恶性胸膜间皮瘤分子标志物的研究新进展

蒋青桃， 刘玉， 王慧

综述与讲座

恶性胸膜间皮瘤分子标志物的研究新进展

蒋青桃， 刘玉， 王慧

恶性胸膜间皮瘤是一种与石棉密切相关的复杂疾病，中位生存期只有12个月。由于缺乏精确的生物标志物，对于恶性胸膜间皮瘤的诊断、治疗及预后判断都具有较大的困难。迄今为止，每年都会有一些新的分子标志物被研究者发现，其中具有代表性的包括钙结合蛋白、细胞角蛋白5、肾母细胞瘤蛋白-1等。该文主要就不同分子标志物的特征及作用等进行描述与评价。目前恶性胸膜间皮瘤相关标志物的临床转化情况并不十分令人满意，而更多敏感、无创的分子标志物正处于研究之中，其实际应用价值有待进一步的考量。

恶性胸膜间皮瘤； 分子标志物； 钙结合蛋白； 细胞角蛋白； 肾母细胞瘤蛋白-1

恶性胸膜间皮瘤(malignant pleural mesothelioma, MPM)是一种预后极差的胸膜部侵袭性肿瘤，较为少见。据统计，我国发病率为0.3～0.5/10万，65岁以上为好发人群[1-2]。近年来其发病年龄呈现年轻化趋势，40岁以下甚至儿童病例均有报道[3-4]。MPM的发病主要与接触石棉有关，虽然19世纪70年代以来石棉的使用广受限制，但由于其潜伏期长达15～60年，职业性间皮瘤的发病率呈现上升趋势。MPM的生长呈弥漫性，组织病理类型分为上皮型、肉瘤样型(纤维型)和混合型，其中以上皮型较为多见，总体生存期仅6～8个月。目前临床上常用的手术、化疗和放疗等手段治疗效果均不十分理想。

早期诊断可以提高MPM的生存率，但明确的临床鉴别诊断及预后标志物尚待发掘。根据当前的研究，MPM在与肺癌和乳腺癌的鉴别诊断中最重要的标志物包括：钙结合蛋白(Calretinin, CR)、细胞角蛋白5(Cytokeratin 5, CK5)、肾母细胞瘤蛋白-1(Wilms’ tumor protein-1, WT1)等。虽然目前应用于临床的标志物较少，但MPM生物标志物的发现为其诊疗开辟了新领域。本文就近几年研究发现并已应用于临床的极具应用前景的标志物进行综述。

1 MPM生物标志物

1.1 钙结合蛋白(CR) CR大量表达于神经元中，在体感转导中担任关键角色，不仅能够控制基因表达，还参与控制细胞的正常生长和发育[5]。CR是目前常用的间皮瘤阳性标志物之一。有文献报道CR在上皮型间皮瘤的表达率较高(80%～100%)，表现出广泛的核反应阳性；而在腺癌表达率较低(近10%)[6]。此外，有报道CR在滑膜肉瘤、结肠癌、肺巨细胞癌、非小细胞肺癌均有较多的表达，故CR只适用上皮型恶性间皮瘤与肺腺癌、乳腺癌的鉴别，是区分腺癌最有价值的标志物之一。CR在肉瘤型间皮瘤中的表达报道不一[7]。

1.2 细胞角蛋白5(CK5) 角蛋白对上皮细胞及组织的稳定性和完整性具有重要作用。此外，许多角蛋白还参与细胞内的信号转导通路[8]。CK5是上皮细胞分化的标志物，其含有的特定成分反映了细胞的类型和分化特点。大多数间质细胞瘤、鳞状细胞癌和基底细胞癌，还有超过2/3的转移性细胞癌都表达CK5；而CK5在腺癌中不表达。其中某些腺癌伴随有鳞状分化的可能有一些表达CK5，如卵巢腺癌、子宫内膜癌和浸润性乳腺导管癌。相对于腺癌，上皮MPM典型表达CK5[9]。近年来，CK5已成为间皮瘤的标志物。

