赖晓龙 陆才德

肝内胆管细胞癌发生的分子机制研究进展

赖晓龙 陆才德

肝内胆管细胞癌是一类预后较差的恶性肿瘤。其发病的分子机制尚不明确，近年来的研究揭示肝内胆管细胞癌异常的分子遗传学特征，其中融合基因（FGFR2、ROS1）、代谢相关基因突变（IDH1/2）及Wnt、Notch信号通路异常可能参与其发生、发展，而这些发现有望推动疾病的诊断、预后评估并引领精准靶向治疗。本文就肝内胆管细胞癌发生的分子机制研究进展作一综述。

肝内胆管细胞癌 分子机制 综述

肝内胆管细胞癌（intrahepatic cholangiocacinoma，ICC）是起源于肝内胆管上皮的恶性肿瘤，约占原发性肝癌的10%～15%，且其发病率呈逐年上升趋势[1]。手术治疗是目前唯一治愈性的治疗策略，但由于ICC极易早期转移及复发，术后5年生存率仅为14%～40%。放、化疗等辅助治疗亦未能明显改善ICC患者的总体生存率[2]。同时，临床目前缺乏ICC的靶向治疗药物。

ICC发生的分子机制目前尚不明确，早期研究认为与慢性胆道炎症及胆汁淤积持续刺激胆管上皮细胞，一系列炎症因子的释放和生长因子的激活引起细胞增殖、凋亡相关基因调控失衡（如IL-6/MAPK/STAT、HGF/ met、EGF/c-erbB-2、p53信号通路），最终导致肿瘤性增殖，并获得特征性的细胞学改变：无限增殖（端粒酶逆转录酶激活）、凋亡逃避（由Bcl-2、COX-2介导）、促血管生成作用（血管内皮生长因子水平上调）、侵袭转移能力增强（E-cadherin低表达、MMP高表达）等有关[3-4]。近些年来，ICC基因组的异常改变及基因表达调控通路异常被证实，与此同时针对这些改变的靶向治疗药物也逐步进入实验研究阶段。因此，充分了解相似组织形态学下所蕴含的不同分子遗传学改变及其功能，可以为ICC的临床诊治提供参考。现将ICC发生的分子机制研究进展综述如下。

1 基因组异常改变

1.1 FGFR2融合基因 成纤维细胞生长因子受体（fi-broblast growth factor receptor，FGFR）是一种跨膜酪氨酸激酶受体，广泛存在于正常细胞。它通过与成纤维细胞生长因子配体结合发生二聚体化、自磷酸化，进一步激活下游信号通路如MAPK、PI3K/AKT/mTOR、JNK/ STAT等，调控细胞增殖、分化、迁移及血管生成等[51]。Wu等[6]对数种实体肿瘤进行基因测序，首次发现ICC中存在FGFR2融合基因。ICC患者中FGFR2融合基因的检出率约为13.6%～45.0%，已发现的融合类型有FGFR2-BICC1、FGFR2-PPHLN1、FGFR2-MGEA5、FGFR2-TACC3等[6-10]。值得注意的是，FGFR2融合基因均出现在ICC患者中，而在肝细胞肝癌及肝外胆管细胞癌中没有发现，这提示FGFR2基因融合可能是ICC特征性的遗传学改变[9-10]。FGFR2融合基因与ICC患者临床病理资料的相关性不明确。日本人群的研究数据分析提示FGFR2融合基因与乙肝、丙肝的感染相关，与预后无关[10]。北美的数据分析则显示女性人群FGFR2融合基因的检出率高于男性，融合基因阳性患者的中位生存时间明显高于阴性患者[11]。这两项研究结果的差异可能与地域、人种、饮食等因素有关，需要后续大规模的流行病学调查进一步验证。

目前认为，FGFR2融合基因的致癌机制通过活化酪氨酸激酶进而引发下游信号通路异常激活，其中部分融合形式（FGFR2-BICC1、FGFR2-PPHLN1、FGFR2-AHCYL1）的促癌作用已在体内、体外实验中得到证实[9-10]。FGFR2融合基因的存在预示着肿瘤细胞可能对选择性FGFR2抑制剂敏感。Borad等[7]对2例晚期ICC患者（接受正规化疗后疾病未控制）进行基因检测发现存在FGFR2融合基因（FGFR2-TACC3、FGFR2-MGEA5），在使用小分子激酶抑制剂帕唑帕尼（美国，葛兰素史克，200mg/片，NDA:022465）及帕纳替尼（美国，阿瑞雅德，45mg/片，NDA:203469）治疗后肿瘤进展得到有效的控制，这项结果为FGFR酪氨酸激酶抑制剂在ICC合并FGFR2融合基因或FGFR2基因突变患者的临床应用提供了初步依据。然而不同融合类型的预后及其对抑制剂的敏感性尚无报道，需要未来大样本的回顾性研究及实验研究进行评估。

