唐穎綜述,唐躍審校
心臟粘液瘤的發(fā)生、特征和分子生物學(xué)機(jī)制
唐穎綜述,唐躍審校
粘液瘤是心臟最常見的原發(fā)性腫瘤,大部分粘液瘤為散發(fā)性,部分呈家族遺傳性。心臟粘液瘤是成年人中最為常見的原發(fā)性良性心臟腫瘤,目前一致認(rèn)為粘液瘤腫瘤細(xì)胞起源于位于卵圓窩和心內(nèi)膜處的原始多能間充質(zhì)干細(xì)胞。心臟粘液瘤的臨床表現(xiàn)不一,全身癥狀主要有嗜睡、疲勞、發(fā)熱、食欲低下、痛性紅斑、體重減輕。分子遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了遺傳性心臟粘液瘤即卡內(nèi)綜合征(CNC)兩個(gè)重要的突變基因即CNC1和CNC2,這兩個(gè)突變基因促進(jìn)了CNC的發(fā)生、發(fā)展。
綜述;心臟;粘液瘤;分子生物學(xué);細(xì)胞遺傳學(xué)
心臟腫瘤較為少見,主要分為原發(fā)性腫瘤[1]和轉(zhuǎn)移性腫瘤,轉(zhuǎn)移性腫瘤[2]更多見,發(fā)生率是前者的十倍[3]。一項(xiàng)尸檢分析顯示,原發(fā)性心臟腫瘤的發(fā)生率為0.001%~0.05%[4],其中良性腫瘤占90%,心臟粘液瘤占50%~80%[5]。其他良性原發(fā)性心臟腫瘤主要為乳頭狀彈力纖維瘤(26%)、纖維瘤(6%)、脂肪瘤(4%),其余較為罕見的如橫紋肌瘤、血管瘤及房室節(jié)腫瘤[6]。原發(fā)性心臟腫瘤的臨床表現(xiàn)差異較大,主要取決于其所在位置、大小、活動(dòng)性及與周圍組織浸潤(rùn)[7]。
心臟粘液瘤是成年人中最為常見的原發(fā)性良性心臟腫瘤[8],女性為男性3倍,患者的平均年齡為40~50歲[9],兒童非常罕見。粘液瘤可發(fā)生于心臟的任何位置,以左心房最為常見(60%~80%),具體位于房間隔卵圓窩處左心房側(cè),其次為右心房(15%~28%)、右心室(8%)、左心室(3%~4%)[10],偶有報(bào)道稱粘液瘤發(fā)生于二尖瓣、主動(dòng)脈瓣、下腔靜脈、肺血管[11]。90%的心臟粘液瘤為散發(fā)性,僅有5%~10%為家族遺傳性。家族性的粘液瘤主要表現(xiàn)為卡內(nèi)綜合征(CNC)。CNC于1985年首次提出[12],是一種常染色體顯性遺傳病,主要表現(xiàn)為心臟粘液瘤、皮膚黏膜粘液瘤、骨軟骨粘液瘤、皮膚色素沉著、乳腺導(dǎo)管腺瘤及腎上腺皮質(zhì)功能亢進(jìn)、巨人癥、肢端肥大癥等內(nèi)分泌系統(tǒng)亢進(jìn)的表現(xiàn)。散發(fā)性粘液瘤常見于中年女性,以左心房孤立性腫物常見[13]。
1.1心臟粘液瘤組織來源
心臟粘液瘤為良性腫瘤,目前一致認(rèn)為粘液瘤腫瘤細(xì)胞起源于位于卵圓窩和心內(nèi)膜處的原始多能間充質(zhì)干細(xì)胞,可分化為心肌原性細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞。相關(guān)研究報(bào)道,心臟粘液瘤可表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記因子34(CD34)和a-肌動(dòng)蛋白,表明起源于原始早期的心肌細(xì)胞[14]。Pucci等[15]的研究指出,心臟粘液瘤可表達(dá)神經(jīng)內(nèi)分泌標(biāo)記物,如5.5/PP9.5、S100和神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE),亦可表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞分化的標(biāo)記物,如CD31、CD34和荊豆凝集素1(UEA-1)。這些研究均支持心臟粘液瘤起源于原始多能間充質(zhì)干細(xì)胞,但對(duì)于起源于原始多能間充質(zhì)干細(xì)胞的腫瘤,檢測(cè)某一特異性抗體僅能反應(yīng)某一方面的分化特征。
