結直腸腫瘤相關基因與靶向藥物的研究進展*

石炳林 趙士博

廣西防城港市第一人民醫院普通外科 538000

結直腸腫瘤(Colorectal cancer,CRC)是世界上最常見的異質性惡性腫瘤之一，且發病率和死亡率在不斷升高[1]。結直腸腫瘤發病率與經濟發展有著一定關系，發達國家最高，我國亦不斷攀升。現有技術可短期內改善患者預后，但對于病死率與后期轉移比例并無明確效果。隨著近年來對腫瘤發病機制、分子及亞分子的深入研究，傳統醫學與現代醫學對結直腸腫瘤的理解與認知不斷提高。基于此，本文通過對結直腸腫瘤的基本情況、原癌基因、抑癌基因、靶向藥物治療及聯合用藥等方面對結直腸腫瘤已有研究進行梳理總結，旨在為現階段結直腸腫瘤的基因研究、靶向藥物研發與推廣提供研究基礎，為進一步開展結直腸癌發病機制的研究打下基石，以及在靶向治療方面提供借鑒方案。

1 結直腸腫瘤基本情況

結直腸腫瘤多以老年人為主要發病群體，近年來疾病譜逐漸年輕化，有明顯的遺傳因素，且年輕群體預后較老年人差 。目前，學術界普遍認同美國預防醫學工作組(USPSTF)提出的50歲為年齡組分界。其主要危險因素與炎癥、家族病史、基因突變、表觀遺傳學等有關。主要首發癥狀為腹瀉、腹痛、血便、膿血便等，多以直腸與乙狀結腸交界處好發，主要以腺癌、黏液腺癌、未分化癌三型居多。大體形態如息肉狀、潰瘍型，可沿腸壁環行進展，沿腸管總行上下蔓延或浸潤于腸壁深層，易感因素主要有結腸息肉、慢性結腸炎、肥胖。結直腸腫瘤中晚期轉移主要以肝轉移、淋巴結轉移為主，其次是肺、骨、腦轉移，皮膚、頭部及腎上腺轉移發生率則較低。還可見縫線、切口面擴散或腹腔內種植[2-3]。

2 結直腸腫瘤原癌基因相關研究

結直腸腫瘤的發生發展是多因素共同作用的結果，現階段的研究普遍認同其發生發展的主要機制是CRC細胞增殖、轉移與侵襲、細胞免疫與細胞周期性進程及CRC干細胞的生成，而轉移與侵襲是結直腸腫瘤進行性發生發展的關鍵一步。尋找并發現轉移與侵襲高度相關的腫瘤標志物，深入開發其診斷與治療價值是降低結直腸腫瘤死亡率的有效措施[4]。

隨著研究的不斷深入，現已發現結直腸腫瘤與組織特異性泛素化連接酶-183(Ring finger protein,RNF183)、上皮剪切調節蛋白1(Epithelial shear regulatory protein 1,ESRP1)、細胞因子受體樣因子1(Cytokine receptor-like factor 1,CRLF1)、 環狀RNA中心體/紡錘體相關蛋白基因(Circular RNA centrosome/Spindle-associated Protein gene 1,circCSPP1)、Rab鳥嘌呤核苷酸交換因子(Rab guanine nucleotide exchange factor,RABEX)及同源異型盒基因B7(HomeoBox gene 7,HOXB7)等存在相關性。

