唾液腺腺样囊性癌侵袭转移的研究进展

2019-11-26 03:23张美琴于明岳兰叶天张泽兵
中国实验诊断学 2019年11期
关键词:唾液腺激酶免疫组化

刘 佳,张美琴,于明岳,兰叶天,董 博,张泽兵

(吉林大学口腔医院 病理科,吉林 长春130021)

唾液腺腺样囊性癌(Salivary adenoid cystic carcinoma,SACC),是一种好发于唾液腺的高度恶性肿瘤。具有生长缓慢,侵袭广泛,沿神经扩散转移至其他部位以及复发等特点。血行转移是SACC的重要转移方式之一,此疾病的预后较差。

在肿瘤侵袭的过程中,血管生成是一个重要方面和首要条件,新生的血管能加速肿瘤的侵袭和转移。血管内皮生长因子VEGF(vascular endothelial growth factor,VEGF)被认为是影响血管生成最重要的调控因子,为肿瘤的生长、浸润和转移提供条件[1]。本文将对VEGF及其相关调节因子促SACC复发转移的关系进行描述。

1 VEGF与SACC复发、转移的关系

VEGF作为一种信号蛋白,一方面可刺激内皮细胞增殖进而促进肿瘤新生血管形成。另一方面,可抑制树突状细胞而降低肿瘤宿主局部的免疫应答[2]。目前发现VEGF主要由VEGF-A(VEGF)、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E及胎盘生长因子(PIGF)构成。通常所说的VEGF即指VEGF-A。VEGF受体是由酪氨酸激酶受体及非酪氨酸激酶受体两部分共同构成,其中前者涵盖了VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3,后者是神经纤毛蛋白-1受体(Neuropilin-1,NRP-1)。

目前,国内外学者对VEGF表达与SACC的淋巴结转移、病理分型、TNM 临床分期及其临床病理特征之间的关系进行了大量的研究,但结论不尽相同,同时VEGF表达与SACC 神经侵袭或远处转移的关系同样存在分歧。

李晓光等[3]通过对32例SACC患者的蜡块切片进行免疫组化染色,认为VEGF的表达与肿瘤部位、分期明显相关,小涎腺中 VEGF的高表达率明显高于大涎腺;随着肿瘤分期的增加,VEGF的高表达率明显增加。Tang,Qiong-lan[4]等,通过将35例SACC远处转移患者的转移灶、原发灶、正常唾液腺组织进行免疫组化染色,得出Cyr61和VEGF在正常唾液腺组织,原发灶和远处转移灶的中的阳性表达逐渐增加。Li Hao等[5]应用免疫组化法验证了,在63例腺样囊性癌患者病理组织中NGF和VEGF处于过表达状态,且在实体亚型组、TNM晚期组、神经侵犯组和复发组中两种因子均为强表达。随访结果也证明组织样本存在NGF和VEGF强表达现象的患者生存率更低。Stárek I等[6]用免疫组织化学技术和淋巴血管密度技术,证明在SACC中VEGF表达高于涎腺良性肿瘤并与肿瘤内淋巴管形成有关,它可能参与肿瘤细胞的远处转移和淋巴结转移。Su-Feng Zhao等[7]通过检索国内外的文献数据库,收集2013年3月前有关SACC中VEGF表达的所有相关病例资料进行meta分析,认为VEGF过表达提示 SACC患者预后不良。但梁军等[8]的研究认为,VEGF的表达只和肿瘤的转移相关,而与瘤体的大小、淋巴结转移无关。Qianwei Ni等[9]的试验结果表明,NRP1和VEGF-A在发生转移的SACC病理组织显著表达且明显强于未发生转移组和正常唾液腺对照组。Ivo Stáreka等[10]认为,VEGF-C/D的高表达与SACC的淋巴扩散有关,但其实验未能充分证明这一点,但他们认为相关研究仍有必要。

2 调节VEGF对SACC复发、转移的影响

2.1 调节VEGF表达影响SACC复发、转移的基因

2.1.1P53

p53基因是抑癌基因之一,与人类近一半的肿瘤有关。有研究表明,p53的基因突变是导致肿瘤发生发展的重要因素之一,可以作为判断肿瘤预后的指标。胡翰青[11]等通过免疫组化染色,发现P53表达水平和MVD值随着VEGF表达程度的增高而增加。这些结果提示P53可能通过 VEGF调节肿瘤新生血管形成。

2.1.2MYB-NFIB

MYB-NFIB 是一种融合基因,在肿瘤的发生和发展过程中发挥着重要的作用。Junya Ono[12]通过PCR和免疫组化技术发现,MYB-NFIB嵌合基因表达组的VEGF免疫染色总分较高,增加了血管侵犯(血管内浸润)的概率,从而增加了远处转移的风险,提示SACC表达嵌合基因的远处转移的可能性增加。