1.3 肾母细胞瘤蛋白-1(WT1) WT1核蛋白由WT1基因编码，其作用依赖人体抑癌基因p53。当p53缺失时，WT1作为活化蛋白，是MPM的生物标志物，在与肺腺癌的鉴别诊断中起到重要作用[10-11]。Scattone等[12]人发现，WT1基因低表达的恶性腹膜间皮瘤患者的预后情况差，他们认为WT1基因低表达可以作为恶性腹膜间皮瘤预后差的一个指标。由于其独特表达及对间皮瘤预后的不利作用，WT1也被建议作为MPM的潜在治疗靶标。

1.4 肾小球足突细胞膜蛋白(Podoplanin) Podoplanin主要表达于生长中和成熟的淋巴管内皮细胞表面，在血管内皮细胞上不表达，是特异性较强的淋巴管内皮细胞标志物[13]。Podoplanin在腺癌分化为MPM的过程中起到重要作用[11-12]；在鳞状癌和浆液性癌中也有限制性表达。相关研究显示，Podoplanin主要表达于肉瘤型MPM组织中，而对于非上皮型MPM的诊断鉴别并无重大意义[13-14]。

1.5 环氧化酶-2(cyclooxygnease-2, COX-2) 环氧化酶是前列腺素合成过程中的重要限速酶，目前发现COX-1、COX-2和 COX-3三种亚型。COX-2通过刺激肿瘤细胞增殖、抑制细胞凋亡、刺激新生血管形成等作用参与MPM等多种肿瘤的发生、侵袭和转移[15-17]。Leung等[18]认为COX-2能够抑制凋亡信号花生四烯酸积聚，从而抑制内皮细胞凋亡；另有资料表明，COX-2能够激活生成前列腺素等，继而增加细胞内cAMP浓度，对内皮细胞的凋亡产生抑制，同时诱导肿瘤血管生成[19]。Tomozawa等[20]的研究显示，MPM组织中COX-2的阳性表达率明显上升，高于癌旁正常组织。Moargoi等[21]的体外试验结果也证实COX-2特异性抑制剂NS398对人体间皮瘤细胞有抗增殖作用，进一步表明了COX-2对MPM发生发展的积极影响。

1.6 β-联蛋白(β-catenin) β-catenin是Wnt信号通路中重要的信号传递分子[22]。该基因在上皮性肿瘤中一直扮演着癌基因的角色，而在非上皮性肿瘤中却是一个十分重要的抑癌基因。有研究显示，MPM组织中β-catenin表达明显下降。Taniguchi和Fazzini等[23-24]认为，β-catenin的聚积对细胞的凋亡起重要作用。崔有斌等[25]的实验也发现，恶性胸膜间皮瘤细胞株NCI-H28细胞转染β-catenin后，明显地抑制NCI-H28细胞生长。因此β-catenin也被认为可能是MPM的生物标志物之一，并有望利用其抑癌作用为MPM的诊疗做出贡献。

1.7 空通气孔同源盒框2(empty spiracles homeobox 2, EMX2) EMX2染色体定位于10q26.1，属于同源框基因家族，对胚胎发育、细胞分化和增殖有重要作用，并在多种肿瘤中表达异常。Yue等[26]报道，EMX2在肺癌、胃癌、胸膜间皮瘤及乳腺癌中异常低表达，并且与肿瘤的增殖、分化、转移以及患者预后显著相关。肿瘤中EMX2表达的下调或沉默能够激活Wnt信号通路，促进肿瘤的增殖和转移[27]。Okamoto等[28]认为，EMX2是一种肿瘤抑制基因和非小细胞肺癌的新型预后生物标志物。Pass等[29]发现，EMX2在肿瘤区的表达不仅低于邻近的正常组织，同时也与肿瘤阶段呈现负相关。通过单因素、多因素和Kaplan-Meier生存分析，EMX2表达与无进展生存期显著相关，可作为预测无进展生存期的重要生物标志物。

1.8 CD34 Ceresoli等[30]认为，肿瘤的发生、发展和转移均呈现血管依赖性。谢晓洁等[31]发现血管生成因子CD34 阳性表达率为84.38%，虽略低于高杰等[32]报道的表达率(100%)，但MVD值测定结果与赵莺等[33]等的研究结果相似，证实了CD34抗原广泛表达于组织血管内皮细胞中。CD34的高表达结果表明，在各种病理类型MPM中均存在较丰富的新生肿瘤血管；其与MVD呈现中度相关，对肿瘤新生血管形成起着重要作用[33]。以上结果显示CD34可作为反映MPM肿瘤血管生成的指标。

