黏蛋白16与子宫内膜癌关系的研究进展

2022-12-06 20:24马丽屈星王晓慧
山东医药 2022年31期
关键词:结构域卵巢癌淋巴结

马丽,屈星,王晓慧

1 兰州大学第一临床医学院,兰州 730000;2 兰州大学第一医院妇产科

1981 年糖类抗原125(CA125)被发现以后,因其具体分子结构和生物学作用在很长一段时间内不能明确,致使其临床应用受限。2001 年有学者发现,黏蛋白16(MUC16)基因即是编码CA125 蛋白的基因。MUC16 在多种肿瘤中(如乳腺癌、胰腺癌、结直肠癌,卵巢癌等)过表达,且是常见的突变基因之一[1-2]。研究证明,MUC16 对卵巢癌的发生、发展有重要作用[3],且与卵巢癌的不良结局密切相关[4]。目前MUC16 已被广泛作为卵巢癌诊断的血清学标志物。MUC16 可与表达于人体腔间皮细胞表面的间皮素相互作用,从而促进卵巢癌细胞的远处转移,尤其是腹腔转移。MUC16 也可抑制免疫突触的形成,从而实现卵巢癌细胞的免疫逃逸。MUC16 的过表达还可影响卵巢癌细胞的增殖、迁移、侵袭和转移,从而促进卵巢癌的进展[5]。近年来有研究显示,在妇科恶性肿瘤中除卵巢癌以外,MUC16 对子宫内膜癌的发生、发展也有较大影响,有望成为子宫内膜癌筛查、术前评估及预后评价的潜在指标[6]。本文就MUC16在子宫内膜癌中的研究进展综述如下。

1 MUC16的结构及生物学特性

MUC16 最先由LLOYD 和O'BRIEN 两位学者克隆,用于表现CA125 生物学特征的高分子量Ⅰ型跨膜黏蛋白,其编码区域由14 507 个氨基酸组成。MUC16 由N 端、C 端和中间结构域组成。N 端含有超过12 000 个高度O-糖基化的氨基酸;中间结构域包含约60 个串联重复序列,每个串联重复序列包含156 个氨基酸(如丝氨酸、苏氨酸和脯氨酸等);C 端散布着56 个富含海胆精子蛋白、肠激酶、聚集蛋白(SEA)跨膜结构域和具有潜在磷酸化位点的含32个氨基酸的短胞质尾部[7]。MUC16 的倒数第2 个或最后1个SEA 结构域被认为是潜在的蛋白酶切割位点,且短胞质尾部结构域中的磷酸化被认为是SEA裂解的决定性因素。MUC16 的胞外部分可被裂解从细胞膜上脱落并释放到血液循环中,成为循环标志物CA125[7]。由于串联重复序列的氨基酸序列不同,导致了MUC16的多亚型及功能异质性。有研究认为,CA125 抗原决定簇位于SEA 结构域的第58~77 个氨基酸,且每个结构域可携带1 个抗原决定簇[8]。也有报道称,CA125 抗原决定簇不同于连续性的抗原结构,可能是一种非连续性的蛋白二级构象的抗原[9]。由于目前认知有限,且MUC16 结构复杂,对于MUC16 完整结构的认识还有待进一步研究。

敲低卵巢癌细胞的MUC16 基因可显著降低其致瘤性,而MUC16 的C 末端结构域的增强表达可促进裸鼠软琼脂集落的形成和肿瘤生长。MUC16的C末端结构域缺失的细胞侵袭性增加,可能与E-钙黏着蛋白和细胞角蛋白8表达的减少以及N-钙黏着蛋白和波形蛋白的增加有关。MUC16 参与了卵巢癌细胞上皮间充质转化[10]。另有研究证明,在乳腺癌和胰腺癌细胞系中MUC16 基因的敲低会降低细胞增殖和体内肿瘤生长[11]。MUC16 作为最大的跨膜黏着蛋白在多种上皮癌中过表达和异常糖基化,在抑制细胞毒性免疫细胞介导的抗肿瘤免疫反应和促进肿瘤的促炎信号通路传导中起重要作用。在肿瘤细胞中,TNF-α 和IFN-γ 可刺激并提高其MUC16 mRNA 表达水平。同时,MUC16 的胞外域可通过与NK 细胞抑制受体Siglec-9 的结合,抑制了NK 细胞的相互作用以及NK 细胞所诱导的癌细胞溶解[12]。这些研究表明,MUC16 的生物学特性一是抑制有效的抗肿瘤免疫反应,二是促进细胞的相互作用。

