结直肠肿瘤相关基因与靶向药物的研究进展_石炳林.pdf

医学理论与实践2023年第36卷第3期Vol.36，No.3，Feb2023J Med Theor Prac结直肠肿瘤相关基因与靶向药物的研究进展*基金项目:国家和自治区级大学生创新创业训练计划立项基金资助项目(202010599030);国家和自治区级大学生创新创业训练计划立项基金资助项目(201810599015)。通信作者:赵士博石炳林赵士博广西防城港市第一人民医院普通外科538000摘要结直肠肿瘤是临床最常见的恶性肿瘤之一，其主要特点为进展快、预后差。目前现代医学对结直肠肿瘤治疗主要以手术联合放化疗为主。本文结合结直肠肿瘤的基本情况、原癌基因、抑癌基因、靶向药物及常用靶向治疗联合用药，对结直肠肿瘤相关研究进行综述，旨在为结直肠肿瘤的基因学研究与药物研发提供思路与借鉴。关键词结直肠肿瘤基因研究靶向药物联合用药研究进展中图分类号:735 34文献标识码:Adoi:10.19381/j.issn.1001-7585.2023.03.011结直肠肿瘤(Colorectal cancer，CC)是世界上最常见的异质性恶性肿瘤之一，且发病率和死亡率在不断升高1。结直肠肿瘤发病率与经济发展有着一定关系，发达国家最高，我国亦不断攀升。现有技术可短期内改善患者预后，但对于病死率与后期转移比例并无明确效果。随着近年来对肿瘤发病机制、分子及亚分子的深入研究，传统医学与现代医学对结直肠肿瘤的理解与认知不断提高。基于此，本文通过对结直肠肿瘤的基本情况、原癌基因、抑癌基因、靶向药物治疗及联合用药等方面对结直肠肿瘤已有研究进行梳理总结，旨在为现阶段结直肠肿瘤的基因研究、靶向药物研发与推广提供研究基础，为进一步开展结直肠癌发病机制的研究打下基石，以及在靶向治疗方面提供借鉴方案。1结直肠肿瘤基本情况结直肠肿瘤多以老年人为主要发病群体，近年来疾病谱逐渐年轻化，有明显的遗传因素，且年轻群体预后较老年人差。目前，学术界普遍认同美国预防医学工作组(USPSTF)提出的 50 岁为年龄组分界。其主要危险因素与炎症、家族病史、基因突变、表观遗传学等有关。主要首发症状为腹泻、腹痛、血便、脓血便等，多以直肠与乙状结肠交界处好发，主要以腺癌、黏液腺癌、未分化癌三型居多。大体形态如息肉状、溃疡型，可沿肠壁环行进展，沿肠管总行上下蔓延或浸润于肠壁深层，易感因素主要有结肠息肉、慢性结肠炎、肥胖。结直肠肿瘤中晚期转移主要以肝转移、淋巴结转移为主，其次是肺、骨、脑转移，皮肤、头部及肾上腺转移发生率则较低。还可见缝线、切口面扩散或腹腔内种植2-3。2结直肠肿瘤原癌基因相关研究结直肠肿瘤的发生发展是多因素共同作用的结果，现阶段的研究普遍认同其发生发展的主要机制是 CC 细胞增殖、转移与侵袭、细胞免疫与细胞周期性进程及 CC 干细胞的生成，而转移与侵袭是结直肠肿瘤进行性发生发展的关键一步。寻找并发现转移与侵袭高度相关的肿瘤标志物，深入开发其诊断与治疗价值是降低结直肠肿瘤死亡率的有效措施4。随着研究的不断深入，现已发现结直肠肿瘤与组织特异性泛素化连接酶-183(ing finger protein，NF183)、上皮剪切调节蛋白 1(Epithelial shear reg-ulatory protein 1，ESP1)、细胞因子受体样因子 1(Cytokine receptor-like factor 1，CLF1)、环状 NA中心体/纺锤体相关蛋白基因(Circular NA centro-some/Spindle-associated Protein gene 1，circCSPP1)、ab 鸟嘌呤核苷酸交换因子(ab guanine nucleotideexchange factor，ABEX)及同源异型盒基因 B7(Ho-meoBox gene 7，HOXB7)等存在相关性。