孔德光, 吳高松
華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院甲乳外科,武漢 430030
乳腺癌是嚴(yán)重危害女性身體健康的惡性腫瘤,每年全球約有49萬(wàn)人死于該病,發(fā)病率呈上升趨勢(shì),我國(guó)發(fā)病率也在不斷上升,且出現(xiàn)年輕化的傾向,在大都市已躍居女性惡性腫瘤的首位,嚴(yán)重威脅廣大婦女的健康和生命。近幾十年,在分子水平揭示乳腺癌發(fā)生發(fā)展規(guī)律的研究大都集中在p53基因上,同時(shí),p53基因也是迄今為止發(fā)現(xiàn)的與人類腫瘤相關(guān)性最密切的基因,本文就p53與乳腺癌轉(zhuǎn)移的關(guān)系進(jìn)行綜述。
p53基因位于人類第17號(hào)染色短臂上,全長(zhǎng)約20kb,基因組有11個(gè)外顯子,有野生型和突變型2種,野生型能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和促進(jìn)DNA修復(fù),屬于抑癌基因。野生型p53基因的主要功能為:①調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)展;②介導(dǎo)細(xì)胞凋亡;③抑制血管形成;④穩(wěn)定基因組。最近有研究[1-2]發(fā)現(xiàn)了p53基因一項(xiàng)新的功能——抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。研究人員通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)及目的基因敲除小鼠模型發(fā)現(xiàn),突變的p53可影響細(xì)胞增殖,抑制凋亡,導(dǎo)致染色體的不穩(wěn)定、體細(xì)胞重組、細(xì)胞遷移及浸潤(rùn)。此外,還有研究[3]報(bào)道了p53的另一項(xiàng)新功能——抑制癌細(xì)胞向更富于侵襲性的干細(xì)胞樣狀態(tài)轉(zhuǎn)化。
p53蛋白是由p53基因編碼的393個(gè)氨基酸構(gòu)成的序列,蛋白N-末端包括一個(gè)反式激活結(jié)構(gòu)域(氨基酸1-62)和一個(gè)富含脯氨酸區(qū)域(氨基酸63-97),此脯氨酸區(qū)域與細(xì)胞凋亡功能有關(guān),DNA結(jié)合核心區(qū)(第102-292位氨基酸)能識(shí)別和結(jié)合特異的靶序列。其C-末端由一個(gè)四聚功能域(氨基酸325-360)和負(fù)性調(diào)節(jié)域(氨基酸361-390)組成[4]。突變型p53蛋白失去了與DNA特異結(jié)合的能力,且與野生型p53蛋白結(jié)合,形成穩(wěn)定的四聚體而使野生型p53喪失正常功能。通常情況下,因突變型的p53蛋白構(gòu)象改變,半衰期長(zhǎng),一般免疫組化檢測(cè)的是p53突變蛋白。
現(xiàn)已證實(shí),50%以上的人類腫瘤中均有p53基因的突變,p53基因改變被認(rèn)為可能代表腫瘤進(jìn)展過(guò)程中一個(gè)相對(duì)早期階段。p53突變主要是錯(cuò)義點(diǎn)突變,80%~90%發(fā)生在編碼DNA結(jié)合域的中心區(qū)域[5]。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道幾種常見(jiàn)的特定的突變,比如175Arg-His,248Arg-Gln,273Arg-His,248Arg-Trp,273Cys-Arg和282Arg-Trp這6種突變占了所有突變的30%[6]。國(guó)際數(shù)據(jù)庫(kù)中p53突變包含了30 500種類型的突變,其中20%~30%的突變可以在惡性黑色素瘤中發(fā)現(xiàn),50%可以在膀胱癌中發(fā)現(xiàn),29%可以在非小細(xì)胞肺癌中發(fā)現(xiàn),58%可以在肝癌中發(fā)現(xiàn),25%可以在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)。
在一般環(huán)境下,由于野生型p53的半衰期非常短,很難被檢測(cè)到,而突變的p53蛋白因構(gòu)象改變,半衰期比較長(zhǎng),會(huì)在腫瘤細(xì)胞核中積累,可以被檢測(cè)到。在大多數(shù)研究中,p53蛋白是用免疫組化的方法測(cè)得的,這種方式對(duì)檢測(cè)p53基因突變有局限性,因?yàn)楹芏嗤蛔儾](méi)有導(dǎo)致突變蛋白的表達(dá)(比如編碼密碼子突變?yōu)榻K止密碼子,導(dǎo)致p53蛋白的編碼終止),因而導(dǎo)致了很多假陰性結(jié)果。也有一部分研究者是用基因測(cè)序的方法檢測(cè)p53基因突變,這種研究方法比較直接,其準(zhǔn)確率要比免疫組化高得多,但是相比較而言,其操作步驟比較繁瑣,技術(shù)要求和花費(fèi)也相對(duì)較高,因此限制了這種方式的應(yīng)用。
20%~60%的乳腺癌有p53基因突變,其中基底細(xì)胞樣型乳腺癌發(fā)生的概率約為80%,而腔上皮A型則小于15%[7]。p53表達(dá)越高,腫瘤組織分化越差,惡性度越高,預(yù)后越差。研究顯示,p53在正常乳腺組織中不表達(dá),而在乳腺癌組織中過(guò)表達(dá)[8]。p53過(guò)度表達(dá)和突變均會(huì)導(dǎo)致乳腺正常組織及良性病變向浸潤(rùn)性乳腺癌發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)增加[9]。Jia等[10]將40例乳腺癌患者標(biāo)本切割并分為腫瘤組織、1cm癌旁組織、2cm癌旁組織和3cm癌旁組織4組,各組p53陽(yáng)性表達(dá)率依次為47.5%、45%、45%和0,表明乳腺癌中p53表達(dá)的陽(yáng)性率明顯高于非癌組織,并隨著與原發(fā)腫瘤距離增加,風(fēng)險(xiǎn)因素降低。