1.2 ROS1融合基因 原癌基因1（c-ros-oncogene1，ROS1）编码的受体酪氨酸蛋白激酶参与胞内信号通路的调节，ROS1基因融合、突变等原因可导致ROS蛋白持续表达，驱动细胞增殖进而促进肿瘤的生长。ROS1基因融合在ICC、恶性胶质瘤及非小细胞性肺癌等多种肿瘤中均有报道[12]。Gu等[13]研究发现8.7%（2/23）的ICC患者中存在ROS1融合基因，后续的体内、外实验中发现FIG-ROS融合蛋白使NIH3T3细胞发生致癌性转化，而这种现象可以被ALK抑制剂逆转。另一项研究在合并有K-ras和p53突变的ICC动物模型上证实了FIG-ROS融合基因的致癌作用，而去激活融合基因后表现出预期的抗肿瘤效应，进一步支持FIG-ROS作为治疗靶点的可行性[14]。已有个案报道酪氨酸激酶抑制剂克唑替尼（美国，辉瑞，250mg/片，NDA:202570）对ROS1融合基因阳性的晚期非小细胞性肺癌治疗有效[15]。然而ROS1融合基因在ICC患者中的检出率及ROS1激酶抑制剂的治疗效果需要后续的进一步研究。

1.3 IDH1/2基因突变 异柠檬酸脱氢酶（IDH）是人体中重要的代谢酶，参与三羧酸循环。IDH1/2基因突变在胶质瘤和急性髓细胞性白血病较为常见，在ICC中的突变率约为10%～28%[16]。一项基于32例ICC组织外显子测序研究发现，IDH1/2突变与预后呈负相关，IDH1/2突变组患者的3年生存率（33%）低于IDH野生型患者（81%）[17]，另一项326例大样本研究的数据则显示IDH1/2突变组患者的术后无瘤生存时间及总生存时间均大于未突变组[18]。在晚期ICC患者中，IDH突变与患者预后未表现出明显的相关性[19]。IDH正常生理作用为催化异柠檬酸转化为α-酮戊二酸（α-KG），并产生NADPH。目前的研究证实，IDH基因突变能改变酶的催化活性，催化α-KG产生2-羟戊二酸（2-HG），2-HG能竞争性抑制多种α-KG依赖的双加氧酶(包括DNA去甲基化酶、组蛋白去甲基化酶等)，改变基因的表观遗传学特征，影响细胞增殖分化，促进肿瘤的发生[16]。Wang等[18]研究发现在IDH1/2突变的ICC中出现P53蛋白水平升高而p53基因未发生突变，推测IDH1/2突变引起细胞应激反应继而导致p53基因的激活。Saha等[20]发现IDH突变所产生的 2-HG能够抑制肝细胞核因子 4α（HNF4α），然后阻断肝细胞分化，并诱导肝祖细胞增殖并向ICC分化。鉴于IDH1/2突变在肿瘤机制研究的深入，IDH突变引起的代谢改变有望成为灵敏、特异的早期诊断指标。目前靶向治疗的策略以抑制突变酶及其产物为主，特异性针对突变酶的小分子抑制剂已有报道，其可行性已经在胶质瘤及白血病的实验研究中得到验证[21-22]。此外，IDH1/2突变有关的表观遗传学及代谢组学的机制研究，有望为发展更多治疗靶点提供理论支持。

2 基因表达调控通路异常

基因表达调控通路的异常是肿瘤发生的重要机制之一。一项研究通过对149例ICC基因组测序分析，根据基因表达谱差异及信号通路改变情况对ICC进行分子病理学分类，分为增殖型和炎症型。增殖型肿瘤主要以RAS/MAPK、HGF/MET、EGFR等细胞增殖相关信号通路过度激活为特征，炎症型则表现为细胞因子相关通路信号分子的富集和STAT3持续表达[23]。此外，最新的研究将关注点聚焦于Notch及Wnt信号通路。