1.2心臟粘液瘤的臨床表現(xiàn)
心臟粘液瘤的臨床表現(xiàn)不一。全身癥狀主要有嗜睡、疲勞、發(fā)熱、食欲低下、痛性紅斑、體重減輕。實(shí)驗(yàn)室檢查主要有慢性溶血性貧血、紅細(xì)胞增多癥、白細(xì)胞增多癥、血沉升高、C反應(yīng)蛋白和免疫球蛋白升高等非特異性表現(xiàn)。70%的心臟粘液瘤主要表現(xiàn)為因腫塊阻塞心腔而引起的癥狀,如左心或右心衰竭,并伴有呼吸困難、端坐呼吸、夜間陣發(fā)性呼吸困難、肝大、腹水及外周水腫等。較大的心房粘液瘤可導(dǎo)致二尖瓣或三尖瓣狹窄,從而引起眩暈、暈厥甚至猝死。右心房粘液瘤可引起肺動(dòng)脈高壓,較大的心室腫瘤可引起肺動(dòng)脈瓣和主動(dòng)脈瓣關(guān)閉不全。
1.3心臟粘液瘤的形態(tài)學(xué)特征
約2/3的心臟粘液瘤為圓形或卵圓形,個(gè)體差異較大,直徑由數(shù)毫米到十?dāng)?shù)厘米不等,帶一個(gè)短蒂,附著于左心房間隔面卵圓窩對(duì)應(yīng)部分,有的粘液瘤無蒂部,與心壁彌漫粘連。腫瘤表明光滑或略粗糙,有時(shí)表面可見血栓及相連的房間隔。腫瘤切面實(shí)性、質(zhì)軟、半透明膠凍狀,可見出血壞死區(qū)域及鈣化質(zhì)硬區(qū)。另1/3的腫瘤可呈分葉狀。顯微鏡下可見典型腫瘤細(xì)胞呈不規(guī)則形或星芒狀,周圍可見空暈、散在或多個(gè)腺體、骨小梁等。瘤蒂部與心壁間有彈力纖維分隔,彈力纖維層可作為腫瘤是否可完全切除和浸潤(rùn)的標(biāo)志。
2.1心臟粘液瘤的分子機(jī)制
據(jù)報(bào)道,有34種蛋白質(zhì)參與了粘液瘤的發(fā)生、發(fā)展[16]。某些基因表達(dá)蛋白產(chǎn)物如S-100、人鈣結(jié)合蛋白2(CALB-2)、凝血酶調(diào)節(jié)蛋白(THBD)、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)、成纖維生長(zhǎng)因子受體2(FGFR1)、轉(zhuǎn)錄因子9(SOX9)、跨膜受體蛋白1(NOTCH1)等在心臟粘液瘤中呈現(xiàn)過量表達(dá)[17]。而某些蛋白質(zhì)的表達(dá)具有相對(duì)特異性,如黑色素瘤抑制活性蛋白(MIA)、多型性蛋白基因樣蛋白(PLA2G2A)和人磷脂轉(zhuǎn)移蛋白(PLTP)。基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-1、MMP-2和MMP-9在乳頭狀粘液瘤中呈過量表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的降解和腫瘤栓塞的形成[18]。有學(xué)者報(bào)道,癌基因星性細(xì)胞上調(diào)基因(AEG-1)在心臟粘液瘤的增殖和凋亡過程中起了重要作用[19]。胚胎成纖維細(xì)胞蛋白(MEF2D)作為轉(zhuǎn)錄因子,在腫瘤的發(fā)展中起了重要作用,有研究報(bào)道,MEF2D與粘液瘤的增殖、浸潤(rùn)及腫瘤大小都有一定關(guān)系[20]。
關(guān)于散發(fā)性粘液瘤的報(bào)道中,MIA和S100呈現(xiàn)過量表達(dá),而這兩種蛋白質(zhì)是惡性腫瘤預(yù)后差的重要標(biāo)志物[21]。而相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),許多蛋白質(zhì)與腫瘤的增殖、血管形成和惡性轉(zhuǎn)移都有一定關(guān)系,尤其血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和表皮生長(zhǎng)因子(EGFb)蛋白質(zhì)。
