当前位置: 首页 > 期刊 > 《右江民族医学院学报》 > 2000年第3期
编号:10288693
乳腺癌生物学标志研究进展
http://www.100md.com 《右江民族医学院学报》 2000年第3期
     作者:毛荣军

    单位:毛荣军(广西河池地区第一人民医院 宜州 546300)

    关键词:乳房肿瘤;癌基因蛋白质类;肿瘤标记,生物学

    右江民族医学院学报0003122 中图分类号:R737.9 文献标识码:A

    文章编号:1001-5817(2000)03-0485-03

    乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。随着分子生物学和免疫组化技术的临床应用,乳腺癌的研究已进入一个非常活跃的领域。近年来已发现多种生物标志与乳腺癌的发生,发展密切相关并广泛应用于临床诊断,判断预后及指导治疗。现就乳腺癌生物学标志现状作一综述。

    1 ER、PR、PS2
, http://www.100md.com
    ER、PR在乳腺癌的形成、发展和对激素反应中起关键的作用[1]。检测乳腺癌中ER、PR水平作为乳腺癌内分泌治疗和判断预后的一个重要指标已被人们普遍证实和接受。ER阳性率约占乳腺癌病人的60%~70%,其中50%~70%阳性患者对内分泌治疗有反应,而ER阴性病人其有效率为10%左右。ER阴性病人易复发和转移,平均生存期和存活期比ER阳性者短。由于PR是雌激素和受体结合诱导的产物,PR的存在反应了ER结构和功能的正常,因此同时检测乳腺癌组织中的PR水平也具有积极的临床意义。然而具有相当数量受体阳性的乳腺癌患者对抗雌激素药物治疗无反应,有些肿瘤出现ER-/PR+的表型。因此,人们逐渐将研究的焦点集中到该种病例的实体瘤及乳腺癌细胞系,研究重点为受体分子在肿瘤细胞亚群中的异质性以及它们与乳腺癌进展和抵抗的相关关系。目前发现,向恶性细胞转化,除了潜在的突变和调节的异质性外,ER外显子的突变将直接影响蛋白结构和功能[2]。由于乳癌中激素受体以数种变异分子的形式存在阐明了肿瘤细胞异质性的分子基础,其结果导致癌细胞对抗雌激素药物反应不均一性,然而PRB分子全新的作用机理在激素抵抗以及组织特异的对拮抗剂的反应方面将发挥一定的作用[3]
, 百拇医药
    PS2基因定位于人21q染色体,由3个外显子和2个内含子组成,编码一含84个氨基酸相对分子量为9.14×103的前体蛋白,经剪切最后形成相对分子量7×103、含60个氨基酸的成熟多肽[4]。PS2表达量是在ER蛋白转录水平下控制的,因而ER在肿瘤细胞的异质性和变异性促使人们的注意力转向PS2,以期通过PS2的表达代表一更完全的ER机理。Sonbeyran等[5]对942例浸润性乳腺癌的PS2表达与预后进行分析,结果684例(73%)PS2(+),PS2与激素受体状态呈正相关,与肿瘤大小、组织学分级无关;PS2(+)病人伴随着较长生存时间特别是ER(+)病人。而对于病人复发和转移,PS2表达无意义。Thor等[6]对290例PS2(+)原发性乳腺癌病人进行回顾性分析研究,结论为PS2不能作为单独预示因子。而Thompson等[7]认为PS2可作为原发性乳腺癌一独立预示因子。

    2 P16
, 百拇医药
    P16基因是位于染色体9P21,染色体有3个外显子,表达产物为P16蛋白。P16蛋白通过抑制细胞周期D/CDK4活性,参与并调节细胞从G0期进入G1期。研究表明60%的乳腺癌细胞系可见P16基因纯合缺失[8]。P16基因失活的主要机制是基因的纯合性缺失、点突变和DNA原位高度甲基化。P16基因失活导致P16蛋白表达缺如,抑制肿瘤增生的能力下降。