2 MUC16对子宫内膜癌的诊断价值

目前宫腔内容物的组织学检查是诊断子宫内膜癌的金标准,然而患者对该检查依从性较差,长期对宫腔内容物进行组织学监测存在一定难度。血清MUC16 可作为子宫内膜癌的术前诊断辅助指标,也可在子宫内膜癌患者初步治疗后的随访中作为子宫内膜癌复发情况的监测指标。ZHOU 等[13]分析发现,以血清MUC16 截断值为14.30 U/mL,诊断为子宫内膜癌的灵敏度为>70.6%,特异度为64.5%;Logistic 回归表明MUC16 可作为子宫内膜癌发生的预测因子。

子宫内膜癌患者常表现为绝经后子宫出血或月经过多,有此临床表现的患者约75%被诊断为子宫内膜癌[14],子宫内膜癌需与非子宫内膜癌的异常子宫出血(AUB)相鉴别。NITHIN 等[15]招募了38 例子宫内膜癌患者和40例非子宫内膜癌AUB患者,检测二者血清MUC16、糖类抗原153(CA153)、癌胚抗原(CEA)、催乳素水平。显示与非子宫内膜癌的AUB患者相比,子宫内膜癌患者血清MUC16、CA153、CEA、催乳素水平均显著升高,其中血清MUC16 是提示子宫内膜癌诊断的有效标志物;血清MUC16诊断子宫内膜癌的ROC 曲线下面积为0.660,最佳截断值为17.8 U/mL,诊断子宫内膜癌灵敏度为52.36%,特异度为80.00%。DONG 等[16]研究显示,血清MUC16 预测子宫内膜癌的灵敏度为51.7%,特异度为93.9%;HE4 预测子宫内膜癌的灵敏度为57.2%,特异度为95.8%;MUC16 联合HE4 预测子宫内膜癌的灵敏度为73.2%,特异度为91.2%。因此,血清MUC16联合HE4是预测子宫内膜癌的理想标志物,有助于子宫内膜癌的早期诊断。

KIM 等[17]研究结果显示,与单独 使用血 清MUC16 或MNM 相比,血清MUC16+MNM 联合预测子宫内膜癌的灵敏度为71.7%、特异度为69.6%。提示血清MUC16 和MNM 联合可提高诊断子宫内膜癌的敏感度。

研究表明,宫颈和阴道分泌物中的MUC16水平可有效区分不同子宫内膜病变患者[18]。CALIS 等[19]研究显示,子宫内膜癌患者血清平均MUC16水平高于无子宫内膜病变患者,宫颈阴道分泌物MUC16显著高于无子宫内膜病变的患者;血清、宫颈阴道分泌物MUC16 诊断子宫内膜癌的ROC 曲线下面积分别为0.62、0.68。以宫颈阴道部分泌物中MUC16的最佳截断值为575 U/mL,其诊断子宫内膜癌的灵敏度为78%,特异度为57%,阳性预测值38.7%,阴性预测值为88.2%;检测宫颈阴道分泌物中的MUC16 有望成为早期诊断子宫内膜癌的非侵入性筛查手段。