2.1 RNF183 現已有研究證實環指蛋白參與結直腸癌變過程[5]。對結腸炎相關腫瘤的研究發現，RNF183通過激活NF-κB信號通路誘導大量IL-8表達，從而促進腸道炎癥的發展以及腫瘤細胞的增殖、遷移和侵襲。

有研究學者[6]利用已發布的數據分析研究202個在CRC中表達的RNF家族成員，發現RNF183在腫瘤組織中顯著上調。腫瘤大小、浸潤深度、TNM分期和長期轉移均與RNF183的高表達有關。深入研究發現，RNF183在體外促進CRC細胞的生長，遷移和侵襲，并在體內促進腫瘤的增殖和轉移。RNF183主要通過P65激活NF-jB信號通路，并刺激多功能趨化因子IL-8的轉錄，用小分子抑制劑阻斷NF-jB或用siRNA消耗IL-8可以削弱RNF183促進細胞遷移的功能。此外，RNF183對IL-8轉錄和細胞活力的調節取決于其E3泛素連接酶的活性。基于此，考慮RNF183是通過激活NF-jB-IL-8軸，從而促進CRC細胞增殖和轉移。

2.2 ESRP1 有研究發現當ESRP1基因出現異常表達時[7]，E-cadherin就會在結直腸上皮中出現表達上調。正是因為當E-cadherin表達上調，在腫瘤發生的過程中就會增加細胞本身的黏性，以防止細胞擴散到身體的細胞組織器官，通過這種方式抑制直結腸上皮細胞發展成為腫瘤細胞，避免腫瘤細胞的轉移擴散。現有研究表明，在結直腸腫瘤病變細胞組織與腫瘤旁細胞相對比中可以觀察到ESRP1的表達水平出現明顯的下降趨勢，表明在結直腸腫瘤病變早期受ESRP1的表達水平的影響，在一定程度上可以有效地抑制腫瘤細胞。且在研究過程中發現，結直腸腫瘤組織中合并有淋巴結轉移與結直腸腫瘤細胞組織無淋巴結轉移相比較，ESRP1表達明顯下調，表明在腫瘤細胞轉移和侵襲淋巴時ESRP1也能夠將其抑制，保護人體組織器官不受到侵襲[8]。不僅如此，研究還發現在體外結直腸腫瘤癌細胞株與正常結直腸細胞相比ESRP1的表達亦偏低。由此發現ESRP1在結直腸腫瘤組織細胞中表達不同，在腫瘤細胞發生轉移也存在表達差異，提示ESRP1基因與結直腸腫瘤細胞的發生與轉移存在重要聯系[9]。

2.3 CRLF1 孫驥等[10]發現結直腸腫瘤組織中CRLF1 mRNA水平與血清中CRLF1蛋白表達水平均高于癌旁組織和正常細胞，并采取小干擾RNA基因沉默CRLF1，利用real-time PCR及ELISA實驗進行敲低效率檢測，發現細胞增殖能力和克隆形成能力顯著減弱。結果顯示敲低CRLF1后細胞凋亡率顯著升高。通過Western blot檢測凋亡相關信號通路發現，敲低CRLF1可降低BCl2的表達而上調BAX，促進結直腸癌細胞凋亡。研究還發現CRLF1可通過激活AKT信號通路抑制結直腸癌細胞凋亡并促進其增殖，進而促進結直腸癌進展。

2.4 circCSPP1 Wang Qingyuan等[11]發現circCSPP1通過競爭性結合miR-193a-5p,阻止miR-193a-5p下調COL1A1的表達，從而上調COL1A1的mRNA水平,在EMT(Epithelial-mesenchymal transition)轉化過程中發揮關鍵作用。簡言之，circCSPP1可能通過circCSPP1/miR-193a-5p/COL1A1軸進而調控結直腸腫瘤EMT過程。Xi Lanlan等[12]發現circCSPP1通過調控miR-944 / FZD7軸介導DOX耐藥的結直腸腫瘤細胞進展和阿霉素敏感性，為CRC治療提供潛在靶點。唐國偉等[13]發現，circCSPP1在結直腸腫瘤組織中存在過表達，同時miR-495-3p表達顯著降低。抑制circCSPP1或促miR-495-3p過表達可使HCT116細胞活力下降，葡萄糖消耗和乳酸生成下調。因此circCSPP1對miR-495-3p存在表達抑制。

