王俊利等
【關(guān)鍵詞】 鼻咽癌;骨橋蛋白;遺傳易感性
中圖分類號(hào):R739.63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.10031383.2015.05.024
鼻咽癌(nasopharyngeal carcinoma,NPC)是一種上皮源性的頭頸部惡性腫瘤,高發(fā)于我國(guó)南方及東南亞一帶,是我國(guó)廣東、廣西、福建和湖南等地區(qū)最常見的惡性腫瘤之一,而且廣西地區(qū)還有逐年升高的趨勢(shì)。盡管近年來鼻咽癌診治已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但其5年生存率仍徘徊在40%~60%,一個(gè)主要原因是人們對(duì)鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制還不夠了解,且鼻咽癌起病隱匿、早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移更是臨床上的難題。骨橋蛋白(osteopontin,OPN)是近年新發(fā)現(xiàn)的與腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的新基因,可能對(duì)腫瘤早期診斷和分子治療具有重要的潛在價(jià)值,現(xiàn)就OPN在鼻咽癌發(fā)病遺傳易感性中的研究進(jìn)展綜述如下。
1 鼻咽癌發(fā)病常見易感基因
傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為EB病毒感染、飲食和環(huán)境中的某些化學(xué)致癌物等是鼻咽癌的危險(xiǎn)因素。然而,這些危險(xiǎn)因素僅能解釋部分鼻咽癌的發(fā)病原因。國(guó)內(nèi)外學(xué)者聯(lián)合對(duì)鼻咽癌的發(fā)病原因、易感性和癌變機(jī)制進(jìn)行了廣泛研究,認(rèn)為鼻咽癌是在遺傳易感背景下,由EBV感染、化學(xué)促癌物和/或致癌物等共同作用的過程[1,2]。迄今為止,已有3個(gè)全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)研究[3~5]報(bào)道了與鼻咽癌發(fā)病相關(guān)的易感基因,這些易感基因包括免疫相關(guān)的HLA1類基因、DNA修復(fù)基因RAD51L1、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因MDM2和TP53、細(xì)胞黏附和遷移基因MMP2等。值得注意的是,除了在中國(guó)大陸的GWAS研究[3]納入的病例數(shù)超過1000例外,另外2項(xiàng)GWAS研究[4,5]納入的病例數(shù)較少,分別為277例和111例,且他們所發(fā)現(xiàn)的易感基因并不完全相同。此外,一些大型的Meta分析研究還發(fā)現(xiàn)了與鼻咽癌發(fā)病有密切關(guān)系的基因突變,如IL18607C/A[6]、IL12B +1188 A/C[7]、TNFα308G/A[8]等。
除了驗(yàn)證單個(gè)基因?qū)Ρ茄拾┌l(fā)病的遺傳易感性外,一些研究還使用基因環(huán)境、基因基因交互作用以及基因基因聯(lián)合作用等方法,探討了基因與其他因素共同促進(jìn)鼻咽癌發(fā)病的機(jī)制。最近的一項(xiàng)研究[9]使用了鼻咽癌GWAS數(shù)據(jù)評(píng)估多個(gè)基因基因交互作用在鼻咽癌發(fā)病的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一些基因基因交互作用與鼻咽癌發(fā)病相關(guān),如CREB5內(nèi)含子的 rs2237353與KIF2B上游566 kb處的rs1607979交互作用。還有研究[10]發(fā)現(xiàn)miR34b/c rs4938723和TP53 Arg72Pro的基因基因聯(lián)合效應(yīng)(rs4938723 CT/CC和TP53 CG/CC)可增加鼻咽癌發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。另有研究[11]也發(fā)現(xiàn)了IL10A1082G與吸煙存在交互作用增加患鼻咽癌的風(fēng)險(xiǎn)。上述研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了遺傳和環(huán)境等因素可聯(lián)合促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)病,因此,未來有關(guān)鼻咽癌易感基因的研究也應(yīng)將遺傳和環(huán)境等協(xié)同因素考慮進(jìn)去,才能更全面地分析易感基因在鼻咽癌發(fā)病中的作用。
