孔巧巧(綜述) 鄒志強(審校)
1 濱州醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院 煙臺 264003;2 煙臺市傳染病醫(yī)院七科;3 煙臺市傳染病醫(yī)院
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熱休克蛋白90α與原發(fā)性肝癌關(guān)系的研究進展
孔巧巧1,2(綜述)鄒志強3(審校)
1 濱州醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院煙臺264003;2 煙臺市傳染病醫(yī)院七科;3 煙臺市傳染病醫(yī)院
熱休克蛋白90α;原發(fā)性肝癌;乙型肝炎病毒
原發(fā)性肝癌是目前世界上致死率最高的惡性腫瘤之一,在全世界范圍內(nèi)發(fā)病率有逐年上升的趨勢。由于起病隱匿,早期無癥狀或臨床癥狀不明顯,進展迅速,確診時已達局部晚期或發(fā)生轉(zhuǎn)移,預(yù)后差。因此,肝癌的早期篩查和監(jiān)測非常重要。熱休克蛋白90α作為一種新的腫瘤標(biāo)記物,已有研究表明,熱休克蛋白90α在原發(fā)性肝癌中高表達[1],與原發(fā)性肝癌的發(fā)生、發(fā)展、生物學(xué)行為及預(yù)后密切相關(guān)[2]?,F(xiàn)結(jié)合文獻,對熱休克蛋白90α與原發(fā)性肝癌關(guān)系的研究進展綜述如下。
1.1熱休克蛋白90α及其功能熱休克蛋白90α(Hsp90α)是細(xì)胞中普遍存在的與應(yīng)激損傷關(guān)系密切的蛋白質(zhì),具有分子伴侶作用,在正常和應(yīng)激條件下有十分廣泛的功能。通過調(diào)控多種癌癥蛋白的功能,Hsp90α參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、存活、侵入、轉(zhuǎn)移以及其它重要的過程。研究表明,Hsp90α可促進細(xì)胞遷移并通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期促進細(xì)胞增殖。腫瘤細(xì)胞尤其依賴Hsp90α生存于氧含量低、營養(yǎng)缺乏的微環(huán)境[3],Hsp90α參與低氧誘導(dǎo)因子的信號傳導(dǎo)通路。Hsp90α可作為一種正向調(diào)節(jié)因子參與血管再生。細(xì)胞外的Hsp90α主要在神經(jīng)細(xì)胞、真皮成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞中,且參與神經(jīng)細(xì)胞遷移、創(chuàng)傷愈合及病毒與細(xì)菌的感染。此外,Hsp90α的分泌是腫瘤細(xì)胞侵襲功能的先決條件,阻斷Hsp90α的分泌能夠顯著抑制腫瘤的轉(zhuǎn)移。因此,血漿中Hsp90α的含量與臨床癌癥患者的腫瘤惡性程度正相關(guān)。
1.2熱休克蛋白90α分泌的調(diào)控機制作為最豐富的細(xì)胞蛋白之一(約1%總蛋白),Hsp90α主要在細(xì)胞質(zhì)中,先前的研究也大多集中于Hsp90α在其胞質(zhì)中的功能。另外,雖然研究較少,Hsp90α可以釋放到細(xì)胞外的空間[1]。雖然胞外Hsp90α的存在很早就被觀察到了,但由于缺乏N-末端的經(jīng)典的分泌信號肽,其分泌被認(rèn)為是以一種非常規(guī)的方式進行的。Wang X等[4]首次闡明了Hsp90α的分泌調(diào)控機制,認(rèn)為分泌型的Hsp90α是一種C末端可被剪切的形式,同時,它的分泌被C末端的后四個氨基酸殘基(EEVD)序列與含三角型四肽重復(fù)序列的蛋白之間的相互作用所調(diào)控,并且Hsp90α的分泌由第90位蘇氨酸的磷酸化所決定,這種磷酸化受蛋白激酶A(PKA)和蛋白磷酸化酶5(PP5)調(diào)控。其中PKA是一個直接的、正向的Hsp90α分泌的調(diào)控子,其作為位點為Thr-90的磷酸化。正常情況下,細(xì)胞因子如VEGF、SDF、PDGF和應(yīng)激條件如缺氧等通常會導(dǎo)致信號通路的激活,特別是激酶類的活化,因此細(xì)胞因子或缺氧的壓力也可以刺激Hsp90α的分泌。而PP5是Hsp90α分泌的內(nèi)源負(fù)調(diào)控子,它在抑制分泌過程中具有雙重角色。研究表明, HSP90α也能夠通過細(xì)胞表面叫做外來體的納米囊泡被胞吐到細(xì)胞外[5]。