2.5 RABEX 廖代祥等[14]研究發現，RABEX-5表達上調可反應結直腸腫瘤病變的嚴重程度，且RABEX-5在部分腫瘤細胞中表達升高異常。隨訪研究發現RABEX-5陽性表達與腫瘤的發生、發展、預后及腫瘤惡性程度均呈正相關。

劉毅等[15]發現RABEX-5的陽性率在結直腸腫瘤中明顯升高，且與TNM分期、淋巴結轉移及預后較差等聯系緊密，可能是腫瘤轉移和腫瘤炎性反應中均有RABEX-5的參與。考慮腫瘤炎性反應過程中炎性因子引起正常細胞組織損傷，抑制細胞的自我修復，導致大量細胞凋亡引起結直腸組織壞死。

2.6 HOXB7 轉錄因子HOXB7的過高表達與結直腸腫瘤患者的淋巴結轉移和TNM分期及腫瘤浸潤有關[16]。HOXB7可有效識別基因啟動子區與之結合并誘導與形成轉錄起始復合體，從而實現上調基因轉錄水平。有研究發現HOXB7陽性率在結直腸腫瘤中明顯升高，表明HOXB7可促基因表達進而促進腫瘤發展與轉移。再者HOXB7通過腫瘤轉移的信號通路促進腫瘤細胞EMT轉化，使腫瘤細胞表面膠原蛋白等細胞黏附蛋白含量與表達下調，使得結直腸腫瘤細胞間、腫瘤細胞與周圍組織間、腫瘤細胞與正常組織間的黏附力明顯減弱引發腫瘤細胞轉移[15]。

余紅璐等[17]通過分析結直腸腫瘤組織中LASS2及HOXB7的陽性率與凋亡指數之間的關系發現，LASS2陽性率和凋亡指數呈正相關，HOXB7陽性率和凋亡指數呈負相關，以此證明LASS2及HOXB7的表達在結直腸腫瘤細胞的凋亡中存在拮抗關系。

3 結直腸腫瘤抑癌基因相關研究

有大量研究發現，存在抑癌基因長鏈非編碼RNA00634(Long non-coding RNA 00634,lnc RNA,LINC00634)、抑癌基因NPRL2(Nitrogen permease Regulator-like 2,NPRL2)、免疫球蛋白樣結構域3(Laboratory robotics interest group 3,LRIG3)、表皮細胞轉化順序癌基因2(Epithelial cell transforming sequence 2,ECT2)、miR-429、miR-31-5p及人源長壽保障基因2(Longevity assurance 2,LASS2)等基因對結直腸腫瘤的發生發展存在基因抑制的調控作用。

3.1 LINC00634 腫瘤轉移與免疫系統相關，T細胞免疫功能失衡更易引發轉移，Th17細胞的升高可加速腫瘤細胞對自體免疫的耐受程度。馬甜甜等[18]發現LINC00634的表達與CD4+調節T細胞、CD8+、M1型巨噬細胞及靜止型NK細胞正相關，與嗜酸性粒細胞呈負相關。考慮NK細胞與調節T細胞受LINC00634表達影響作用于結直腸腫瘤細胞。基于以上發現，LINC00634的過表達可能促進NK細胞和T細胞的免疫與浸潤。

3.2 NPRL2 NPRL2結合化療藥物對結直腸腫瘤細胞進行干預，通過促進Caspase-3與Caspase-9的表達推進細胞凋亡進程、干預PI3K/Akt /mTOR信號通路抑制腫瘤細胞增殖。NPRL2亦可通過激活DNA損傷檢查點途徑抑制腫瘤細胞增殖、促進凋亡[19]。