2 OPN的結(jié)構(gòu)與功能
骨橋蛋白,也稱為分泌卷曲蛋白(secreted phosphoprotein 1,SPP1),是由破骨細(xì)胞、被激活的巨噬細(xì)胞、T細(xì)胞、腎以及血管平滑肌細(xì)胞等分泌的磷酸化糖蛋白,受多種激素、生長(zhǎng)因子、腫瘤促進(jìn)劑及原癌基因表達(dá)產(chǎn)物的調(diào)控。OPN特征性含有精氨酸甘氨酸天冬氨酸(ArgGlyAsp,簡(jiǎn)稱RGD結(jié)構(gòu))的殘基,具備多種生物學(xué)活性。人OPN基因定位于染色體4q13上,含7個(gè)外顯子及6個(gè)內(nèi)含子,其分子量在25~75 kDa之間。OPN分子一般由信號(hào)肽序列、7~10個(gè)連續(xù)Asp序列、RGD結(jié)構(gòu)域、SVVYGLR和肝素結(jié)合結(jié)構(gòu)域組成。細(xì)胞分泌的OPN通常有磷酸化和未磷酸化兩種形式,磷酸化后的OPN主要通過依賴性RGD途徑與細(xì)胞表面的整合素受體(如αvβ3、αvβ1、αvβ5)結(jié)合,而未磷酸化OPN則主要通過非依賴性RGD途徑與某些CD44變異體(如 V6、V7)結(jié)合,介導(dǎo)多種細(xì)胞生理功能。近幾年研究發(fā)現(xiàn)RGD結(jié)構(gòu)對(duì)于OPN的黏附功能起著重要作用,C端的功能區(qū)與免疫逃逸有關(guān),而N端的功能區(qū)與腫瘤播散有關(guān)。
3 OPN在鼻咽癌及其他腫瘤發(fā)病中的遺傳易感性
OPN可與癌基因、腫瘤抑制基因、生長(zhǎng)因子類(HGF、TGF、IGF)、黏附分子類(Ecadherin、Eselection、ICAM1、整合素、CD44)、基質(zhì)降解酶(MMP)、促血管生成因子(VEGF、ANG)等共同促進(jìn)正常細(xì)胞獲得自主增殖、逃逸細(xì)胞凋亡、無限自身復(fù)制、誘導(dǎo)血管生長(zhǎng)和侵襲轉(zhuǎn)移等能力,促使正常細(xì)胞向腫瘤細(xì)胞演變。
多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),結(jié)腸癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、卵巢癌和胃癌等多種惡性腫瘤組織和患者血漿中都伴有OPN表達(dá)水平明顯升高,且OPN的高表達(dá)與腫瘤惡性程度、轉(zhuǎn)移程度呈正相關(guān),且患者預(yù)后較差[12~15]。OPN在胃癌細(xì)胞BGC823(未分化)中表達(dá)水平低,MKN28(高分化)和SGC7901(中分化)中表達(dá)水平高[15]。研究還發(fā)現(xiàn),OPN主要表達(dá)于鼻咽癌細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi),其表達(dá)水平與患者年齡、性別無關(guān),而與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床腫瘤分期相關(guān)[16]。有研究也發(fā)現(xiàn),OPN在鼻咽癌組織中表達(dá)水平顯著升高,在鼻咽癌細(xì)胞CNE1中表達(dá)水平低,在CNE2、C6661及SUNE1細(xì)胞中表達(dá)水平高,提示OPN對(duì)腫瘤細(xì)胞的作用具有組織和細(xì)胞特異性。有關(guān)OPN對(duì)腫瘤細(xì)胞作用機(jī)制的研究表明,OPN可通過腫瘤細(xì)胞表面的受體相互作用影響細(xì)胞功能。OPN與受體結(jié)合后,激活各種信號(hào)通路,從而改變細(xì)胞生物學(xué)行為,如細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、生存、分化和黏附等。目前以O(shè)PN及其受體為作用靶點(diǎn)治療腫瘤已得到了廣泛研究。多個(gè)研究發(fā)現(xiàn)siRNA下調(diào)OPN表達(dá)可抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)、侵襲和轉(zhuǎn)移[17~19]。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),采用RNA干擾技術(shù)抑制OPN基因表達(dá),能明顯削弱腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)及侵襲轉(zhuǎn)移能力[20]。這些研究結(jié)果提示OPN在腫瘤診治方面將有廣闊的前景。