2.1熱休克蛋白90α對原發(fā)性肝癌的診斷價值長期以來,臨床常用AFP作為原發(fā)性肝癌的腫瘤標(biāo)記物,以診斷及監(jiān)測原發(fā)性肝癌的進展。然而,隨著對AFP作用機制及功能的深入研究,發(fā)現(xiàn)AFP對原發(fā)性肝癌的診斷缺乏特異性[6]。現(xiàn)有研究表明,Hsp90α在肝癌組織中高表達。Wang X等[1]研究者監(jiān)測了肝癌患者的血漿,發(fā)現(xiàn)血漿中Hsp90α的含量相比于正常人顯著升高。同樣,李慧等研究者[7]也發(fā)現(xiàn)在肝癌患者血清中Hsp90α明顯高于健康對照者(P=0.0001)。免疫組化學(xué)研究顯示,Hsp90α在肝癌組織中表達明顯高于癌旁組織[8]。黃紅平等[9]曾成功構(gòu)建了表達熱休克蛋白90的真核表達質(zhì)粒HA-HSP90,結(jié)果轉(zhuǎn)染HA-HSP90的HepG2細(xì)胞內(nèi)高水平表達外源性蛋白,而沒有轉(zhuǎn)染質(zhì)粒的細(xì)胞內(nèi)未見外源性蛋白的表達。這說明,Hsp90α在肝癌細(xì)胞內(nèi)高表達。研究表明,原發(fā)性肝癌患者血清Hsp90α與肝癌腫瘤分化程度、腫瘤大小顯著相關(guān)(P<0.05),與病灶數(shù)目無關(guān)(P>0.05);與預(yù)后有關(guān),Hsp90α陰性患者預(yù)后顯著優(yōu)于Hsp90α陽性患者,術(shù)后平均無瘤生存期前者38.6個月、后者25.5個月(P<0.05),這說明Hsp90α可作為判斷原發(fā)性肝癌的臨床分期及預(yù)后的指標(biāo)[10]。綜上分析,Hsp90α可作為原發(fā)性肝癌的腫瘤標(biāo)記物,用于腫瘤的診斷和監(jiān)測腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)。
2.2熱休克蛋白90α對原發(fā)性肝癌的治療價值眾多研究表明,肝癌的轉(zhuǎn)移與復(fù)發(fā)是導(dǎo)致肝癌較高病死率的重要原因,而且癌癥轉(zhuǎn)移是一個復(fù)雜的過程,它不僅在于腫瘤細(xì)胞的惡性程度,還在于細(xì)胞所在微環(huán)境產(chǎn)生的因子。秦荔榮等人[11]通過利用Ion ProtonTM測序儀比較人肝癌細(xì)胞株(Smmc-7721)和正常人肝細(xì)胞株(L-02)的差異表達基因,并且對差異表達基因進行聚類分析、基因功能注釋和富集分析獲得肝癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移相關(guān)基因,結(jié)果顯示,Hsp90α在有門靜脈轉(zhuǎn)移的肝癌組織表達明顯增強。該項研究提示Hsp90α是肝癌組織轉(zhuǎn)移的重要基因。因此,有效抑制Hsp90α的表達,對抑制腫瘤轉(zhuǎn)移有重要意義。此外,17-AAG可特異性結(jié)合Hsp90α,從而阻斷Hsp90α介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的增殖與轉(zhuǎn)移的信號傳導(dǎo)通路,達到抑制腫瘤的功能。有學(xué)者曾研究[12]Hsp90α抑制劑格爾德霉素(GA)對人肝癌細(xì)胞株BEL7404的凋亡作用,結(jié)果顯示:GA對BEL7404細(xì)胞株有增值抑制作用,呈時間劑量依賴關(guān)系,且GA均可使BEL7404細(xì)胞株細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期。這說明抑制Hsp90α的功能可引起肝癌細(xì)胞增值抑制與凋亡。與之類似的,有學(xué)者研究[13]了17-AAG對人肝癌HepG2細(xì)胞株增殖與凋亡作用的影響,同樣發(fā)現(xiàn)17-AAG對肝癌細(xì)胞有增殖抑制、誘導(dǎo)凋亡的作用。王曉捷等[14]成功構(gòu)建了有效靶向沉默Hsp90α基因表達的siRNA真核表達載體,通過使用靶向的Hsp90asiRNA,不僅有效抑制了Hsp90α在肝癌細(xì)胞中的表達,而且還特異地抑制了肝癌細(xì)胞的分裂增殖及導(dǎo)致G2/M期周期阻滯,為臨床肝癌靶向基因治療提供了理論依據(jù)。
熱休克蛋白90α作為一種全新的有前途的惡性腫瘤標(biāo)記物,也是一個腫瘤轉(zhuǎn)移預(yù)后的潛在指標(biāo)。韓曉紅等人[15]已證明Hsp90α是一個非常有效的肺癌診斷生物標(biāo)志物,并可預(yù)測肺癌患者的化療治療療效。黃凌云等[16]研究發(fā)現(xiàn),Hsp90α可以區(qū)分肺癌及良性肺部疾病患者和健康人,其靈敏性為0.817,特異性為0.919。也有研究顯示[17],Hsp90α可以作為潛在的胃癌標(biāo)志物,與其他腫瘤指標(biāo)聯(lián)合,可大大提高胃癌診斷的靈敏度。臨床觀察顯示,AFP聯(lián)合Hsp90α比單用AFP診斷原發(fā)性肝癌的檢出率要高。因此,Hsp90α可作為原發(fā)性肝癌診斷的腫瘤標(biāo)記物之一,并且與其他腫瘤標(biāo)記物聯(lián)合應(yīng)用可提高原發(fā)性肝癌的診斷。此外,對于原發(fā)性肝癌的治療,除常規(guī)應(yīng)用手術(shù)、介入、藥物等療法,可考慮通過抑制Hsp90α的表達抑制腫瘤的發(fā)生與發(fā)展。亦可通過Hsp90α術(shù)前及術(shù)后的隨訪,減少腫瘤復(fù)發(fā),提高肝癌患者的生存期。
[1] Wang X,Song X,Zhuo W,et al.The regulatory mechanism of Hsp90alpha secretion and its function in tumor malignancy[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106(50):21288-21293.
