结直肠癌肝转移相关高危因素的研究进展-k8凯发

结直肠癌肝转移相关高危因素的研究进展

文章发表于：《广东医学》

作者：刘建，曹杰（广州医学院附属广州市第一人民医院）

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我国结直肠癌的发病率和病死率近30 年来呈上升趋势，居癌症病死率的第5 位［1］。肝脏转移是影响结直肠癌患者生存率及死亡率的重要因素。就目前的研究而言，还没有发现某个基因或蛋白与结直肠癌肝转移存在确定的特异性关系。因此，在没有可靠生物标志物的前提下，如何结合其他临床病理特征对结直肠癌肝转移提早预警就显得尤为重要。本文就结直肠癌肝转移相关高危因素研究进展作一综述。

1 生物标志物

1.1 癌胚抗原( cea)

有研究发现若结直肠癌复发，cea指标可以比症状的出现提前3 个月升高。sutnar 等［2］的研究也证实cea 表达水平的升高与早期复发有密切关系并可作为预后的重要诊断因素。cea 是临床上唯一一个推荐用于结直肠癌患者诊断及预后判断的分子标志物［3］，尽管该实验的特异性高达99%，但是敏感性非常低，因此，单独应用cea 对结直肠癌肝转移的风险进行评估还并不完全可靠。近几年国内外有学者采用rt-pcr 方法测定大肠癌血液的cea mrna，以提高其预测大肠癌肝转移的敏感性和准确性［4］。

1.2 ki-67

ki-67 抗原是1983 年由gerdes 等［5］发现在增殖细胞中表达的一种核抗原，ki-67 高表达与肝转移显著相关，从而表明这些因素可以作为结直肠癌患者肝转移的预测指标［6］。ki-67 阳性的患者往往预后较差且中位生存率较低，高表达的患者很少可能行选择性肝脏切除术［7］。大多实验研究结果也同样表明ki-67 在结直肠癌的发生发展过程中的这种促进作用，并认为可以作为远期肝脏转移的预测标志［8］。

1.3 p53 基因

现已证明p53 基因是细胞凋亡过程中一个重要的调控基因，与肿瘤的形成及分化程度明显相关。murad等［9］通过10 年的随访，采用回顾性研究方法对接受过手术治疗且没有其他器官转移的大肠癌肝转移患者进行了研究，结果发现p53 基因的表达与短期无瘤生存关联密切。王爱忠等［10］对p53 基因多态与结直肠癌肝转移遗传易感性的相关性研究中也得出p53 可以作为预测结直肠癌肝转移的结论。最近的研究仍表明p53 是进展期结直肠癌分期的重要标志，也可作为无复发生存的一个预后因素［11］。

1.4 k-ras 基因

k-ras 基因突变在人类肿瘤细胞中广泛存在，也是最常见的大肠癌相关改变之一，并在肿瘤发展的进程中起到重要的作用。该基因突变以点突变为主，结直肠癌k-ras 基因点突变常发生于12、13 和61 密码子，其中以12 密码子多见。通常认为在结直肠腺瘤-腺癌的癌变顺序的早期阶段k-ras 基因突变即有发生，随着肿瘤的增大，突变频率亦增加［12］。吴文辉等［13］的研究提示k-ras 基因的突变可能赋予肿瘤一定的浸润性，使肿瘤具有转移倾向。在新近一项最大规模和最均质的研究中，有学者［14］观察到在原发性结直肠肿瘤和肝脏转移灶之间，k-ras 基因突变状态的一致性高达96. 4%。nash 等［7］ 最近的实验报告显示k-ras 基因是肝切除术后预后较差的独立因素。

1.5 dcc ( deleted in colon cancer) 基因

dcc 基因定位于人染色体18q21. 3，是目前发现的最长的人肿瘤抑制基因。dcc 基因的mrna 表达在大肠癌的晚期要重于早期，伴有肝转移时，其表达缺失频率更高。kato 等［15］对伴肝转移的大肠癌患者的dcc 基因缺失和ki-ras 基因突变的对比研究中发现，dcc 基因的杂合性缺失( loh) 可作为判断潜在肝转移的可靠指标。ookawa 等［16］对55 例结直肠癌肝转移灶的检查发现肝脏转移癌中dcc 基因的杂合性缺失或重排更达到100%，而原发灶中只有59% 和75%。因此，dcc基因杂合性缺失对结直肠癌肝转移的影响和预测价值值得进一步研究。