3.3 LRIG3 Zeng Kaixuan等[20]研究發現LRIG3在結直腸腫瘤組織和細胞中下調主要由于啟動子高甲基化及拷貝數丟失。實驗表明LRIG3可提高DUSP6與ERK1/2的結合效率，使ERK1/2去磷酸化，進而下調EMT轉化，達到抑制結直腸腫瘤細胞的運動。研究顯示，miR-196a與LRIG3存在結合位點，miR-196a能夠顯著降低野生型LRIG3質粒熒光素酶活性，表明其具有直接靶向作用。結直腸腫瘤組織中LRIG3 mRNA和miR-196a的表達呈負相關，并且靶向LRIG3小分子抑制劑已顯示出較好的抗腫瘤活性，其抑制作用明顯[21]。

3.4 ECT2 李索妮等[22]通過結直腸腫瘤SW620中轉染ECT2特異性siRNA發現，ECT2 siRNA顯著影響ECT2的表達。干擾ECT2表達可抑制SW620細胞的侵襲和轉移。 MMP能夠破壞腫瘤侵襲的組織學屏障，其中MMP-2和MMP-9在腫瘤侵襲和遷移方面研究較為深入。MMP-2和MMP-9在結直腸腫瘤中表達水平較高，顯著增強了腫瘤細胞的侵襲與遷移。研究發現抑制ECT2表達可降低MMP-2和MMP-9表達，此發現提示抑制ECT2表達可能是抑制MMP-2和MMP-9表達抵御SW620細胞的侵襲和遷移。

3.5 miR-429與miR-31-5p miRNAs是小型內源性非編碼RNA，普遍存在于單核原始生物及大多數真核生物中。研究發現miRNA原癌基因有一定促進功能，甚至可促進治療細胞分化、轉移與增殖。但miRNA發揮抑癌或者促癌作用都受細胞表達方式和細胞惡性轉化的干預。

李姍姍等[23]初步證實miR-429可靶向調控SIAH1表達，抑制結直腸腫瘤細胞的異常生長與增殖。由此可推斷甲基化的結直腸癌細胞使得miR-429表達失衡，抑癌作用喪失導致結直腸腫瘤的發生發展。黎爽等[24]發現miR-31-5p參與結直腸腫瘤的發生發展，且在結直腸腫瘤細胞中高度表達。其可能通過降低VPS53而抑制Beclin1表達，通過中止自噬來促進腫瘤細胞增殖。

3.6 LASS2 LASS2通過抑制細胞外信號調節激酶信號通路參與腫瘤轉移中的調節抑制腫瘤轉移。研究發現LASS2陰性比例在結直腸腫瘤中明顯升高，且與結直腸腫瘤TNM分期、淋巴結轉移、浸潤深度和預后不良關系緊密。究其原因可能是由于LASS2抑制核因子-κB與腫瘤細胞外信號調節激酶等腫瘤轉移信號通路的活化，發揮抑制結直腸腫瘤細胞轉移的作用。另一方面LASS2可能抑制了核因子-κB和腫瘤壞死因子-β等信號通路的活化，其炎性反應被抑制，轉移的結直腸腫瘤細胞被免疫細胞清除從而達到抑制轉移的目的。

此外，LASS2還可能參與到結直腸腫瘤細胞的形成及分化，發揮調節作用后直接或間接地參與到腫瘤的發生發展中。

4 結直腸腫瘤靶向藥物相關研究

現階段臨床治療結直腸腫瘤的靶向藥物主要有血管內皮生長因子受體(Vascular endothelial growth factor,VEGF)抑制劑及表皮生長因子受體(Epidermal growth factor receptor,EGFR)抑制劑。抗VEGF類藥物以帕尼單抗與西妥昔單抗為代表，抗FGFE類藥物以貝伐珠單抗與呋喹替尼為主。

4.1 EGFR類藥物

4.1.1 帕尼單抗：帕尼單抗是完全源自人體的Ig G2單克隆抗體，也是EGFR配體的競爭性抑制劑，結直腸腫瘤細胞的EGFR可與之發生特異性結合。有學者[25]進行回顧性分析研究發現，帕尼單抗針對存在RAS突變的結直腸腫瘤具有明確療效。