目前關(guān)于p53基因突變能否預(yù)測(cè)乳腺癌轉(zhuǎn)移有很大爭(zhēng)議,有學(xué)者認(rèn)為p53基因突變的乳腺癌患者易出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,但也有研究提示p53基因突變與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等無(wú)顯著相關(guān)性。劉祖宏等[11]對(duì)92例乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌患者的標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),乳腺淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與p53蛋白表達(dá)呈正相關(guān)(P<0.01),p53蛋白陽(yáng)性率在有、無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),提示p53基因突變與腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移有相關(guān)性,說(shuō)明其可能增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的增殖能力,促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移。高其忠等[12]采用免疫組化法檢測(cè)78例乳腺癌組織及其癌旁正常組織中Gadd45a和p53的表達(dá),也得到了相似的結(jié)果:p53在伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的表達(dá)增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Kim 等[13]回顧性分析4 683例女性乳腺癌患者資料,其中1 091例(23.3%)p53過(guò)表達(dá)。p53陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤大小、組織學(xué)分級(jí)、核分級(jí)、激素受體陰性、HER2過(guò)表達(dá)、乳腺癌的復(fù)發(fā)和致死顯著相關(guān)。p53過(guò)表達(dá)患者出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的概率較局部復(fù)發(fā)更高,在有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者中,p53過(guò)表達(dá)與向內(nèi)臟、頭部轉(zhuǎn)移的概率高于骨轉(zhuǎn)移的概率的現(xiàn)象顯著相關(guān)(P=0.018)。然而汪海新等[14]通過(guò)免疫組化方法檢測(cè)359例乳腺浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌組織中p53的表達(dá)情況卻得出了相反的結(jié)論:p53蛋白的表達(dá)在區(qū)域淋巴結(jié)有無(wú)轉(zhuǎn)移之間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。高樹建等[15]應(yīng)用SP免疫組化法檢測(cè)41例石蠟包埋的乳腺癌組織及癌旁正常乳腺導(dǎo)管組織中P-gp及CIAPIN1、突變型p53的表達(dá),也得出了類似的結(jié)論:p53蛋白的表達(dá)與腫瘤的發(fā)展、轉(zhuǎn)移無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。Poeta等[16]將p53基因突變進(jìn)行了重新分類,根據(jù)p53-DNA復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)p53基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響程度,并據(jù)此將p53基因突變分為兩類,即破壞性p53基因突變與非破壞性p53基因突變。研究結(jié)果提示:不同的p53基因突變類型與腫瘤的復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及預(yù)后有不同的相關(guān)性。破壞性p53基因突變是頭頸部鱗狀細(xì)胞癌獨(dú)立的不良預(yù)后因素,與腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移有顯著相關(guān)性;而非破壞性p53基因突變與野生型p53基因相似,與腫瘤的復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移及預(yù)后并無(wú)相關(guān)性。Olivier等[17]通過(guò)對(duì)1 794例乳腺癌患者標(biāo)本p53外顯子5-8的基因突變情況的研究發(fā)現(xiàn),此段p53突變與診斷年齡、組織學(xué)、病理學(xué)分級(jí)、腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、內(nèi)分泌受體(ER和PR)均相關(guān)(P<0.001)。p53突變更易發(fā)生年齡小于60歲、導(dǎo)管癌和髓樣癌、高級(jí)別、大腫塊、淋巴結(jié)陽(yáng)性、內(nèi)分泌受體陰性的患者。該研究將p53外顯子5-8的基因突變分成8種大的類型,比較不同類型之間的預(yù)后差異時(shí)發(fā)現(xiàn),預(yù)后最差的是非錯(cuò)易突變,其次是DBM區(qū)的錯(cuò)易突變,在這些突變中,179密碼子和R248W突變是死亡率最高的突變類型,這也就預(yù)示著不同的基因突變類型可能與腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的關(guān)系也是不同的。
