西安交通大学医学院第二附属医院(西安 710004) 张 洁 综述 颜 虹* 审校

由于恶性肿瘤对周围组织的浸润和其它器官的转移,现有的治疗手段(手术、化疗、放疗)难以奏效,治疗困难,病死率高。Ahmedin等[1]在 2010年一项基于国立癌症研究所、疾病预防控制中心、北美癌症登记协会和国家卫生统计中心数据的一篇报道中指出,美国 2010年肿瘤新发病例估计为 1 529 560例(男789 620,女 739 940),死亡病例估计为 569 490例 (男299 200,女 270 290),即平均每天因癌症死亡 1 500多人;其中肺癌病死率最高。非小细胞肺癌因其易扩散、易早期转移,其 5年生存率低于 15%[2]。肿瘤转移过程受相关基因和转移抑制相关基因的调控。转移抑制基因可以以某种方式或作用途径抑制肿瘤细胞的转移表型。1998年RECK基因的发现是抑癌基因研究的一项新成果,它的价值正越来越受到人们的重视。

1 RECK基因结构与表达 RECK基因是 1998年日本学者 Takahashi等发现的一种新的基质金属蛋白酶(M MP)抑制剂。它是由 v-Ki-ras基因转染到小鼠的纤维原细胞(NIH/3T3),经过克隆,在 cDN A表达中分离得到的[3],定位于 9p12-13,含 2201个碱基对,编码由 971个氨基酸构成的糖蛋白 (相对分子量为 110KD)。RECK蛋白含有 3个类丝氨酸蛋白水解酶抑制因子(SPI)功能区及 2个表皮生长因子样氨基酸重复序列,5个潜在的糖基化位点 ,通过羧基末端的 GPI锚定位点 ,与细胞膜紧密相连[4]。RECK基因广泛表达于人体各个正常器官组织,其适时适量表达对于人体的正常发育如胚胎期血管、肌管的形成等有重要作用[5]。但在多种来源的肿瘤组织中(如肺癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌等)却是低表达或不表达的。RECK的 mRNA能在非转染的 NIH/3T3细胞中表达,但是在ras转染的 NIH3T3细胞中却不表达或表达下降[4]。还有许多致癌基因如 fos、myc等也可下调 RECK基因的表达。这说明RECK基因可能是许多致癌基因共同作用的负调节靶位。

2 抑制肿瘤转移和侵袭 恶性肿瘤易浸润周围组织并向其它器官转移 ,这是一个多阶段、多步骤的复杂过程,基质金属蛋白酶(MM Ps)由于其广泛降解基底膜和细胞外基质(ECM)(包括Ⅰ -Ⅴ型胶原蛋白、明胶、弹力蛋白、纤维连接蛋白和层粘连蛋白)的能力,而在其中发挥关键作用。

MM Ps是有 20多个锌依赖性内肽酶组成,在肿瘤细胞和细胞外基质之间相互作用,促使肿瘤细胞侵入周围结缔组织,并进入脉管系统,最终到达其它组织器官继发性生长其作用机制主要包括:①MM Ps分解 EMC,致 EM C结构松弛,为肿瘤的发生和浸润转移提供条件;②MM Ps降解基质成分,为血管生成提供空间[6,7]。Akira等[8]的研究表明 RECK可抑制 M MP-2和 M MP-7介导的纤维结合蛋白的降解;将 RECK基因转染到HT1080细胞(其内生的 RECK的表达量极少),可导致细胞内的纤维结合蛋白量增加。Norihiro等[2]在取 83例肺癌病人的(46例腺癌,37例鳞癌 )标本中做的一项研究结果显示,在这两种类型的肺癌标本中,MM P-2、MM P-9和 M M P-14的表达均明显高于正常对照;RECK基因的表达水平与肿瘤的浸润扩展有明显的联系 (P=0.003),表明 RECK通过对 M MPs的抑制作用来阻止肿瘤细胞的扩散。人工恢复肿瘤细胞的 RECK基因表达后,这些肿瘤细胞 pro-M MP-9表达减少,侵袭和转移能力下降,故认为 RECK通过对 MM P-9的调节来抑制肿瘤的转移;但同时细胞内 MM P-9的 mRNA水平未见下降[4],所以可认为 RECK在转录后水平对 MM P进行调节。MM P-9以酶原形式分泌,被激活后形成Ⅳ型胶原酶,降解、破坏肿瘤表面细胞外基质中的Ⅳ型、V型胶原和明胶,促进肿瘤细胞向周围浸润,最终导致肿瘤的侵袭和转移。RECK可直接抑制 MM P-9前体的释放 ,并可直接抑制 MM P-9与 MM P-2酶的活性[9]。国内罗湘玉等采用免疫组化 SP法检测 RECK和 MM P-9在 48例肺癌组织和癌旁正常肺组织中的表达情况,结果表明肺癌组织中RECK表达阳性率明显低于癌旁正常肺组织 (P＜O.05),同时MM P-9表达阳性率明显高于癌旁正常肺组织 (P＜0.05)。RECK和 MM P-9的表达经卡方检验,有负相关关系[10]。RECK通过对 M M P的抑制来抑制肿瘤的浸润、转移。

