修回日期: 2019-06-20
接受日期: 2019-07-15
在线出版日期: 2019-07-28
胆囊癌(gallbladder cancer, GBC)是预后最差的消化道恶性肿瘤之一, 发展中国家的发病率较高, 由于缺乏早期的临床表现, 发现时往往已处于肿瘤晚期. 目前GBC的发病机制仍不明确, 有学者认为可能与基因及环境因素有关, 从分子基因学角度分析GBC的发病成为了一个新的研究方向, Kras, TP53, ErbB2, 环氧合酶及血管内皮生长因子等基因均是研究热点. 本文针对GBC的流行病学, 发病机制及分子基因学最新研究进展进行综述.
核心提要: 胆囊癌(gallbladder cancer, GBC)的分子基因学治疗是一个新的研究热点, 目前发现的与GBC发病密切相关的基因有Kras, TP53, ErbB2, 环氧合酶及血管内皮生长因子等, 针对以上基因的靶向药物在临床研究中也取得了一定的进展, 并有望改善GBC患者的生存期.
引文著录: 杨敏丽, 戴树龙. 胆囊癌的分子基因学研究进展. 世界华人消化杂志 2019; 27(14): 903-906
Revised: June 20, 2019
Accepted: July 15, 2019
Published online: July 28, 2019
Gallbladder cancer (GBC) remains a common malignant tumor in some specific regions of developing countries. The lack of symptoms at early stage leads to difficulties in GBC diagnosis. The pathogenesis of GBC is still unclear, and an understanding of the relationship between its molecular genetics and pathogenesis can add new insights into its pathophysiology, such as Kras, TP53, ErbB2, cyclooxygenase-2, and vascular endothelial growth factor. This article provides a recent update of studies regarding the epidemiology, pathogenesis, and molecular genetics of GBC.
- Citation: Yang ML, Dai SL. Advances in research of molecular genetics of gallbladder cancer. Shijie Huaren Xiaohua Zazhi 2019; 27(14): 903-906
- URL: https://www.wjgnet.com/1009-3079/full/v27/i14/903.htm
- DOI: https://dx.doi.org/10.11569/wcjd.v27.i14.903
胆囊癌(gallbladder cancer, GBC)是最常见的胆道系统恶性肿瘤, 发病率因地理, 种族及饮食习惯等而不同, 提示该疾病的发生可能与基因及环境等因素有关[1]. 由于缺乏早期的临床表现, 就诊时往往已处于晚期; 此外, 由于胆囊壁缺乏浆膜层, 肿瘤易浸润至肝脏组织, 手术效果也不理想, 术后5年生存率不足5%[2]. 因此, 进一步加强GBC的基础研究对改善GBC的诊治效果尤为重要, 本文就GBC在流行病学, 病理生理学及分子基因学等方面的最新研究进展作一综述.
相对于其他消化道恶性肿瘤而言, GBC的全球总体发病率并不算高, 在消化道肿瘤中居第五位, 但病死率高, 预后差[3]. GBC的发病率存在明显的地域差异, 其中印度人的发病率最高, 达到普通人群的十倍以上, 其次是巴基斯坦人, 我国的GBC发病率也较高. 目前全球范围内GBC的总体发病率呈下降趋势, 而我国的发病率近年来却明显升高, 以上海地区最为突出. 胆囊结石是当前公认的导致GBC变的最主要, 最直接的原因, 80%以上的GBC患者与胆囊结石有关, 因此对于有症状的胆石症患者推荐尽早进行胆囊切除术[4]. 研究表明, GBC的发生与基因及环境因素密切相关, 慢性的胆囊炎性刺激, 长期的化学药物影响及不良的饮食习惯等均是GBC发生的高危因素; 同时, 女性患者的GBC发病率是男性患者的2到3倍左右, 有学者认为这可能因为雌激素可引起胆汁胆固醇过饱和后结晶形成胆结石, 结石形成后反复刺激会导致胆囊黏膜发生不典型增生, 进而发生癌变[5]. 当然, 关于雌激素水平的高低与GBC的发生之间存在正相关关系仍是一种假设, 需要进一步的实验研究及循证医学依据来证实. 此外, 瓷化胆囊, Mirizz's综合征及胆汁逆流等也是GBC发生的危险因素, 有GBC家族史的患者发生GBC变的机会也较大, 长期进食油炸, 酸性的食物也会增加GBC的发生风险[6]. 目前关于GBC发生的分子基因学研究得到了进一步的进展, 与其他恶性肿瘤类似, 相关致癌基因的过表达, 抗癌基因的抑制, DNA修复突变及甲基化异常等均与GBC的发生具有一定的相关性.