    3 C-erbB-2

    近几年来,国内外学者从不同角度广泛研究了癌基因C-erbB-2在肿瘤中激活和超表达,并在此基础上探索出以C-erbB-2表达产物为靶的治疗方法。这些研究进一步揭示细胞恶变和肿瘤病理组织学表现的机制,为肿瘤治疗提供重要信息。C-erbB-2基因的扩增还可伴有细胞表面受体因子P185 HER-2过度表达及17号染色体高度复制[9]。Kallioniemi[10]研究证实,P185高表达的乳腺癌具有较多的S期分数、有丝分裂指数和胸腺嘧啶指数,并与DNA异位体密切相关,如果同时伴有EGFR的表达,则肿瘤细胞呈高度增生活性。目前C-erbB-2表达的产物P185已应用于乳腺癌组织学类型、分级、生物学行为以及治疗方面的研究,并取得了一定的进展。Ramachandra等[11]针对乳腺原发癌进行研究,发现同是原位癌,导管癌(DCIS)有较高的P185阳性表达率,而小叶原位癌(LCIS)却呈阴性,这说明乳腺癌P185过度表达具有明显的组织学特点。一般来说,P185在浸润性导管癌、单纯癌、Paget病中高表达,而小叶癌、髓样癌、硬癌罕见。C-erbB-2的扩增及蛋白表达与乳腺癌组织学分级,核分裂数、核异型分级、临床肿瘤进展期等显著相关,这种相关性从另一角度提供了癌细胞恶性程度的客观指标。然而P185的过度表达与肿瘤浸润、淋巴结转移之间关系意见不一。Mittrz等[12]认为P185不仅与乳腺癌淋巴结转移显著相关,而且与淋巴结数目有关,也有人认为无关。许多临床研究都发现P185表达水平与病人预后相关,P185的高表达将导致恶劣的临床结局,表现为疾病自然生存(DFS)和总生存(OS)时间短,并且容易复发。虽然偶有例外,但是C-erbB-2作为乳腺癌预后判断的一个独立因子已被普遍接纳。通过检测乳腺癌C-erbB-2产物的改变,联合分析其他预后因子对判断病人预后,进而采取适当的治疗方法大有帮助。研究还发现C-erbB-2扩增及蛋白表达异常与雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)水平呈负相关。由于C-erbB-2扩增及蛋白表达与组织学分级、淋巴结转移度、病死率、复发率呈正相关,与ER、PR的水平及病人生存期呈负相关,因此为临床提供了更有说服力的判断乳腺癌预后的指标,如与传统指标相结合更为全面可靠。需要提及的是,鉴于C-erbB-2自身特性以及许多肿瘤中的过表达,故以C-erbB-2为靶的特殊杀细胞试剂治疗肿瘤颇具实用价值。目前,已研制出乳腺癌单克隆抗体4D5等,具有抑制肿瘤细胞生长的作用,已进入临床试验,可能成为乳腺癌治疗的一个重要方法;还研制出细菌毒素ETA,能和C-erbB-2抗体结合,使毒素进入肿瘤细胞,进而杀伤瘤细胞[13]。尽管人们对癌基因C-erbB-2的研究已取得许多进展,但是仍存在许多细节问题尚待研究。
, 百拇医药
    4 P53

    许多研究指出P53基因突变主要在4个高度保守区段。分别在密码子第132~281之间。也有研究发现P53基因在其他某些区域发生突变,但目前尚难证实乳腺癌有明显的突变热点。由于乳腺癌细胞的异质性,以及研究方法不同,P53基因在乳腺癌的突变特征尚未完全阐明。但P53基因突变或等位基因丢失无疑是乳腺癌发生发展的重要原因之一。在癌组织中,由于野生型P53蛋白产物半衰期极短,用免疫组化法只能检测到突变型P53蛋白产物。研究认为突变型P53蛋白表达者,乳腺癌组织分化比较差,恶性程度高,且与术后早期复发和早期死亡有关[14]。左连富等1995年用流式细胞术定量分析40例乳腺癌组织P53蛋白的表达,探讨其与病理组织学分级、DNA异倍体和临床预后的关系。结果:①P53蛋白的表达量(F1)值和P53阳性表达率与病理组织学随分级增高,F1值也增高,但P>0.05;②DNA异倍体乳腺癌P53表达量(F1)明显高于二倍体(P<0.01)。③P53阳性表达患者平均生存期和5年生存率明显低于P53阴性表达患者,认为P53基因的突变,可能是一个实用的预后判断指标。有研究报道[15]认为P53蛋白的表达与类固醇受体呈负相关,P53蛋白表达阳性、雌、孕激素受体(ER、PR)阴性,而(ER、PR)阳性,P53表达阴性。多数学者认为检测突变型P53蛋白产物,不仅是乳腺细胞癌变的特异性指标,而且可作为乳腺癌患者预后不良的一个非常重要的参考指标。
, http://www.100md.com
    5 ras癌基因