2 1NF183现已有研究证实环指蛋白参与结直肠癌变过程5。对结肠炎相关肿瘤的研究发现，NF183 通过激活 NF-B 信号通路诱导大量 IL-8 表达，从而促进肠道炎症的发展以及肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。有研究学者6 利用已发布的数据分析研究 202个在 CC 中表达的 NF 家族成员，发现 NF183 在肿瘤组织中显著上调。肿瘤大小、浸润深度、TNM分期和长期转移均与 NF183 的高表达有关。深入研究发现，NF183 在体外促进 CC 细胞的生长，迁移和 侵 袭，并 在 体 内 促 进 肿 瘤 的 增 殖 和 转 移。NF183 主要通过 P65 激活 NF-jB 信号通路，并刺激多功能趋化因子 IL-8 的转录，用小分子抑制剂阻断NF-jB 或用 siNA 消耗 IL-8 可以削弱 NF183 促进细胞迁移的功能。此外，NF183 对 IL-8 转录和细胞活力的调节取决于其 E3 泛素连接酶的活性。基于此，考虑 NF183 是通过激活 NF-jB-IL-8 轴，从而促进 CC 细胞增殖和转移。2 2ESP1有研究发现当 ESP1 基因出现异常表达时7，E-cadherin 就会在结直肠上皮中出现表达上调。正是因为当 E-cadherin 表达上调，在肿瘤发生的过程中就会增加细胞本身的黏性，以防止细793J Med Theor PracVol.36，No.3，Feb20232023年第36卷第3期医学理论与实践胞扩散到身体的细胞组织器官，通过这种方式抑制直结肠上皮细胞发展成为肿瘤细胞，避免肿瘤细胞的转移扩散。现有研究表明，在结直肠肿瘤病变细胞组织与肿瘤旁细胞相对比中可以观察到 ESP1的表达水平出现明显的下降趋势，表明在结直肠肿瘤病变早期受 ESP1 的表达水平的影响，在一定程度上可以有效地抑制肿瘤细胞。且在研究过程中发现，结直肠肿瘤组织中合并有淋巴结转移与结直肠肿瘤细胞组织无淋巴结转移相比较，ESP1 表达明显下调，表明在肿瘤细胞转移和侵袭淋巴时 ESP1也能够将其抑制，保护人体组织器官不受到侵袭8。不仅如此，研究还发现在体外结直肠肿瘤癌细胞株与正常结直肠细胞相比 ESP1 的表达亦偏低。由此发现 ESP1 在结直肠肿瘤组织细胞中表达不同，在肿瘤细胞发生转移也存在表达差异，提示 ESP1基因与结直肠肿瘤细胞的发生与转移存在重要联系9。2 3CLF1孙骥等10 发现结直肠肿瘤组织中CLF1 mNA 水平与血清中 CLF1 蛋白表达水平均高于癌旁组织和正常细胞，并采取小干扰 NA 基因沉默 CLF1，利用 real-time PC 及 ELISA 实验进行敲低效率检测，发现细胞增殖能力和克隆形成能力显著减弱。结果显示敲低 CLF1 后细胞凋亡率显著升高。通过 Western blot 检测凋亡相关信号通路发现，敲低 CLF1 可降低 BCl2 的表达而上调BAX，促进结直肠癌细胞凋亡。研究还发现 CLF1可通过激活 AKT 信号通路抑制结直肠癌细胞凋亡并促进其增殖，进而促进结直肠癌进展。2 4circCSPP1Wang Qingyuan 等11 发 现 cir-cCSPP1 通过竞争性结合 mi-193a-5p，阻止 mi-193a-5p 下调 COL1A1 的表达，从而上调 COL1A1 的mNA 水平，在 EMT(Epithelial-mesenchymal transi-tion)转化过程中发挥关键作用。简言之，circCSPP1可能通过 circCSPP1/mi-193a-5p/COL1A1 轴进而调控结直肠肿瘤 EMT 过程。