3 抑制血管生成 RECK基因与血管生成密切相关。Takeuchi等[11]在小鼠和培养细胞中的研究中表明 RECK基因表达的恢复可抑制肿瘤的侵袭、转移和血管发生;其后对 53例结直肠癌患者用免疫组化法检测 RECK和 MM P-9的表达水平,其中 33例样本采用明胶酶谱法评估 MM P-2和 MM P-9的活化程度,亦同时检测微血管的密度和血管内皮生长因子(V EGF)的表达。结果显示 RECK/M M P-9高的患者,其血管的密度明显减少,肿瘤复发率明显低于 RECK/MM P-9低的患者,多变量分析提示 RECK/MM P-9是一个独立的肿瘤预后因素。在 RECK基因敲除的小鼠胚胎期,虽然有新生血管形成,但血管的成熟受到明显抑制,对其行组织学检查,发现这些变异的胚胎体积小,间充质混乱,缺乏胶原纤维,有异常的组织发生;在野生型小鼠的胚胎中 ,血管完整性未破坏,血管芽生亦未被抑制。RECK基因不表达,MM Ps过度表达使细胞外基质降解,降低血管周围组织的完整性,利于血管生成;RECK基因的高度表达,MM Ps活性被抑制,细胞外基质不能被大量降解,会抑制血管生长和新生血管生成。在 RECK高表达的成纤维细胞株 HT1080中,微血管密度和血管分支明显低于对照组,即使在 RECK基因少量表达的肿瘤组织中也可见到缺乏细胞层的血管,而且乏血管区会随着肿瘤的增大而扩大,这可能是由于RECK抑制了 MM P-2的活性 ,而 MM P-2可使组织重塑并且促进血管芽生增殖。同时,在 RECK表达的细胞中,血管管腔大,但血管分支少,缺少血管的区域增多,这些区域的细胞由于缺乏营养而易坏死[7]。Takeuchi等[11]的研究中也证实微血管的密度及血管内皮生长因子(V EGF)的表达与 RECK的表达负相关。但这种负相关只有在血管内皮生长因子(VEGF)高表达时才发生,即 RECK可抑制由 V EGF介导的血管生成。

4 临床意义 有实验表明,将表达 RECK基因的肿瘤细胞株植入裸鼠内,其生存期比对照组延长[7]。现已有多项研究证明,RECK在多种肿瘤 ,如非小细胞肺癌[12]、乳腺癌[13]、结肠癌[14]、胰腺癌[15]、肝癌、骨肉瘤[16]等的转移和复发中是一个独立的显著的因素,与肿瘤的预后密切相关,肿瘤组织中 RECK基因表达阳性的病人其预后明显好于表达阴性的病人。徐建达等[16]通过免疫组化法检测 49个骨肉瘤病人中 RECK的表达与肿瘤预后的关系,结果发现 RECK基因表达高的病人在肿瘤转移(P=0.010)和复发 (P=0.004)上明显低于表达水平低的病人,其 5年生存率也明显高(P=0.003);多变量分析证明降低 RECK的表达对于骨肉瘤是一个独立的显著的预后不良的指标。Norihiro等[2]评价了 RECK和 MM P对肺癌预后的意义。RECK基因在Ⅰ A期肺腺癌中的表达要明显高于Ⅰ B-Ⅲ A期(P=0.001)。无复发生存分析提示 RECK基因高水平表达的肺腺癌病人其复发率明显低于 RECK基因表达水平低的病人(log-rank test,P=0.029),M MP-2/RECK值高的患者复发率高,RECK是评价非小细胞肺癌预后的一个独立因素。而年龄、性别、有无淋巴结转移、单独的 MM P-2和 MM P-9的表达均与预后无明显的联系(P值分别为 P=0.137,0.243,0.091,0.137,0.126)。

众多研究表明,RECK作为一种新的 MM Ps抑制剂,在多个系统的肿瘤的发生和发展中发挥重要作用,而这提示了一个肿瘤治疗中的一个新策略,即通过提高肿瘤组织中 RECK基因的表达水平来抑制肿瘤的生长和复发。Hsu等[17]证实在体外组蛋白脱乙酰基抑制剂曲古抑菌素 A可上调 RECK基因的表达。之前已有研究发现非甾体类抗炎药(NSAIDS)在体内和体外均有抑制肿瘤血管生成及抗肿瘤转移的作用[18]。NSAID是另一种可上调 RECK表达的药物[19]。故使用组蛋白脱乙酰基抑制剂和 N SAIDS,可能是治疗 RECK基因表达低的肿瘤的一种新策略。

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