2.1 Notch信号通路 Notch信号通路在肝脏发育、正常肝脏结构形成及维持过程中具有重要的调节作用，同时它参与细胞的分化增殖与凋亡、肝脏的损伤修复及肝脏代谢。近年的实验结果显示Notch信号通路可能在ICC的发生、发展过程中扮演重要的角色[24]。2项独立的研究利用转基因小鼠均验证Notch信号通路的激活可以使分化正常的肝细胞转化为胆管癌细胞[25-26]。Zender等[27]通过在转基因小鼠肝脏中过表达Notch1胞内区域（Notch 1 intracellular domain，N1ICD）诱导发生ICC，其机制可能与Notch信号通路下游的cyclin E启动子激活有关，过度表达的cyclin E影响基因的稳定性导致肿瘤的发生。此外，亦有报道称p53基因去活化协同Notch通路增加肿瘤的负荷[28]。Wu等[29]对ICC及癌旁组织免疫组化分析比对发现，79.5%的肿瘤组织存在细胞膜及细胞质中Notch1蛋白水平高表达的现象，肿瘤细胞在敲除Notch1基因处理后，增殖能力、侵袭力减弱，对氟尿嘧啶的敏感性增加。由此可见，阻断Notch信号通路有望成为ICC的治疗靶点。Huntzicker等[30]对AKT、NRAS共激活的转基因小鼠肝癌模型应用特异性抗体观察靶向不同Notch受体产生的效应，其结果发现，Notch2抑制剂可以降低肝细胞癌样及胆管癌样肿瘤的负荷，而Notch1抑制剂则改变不同类型肿瘤的相对比例，肝细胞癌样肿瘤减少而胆管癌样肿瘤增加。总之，Notch信号通路中各基因及表达蛋白相互作用及机制、与其他通路之间相互联系、在原发性肝癌发病某些关键环节中的作用有待进一步研究明确。

2.2 Wnt信号通路 Wnt信号通路涉及胚胎发育过程及组织稳态的调控，多种肿瘤与其异常激活有关，尤其是消化道肿瘤。Ong等[31]在对肝吸虫相关性ICC的外显子测序中发现基因PEG3、RNF43存在突变，而两者负性调节Wnt信号通路，其功能缺失性突变可以激活Wnt信号通路影响染色体稳定性。Goeppert等[32]通过对ICC组织全基因组异常启动子甲基化情况进行检测，发现部分沉默基因与Wnt信号通路有关。进一步研究证实，胆管癌细胞在经过去甲基化处理后，Wnt信号通路相关基因（如SOX17、WNT3A、DKK2、SFRP1、SFRP2、SFRP4）的沉默状态发生逆转。其中SFRP2蛋白在ICC组织中表达下调，推测SFRP2基因可能作为抑癌基因参与ICC的发生。Boulter等[33]在ICC组织中发现经典Wnt通路存在异常激活，其靶基因及配体WNT7B、WNT10A表达水平升高。他们随后进一步研究发现转基因小鼠及化学诱导大鼠ICC模型中也同样存在Wnt信号通路的持续激活，并证实这种状态的维持依赖于由癌旁间质中巨噬细胞所分泌的WNT7B蛋白，这与Loilome等[34]的研究结果相符。此外，Boulter等[33]亦发现给予实验动物Wnt信号通路抑制剂后，可有效地减少肿瘤细胞增殖并促进细胞凋亡。目前，尽管Wnt信号通路抑制剂在不断研发优化，但其在多种恶性肿瘤中并没有展现出预期的临床疗效，这可能与经典WNT信号通路中一些关键基因发现突变（如APC、CTNNB1等）有关，而散发性ICC的报道少有APC及CTNNB1基因变异，这为Wnt信号通路抑制剂在ICC中的应用提供了可能性。

3 小结

目前针对ICC的靶向治疗药物已成为临床治疗的迫切需求，基于一些靶向治疗制剂在临床前研究中的有效性，后续的Ⅰ/Ⅱ期临床试验正在如火如荼地进行中，期待未来出现有效性高、耐受性好的靶向治疗药物。此外，ICC的分子机制研究仍然任重道远，进一步发掘其中特异性的分子遗传学改变，有助于肿瘤分子亚型的分类及靶向治疗药物的研发，最终给患者提供更精准、更个性化的治疗方案及预后预测。

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2016-09-20）

（本文编辑：李媚）

宁波市科技项目（2013B82010）

315211 宁波大学医学院（赖晓龙）；宁波市医疗中心李惠利东部医院肝胆胰外科（陆才德）

陆才德，E-mail：lucaide@nbu.edu.cn