2.2心臟粘液瘤的細(xì)胞遺傳學(xué)
DNA序列分析發(fā)現(xiàn),在CNC中有兩個(gè)重要突變基因。第一個(gè)突變基因稱為CNC1,即PPKAR1A基因,是一種腫瘤抑制基因,定位于17q22-24,80%的CNC患者中可檢測(cè)到突變,編碼蛋白激酶A信號(hào)通路上的R1a亞單位[22]。目前研究發(fā)現(xiàn),在PKAR1A上有117多種基因突變,其突變導(dǎo)致其編碼蛋白質(zhì)減少,誘發(fā)腫瘤發(fā)生[23]。Bertherat等[24]發(fā)現(xiàn)粘液瘤中一個(gè)重要的突變位點(diǎn)c.491-492delTG,在家族性CNC中可檢測(cè)到此位點(diǎn)突變,而且研究發(fā)現(xiàn)基因突變可通過相關(guān)信號(hào)通路引起下游分子信號(hào)傳遞,較多報(bào)道通路有磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B(PI3K/AKTT)通路、氨基末端激酶-應(yīng)激激活性蛋白激酶(JUN/MAPK)通路。另一可疑基因稱為CNC2,位于2p16,只有少數(shù)家族性CNC中發(fā)現(xiàn)此基因突變,關(guān)于此基因的具體機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。散發(fā)性粘液瘤中尚未發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因突變,但存在基因重排,主要位于12p1和17p1區(qū)域[25],但具體作用機(jī)制尚待研究。
粘液瘤是心臟最常見的原發(fā)性腫瘤,起源于多潛能間充質(zhì)干細(xì)胞。大部分粘液瘤為散發(fā)性,部分呈家族遺傳性,即CNC。目前發(fā)現(xiàn)至少34種蛋白質(zhì)通過信號(hào)通路在粘液瘤的發(fā)生、發(fā)展中起了重要的作用。檢測(cè)分子蛋白質(zhì)可以對(duì)粘液瘤與其他腫瘤的鑒別診斷起到重要作用,但其敏感性及特異性方面還有待于進(jìn)一步研究。分子遺傳學(xué)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)重要的突變基因,即CNC1和CNC2,這兩個(gè)突變基因促進(jìn)了CNC的發(fā)生、發(fā)展。細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展對(duì)于腫瘤的診斷和治療有重要的指導(dǎo)意義,但其臨床應(yīng)用方面還需要更多的研究基礎(chǔ)。散發(fā)性心臟粘液瘤中尚未發(fā)現(xiàn)基因突變??傊?,心臟粘液瘤的分子機(jī)制還需進(jìn)一步研究。
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2017-02-14)
(編輯:朱柳媛)
100037 北京市,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 國(guó)家心血管病中心 阜外醫(yī)院 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心
唐穎 碩士研究生 研究方向?yàn)樾难懿?Email: tangyingw@163.com 通訊作者:唐躍 Email: jianfhuang@sina.com
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A
1000-3614(2017)07-0719-02
10.3969/j.issn.1000-3614.2017.07.027