1.6 cd44

ichikawa 1994 年提出cd44 用于结直肠癌肝转移的预测［17］。takeuchi 1995 年研究发现肝转移组织中cd44 的变异外显子8 ～ 10 的表达水平显著高于原发结直肠癌组织，由此认为由外显子8 ～ 10 编码的cd44 糖蛋白域可能在结直肠癌的血行转移中扮演重要角色［18］。最近研究认为，cd44 在肿瘤组织中的表达与肿瘤浸润深度和淋巴结受累显著相关，多因素的分析也显示其可以作为肿瘤独立的预后因素［19］。

1.7 nm23 基因

nm23 基因是1988 年由steeg［20］首次从小鼠黑色素瘤细胞中分离出来的一种与肿瘤转移表型抑制相关的基因，nm23 在肿瘤局部发展、浸润、转移中起负调控作用，其参与多种肿瘤形成和进展等方面的研究越来越受到关注。boissan 等［21］研究结果表明，nm23-h1 基因是上皮癌浸润早期控制细胞与细胞黏附和细胞迁移的关键，形成原位癌向恶性浸润转换的屏障。越来越多证据显示，nm23 在判断大肠癌预后、预测肝转移方面可能有一定的应用价值。

1.8 pten

 pten 为一新发现的抑癌基因，其中文名为人第10 号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因，位于10q23. 3，转录产物为515 kb mrna。pten 蛋白在细胞生长、凋亡、黏附、迁移、浸润等方面具有重要作用。杨东杰等［22］在最近的实验中统计大肠癌患者组织中pten 呈阳性表达53%，而健康黏膜中表达率则为92%，提示pten 与结直肠癌之间重要的联系。但目前国际上关于pten 对大肠癌肝转移方面的研究还较少，尚不能提供有效证据。

1.9 转化生长因子-β( smad4)

smad4 基因是18q 杂合性缺失( loss of heterozygosity，loh) 的靶基因之一。smad4的loh 常发生于肿瘤的进展期; 随肿瘤浸润进展，loh 的频率明显增加; 同时伴有smad4 和apc 基因loh 的肠息肉形成的肿瘤比仅有apc 异常的肠息肉形成的肿瘤恶性程度更高。losi 等［23］发现smad4 表达缺失出现的频率无论在同时性或者异时性肝转移组织中都比肝外转移组织中要高( p ＜ 0. 005) 。其与dcc 基因两者都与18q 杂合性缺失关系密切，意味着两者联合检验可能会对结直肠癌肝转移预测具有更大价值。

1.10 prl-3

prl-3是近年发现的属于蛋白酪氨酸磷酸酶( protein tyrosine phosphatases，ptps) 家族的成员。peng 等［24］运用单克隆抗体制备杂交技术对prl-3 的研究结果显示，正常大肠上皮细胞prl-3 表达率仅有7. 1%，原发大肠癌组织中为23. 9%，肝脏转移灶中为66. 7%，统计分析显示prl-3 的表达与结直肠癌肝转移之间有显著相关性。这是首次表明prl-3 可能是大肠癌肝转移的潜在标记物并对大肠癌患者产生不良预后。尽管有更多实验支持这种观点，但hatate 等［25］的研究认为prl-3 的表达并不是肝转移机制的直接原因，而是通过介导淋巴结转移和血清肿瘤标志物升高来达到。因此prl-3 的作用机制也需要进一步进行研究。

1.11 血管内皮生长因子( vegf)

大量研究证实vegf 参与许多实体恶性肿瘤的生长，且与肿瘤转移与预后密切相关，是诱导肿瘤血管形成的作用最强、特异性最高的血管生长因子。国内张志超等［26］研究表明: 血清vegf 水平与结直肠癌肝转移密切相关，其结果显示结直肠癌患者门静脉血中vecf 的水平明显高于正常人，有肝脏转移的结直肠癌患者门静脉vegf 水平明显高于无肝脏转移者门静脉血。而新近有研究认为vegf 可以作为判断结直肠癌肝转移预后的独立因素，并且结直肠癌的肝转移可能更依赖于vegfr-1［27］。鉴于vegf 的检测是判断有无肝脏转移的较为灵敏的指标，特异性较高，在临床治疗中的应用受到越来越多的关注，许多医院在最近几年已经把其作为监测结直肠癌术后肝转移的重要指标。在临床应用当中建议联合其他蛋白标志物的检测，可能更有助于提高其预测结直肠癌肝转移的灵敏度及特异性。

1.12 环氧化酶-2( cox-2)

