細胞周期蛋白D1在乳腺癌、結直腸癌及食管癌中的研究進展*

劉健 王沐廷

細胞周期蛋白D1（cyclin D1，CCND1）的編碼基因位于11q13 上，含5 個外顯子，長度約15 kb，與Cyclin 家族其他成員比較，CCND1 的N 末端缺少一個“見解盒”片段，因而CCND1 相對分子量在Cyclin 家族中是最小的，CCND1 半衰期較短，小于25 min，在含生長因子條件下，CCND1 于細胞周期中首先被合成，并在DNA 合成前期（G1）水平最高[1-2]。CCND1 可在G1 期激活周期蛋白依賴性激酶CDK4，經磷酸化及鈍化RB 蛋白，推動細胞周期經G1 期進入S 期[2]。多項實驗研究證實，CCND1 是Wnt/β-catenin 信號通路下游最要的信號分子之一，過度表達的CCND1 可引起細胞異常增殖，引起癌癥，并參與癌癥的侵襲、轉移，且在各類腫瘤的早期分類診斷、治療、預后預測顯示了積極臨床價值[3-4]。

1 CCND1在乳腺癌中的研究進展

E-cadlherin 和β-catenin 蛋白的異常表達可能促使或激活CCND1 的過度表達引起乳腺癌的發生和進展。楊劍鋒等[5]通過免疫組織化學法檢測了乳腺組織中的E-cadlherin 和β-catenin 及CCND1 表達情況，在E-cadlherin 異常表達組織中，61.3%呈現了CCND1 過表達；在β-catenin 的異常表達組織中，57.1%呈現了CCND1 過表達；E-cadlherin、β-catenin 異常表達與CCND1 過度表達存在顯著的正相關性（r值分別為0.303、0.321）。CCND1 能影響癌癥相關成纖維細胞的活性，改變血小板衍生生長因子、胰島素樣生長因子Ⅰ和Ⅱ、轉化生長因子-β1、肝細胞生長因子/上皮細胞散射因子、角質形成細胞生長因子、炎癥基因表達等途徑介導乳腺腫瘤的發生和進展[6-7]。研究認為，CCND1 的表達增加，可通過募集組蛋白調節酶、誘導細胞因子/趨化因子基因的啟動子調控區，如集落刺激因子（CSF）、趨化因子1（CXCL1）、血管細胞黏附因子1（VCAM1）等表達，影響成纖維細胞中炎癥趨化因子/細胞因子的豐度，導致乳腺癌的發生與進展[8]。Gao 等[9]研究發現，雌激素受體陰性乳腺癌患者存在CCND1 高表達，且CCND1 可能經小干擾RNA（siRNA）途徑調控ER 陰性乳腺癌腫瘤的發生。自噬是細胞重要的生理調節機制，可去除非必要或功能失調的細胞，自噬后將細胞代謝養分分解成細胞代謝的底物，供給細胞有絲分裂的能量及關鍵蛋白的養分；自噬途徑參與了免疫細胞亞群的存活與凋亡、分化、激活、效應器功能及向腫瘤的轉運。研究發現，CCND1 可增加乳腺腫瘤細胞自噬程度，介導腫瘤的發生與侵襲[10]。Laphanuwat 等[11]研究發現，CCND1 可加速衰老進程，并通過p38-JNK-FOXO3a-p27 途徑加重內源氧化應激狀態，內源氧化應激水平可導致腫瘤的侵襲。因此CCND1異常表達可能通過影響某些蛋白酶活性、Wnt/β-catenin 信號通路、成纖維細胞活性、生長因子表達、細胞因子/趨化因子基因表達、細胞自噬功能、衰老進程等途徑影響乳腺癌的發展。