2.1.3PTEN

PTEN(Phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10)是最常见的抑癌基因之一,在众多遗传性和散发性肿瘤中均发现PTEN的功能丧失。PTEN在细胞中具有磷酸酶依赖性和磷酸酶非依赖性的活性,调控多种生物学功能,包括维持基因组稳定性、细胞的存活、迁移、增殖和代谢等。Shen W[13]的研究发现,在卵巢癌中PTEN的缺失会使HIF-1α表达上调,同时HIF-1α的表达与VEGF的表达呈正相关,因此抑制PTEN可以提高VEGF的表达,促进肿瘤细胞的血管生成,在肿瘤转移和生长代谢过程中起重要作用。Liu H[14]等研究表明,80%以上的实体SACC无PTEN表达,验证了PTEN在SACC的发展和进展中具有强大的肿瘤抑制作用,它的缺失会对SACC的发展转移产生影响。

2.2 调节VEGF表达影响SACC复发、转移的蛋白

2.2.1HIF-1α

缺氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α)是氧依赖性转录激活因子。HIF-1α的激活是肿瘤细胞响应降低的氧水平的一种机制,而缺氧在肿瘤发展过程中诱导血管生成中起主要作用。于涛等[15]在基因水平已经验证的基础上利用免疫组化的方法,发现SACC患者样本中HIF-1α的表达与VEGF表达成正相关。进一步证明了在SACC中,HIF-1α通过调节VEGF促血管生成,进而促进SACC的侵袭和转移。CHU XIAO等[16]在体外细胞实验中证明,减少HIF-1α的表达可以有效减低VEGF在SACC细胞中的表达。

2.2.2CEACAM-1

癌胚抗原相关黏附因子-1 (Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule-1,CEACAM-1)是糖基磷脂酰肌醇(GPI)相关免疫球蛋白(Ig)超家族的成员,CEACAM-1是CEACAM亚型,也称为胆汁糖蛋白I或CD66a(6,7)。它具有高度糖基化的结构,能介导肿瘤细胞的黏附,影响细胞增殖、凋亡等基本生命功能,并能调节免疫功能,从而对肿瘤的侵袭、转移产生影响。Ergun S[17]等研究证明,CEACAM1可以通过某种机制上调VEGF的表达,刺激微血管内皮细胞的趋化和毛细血管形成,且这一过程可被抗CEACAM1抗体所抑制。马赛[18]等研究发现,CEACAM-1的异常高表达可以影响SACC的发生、发展,并与其浸润、血行转移等恶性行为相关。

2.2.3ILK

整合素连接激酶(Integrin-linked kinase,ILK)是一种蛋白激酶,可参与细胞内多种信号转导过程,调节细胞黏附、细胞周期等多种生命活动。ILK可参与肿瘤的侵袭转移过程,与血管生成密切相关。有研究[19]表明ILK可能通过Akt/GSK双通路途径调节VEGF,促进VEGF正性表达,从而增强VEGF的表达,促进了肿瘤血管通路的形成及微血管网的建立。吴巍[20]等人研究表明,在SACC中VEGF与ILK存在一定相关性,与SACC侵袭、转移等生物学行为相关。

2.2.4FAK

粘着斑激酶(Focal Adhesion Kinase,FAK)是一种非受体蛋白酪氨酸激酶,在细胞运动、黏附、增殖、转移、侵袭和血管生成等过程中起着重要的调节作用。现在在多种肿瘤中已观察到FAK的过表达。Jian HuaQi[21]等研究表明,通过抑制FAK介导的PI3K活化,降低VEGF-A诱导的主动脉血管内皮细胞的移行。DONG CHEN[22]等研究证明,黏着斑激酶(FAK)在SACC(尤其是转移性SACC)中高表达,可作为SACC的预后指标。龚攀[23]等研究推测,在SACC中FAK的高表达可影响VEGF,加速肿瘤血管生成。

2.2.5Id-1

DNA结合分化抑制蛋白(Inhibitor of DNA-1,Id-1)在多种肿瘤的多种生物学行为中起着重要的调节作用。有研究表明,Id-1具有促进细胞生长和增殖的作用,参与肿瘤分化,沉默Id-1可诱导部分肿瘤细胞凋亡。 Ling MT[24]等通过体外转染和免疫组化染色技术,发现Id-1可通过激活VEGF基因转录来上调诱导VEGF分泌。Xiao-Meng Hu[25]等研究发现,Id-1的下调显著抑制SACC-83细胞的迁移和侵袭,而其过表达则显著促进了SACC-83细胞的迁移和侵袭。