环氧化酶( cox) 是催化花生四烯酸合成前列腺素的关键限速酶，现已证实cox-2 的过度表达与结直肠腺癌等多种肿瘤的发生发展有关，并提示较强的肿瘤侵袭性及较差的预后。cox-2 高表达与诱导结直肠癌血管生成有密切关系，增强肿瘤细胞对内皮细胞的黏附性并潜在增强肝脏转移能力［28］。在早期的文献报告中，cox-2 几乎在所有结直肠癌肝脏转移灶中过度表达，最近的多篇文献报道也同样显示达到了98. 2% 的高表达率［29］，并且在同时性肝转移及异时性肝转移之间没有差别。

1.13 基质金属蛋白酶( mmps)

肿瘤的浸润与转移的关键问题是细胞外基质( extracellular matrix，ecm) 成分的降解，而mmps 是唯一由上皮性肿瘤细胞特异性表达的酶，能够降解基底膜的主要成分n 型抗原及层粘连蛋白。其中mmp-7近年研究较多，被认为其与结直肠癌肝转移关系最为密切。oshima 等［30］对205 例未经治疗的大肠癌的癌组织和癌旁正常黏膜手术标本进行实时定量逆转录聚合酶链反应测定，发现mmp-7 基因表达水平高于癌旁正常黏膜，国内冯俊等［31］研究结果显示，在发生淋巴结或肝转移的大肠癌病例中，存在egfr( ) /mmp-7( ) 呈正相关，对确证淋巴结及肝转移有高度的敏感性和特异性，尤其是egfr和mmp-7 的联合检测对排除同时发生淋巴结和肝转移的特异性为100%，提示mmp-7 对结直肠癌肝转移的较高预测价值。

1.14 整合素

研究表明，整合素可作为介导信号传递的膜分子，通过独特的途径转导信号，参与细胞多种生理功能和病理变化，如细胞分化、增殖、伸展和迁移，以及肿瘤的侵袭和转移等。yoshimura 等［32］的研究则明确指出整合素α2可能对于结直肠癌肝转移具有选择性。

1.15 骨桥蛋白(opn)

 opn 是一种有多种功能的分泌型钙结合磷酸化糖蛋白，其中含有特异的与细胞黏附有关的rgd 序列，通过其受体整合素、cd44 等可促进细胞的趋化、黏附和迁移，因此近年对其与肿瘤形成发展的研究引起人们关注。丁凌等［33］通过实验，证实了大肠癌组织中opn 表达较正常大肠组织中增高，相比较大肠癌组织，在大肠癌肝转移组织中opn 呈更高表达，提示opn 可能是大肠癌肝转移的监测指标之一。但opn 在大肠癌发生、发展和转移中的作用及确切机制尚有待于进一步明确。

1.16 microrna

 microrna 是近几年方兴未艾的一个研究热点。michael［34］2003 年指出特定micrornas 在结直肠肿瘤中的积累减少。asangani 等［35］认为microrna-21转录后下调抑癌pdcd4( 人程序性细胞死亡因子4) 并刺激大肠癌的侵袭、血管内渗和转移，引发人们对其可能在结直肠癌肝转移方面作用的积极研究，但由于对microrna 作用机制尚不是太清楚，目前关于此方面的研究尚无结论性证据，是否能成为有效的结直肠癌肝转移预测标志仍是疑问。

1.17 微卫星不稳定性(msi)

msi是肿瘤常见遗传学改变之一，是肿瘤形成机制之一。msi 作为基因变异和重排的来源，可能在肿瘤-基因调控中起重要作用。popat 等［36］对7 642 例结直肠癌患者进行回顾性汇总分析，检测到其中1 277 例患者具有微卫星不稳定性，同时证实具有微卫星不稳定性的结直肠癌患者预后较好，提示微卫星不稳定性可能成为结直肠癌预后判断的标志物。其在结直肠癌肝转移方面的研究较少。所以微卫星不稳定性能否成为指导结直肠癌肝转移高危患者筛查的标志物有待进一步确认。1.18 应用基因芯片技术筛选结直肠癌肝转移生物标志物基因芯片技术( dna microarray) 是一种高度集成的基因探针杂交技术，该技术的出现为多基因的联合检测提供了新的平台。takahashi 等［37］使用基因芯片技术对来自9 例晚期结直肠癌患者原发肿瘤、肝转移灶和配对正常组织的1 700个基因的表达谱进行了研究，发现ube2c 表达的一个显著变化是在20q13. 1 上的扩增，表明该基因可能在肿瘤进展中发挥重要作用，导致结肠癌肝转移。watanabe 等［38］在最新的研究中同样用基因芯片技术筛选与结直肠癌肝转移显著相关的基因，建立预测模型并显示良好的准确性。