    ras癌基因家族有H-ras、K-ras和N-ras,其中K-ras、N-ras与乳腺癌关系不大。ras基因家族的产物是P21蛋白,它是控制细胞生长、分化、信号传递途径中的一种基本物质。ras能促进恶性肿瘤浸润转移,其机制与P21激活细胞蛋白激酶C(PKC)有关。在P21表达与ER状况研究中,发现P21表达高者ER阳性率比低表达者高。H-ras基因转入人乳腺癌细胞MCF-7,出现P21蛋白表达。体外培养时细胞生长加速,对雌激素不再发生反应其生长也不受雌激素拮抗剂的阻断,且P21蛋白表达水平与肿瘤分期有关。

    6 C-myc

    目前已发现许多恶性肿瘤中发生C-myc基因扩增。用分子杂交技术研究发现C-myc mRNA的水平由乳腺正常组织、囊性乳腺增生到乳腺癌逐渐升高,C-myc基因过度表达在乳腺癌组织癌变过程中起重要作用。C-myc mRNA水平也高于正常,其变化趋势与C-myc表达有一定的相关性。C-sis可激活C-myc基因,加速乳腺组织癌变。
, http://www.100md.com
    7 nm23

    nm23基因为肿瘤转移抑制基因,定位17q21.3,编码17×103蛋白,具有H1和H2两种类型,它不仅能抑制肿瘤转移,也能部分抑制肿瘤生成。1988年Steeg首先从小鼠黑色素瘤K-1735细胞系中分离得到了能抑制癌细胞转移的cDNA克隆Pnm23,用夹链印迹杂交技术在乳腺肿瘤中发现,没有转移能力的肿瘤含有较高水平的nm23RNA,比具有转移能力的原发肿瘤及肺转移瘤分别高出1.7倍和3.2倍。Steeg应用Northen印迹及原位杂交法在27例人乳腺浸润性导管癌中首先发现nm23RNA的存在。不同乳腺癌nm23RNA表达水平有差异,淋巴结转移的肿瘤nm23RNA含量降低,激素受体阴性且组织学上呈低分化,nm23低水平表达,生存期短,复发率高[16]。多数学者认为nm23基因mRNA水平及其编码蛋白的表达程度与远距离转移呈负相关,与生存期呈正相关。因此nm23蛋白正常表达对乳腺癌患者的生存期有实际价值。Bevilacqua等采用Northern印迹和原位杂交技术对27例原发性乳腺癌nm23的RNA含量进行研究,发现其含量与组织病理学的低分化,高淋巴结转移和ER、PR阴性一致,经16个月随访发现nm23的RNA高表达者无一例发生转移,而低表达者2例发生转移。Hennessy等采用了分子杂交技术测定了71例原发性乳腺nm23mRNA水平,与Bevilacqua取得了相似的结果,并发现与肿瘤的大小,ER、PR、绝经状态无关。采用免疫组化方法,以单克隆抗体分别进行nm23-H1和nm23-H2的研究结果表明:nm23-H1而不是nm23-H2表达与淋巴结呈负相关,且总的生存率nm23-H1表达的阳性较阴性者高。但也有报道NDPK/nm23活性水平与淋巴结状态,细胞分化程度及雌激素无任何联系。
, 百拇医药
    8 MDR(多向耐药基因)

    肿瘤细胞具有对许多常用化学药物产生抗药性和交叉抗药能力,而这种耐药性的生物学基础主要取决于MDR,该基因产物是分子量为170kd的P糖蛋白。P糖蛋白是一种膜泵糖蛋白,有与抗癌药物相结合的部位,亦有与ATP结合的位点,通过ATP提供能量,将已进入细胞内的药物从细胞内泵出细胞外,从而降低细胞内抗癌药物浓度,使癌细胞产生所谓的耐药现象,P糖蛋白表达与耐药程度成正比。乳腺癌中P糖蛋白的过度表达与患者耐药有关已成为事实,同时也为抗药逆转机理的研究开拓了新的途径。现已表明,一些阻断剂如硝苯吡啶等均可转MDR表型,抑制P糖蛋白的膜泵作用,增加癌细胞内化疗药物的聚集,增强抗癌药物的杀伤能力,以提高化疗结果。研究P糖蛋白在乳腺癌组织中的表达,其主要意义在于能帮助乳腺癌病人化疗方案的选择和采用MDR逆转剂与化疗药物联合应用提供重要依据。