目前認(rèn)為,OPN基因多態(tài)性與多種腫瘤(如結(jié)直腸癌、乳腺癌、非小細(xì)胞肺癌等)的發(fā)病有密切關(guān)系,有望成為這些腫瘤基因診斷和治療的靶點(diǎn)。OPN啟動(dòng)子距離上游轉(zhuǎn)錄起始域約2.4 kb,參與特定基因轉(zhuǎn)錄及其調(diào)控的 DNA序列。最新的研究發(fā)現(xiàn),將OPN啟動(dòng)子443CC轉(zhuǎn)入質(zhì)粒后,再轉(zhuǎn)染肝癌細(xì)胞株,可導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞顯著增長(zhǎng)和肺轉(zhuǎn)移[21]。類似的結(jié)果在胃癌細(xì)胞也得到了證實(shí)[22]。這些均提示通過干預(yù)OPN特定基因的表達(dá),可控制腫瘤的生長(zhǎng)情況。
目前國(guó)內(nèi)外僅有少量研究報(bào)道了OPN與鼻咽癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系,Yang等[23]檢測(cè)了OPN在鼻咽癌CNE2細(xì)胞株的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)下調(diào)OPN表達(dá)可抑制CNE2細(xì)胞株的生長(zhǎng)和遷移,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染了shRNA OPN的CNE2細(xì)胞其MMP2和MMP9表達(dá)下調(diào)。另有研究[24]發(fā)現(xiàn)經(jīng)蘇拉明(suramin)處理過的CNE2細(xì)胞其OPN表達(dá)下降,而這種作用可能是經(jīng)Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的。還有研究[25]發(fā)現(xiàn)FLJ10540可以與OPN共同促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞的生長(zhǎng),而這種作用是經(jīng)過OPN/CD44信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的。筆者在小樣本的研究中發(fā)現(xiàn)攜帶OPN rs11730582 CT 和CT+CC基因型的人群發(fā)生鼻咽癌的風(fēng)險(xiǎn)較低;由rs11730582、rs1126772、rs9138、rs4754構(gòu)建的單體型TAAC發(fā)生鼻咽癌的風(fēng)險(xiǎn)較低[26]。
總之,OPN作為新發(fā)現(xiàn)的、與基質(zhì)蛋白同源的細(xì)胞因子,在細(xì)胞免疫中具有調(diào)節(jié)細(xì)胞的黏附與遷移、細(xì)胞因子的合成與釋放、細(xì)胞分化、細(xì)胞吞噬等作用。當(dāng)前僅有少量研究報(bào)道了OPN與鼻咽癌發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)性;且未見有OPN基因多態(tài)性在鼻咽癌發(fā)病的基因環(huán)境、基因基因交互作用以及功能性驗(yàn)證的研究報(bào)道。結(jié)合OPN基因多態(tài)性在其他腫瘤發(fā)病相關(guān)性的研究結(jié)果,可推測(cè)OPN及其基因多態(tài)性參與了鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展過程,其啟動(dòng)子區(qū)SNPs能夠影響基因的轉(zhuǎn)錄和/或蛋白的表達(dá),進(jìn)而發(fā)揮各種生物學(xué)效應(yīng)。通過深入研究,將有助于揭示鼻咽癌中OPN基因異常表達(dá)的分子機(jī)理,并鑒定出新的易感基因,進(jìn)而為確立鼻咽癌發(fā)病及侵襲轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)指標(biāo)和新的治療靶點(diǎn)提供理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
參 考 文 獻(xiàn)
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(收稿日期:2015-08-04 修回日期:2015-09-14)