有研究顯示野生型p53通過(guò)控制上皮細(xì)胞粘附分子的轉(zhuǎn)錄抑制腫瘤的擴(kuò)散[18]。p53基因突變以后失去了對(duì)上皮細(xì)胞粘附分子轉(zhuǎn)錄的控制,粘附分子表達(dá)減少,引起腫瘤的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。
Gadd45a是生長(zhǎng)抑制DNA損傷基因45(growth arrest and DNA damage-inducible,Gadd45)家族成員之一,是第一個(gè)被檢出的p53下游靶基因。姬峻芳等[19]研究發(fā)現(xiàn),p53通過(guò)直接作用和間接作用2種途徑調(diào)節(jié)Gadd45a的表達(dá)。野生型p53可直接與Gadd45a基因上的結(jié)合位點(diǎn)p53基序(p53motif)結(jié)合,促進(jìn)Gadd45a的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。Gadd45a是維持基因組穩(wěn)定性的最重要的基因之一,能夠通過(guò)多種機(jī)制參與維護(hù)基因組穩(wěn)定性,抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展,因此增加細(xì)胞內(nèi)Gadd45a,可以抑制腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移[20]。而野生型p53基因突變后失去了對(duì)Gadd45a的調(diào)控,因而失去了抑制腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的能力。
NM23廣泛存在于機(jī)體細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)上,是公認(rèn)的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因。NM23的表達(dá)水平與乳腺癌患者腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀況和癌細(xì)胞分化程度呈正相關(guān),對(duì)腋淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移起抑制作用[21]。有研究顯示,p53與NM23之間存在相關(guān)性,顯示p53可以通過(guò)調(diào)控NM23的表達(dá)來(lái)抑制乳腺癌的擴(kuò)散[22]。乳腺癌的轉(zhuǎn)移可能與p53突變失去對(duì)NM23的調(diào)控有關(guān)。
Maass等[23]研究發(fā)現(xiàn),maspin作為腫瘤抑制基因在乳腺癌中的表達(dá)下調(diào)與腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān),其表達(dá)缺失者無(wú)病生存期較短,提示maspin有抑制腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移作用。體外研究發(fā)現(xiàn),maspin表達(dá)受野生型p53的直接調(diào)節(jié),maspin啟動(dòng)子上游存在p53結(jié)合位點(diǎn),p53可直接結(jié)合到該位點(diǎn)對(duì)maspin的啟動(dòng)子,激活maspin啟動(dòng)、增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄。Alvarez Secord等[24]在多種腫瘤中研究了 p53與maspin表達(dá)的相關(guān)性,結(jié)果表明,maspin表達(dá)與野生型p53水平呈正相關(guān),與突變型p53水平呈負(fù)相關(guān),提示maspin可能是體內(nèi)p53的作用靶基因。乳腺癌的轉(zhuǎn)移可能與p53突變失去對(duì)maspin的調(diào)控有關(guān)。
乳腺癌p53基因突變發(fā)生率在20%~60%之間,目前關(guān)于p53基因突變能否預(yù)測(cè)乳腺癌轉(zhuǎn)移有很大爭(zhēng)議,有學(xué)者認(rèn)為p53基因突變?nèi)橄侔┗颊咭壮霈F(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,但也有研究提示p53基因突變與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等無(wú)顯著相關(guān)性。導(dǎo)致這些研究結(jié)果不一致的原因,主要是對(duì)p53的研究方法不同,大多數(shù)研究者是用組織免疫化學(xué)的方法測(cè)p53。而這種方式對(duì)檢測(cè)p53基因突變有局限性,因?yàn)楹芏嗤蛔儾](méi)有導(dǎo)致突變蛋白的表達(dá),所以導(dǎo)致了結(jié)果的多樣性。有一部分研究者采用基因測(cè)序的方法檢測(cè)p53基因突變,發(fā)現(xiàn)p53基因突變有很多種類型,如堿基置換突變、移碼突變、缺失突變、插入突變等,不同的基因突變類型對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移有不同的作用,這一發(fā)現(xiàn)為探索乳腺癌的預(yù)后提供了新的途徑。
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