1.19 应用蛋白质组学技术筛选结直肠癌肝转移生物标志物

在肿瘤研究中，如果蛋白表达水平，转录后修饰无法确定，即使检测到若干基因变异或mrna 异常，仍无法全面认识肿瘤发生、发展、浸润和转移的全过程。利用蛋白质组学技术检测、分析、确定肿瘤标志蛋白和靶蛋白，是当前肿瘤早期诊断、新药开发最新最强有力的手段之一。蛋白质组学技术包括二维凝胶电泳和质谱分析以及靶蛋白芯片等新技术，为结直肠癌肝转移相关标志物的筛选开辟了新的前景。chang 等［39］通过双向电泳的方法分析大肠癌肝转移患者的正常大肠黏膜、大肠癌原发灶、正常肝脏组织、大肠癌肝转移灶之间的差异蛋白，研究发现，fof-1-atp 合酶α 亚单位与大肠癌的肝转移具有相关性。近来越来越多学者利用差异蛋白质组学技术对结肠癌细胞系进行研究，建立了结肠癌细胞系蛋白数据库，为寻找结肠癌肝转移特异性生物标志物，早期发现和监测肿瘤提供了膜蛋白质数据库基础。

2 dukes 分期与结直肠癌肝转移的关系

影响直肠癌预后的因素较多，但较一致的观点仍是结直肠癌的dukes 分期。作为结直肠癌术后转移复发的高危因素之一，其作用早已得到国内外学者的公认。dukes 分期涉及肿瘤对肠壁浸润的深度、淋巴结受累范围以及是否存在远处转移，反映了肿瘤的生物学行为和进展情况，这正说明了研究结论的正确性。chmielarz 等［40］2001 年的报道指出直肠癌dukes 分期与直肠癌根治术后发生局部复发和远处转移有显著相关性。但是在评判其预测肝转移价值时，手术质量以及病理检查质量对dukes 分期影响较大，因此，提高病理检查质量和规范根治手术质量将会很大程度上有助于提高病理分期的精确性，使dukes 分期对结直肠癌预后指导作用更为准确。3 肿瘤分化程度与结直肠癌肝转移的关系肿瘤分化程度决定了癌细胞侵袭和转移的能力。一般来说，分化程度差、恶性程度高的肿瘤，癌细胞侵袭能力和运动力均强，容易脱落至血液并进入肝脏，进而形成转移病灶。但kaiser 等［41］对965 例结直肠癌肝转移患者的病例分析中却发现，虽然统计结果无显著相关性，肝转移却有随着分化程度减低而增加的趋势。国内也有研究发现低分化和未分化结直肠癌的肝脏转移率与中分化及高分化结直肠癌关系不明显，甚至低于中分化及高分化结直肠癌。4 局部淋巴结转移范围cho 等［42］认为存在肿瘤邻近区域淋巴转移的患者具有通过淋巴系统播散和较强生长能力的癌细胞克隆，含有这些恶性细胞的肿瘤细胞团更容易进入肝脏，并在肝脏中生长、发展成肝转移灶，因此淋巴结转移作为癌细胞恶性能力的标志之一，具有较大可能发展成明显的肝转移。近年来许多研究也均证实局部淋巴结转移是结直肠癌同时性肝转移的独立因素［43］，但是与淋巴结的转移数目似乎无明显相关性［44］。由于对淋巴结转移数目及范围与肝转移之间关系同样受到手术质量的影响，因此有必要广泛开展规范化根治手术以提高病理资料的准确性。5 其他因素尚无确凿的证据显示年龄、性别、肿瘤大小及肿瘤部位对结直肠癌肝转移存在明显的相关性。新近国内有文献报道脉管转移灶则可能为结直肠癌肝转移患者预后的独立影响因素［45］。结直肠癌肝转移的早期诊断和治疗仍然是提高患者生存率的关键因素。越来越多与肿瘤浸润、转移相关的生物标志物被逐步发现，其作用机制及临床应用价值尚待进一步研究。在缺乏特异性和敏感性都好的标志物的当前，联合检测相关基因并结合其他病理因素作出判断可能提高预测的准确性。差异蛋白质组学技术及基因芯片技术等更加高通量、低成本、快速的检测技术可能对发现更有价值生物标志物带来希望。必须进一步加强规范化根治手术的实施并提高病理检查的准确性，为结直肠癌肝转移的临床实验研究提供更有价值的资料。

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