Kras是负责编码Kras蛋白的原癌基因, 与多种肿瘤的发生及侵袭转移密切相关, Kras活化突变可通过多种信号传导通路引起细胞持续增殖, 这一改变是肿瘤发生的关键环节. 研究表明多数GBC组织中可见Kras基因的第12, 13, 61位密码子的突变, 以第13位密码子突变最为常见, 胆囊腺肌症患者的胆囊组织中则不会发生以上突变[7]. 而GBC患者的Kras突变检出率也存在一定的地域差异性, 以日本患者的发生率最高[8]. 由胆囊腺瘤恶变形成的GBC患者Kras突变率在25%左右, 表明Kras突变在胆囊腺瘤癌变的过程中可能发挥重要的作用. Kazmi等[9]认为Kras基因突变后可通过诱导相关信号因子的过度表达, 进而导致胆道变异, 胆道变异导致的胆汁及胰液返流使患者发生GBC的风险显著增加. Kras基因突变的肿瘤治疗相当困难, 患者的预后较差, 且目前缺乏有效的靶向药物, 近期有研究发现抑制AKT/ERK通路可抑制肿瘤细胞的快速增殖, 可为相应的GBC患者带来希望[10](表1和表2).
| 表达形式 | 基因名称 |
| 过表达 | p16, ErbB2, COX-2, BCL-2, HMGA2, HIF-1α, CCKAR, IL-6, VEGF-A等 |
| 低表达 | FHIT, Rb, CD9, PSCA, OCT4等 |
| 阳性表达 | VEGF-C, VEGF-D等 |
| 发生路径 | 基因名称 |
| DNA修复路径 | XPC, ERCC2, TP53, XRCC1等 |
| 激素调节路径 | CCKAR, ESR, PGR, COMT, RXR等 |
| 炎症反应路径 | CR1, IL-8, TNF-α, MMP-2, MMP-7等 |
| 细胞代谢路径 | MTHFR, GSTT1, LPL等 |
| 组织凋亡路径 | CASP8 |
| 其他 | Kras, TLR2, TLR4等 |
TP53是一种比较常见的抗癌基因, 主要通过调控基因完整, 细胞凋亡, 基因稳定及抑制血管再生来发挥抗肿瘤的作用, TP53功能丢失后受损的组织细胞会过度增殖而导致肿瘤的发生[11]. TP53基因突变主要发生在各种疾病(如炎症, 损伤等)的后期, 突变后会导致一些无功能蛋白的半衰期延长, 而绝大多数GBC组织均可见该类蛋白的过度表达. 查阅相关文献发现, 目前GBC组织发生TP53基因突变的概率在50%左右, 突变主要发生在第5号及第8号外显子的错位表达.