3 不同临床特点子宫内膜癌的MUC16表达

1984 年NILOFF 等[20]首次提出多数子宫内膜癌晚期及复发患者血清MUC16 水平升高,10%~20%的早期子宫内膜癌患者血清MUC16 升高。随后有多项研究表明,术前血清MUC16水平与子宫内膜癌的子宫肌层浸润深度、子宫外播散、腹膜细胞学阳性、淋巴结转移、复发、晚期生存率相关[21-22]。SCHMIDT 等[23]收集了接受手术的61 例子宫内膜乳头状浆液性癌患者,I~IV 期血清平均MUC16水平分别为12.15、19.6、22.6、177.5 U/mL;显示术前血清MUC16 水平与疾病分期显著相关,也与腹膜腔冲洗液癌细胞阳性、网膜转移、骨盆或主动脉淋巴结转移和附件受累均显著相关。

YANG 等[24]建立了预测子宫内膜癌术中淋巴结转移(LNM)风险因素的模型。此模型于术前1 周测定370 例子宫内膜癌患者血清MUC16 水平,并通过免疫组化测定手术切除癌组织中孕酮受体(PR)和Ki-67 表达。血清MUC16<30.0 U/mL 的患者中,癌组织PR 染色>50%和(或)Ki-67<40%被定义为LNM低风险。利用该预测模型,其中229例患者(61.9%)被分类为LNM 低风险;低风险人群中,6 例患者有LNM,阴性预测值为97.4%。其余141例(38.1%)非LNM低风险患者中,33例患者有LNM。因此,该模型预测LNM 的灵敏度和特异度分别为84.6% 和67.4%。术前血清MUC16<30.0 U/mL,癌组织PR染色>50%和Ki-67<40%,发生淋巴结转移的风险低于4%。UNSAL等[25]纳入423例子宫内膜癌患者进行研究,发现术前血清MUC16水平较高(>35 U/mL)与患者不良预后高度相关;当血清MUC16>35 U/mL 时,术中LNM 风险从15.9%增加到45.7%;≥50 岁的子宫内膜癌患者血清MUC16 预测术中LNM 的最佳截断值为16 U/mL,其预测的灵敏度为71%,特异度为60%。上述研究表明,术前测定血清MUC16 有助于评估区域淋巴结转移,MUC16 可作为子宫内膜癌患者淋巴结转移风险的预测因子。

4 MUC16对子宫内膜癌的预后评估作用

ABBINK等[26]对157例经腹子宫切除术+双侧附件切除术的子宫内膜癌患者进行回顾性研究,以评估血清MUC16 与患者临床结局及复发的相关性。此研究对术前肿瘤分化较低患者行盆腔和(或)腹主动脉旁淋巴结清扫术,对于存在高危因素(深度肌层浸润、低分化、年龄>60 岁)的Ⅰ、Ⅱ期患者术后辅助放疗及Ⅲ、Ⅳ期患者术后化疗,分别在初次诊断、术后住院期间、随访至术后5 年、复发时共4 个不同时间点测定血清MUC16 水平。术后随访5 年,发现共有48 例子宫内膜癌患者出现复发,复发的子宫内膜癌患者血清MUC16 平均水平显著高于非复发的子宫内膜癌患者(75 U/mL vs 14 U/mL,P<0.05)。在子宫内膜癌复发患者中,有54%的患者复发后血清MUC16 水平再次升高。就复发部位而言,局部骨盆复发患者中16%会出现血清MUC16升高,而骨盆外远处转移的患者中55%会出现血清MUC16的升高。这提示着血清MUC16 可预测子宫内膜癌的预后及复发,尤其是子宫内膜癌的远处转移。

LEE 等[27]收集389 例Ⅰ、Ⅱ期子宫内膜癌经腹全子宫切除术患者。术后根据患者病情辅以放疗或化疗,并进行为期5 年的术后随访。在术后前2 年中,每3个月检测1次血清MUC16水平;在接下来的3 年中,每6 个月检测1 次血清MUC16、胸部X 线及腹部、盆腔CT 扫描,每年进行1 次盆腔MRI,B 超或PET-CT;对于仅血清MUC16 水平(>35 U/mL)提示存在复发可能的患者,进行PET-CT检查确认是否复发。5 年术后随访显示,14 例被诊断子宫内膜癌复发,其中4 例为有症状复发,10 例为无症状复发,所有复发患者均通过子宫内膜组织学检测诊断为子宫内膜癌。其中10 例无症状复发患者中,6 例通过常规CT扫描检测即发现,4例仅出现血清MUC16水平升高。血清MUC16 水平升高5 例中,4 例患者出现子宫内膜癌复发。术后定期检测血清MUC16 水平有助于早期发现术后复发。