并非所有乳腺癌CCND1 均過度表達，約50.0%的乳腺癌患者中乳腺上皮細胞可檢測到CCND1 過度表達，但僅在20.0%的乳腺腫瘤可檢測到CCND1基因表達上升[12-13]。提示CCND1 的激活可能通過其他的機制，如CCND1 基因轉錄及轉錄后失調等。王倩等[14]研究發現，乳腺浸潤性導管癌、乳腺導管內癌的CCND1 水平顯著高于乳腺增生癥，且生物信息學分析顯示，和正常乳腺組織比較，CCND1 mRNA 在乳腺浸潤性癌組織、乳腺浸潤性導管內癌組織表達水平上升至2.33 倍、6.64 倍。研究發現，CCND1 蛋白可促進乳腺癌細胞遷移，但對于CCND1 與腫瘤侵襲性的關聯尚不明確[15]。田繼華等[16]通過實驗研究發現，下調CCND1 水平，可將乳腺癌的細胞周期阻斷在G0/G1 期，促使細胞凋亡，抑制乳腺癌細胞增殖。鄒娜等[17]研究發現，乳腺癌組織中CCND1 陽性率為54.03%，正常乳腺組織中CCND1 陽性率為0；且乳腺癌分期越高，CCND1 陽性率越高；存在淋巴結轉移的乳腺癌CCND1 陽性率高于無淋巴結轉移的患者。季娟等[18]研究發現，CCND1 高表達增加了乳腺癌腋窩淋巴結轉移風險，乳腺癌CCND1 陽性表達作為預測腋窩淋巴結轉移的AUC 為0.772，預測敏感度為82.6%，特異度為71.9%。Pestell 等[19]一項動物基礎研究結合臨床研究發現，乳腺癌組織中CCND1 表達水平是正常組織的32 倍；CCND1 相對豐度是正常組織的10 倍；在對914 名乳腺癌患者基質中CCND1 定量分析發現，CCND1 高表達者5、10、15 年總生存期（overall survival，OS）顯著低于低表達患者。

2 CCND1在結直腸癌中的研究進展

研究顯示，40.0%～70.0%的結直腸癌患者存在CCND1 高表達，結直腸癌CCND1 表達差異集中在核細胞中，在細胞質中結直腸癌與正常組織的CCND1 表達差異區別不大[20]。結直腸癌CCND1 高表達常和細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑1a（p21）、增殖細胞核抗原（PCNA）和p53 基因有顯著的關聯，CCND1、p21 和PCNA 的共表達增強了腫瘤增殖、侵襲的作用，而p53 與CCND1 水平呈負相關，過表達p53 蛋白起到抑制細胞增殖的作用。利用CCND1、p21、PCNA 和p53 共表達特性可用于預測結直腸癌預后狀況。王杰等[21]檢測了146 例結直腸腺癌及癌旁組織標本CCND1 水平，結直腸腺癌組織CCND1 表達陽性率為69.86%，顯著高于癌旁組織的16.44%，且CCND1 表達與患者的年齡、性別、腫瘤部位和大小無明顯關聯，但與腫瘤的浸潤深度、是否淋巴結轉移及TNM 分期密切相關。方洪生等[22]研究表明，在人結直腸腺癌上皮（DLD1）細胞中，過表達miR-106b-5p mRNA 可明顯抑制CCND1 的表達，介導了DLD1 細胞增殖的抑制。其他研究還集中在以下基因調控CCND1 表達：DJ-1[23]、LncRNAMALAT1[24]、miR-381-3p[25]，等，影響結直腸癌細胞增殖、侵襲與轉移。Bahnassy 等[26]檢測了50 例結直腸癌CCND1 基因擴增情況，發現66.7%的Ⅳ期患者檢測到了CCND1 基因擴增；顯著高于Ⅳ期以下的42.80%，提示CCND1 參與了結直腸癌的侵襲與遷移進程。另一項研究中，評估了直腸癌切除術標本中CCND1 mRNA 水平，并檢測了血液中的CCND1 mRNA 水平，標本中CCND1 mRNA 與血液中的CCND1 mRNA 呈現了顯著的正相關性，但由于該研究類型為回顧性研究，尚不能肯定是由于CCND1 表達上升引起的結直腸癌轉移[27]。腫瘤細胞與相鄰基質接觸后，纖維黏液途徑是腫瘤常見的侵襲模式，Fusté 等[28]研究發現，結直腸腫瘤細胞浸潤基質的轉移中，外周細胞CCND1 表達出現了顯著上升。表明CCND1 高表達可能促進了結直腸腫瘤細胞向周圍細胞浸潤。