ErbB2基因是表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor, EGFR)的同族体, 负责编码酪氨酸蛋白激酶. Kim等[12]通过免疫组化法发现胆囊腺瘤组织中ErbB2基因呈阴性表达, 而GBC组织阳性表达率则可高达46%. 动物实验结果表明, 使荷瘤小鼠胆囊上皮细胞的基底膜层ErbB2过表达后会激发GBC小鼠模型的肿瘤快速进展. 因此, 可以认为ErbB2基因在GBC的发生及进展过程中均发挥重要作用, ErbB2基因的阳性表达可作为GBC预后较差的标志. Rojas-Sepúlveda等[13]研究发现对ErbB2过度表达的GBC患者应用相应的靶向抑制剂能延缓其肿瘤的进展速度及改善其预后. 目前临床上相应的靶向药物分为酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitor, TKI)及单克隆抗体两类. 拉帕替尼是其中一种常用的TKI类靶向药物, 通过阻断EGFR与ErbB2之间的二聚化, 在肿瘤发病早期发挥抑制作用; 帕尼单抗能够特异性的与EGFR结合来抑制EGFR的活性. 当前的研究表明单独应用以上靶向药物并不能改善GBC患者的生存期, 但当靶向药物与化疗药物联合应用后能发挥更大的抗癌作用[14]. 吉西他滨用于胆囊及胆管癌的化疗主要也是通过抑制EGFR及Erb B2的表达, 研究表明联合应用吉西他滨与帕尼单抗后明显提高GBC患者的无瘤生存期[15].
环氧合酶(cyclooxygenase-2, COX-2)是人前列腺素合成的参与因子, 通过促进前列腺素的合成来促进血管生成及抑制细胞凋亡等途径来促进肿瘤的发生及侵袭转移. Singh等[16]研究发现GBC患者肿瘤组织中COX-2的阳性表达率明显高于正常胆囊组织. 非甾体类抗炎药塞来昔布可联合吉西他滨应用于进展期GBC的治疗, 但当前尚缺乏可改善患者预后的证据. 血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)主要是通过特异性促进血管内皮的增生, 引起肿瘤细胞的局部增殖及转移. GBC组织中VEGF的表达明显高于胆囊腺瘤及慢性胆囊炎, 且阳性表达率与肿瘤的恶性程度及转移程度明显相关. 贝伐单抗能竞争性地与VEGF受体相结合而达到抑制肿瘤生长及侵袭的作用, 当与化疗药物吉西他滨及奥沙利铂联合用药后可明显缓解部分GBC患者的病情进展, 并延长其总生存期及无瘤生存期[15].
此外, 5-脂氧合酶(5-lipoxy genase, 5-LOX), 金属基质蛋白酶等基因的突变也与GBC的发生发展具有一定的相关性. 大样本研究即是指通过反复的大量样本试验来探讨所有的基因突变中的可能致病基因, 而关于GBC致病基因的大样本研究则较为罕见, Li等[17]报道的ErbB通路导致GBC发生所涉及的数据量相对较大, 他们认为ErbB基因突变是诱发GBC的最主要原因. 同时, 又有学者则认为TP53及Kras基因突变与GBC的发生更为相关, 出现以上结果可能是由于肿瘤的异质性造成的.
对胆囊肿瘤DNA甲基化模式的理解能为改善其诊断及预后提供重要的生物学标志物, 并最终用于指导治疗. 肿瘤抑制基因的启动区甲基化异常会导致其功能的丢失, 研究表明甲基化异常与肿瘤患者的生存质量及生存时间之间存在密切的联系, 系统性分析发现MGMT基因甲基化可作为影响GBC预后的独立危险因子.
我国近年来GBC的发病率呈明显的上升趋势, 由于缺乏早期的临床表现及特异性的肿瘤标志物, 患者就诊时往往已处于中晚期, 部分患者为行胆囊切除术时发现, 此种称为意外GBC. GBC的治疗相对困难, 效果差, 术后辅以放化疗等联合治疗可在一定程度上延长患者的生存期. 目前关于GBC的分子基因学研究取得了一定的进展, 靶向药物治疗主要是特异性针对Kras, Erb B2及VEGF等靶点. 由于GBC的发生是多种因素及多信号通路基因改变造成的, 单纯的靶向药物治疗效果有限, 但当靶向药物与吉西他滨等化疗药联用后可明显提高肿瘤组织对化疗药物的敏感性, 并显著改善其预后. 同时, 我们相信随着科技水平的提高, 对于GBC的早期诊断和治疗有望取得更进一步的进展.
学科分类: 胃肠病学和肝病学
手稿来源地: 浙江省
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编辑:崔丽君 电编:刘继红
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