1.9 透明质酸(hyaluronic acid, HA) HA是一种发现于结缔组织的非硫酸化糖胺多糖，由双糖单位(D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖)重复排列形成弯曲盘绕的大分子结构。生理状态下，组织内含有少量的自然状态的HA，如软骨组织和关节滑液。早在1939年HA就被发现在胸腔肿瘤患者的胸膜积液中表达升高[34]。近期有研究显示，通过检查胸膜积液HA可对MPM进行诊断，其特异度达到100%，但灵敏度较低，仅为50%～56%。借助胸水HA检测可使细胞学检查的诊断灵敏度从48%提高到91%[35]。

1.10 micro RNAs(miRNA) miRNA在基因表达中发挥重要的调节作用，其功能与多种人类疾病有关，包括炎性疾病、肿瘤等[36]。近来多项研究发现，若干miRNA在各种肿瘤组织中的表达水平有不同程度上调或下调，这一现象表明miRNA在肿瘤细胞中表达水平的异常是肿瘤发生、发展的重要影响因素。let-7家族编码的miRNA是第一个被发现的可以调节表达原癌基因RAS蛋白的miRNA。目前研究已证实let-7miRNA表达谱在肿瘤细胞与正常细胞中存在明显差异，因此let-7miRNA在肿瘤早期诊断方面可能有重要意义[37]。Guled等[38]的研究表明，在恶性间皮瘤中，let-7b的表达呈上调趋势，与此同时let-7e的表达量则进行性下调。因此miRNA有可能成为肿瘤诊断、预后的新的生物标志物。

其他免疫组化标志物如上皮细胞膜抗原、间皮瘤抗原HBME-1、N-钙黏蛋白、凝血调节蛋白、波形蛋白等也均有报道，但他们的灵敏度相对上文提到10个标志物弱，具体表达模式及作用尚有待完善。

2 小结

MPM是恶性度较高的一种罕见肿瘤，目前诊断金标准是两个阳性和两个阴性免疫组化标志物的组合诊断结果。血清间皮素和胸腔积液可作为具有高特异性但敏感性较低的辅助诊断工具。除当前应用于临床的生物标志物外，EMX2或可作为预测无进展生存期的重要生物标志分子；COX-2、β-catenin、CD34、miRNA等或将成为MPM发生发展进程的重要标志。结合当前的研究报道我们发现，许多标志物的不同研究结果存在矛盾性，miRNA、CK5、CD34等较为泛化的生物标志物有助于MPM病情进程的研究，但其作为MPM诊断性免疫标志物的特异性有待商榷；WT1在MPM与肺腺瘤的鉴别诊断中发挥重要作用，但与乳腺癌鉴别诊断并无意义，对与浆液性癌的鉴别诊断也存在限制；而HA除可用于MPM诊断外，也被用作肝功能异常标志物，胸水HA升高也出现在包括类风湿性关节炎、肺炎性胸腔积液在内的一些非恶性炎性病症。此外，一些标志物如E-钙黏蛋白与Wnt/β-catenin通路、COX-2与P-糖蛋白之间或存在某种关联或相互作用，就当前的研究结果而言，不同的结论存在矛盾或含糊之处，其具体机制并不十分明确，有待进一步研究及阐释。这也为未来MPM生物标志物的研究提供了思路和挑战，需要更多地关注各关联标志物间的相互作用及机制，通过多种标志物的联合检测提高MPM诊断及鉴别的灵敏度和特异度。当然，对新型快速有效标志物的探索研究也势在必行；同时对当前已知的预后标志物深入研究可以提高MPM的预后水平。总之，对MPM生物标志物的继续探索，有利基因靶向治疗在肿瘤领域中的成功应用，同时也能为MPM寻求有效的诊疗方法奠定基础。

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10.3969/j.issn.1674-4136.2017.01.019

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2016-07-04][本文编辑：钦嫣]