    9 AgNOR与DNA

    AgNOR是核仁中的嗜银性非组蛋白,与核糖体的形成及细胞内蛋白质的合成关系密切,故AgNOR可用来反映核仁结构和功能改变。DNA是染色体的主要成分,正常人体细胞在G0/G1期时为二倍体细胞。其染色体由两条DNA链组成,细胞进入S期到G2和M期时DNA复制为4C。当DNA含量超过3C时称多倍体细胞,它包括多倍整倍体和非整倍体,而后者是由于肿瘤细胞中染色体非整组性的增减所致,可做恶性肿瘤的标志。AgNOR及DNA均为细胞核内的构成成分,随着组化技术及图像分析技术的应用,作为一种特殊的生物学标记在乳腺癌中已得到较为深入的研究。熊晓平应用AgNOR技术对160乳腺良恶性病变的细胞核内AgNOR的数量、大小、形态分布规律进行观察对比分析,结果恶性肿瘤组中核内AgNOR数量明显增多,可见多个形态分布不规则的核仁形颗粒和弥散形颗粒,均数>5。与良性比较差异有显著性(P<0.01)。数量随细胞增生活跃程度逐渐增加。导管内乳头状瘤均数介于3~5之间,为交界性病变。同时应用免疫组化同位检测ER、PR发现,AgNOR核均数愈高,ER、PR阳性表达率愈低。詹熔洲等在乳腺癌AgNOR与c-erbB-2研究中发现C-erbB-2阳性和AgNOR数>5者病死率显著高于c-erbB-2阴性及AgNOR≥5者,但C-erbB-2的过度表达与AgNOR之间无明显相关性。目前DNA含量分析多应用DNA图像分析仪。文献报告:对随访进一步发展为乳腺癌的交界性病变进行DNA测量,约有48%的病例为非整倍体肿瘤,表明细胞在出现形态为恶变前,其染色体已发生了改变。近十年研究表明:DNA二倍体及近二倍体的乳腺癌较非整体者预后好,生存期长[17]
, http://www.100md.com
    10 维甲酸受体

    维甲酸受体(Retinoids)属于维生素A,其核受体有两大类6种。邵志敏等在1995年用分子生物学技术检测不同的乳腺癌细胞株和18例乳腺癌标本中这6种维甲酸受体(RARs)的mRNA表达,发现ER(+)的RARa mRNA的表达均高于ER(-)者;RARa mRNA的表达都很低,RARr mRNA的表达中,RXRr在所有标本中都表达,RXR2检测不到,提示Retinoids的临床治疗具有指导意义。余黎明1997年用Nothemn Blot、 Western Blot和免疫组化方法研究维甲酸受体RARa基因在乳腺癌细胞中的表达。结果:RARa受体蛋白表达与其mRNA表达相一致,RARamRNA表达在ER阳性乳腺癌细胞中比ER阴性的乳腺癌细胞高。RARa受体蛋白表达也是如此。RARa、mRNA及RARa受体蛋白表达均与ER状况相关。

    11 组织蛋白酶D(Cath-D)

, 百拇医药     Cath-D是一种溶解酶,具有直接消化细胞外间质或间接破坏基底膜作用,从而在乳腺癌浸润和转移机制中起着一个关键作用。目前,关于Cath-D免疫组化研究与乳腺癌预后有关仍有争议。多数学者认为,Cath-D表达程度可作为乳腺癌,尤其Ⅰ期乳腺癌预后判断的一个同等独立指标,五年生存率与Cath-D表达程度呈负相关,而与乳腺癌的其它预后指标如肿瘤大小、分化程度、组织学类型、ER和PR状况等无相关性。少数学者则认为Cath-D表达与乳腺癌病人的预后无关。Castig lioni等应用Cath-D、Cath-B、Cath-L三种多克隆抗体检测80例乳腺癌组织,发现三者之间表达情况无明显差异。同时与病人的五年生存率无显著性意义,因此认为Cath-D免疫组染色不能作为乳腺癌预后判断的一个指标。邵志敏等研究认为:Cath-D含量的高低是一个唯一对乳腺癌总生存率和无瘤生存有作用的指标,淋巴结阴性的乳腺癌中,生化法检测组织蛋白酶-D含量对判断预后有极为重要作用。