KOTOWICZ 等[28]收集74 例子宫内膜癌患者,均行经腹全子宫切除术和盆腔淋巴结清扫术,其中FIGO Ⅰ期患者50 例、Ⅱ期患者8 例、Ⅲ期患者12 例、Ⅳ期患者4例;同期纳入25例健康女性为对照组,测定各组患者术前血清MUC16水平。显示FIGO Ⅱ~ⅣB 期子宫内膜癌患者术前血清MUC16 水平中位数为26.3 U/mL,FIGO Ⅰ期子宫内膜癌患者血清MUC16 水平中位数为15.6 U/mL,FIGO Ⅱ~ⅣB 期患者血清MUC16 中位数较FIGO Ⅰ期血清MUC16水平显著增加,二者血清MUC16水平较健康人群组分别增加了39%和13%;同时局部淋巴结转移患者血清MUC16 水平显著高于无淋巴结转移的患者。74 例患者经过约5.5 年的术后随访,其中52 例患者处于疾病缓解状态,19例患者出现疾病复发,3例患者失访。在19例疾病复发患者中,16例死亡。疾病复发者的血清MUC16 中位数为24.9 U/mL,疾病缓解者血清MUC16 中位数为15.8 U/mL,前者显著高于后者。其中死亡患者的MUC16 水平显著高于存活患者。血清MUC16 高水平可辅助预测子宫内膜癌患者的疾病进展及不良结局。

LI等[29]通过回顾性分析275 例接受经腹全子宫切除术或全子宫切除+双侧附件切除术+盆腔淋巴结清扫术治疗的子宫内膜癌患者。术前2 周血清MUC16 水平以35 U/mL 分为高水平和低水平两组,其中低水平组187例、高水平组88例,患者术后每半年随访1 次,平均随访时间为75 个月。低水平组平均生存时间为70.6个月,5年总生存率为90.2%,高水平组平均生存时间为61.8 个月,5 年总生存率为77.3%。高血清MUC16水平患者的5年总生存率与低水平患者比较明显降低。因此血清MUC16水平>35 U/mL可作为子宫内膜癌预后不良的危险因素。

HU 等[18]通过纳入TCGA 数据库中530 例子宫内膜癌患者完整的外显子组测序数据,鉴定了498 711 个体细胞突变,其中MUC16 作为子宫内膜癌中第6 位容易发生突变的基因,其突变频率为30%。通过Kaplan-Meier 和对数秩和检验分析患者存活率,显示MUC16突变与患者的总体存活率有关(HR=2.45,P=0.008),具有MUC16 突变的子宫内膜癌患者的存活时间明显长于无MUC16突变的患者。MUC16 突变促进了患者的抗肿瘤免疫反应,MUC16突变的子宫内膜癌样本中富集了细胞毒性免疫细胞所介导的通路,其中NK 细胞中NO2依赖的IL-12 通路和细胞毒性T 淋巴表面分子升高与MUC16 的高突变显著相关,MUC16突变患者预后较好。

综上所述,MUC16 在妇科肿瘤的免疫逃逸及肿瘤的发生发展中均发挥重要作用。目前学界对MUC16 的研究已经全面展开,不再局限于卵巢癌,而是涉及子宫内膜癌、宫颈癌、输卵管癌以及肺癌、肝癌、胆囊癌等诸多疾病,其中MUC16 对子宫内膜癌筛查、评估及其预后评价作用已显示良好前景。但目前MUC16 与子宫内膜癌关系的研究尚处于起步阶段,MUC16 对影响子宫内膜癌发生发展的确切机制及其临床诊治应用还需进行更加深入的研究。

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