式在時間及空間上的改變均有可能是細胞脫落正常的信號控制,獲得不受控制的異常增殖能力而發生惡性轉化。細胞癌基因在獲得強啟動子或增強子、染色體易位、點突變及基因擴增等方式活化,即正常的原癌基因轉化為使細胞具有轉化功能的癌基因的過程,原癌基因活化在腫瘤發生中發揮重要的作用。
腫瘤抑制基因是調節細胞增殖的基因,癌基因和腫瘤抑制基因相互制約,維持細胞增殖正負調節信號的相互穩定。癌基因的過度激活與抑癌基因的失活可導致腫瘤的發生,腫瘤抑制基因編碼產物的功能主要包括誘導細胞分化及凋亡、保持基因組穩定性等。由此可見,腫瘤抑制基因能抑制細胞的惡性生長,膽囊癌相關的腫瘤抑制基因包括P53基因、P16基因、P21基因等。
1.2.1 RAS 基因 RAS基因家族包括Harvery鼠肉瘤病毒癌基因(V-ha-ras harvey rat sarcoma viral oncogene homolog,HRAS)、Kirsten鼠肉瘤病毒癌基因(Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolog,KRAS)、神經母細胞瘤癌基因(neuroblastoma ras viral oncogene homolog,NRAS)等家族型,其激活方式以點突變為主。膽囊癌中RAS基因突變是位于第12、13和61密碼子轉化為活躍的致癌基因。第12密碼子的突變多指CpG位點的GC突變為AT,可能與腫瘤發生機制有關。KRAS基因突變激活MAP激酶通路中的迅速加速纖維肉瘤(rapidly accelerated fibrosarcoma,RAF)-絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MEK)-細胞外信號調節激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)結構。P21蛋白是KRAS基因編碼產物,可與GTP結合,參與細胞分化及信息傳遞途徑。
1.2.2 myc 基因 myc是多功能的轉錄因子,可調控細胞的生長、增殖和凋亡等生物功能。c-myc基因編碼為p62蛋白,定位于8號染色體,屬于myc家族成員。p62與DNA鏈上調節基因結合發揮其轉錄調節因子活性。myc選擇性地參與基因的擴增,促進細胞的生長和增殖,可能與膽囊癌的發生、轉移有關。
1.2.3 HER 基因家族 HER基因家族包括HER1、ERBB2和ERBB3,其在膽囊癌中的陽性率分別為3.9%、10.0%~16.0%和12.0%。ERBB2基因位于人染色體17q21上,編碼結構和功能與表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)相似的跨膜糖蛋白,具有與細胞轉化有關的酪氨酸激酶的活性,其陽性表達提示膽囊癌預后較差。
1.2.4 B細胞淋巴瘤/白血病-2(B cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)基因 Bcl-2基因是18號染色體上的腫瘤抑制基因,是細胞凋亡通路的關鍵調控成分,對腫瘤發生發展發揮重要作用。研究發現,Bcl-2基因在慢性淋巴細胞白血病患者中高表達,此外與結直腸癌、肝細胞癌的轉移和侵襲有關。研究發現,不同組織病理學分級膽囊癌患者Bcl-2基因表達情況比較,差異有統計學意義(P<0.05),Bcl-2基因表達率與膽囊癌的分化程度呈正相關,可能與抑制膽囊病變組織中細胞凋亡的機制有關。
1.2.5 p53基因 p53是腫瘤抑制基因,定位于17號染色體,可通過調節細胞生長、誘導損傷DNA及細胞凋亡而抑制腫瘤的發生。研究表明,p53在膽道腫瘤中的陽性表達率較高,其檢測有助于膽道腫瘤的診斷。p53功能缺失可能引起基因的不穩定而導致腫瘤。p53的表達與膽囊癌的淋巴結轉移有關,提示p53在膽囊癌的發生、發展中發揮重要作用。
1.2.6 survivin基因 survivin稱為桿狀病毒凋亡抑制蛋白5(baculoviral inhibitor of apoptosis repeatcontaining 5,BIRC5)是調控細胞凋亡的抑制蛋白,在與有絲分裂紡錘體的協同作用下,調節染色體和細胞的分裂。SVV主要通過caspase依賴和非依賴兩條途徑來發揮抗凋亡作用,SVV表達與膽囊癌的分化程度負相關。
1.2.7 p16基因 p16屬于INK4家族的腫瘤抑制基因,位于染色體9p21上,編碼p16蛋白。p16在細胞周期中,負調控pRb-E2F通路。在細胞周期的G和G階段,pRb可發生磷酸化并與E2F轉錄因子結合,阻斷E2F轉錄因子跟啟動子的相互作用,從而抑制細胞周期從G期進入S期。p16基因突變的形式包括點突變、純合性丟失和啟動子甲基化等,以啟動子甲基化最為常見。p16基因突變在晚期膽囊癌細胞中較明顯,可能與腫瘤進展有關。
1.2.8 nm23基因 nm23是轉移抑制相關基因,定位于染色體17q21.3上,編碼一條包含177個氨基酸的多肽鏈,包括nm23H1B和nm23H1A兩個亞基。nm23基因通過生長因子受體信號通路,調控腫瘤細胞的侵襲、分化和轉移過程。卵巢癌中,nm23-H1低表達與淋巴結轉移有關,在黑色素瘤、乳腺癌、直腸癌和胃癌中,nm23低表達與腫瘤細胞侵襲相關。nm23基因在淋巴結轉移的膽囊癌組織中的表達率明顯低于對照組,提示nm23與膽囊癌轉移呈負相關。