2.2.6TGF-β1

转化生长因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)是一组多能多肽类细胞因子,参与细胞增殖的调节、细胞外基质调节、细胞生长分化、免疫抑制及炎症调节、细胞凋亡等多种生物学活动,在肿瘤发生过程中发挥双重作用。X Shi[26]等通过免疫组织化学技术和Real-time PCR技术发现TGF-β能够通过TGF-β/Smad3通路抑制血管平滑肌细胞的细胞凋亡。有研究[27]报道TGF-β1可上调VEGF表达,促进肿瘤新生血管生成。Ling Dong[28]等通过免疫组织化学技术发现TGF-β1的过表达与SACC发生肺转移有重要的联系。

2.2.7STAT3

STAT3是信号转导与转录激活因子家族(signal transducers and activators of transcription,STATs)的重要一员,是存在于细胞质中的重要核转录因子,能够广泛地促进肿瘤细胞周期进展、血管形成及肿瘤侵袭转移。Chen Z[29]等通过研究发现STAT3在调节肿瘤的血管生成中起中心作用。有研究表明[30]STAT3活化后能够促进VEGF的转录,从而通过VEGF信号通路促进血管的生成。Lin-Lin Bu[31]等通过免疫组织化学技术发现STAT3在SACC发生时明显上调,并且能够促进SACC的侵袭和转移。

2.2.8iNOS

诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)与COX2常协同参与机体内的一些生理和病理过程,由iNOS诱导生成的NO通过激活COX2的活性来促进血管的生成[32]。Ou Yang KX等[33]通过RNAi技术沉默ACC-M细胞中的iNOS,可以抑制VEGF的表达,进而抑制细胞的生长和SACC细胞的侵袭,同时增加细胞的凋亡。

2.2.9CD147

细胞外基质金属蛋白酶诱导因子 (extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN),CD147(EMMPRIN)分子是高度糖基化的跨膜蛋白,是一种在细胞中高度表达的胞膜监视分子,能刺激肿瘤细胞和肿瘤周围的成纤维细胞产生MMPs,CD147在癌组织中通过介导癌--基质的相互作用来调节MMPs的表达,从而参与许多恶性肿瘤的侵袭转移。同时CD147的表达也会影响肿瘤血管生成,它通过调节VEGF的表达来促进肿瘤的血管生成,对肿瘤的生长、侵袭和转移产生影响。Xinjie Yang等[34]人通过免疫组化染色发现EMMPRIN在SACCs中的阳性率显著高于正常唾液腺组织(P<0.01),EMMPRIN可能积极参与SACCs的生长、血管生成、侵袭和转移。EMMPRIN的测定可能有助于预测患者的预后和了解SACCs的恶性行为。

2.2.10MMPs

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)是一类锌离子和钙离子依赖性的蛋白水解酶,其主要功能为水解细胞外基质以及基膜,在肿瘤的发生发展、浸润转移过程中发挥重要作用。sVEGFR-1是VEGF的抑制剂,能够使血管内皮细胞的增殖受到抑制[35]。Takashi[36]等利用免疫组织化学技术发现在肿瘤细胞中表达的sVEGFR-1能够被MMP-7特异性降解,进而使得VEGF-A和sVEGFR-2结合,促进血管内皮细胞增殖生长,从而促进肿瘤血管的生成。有实验表明,在SACC中VEGF-A和MMP-7的表达成正相关,二者协同作用共同促进肿瘤血管的生成和浸润转移。

3 小结

SACC的侵袭与转移是多种因素共同参与的过程,其中VEGF的促血管生成作用在肿瘤的发生发展过程中起着至关重要的作用。与其相关的蛋白因子与基因,通过调节VEGF的水平来影响SACC的侵袭转移。其中基因类的P53、MYB-NFIB、PTEN的缺失和因子类的CEACAM1、TGF-β1、ILK 、Id-1、STAT3、CD147和HIF-1α通过上调VEGF的表达促进SACC的侵袭转移。FAK的磷酸化由VEGF诱导且两者协同作用促进肿瘤血管生成及侵袭转移。MMP则作用于VEGF受体水平增强VEGF的作用。iNOS则负调控VEGF的表达而抑制SACC的侵袭转移。同时这些蛋白因子和基因之间也可能存在联系。通过对这些蛋白因子及基因的研究逐步深入,有望为SACC的诊断提供更有效的参考,并为其治疗及预后提供新的思路。但其中某些机制仍未被研究清楚,还有待于我们去探索研究。

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