CCND1 與結直腸癌預后關聯密切。Al-Maghrabi等[29]研究納入了117 例結直腸癌患者，原發病灶與淋巴結轉移灶中觀察到了CCND1 表達增多，且CCND1 與陰性淋巴血管侵襲相關（P=0.046），但與5 年OS 無關（P=0.116）。Li 等[30]納入22 篇文獻，4 150 名患者的Meta 分析顯示，高表達CCND1的結直腸癌患者，無論是接受手術、放療、化療的結直腸癌患者中，高表達的CCND1 患者的無病生存期（distant metastasis-free survival，DMFS）更差；且CCND1 高表達與臨床病理參數存在顯著的關聯，腫瘤＜5.0 cm 的結直腸癌CCND1 高表達風險是≥5.0 cm 的0.64 倍[95%CI（0.35，1.16），P=0.139]；T1、T2類 別CCND1 高表達 風險是T3、T4類別的0.70 倍[95%CI（0.57，0.85）]；N 陰 性CCND1 高表達風險是N 陽性的0.75 倍[95%CI（0.60，0.95）]；M0類別CCND1 高表達風險是M1類別的0.60 倍[95%CI（0.36，0.99）]。

3 CCND1在食管癌中的研究進展

王向輝等[31]研究發現通過干擾細胞周期蛋白依賴性激酶4（CDK4）、CCND1 和p21 激活激酶2（PAK2）的表達來抑制食管癌細胞的生長，是食管癌基因治療的潛在靶點。趙醒等[32]研究顯示，HPV 16 型E6 蛋白與CCND1 蛋白表達水平存在正相關性，均可作為食管癌預后預測的敏感性指標。Cheng 等[33]經基因組測序發現，食管癌患者染色體碎裂是引起CCND1 miRNA 基因擴增的重要原因。Li 等[34]認為，垂體特異轉錄因子（POU）可與CCND1 結合，誘發CCND1 的高表達，促進細胞周期的進程。Shiozaki 等[35]研究發現，CCND1 高表達集中在低分化的食管鱗狀細胞癌中，但CCND1 表達水平和腫瘤的淋巴結轉移無明顯關聯。CCND1 過表達可介導食管癌細胞DNA 損傷，導致細胞增殖調控失效，引起癌細胞的惡性增殖；而抑制CCND1的表達，可將食管癌的細胞周期阻滯于GO/G1 期，上調細胞凋亡率[36]。但由于研究樣本數量均較小、單中心研究、不同地區種族間CCND1 基因多態性、不同地區生活飲食因素（吸煙、飲酒、嚼檳榔）等因素的影響，還需大樣本、多中心的研究探討CCND1 對食管癌增殖、遷移、浸潤的影響。

Hou 等[37]納入了483 例食管鱗狀細胞癌開展前瞻性隊列研究，在納入腫瘤長度、腫瘤分化、腫瘤分期因子后，Cox 回歸分析顯示高表達CCND1 是5 年生存期[OR=1.728，95%CI（1.188，2.512）]、5 年DMFS[OR=1.678，95%CI（1.239，2.272）] 低下的危險因素，同時高表達的CCND1 也是食管鱗狀細胞癌遠處轉移[OR=1.988，95%CI（1.128，3.505）]的危險因素。日本食管疾病學會食管癌惡性腫瘤研究委員會開展的一項416 例食管癌患者研究發現，CCND1 高表達雖然是OS 下降的重要因素，但在淋巴結轉移風險方面未顯示明顯差異（P=0.072）[38]。也有研究支持CCND1 高表達帶來的是食管癌更高的生存期[39]。Wang 等[40]研究則支持CCND1 表達水平與食管癌的預后無關。出現不同結果的原因，與研究樣本數量、研究類型、不同種族遺傳特性、CCND1 檢測方式、預后評估標準、醫療水平及患者個體治療因素等差異有關。為此，Chen 等[41]開展了一項Meta 分析，納入了109 項涉及食管癌OS預測的生物標志物，其中與CCND1 預后預測有關的12 項研究中，牽涉樣本研究數量為1 476 例，高表達的CCND1 降低了OS[HR=1.85，95%CI（1.55，2.21）]。

迄今為止，盡管CCND1 在細胞周期進展中的作用已得到廣泛認可，但在癌癥發生、增殖、遷移、侵襲、轉移中的作用尚未完全闡明。另外CCND1與乳腺癌、結直腸癌、食管癌預后的關聯尚存在較大的爭議。CCND1 作為治療靶點目前仍僅限于實驗研究階段，尚未在臨床應用；CCND1 能否成為癌癥治療新的靶點尚需更多的高質量的研究加以明確。隨著基礎研究重視程度不斷上升，大樣本隊列研究的開展及基因測序技術的迅猛進步，將進一步促進CCND1 在腫瘤診斷、治療、預后的應用。