1.2.9 KAI1基因 KAI1基因是一種腫瘤轉移抑制基因,屬于TM4SF基因家族。TM4SF表達的細胞外基質和細胞間的特殊蛋白在腫瘤細胞轉移和侵襲過程中發揮重要的作用。研究表明,KAI1基因在膽囊癌中表達的OR值明顯低于正常癌旁組織,KAI1的表達與臨床分期呈負相關,與組織病理分級呈正相關。表明KAI1基因表達缺失可能是膽囊癌發生、進展和轉移的重要因素。
膽囊癌作為膽道系統最常見的惡行腫瘤之一,雖然手術切除是目前最有效的治療方法,但膽囊癌患者的預后仍然不理想(I期患者的5年總生存率為50%,Ⅳ期患者的5年生存率為3%)。膽囊癌患者的預后與其病理類型、Nevin分期、分化程度、腫瘤部位、腫瘤標志物、手術切除方式、轉移情況、治療方法、術前黃疸情況、某些基因的表達情況等有關。腫瘤臨床分期是預測膽囊癌患者生存情況的最重要因素:T、T、T、T期膽囊癌患者的5年生存率分別為85.9%、56.1%、19.2%、14.1%;I、Ⅱa、Ⅲa、Ⅲb、Ⅳa、Ⅳb期膽囊癌患者的5年生存率分別為62.5%、50.2%、25.7%、22.1%、15.7%、6.7%。膽囊癌早期,若進行分期調整治療,5年生存率可達75.0%。T、T及T期膽囊癌患者的淋巴結陽性率分別為15.7%、46.0%及75.0%,因此,T期膽囊癌患者切除膽囊并進行淋巴結清掃是影響患者預后的重要因素。腫瘤在膽囊中所處位置是影響膽囊癌患者預后的獨立危險因素(P<0.05)。研究顯示,膽囊癌患者術前出現黃疸,表明腫瘤已經進展至晚期,患者的預后較差。膽囊頸解剖學結構復雜,腫瘤細胞易侵犯鄰近膽管、十二指腸、肝臟及血管,增加了手術的難度,降低了根治性切除的機會。
膽囊癌相關的腫瘤標志物包括癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)、糖類抗原125(carbohydrate antigen 125,CA125)、糖類抗原19-9(carbohydrate antigen 19-9,CA19-9)等。上述血清腫瘤標志物水平升高有助于膽囊癌的診斷,但早期癌變可能升高不明顯,若合并其他消化道疾病及某些腫瘤時,腫瘤標志物檢驗結果會出現假陽性。CEA是一種蛋白質多糖復合物,其水平升高提示可能存在胃腸道、胰腺和膽道腫瘤,但對膽道腫瘤的診斷靈敏度和特異度較差。CA19-9是一種黏液蛋白,在胰腺癌、胃癌等消化道腫瘤患者中明顯升高,研究發現,CA19-9還可以預測膽囊癌術后患者的病情變化,即膽囊癌術后患者預后的靈敏度、特異度分別為88.15%、92.00%。研究表明,術前CEA和CA19-9水平均在正常范圍,表明術后患者預后良好,中位生存期27個月,OR值為86%;術前CEA和CA19-9水平均升高表明患者的預后較差。術前CEA和CA19-9水平同時升高是影響膽囊癌患者總生存的獨立危險因素。有研究檢測171例患者的術前血清CA125水平發現,膽囊癌患者淋巴結轉移情況與術前血清CA125水平密切相關,淋巴結轉移時,CA125水平和陽性表達率明顯升高,表明血清CA125水平升高是膽囊癌患者預后的獨立危險因素。術前CA125水平升高的患者,術后生存率低,反之亦然。
survivin基因的表達對膽囊癌患者的預后評估有重要作用。survivin過表達也與多種實體瘤的治療抵抗和不良預后相關。survivin基因受β-catenin/轉錄因子類似物(transcription factor-like factor,TCF-LF)、缺氧誘導因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、轉錄因子特異性蛋白 1(transcription specificity protein 1,SP1)、信號轉導及轉錄激活因子3(signal transduction and activator of transcription 3,STAT3)等轉錄因子的調控,并受p53、Rb、磷酸酶張力蛋白同源物(phosphatase and tensin homolog,PTEN)等腫瘤抑制基因的負調控。
研究發現,蘇氨酸天冬氨酸酶1(threonine aspartase 1,TASP1)在膽囊癌組織中的過表達與患者的不良預后有關。膽囊癌組織中TASP1蛋白表達陽性率高于正常癌旁組織。Sung等研究發現,膽囊癌患者的預后與患者免疫組化顯示的FAM83H和ZNF16表達呈正相關,細胞核內的FAM83H表達是膽囊癌患者預后不良的獨立危險因素。
膽囊癌的發生發展是基因、環境等多種因素綜合作用的結果。通過對膽囊癌病因、發病機制及預后的研究,了解其病因、發病機制及影響預后的因素,有助于篩查膽囊癌高危人群。此外,對膽囊癌的早期預防、診斷和治療,尤其是隨著分子生物學技術的發生發展,基因載體構建技術和靶向治療技術等新技術為膽囊癌的治療帶來了新希望。同時,對各種膽囊疾病和癌前病變進行早期診斷、治療及隨訪,可有效預防膽囊癌的發生,對改善患者的預后、提高生存率及生活質量,有一定臨床意義。