[2] NeckersL.Heat shock protein90:the cancer chaperone[J].J Biosci,2007,32(3):517-530.
[3] Jolly C, MorimotoR I.Role of the heat shock response molecular chaperones in oncogenesis and cell death[J].J Natl Cancer Inst,2000,92(19):1564-1572.
[4] Wang X,Lu X A,Song X,et al.Thr90 phosphorylation of Hsp90α by protein kinase A regulates its chaperone machinery[J],Biochem.J,2012,441(1):387-397.
[5] Chen J S,Hsu Y M,Chen C C,et al.Secreted heat shock protein 90alpha induces colorectal cancer cell invasion through CD91/LRP-1 and NF-kappaB-mediated integrin alphaV expression[J].J Biol Chem,2010,285(33):25458-25466.
[6] 常彬霞,辛紹杰.甲胎蛋白及其臨床應(yīng)用研究進展[J].世界華人消化雜志,2010,18(6):576-580.
[7] 李慧,李衛(wèi)華,張志翔,等.熱休克蛋白90α在HBV相關(guān)性肝細(xì)胞癌中表達的意義[J].廣州醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2014,42(6):21-24.
[8] 蘇小琴,姚登福.熱休克蛋白90家族異常表達與肝細(xì)胞癌變關(guān)系的研究進展[J].中華肝臟病雜志,2006,14(4):314-317.
[9] 黃紅平,余源,劉慎沛,等.熱休克蛋白90抑制乙型肝炎病毒復(fù)制的初步研究[J].中華肝臟病雜志,2012,20(10):761-765.
[10] 孫水平,吳勝利,耿智敏,等.肝細(xì)胞肝癌中Hsp90α的表達及意義[J].中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志,2003,10(3):243-245.
[11] 秦荔榮,周怡,鄧小芳,等.轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)合蛋白組學(xué)技術(shù)篩選肝癌轉(zhuǎn)移基因[J].世界華人消化雜志,2015,23(13):2050-2057.
[12] 薛慧琴,吳春林,趙飛蘭,等.熱休克蛋白90抑制劑格爾德霉素對人肝癌BEL7404細(xì)胞株凋亡作用的研究[J].實用醫(yī)學(xué)雜志,2009,25(18):3002-3005.
[13] 陳美霓,郭巍,趙菊梅,等.17-AAG對人肝癌HepG2細(xì)胞株增殖和凋亡作用的影響[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2014,11(30):12-15.
[14] 王曉捷,尹強兵,馬曉姣,等.siRNA干擾Hsp90α表達對人肝癌HepG2細(xì)胞影響的研究[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2011,42(6):443-446.
[15] Shi Y,Liu X,Lou J,et al. Plasma levels of heat shock protein 90 alpha associated with lung cancer development and treatment responses[J].Clin Cancer Res,2014,20(23):6016-6022.
[16] 黃凌云,徐安健,蔣單懿,等.非小細(xì)胞肺癌血清標(biāo)志蛋白Hsp90α的鑒定及其臨床意義[J].國際外科學(xué)雜志,2010,37(1):24-28.
[17] 劉志剛,宋永春,孫瑞芳,等.M2-PK和HSP90α在胃癌患者血清中表達及意義[J].世界華人消化雜志,2011,19(25):2673-2678.
鄒志強,E-mail:zhiqiangzou@126.com
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1001-9510(2016)04-0289-03
2016-05-01)