4.1.2 西妥昔單抗：單克隆抗體西妥昔單抗能夠增加受體穩定程度并加速促進受體的分解，以此使得受體水平下降、抑制EFGR表達，還可通過結合補體殺傷靶細胞。西妥昔單抗作為分子靶向藥物是治療結直腸腫瘤的有效藥物，與EGFR通路相關的miRNA、PTEN、KRAS、BRAF、PI3K可直接影響治療效果[26]。

4.2 VEGF類藥物

4.2.1 雷莫蘆單抗：雷莫蘆單抗是IgG1型單克隆抗體和VEGFR-2拮抗劑，與細胞VEGF結合結構域受體高度親和，通過阻斷VEGF與激酶插入域受體的結合并抑制受體磷酸化，阻斷下游信號通路的受體激動來抑制腫瘤組織中新血管的生成并抑制血供，促進結直腸腫瘤細胞的凋亡[27]。

4.2.2 貝伐珠單抗：重組人源化單克隆IgG抗體貝伐珠單抗，可精確抑制轉移性結直腸腫瘤VEGF的生物活性，緊密結合VEGF-A，發揮抑制腫瘤血管內皮細胞增殖和新生血管生成的作用[28-29]。美國FDA批準貝伐珠單抗聯合四氫葉酸鈣、伊立替康、5氟尿嘧啶作為結直腸癌的一線化療方案。

4.2.3 呋喹替尼：呋喹替尼是由我國自主研發的抗腫瘤用藥，是高選擇性VEGFR的強效抑制劑。通過抑制受體磷酸化與下游信號轉導，選擇性抑制VEGFR1 、VEGFR2 及 VEGFR3。抑制血管內皮的細胞增殖與遷移還可抑制新生血管的管腔形成[30]。

4.3 常用聯合用藥方案 現階段經過臨床認證有效的常用靶向藥物聯用且安全性與有效性得到肯定的結直腸腫瘤治療方案有以下四種：西妥昔單抗+辛伐他汀、貝伐珠單抗+瑞戈非尼、貝伐珠單抗+伊立替康+亞葉酸鈣+5-氟尿嘧啶與貝伐珠單抗+奧沙利鉑+亞葉酸鈣+5-氟尿嘧啶。

劉強等[31]發現低劑量辛伐他汀可抑制RAS/RAF/MEK/ERK信號通路來抑制細胞增殖，從而提高對西妥昔單抗耐藥的腫瘤細胞的敏感性。西妥昔單抗與辛伐他汀聯合應用可提高結直腸腫瘤病患客觀緩解率與疾病控制率，同時降低不良反應發生率。

楊媛等[32]發現貝伐珠單抗與瑞戈非尼聯用可降低結直腸腫瘤患者的血清CEA、CA199、CA242及CA125水平，貝伐珠單抗與瑞戈非尼聯用治療后，CEA比單獨用藥下降趨勢與幅度更為明顯、治療效果更佳。韓建雄等[33]分析貝伐珠單抗聯合伊立替康或奧沙利鉑、亞葉酸鈣、5-氟尿嘧啶兩種治療方案比對發現，二者療效相近，但可根據結直腸腫瘤發生發展的不同選用不同方案以降低不良反應。

5 結語

本文闡述了結直腸腫瘤相關原癌基因、抑癌基因及其機制、靶向治療藥物及常用靶向治療聯用方案的研究。結直腸腫瘤的基因學研究是當今腸道疾病的熱門話題，常以手術治療輔助放化療來延長患者壽命、提高預后質量。但對于靶向治療效果的強化與不良反應的弱化兩方面正是尚需攻克的難點，由結直腸腫瘤引發的轉移治療是否可以聯合靶向治療以及聯合用藥造成的不可逆性損害與基因代謝紊亂的問題有待進一步研究，對靶向治療的調控與干預尚需進一步探討與評估。

目前仍有許多結直腸腫瘤方向上未發現或者未解決的難點，需要進一步探索研究，以期更好地治療結直腸腫瘤以及提高預后效果。