    12 现状与展望

, http://www.100md.com     乳腺癌的发生发展与多种分子生物学因素有关。尽管目前对乳腺癌的研究已取得一定的进展,但研究范围仍具有一定的局限性,对乳腺癌的发生发展尚未完全阐明,有待进一步深入研究,为肿瘤诊断、基因治疗和预后预测提供更为可靠的依据。

    参考文献

    1,Horwitz KB, Tung L, Takimoto GS. Novel mechanisms of antiprogestin action[J]. Acta Oncol,1996;35:129

    2,Petrangeli E, Lubrano C, Ortolani F.ER. new perspectives in breast cancer management. J Steroid [J]. Biochem Mol Biol,1994;49:327

    3,Horwitz KB, Tung L, Takimoto GS. Novel mechanisms of antiprogestin action [J]. Acta Oncol,1996;35:129
, 百拇医药
    4,Mori K, Fujii R, Kida N, et al. Complete primary structure of the human estrogen-responsive gene (PS2) product [J]. J Biochem,1990;107:73

    5,Sonbeyran I, Waffart J, Bonichon F, et al. Immunohistochemical determination of PS2 in in vasive breast carcinomas: A study on 942 cases [J]. Breast Cancer Res Treat,1995;34:119

    6,Thor AD, Koermer FC, Edgerton SM, et al. PS2 expression in primary breast carcinomas: relationship to clinical and histological features and histological features and survival [J]. Breast Cancer. Res Treat,1992;21:111
, 百拇医药
    7,Thompson AM, Mione R, Pappagello GL, et al. PS2 is an in dependent factor of good prognosis in primary breast cancer [J]. Br J Cancer,1993;68:93

    8,Kamb A, Grius NA, Weaver-Feldhaus T, et al. A cell cycle regulator potentially involved in genesis of many tumor types [J]. Science,1994;264:436

    9,Sxillosi J, Balazs M, Feuerstein BG, et al. ERBB-2(HER-2/neu) gene copy nimber p185 HER-2 overexpression and intratumor heterg eneity in human breat cancer [J]. Cancer Res,1995;55(22):5400
, 百拇医药
    10,Kallioniemi OP. Assoctiation of C-erbB-2 protein over-expression with high rate oy cell proliferation, increased risk of visceral metastasis and poor longtern survival in breast cancer [J]. Int J Cancer,1991;49(5):650

    11,Ramachandra S, Machin L, Ashley S, et al. Tmmunohistochemical distrbution of C-erbB-2 in situ breast carcinoma dedailed morphological analysis [J]. J Pathol,1990;161(1):7

    12,Mittrz I, Redkar AA, Badwe RA. Prognosis of breast cancer evidence for interaction between C-erbB-2 overexpression and mumber of involved axillary lymph nodes [J]. J Surg oncol,1995;60(2):106
, 百拇医药
    13,Wels W, Harwerth IM, Mueller M, et al. Selective inhibition of tumor cell growth by a recombinant singlechain antibodytoxin specific for the C-erbB-2 receptor [J]. Cancer Res,1992;52:6310

    14,Allred DG, Clark GM, Elledge R, et al. Assocation of P53 protein expression with tumor cell proliferation rate and clinical out come in node negative brest cancer [J]. JNCl,1993;85:200

    15,Ciesielski D, Dziewulska BA, Zoltowska A, et al. P53 expression in breast cancer related to prognostic factors [J]. Neoplasma,1995;42:235
, 百拇医药
    16,Simpson JF, Saivai S, Takagi Y, et al. Differential expression of nm23 in nonivasive breast carcinoma lab [J]. Inves,1993;68:20

    17,Hedley DW, Clark GM, Cornelisse CJ, et al. Consensus review of the clinical utility of DNA cytometry in carcinoma of the breast [J]. Cytometry,1993;14:482

    (收稿日期:1999-05-29,修订日期:1999-07-10), 百拇医药