Xi Lanlan 等12 发现circCSPP1 通过调控 mi-944/FZD7 轴介导 DOX耐药的结直肠肿瘤细胞进展和阿霉素敏感性，为CC 治疗提供潜在靶点。唐国伟等13 发现，cir-cCSPP1 在结直肠肿瘤组织中存在过表达，同时mi-495-3p 表达显著降低。抑制 circCSPP1 或促mi-495-3p 过表达可使 HCT116 细胞活力下降，葡萄糖消耗和乳酸生成下调。因此 circCSPP1 对 mi-495-3p 存在表达抑制。2 5ABEX廖代祥等14 研究发现，ABEX-5 表达上调可反应结直肠肿瘤病变的严重程度，且ABEX-5 在部分肿瘤细胞中表达升高异常。随访研究发现 ABEX-5 阳性表达与肿瘤的发生、发展、预后及肿瘤恶性程度均呈正相关。刘毅等15 发现 ABEX-5 的阳性率在结直肠肿瘤中明显升高，且与 TNM 分期、淋巴结转移及预后较差等联系紧密，可能是肿瘤转移和肿瘤炎性反应中均有 ABEX-5 的参与。考虑肿瘤炎性反应过程中炎性因子引起正常细胞组织损伤，抑制细胞的自我修复，导致大量细胞凋亡引起结直肠组织坏死。2 6HOXB7转录因子 HOXB7 的过高表达与结直肠肿瘤患者的淋巴结转移和 TNM 分期及肿瘤浸润有关16。HOXB7 可有效识别基因启动子区与之结合并诱导与形成转录起始复合体，从而实现上调基因转录水平。有研究发现 HOXB7 阳性率在结直肠肿瘤中明显升高，表明 HOXB7 可促基因表达进而促进肿瘤发展与转移。再者 HOXB7 通过肿瘤转移的信号通路促进肿瘤细胞 EMT 转化，使肿瘤细胞表面胶原蛋白等细胞黏附蛋白含量与表达下调，使得结直肠肿瘤细胞间、肿瘤细胞与周围组织间、肿瘤细胞与正常组织间的黏附力明显减弱引发肿瘤细胞转移15。余红 璐 等17 通 过 分 析 结 直 肠 肿 瘤 组 织 中LASS2 及 HOXB7 的阳性率与凋亡指数之间的关系发现，LASS2 阳性率和凋亡指数呈正相关，HOXB7阳性率和凋亡指数呈负相关，以此证明 LASS2 及HOXB7 的表达在结直肠肿瘤细胞的凋亡中存在拮抗关系。3结直肠肿瘤抑癌基因相关研究有大量研究发现，存在抑癌基因长链非编码NA00634(Long non-coding NA 00634，lnc NA，LINC00634)、抑癌基因 NPL2(Nitrogen permeaseegulator-like 2，NPL2)、免疫球蛋白样结构域 3(Laboratory robotics interest group 3，LIG3)、表皮细胞转化顺序癌基因 2(Epithelial cell transforming se-quence 2，ECT2)、mi-429、mi-31-5p 及人源长寿保障基因 2(Longevity assurance 2，LASS2)等基因对结直肠肿瘤的发生发展存在基因抑制的调控作用。3 1LINC00634肿瘤转移与免疫系统相关，T 细胞免疫功能失衡更易引发转移，Th17 细胞的升高可加速肿瘤细胞对自体免疫的耐受程度。马甜甜等18 发现 LINC00634 的表达与 CD4+调节 T 细胞、CD8+、M1 型巨噬细胞及静止型 NK 细胞正相关，与嗜酸性粒细胞呈负相关。考虑 NK 细胞与调节 T 细胞受 LINC00634 表达影响作用于结直肠肿瘤细胞。基于以上发现，LINC00634 的过表达可能促进 NK细胞和 T 细胞的免疫与浸润。3 2NPL2NPL2 结合化疗药物对结直肠肿瘤细胞进行干预，通过促进 Caspase-3 与 Caspase-9 的表达推进细胞凋亡进程、干预 PI3K/Akt/mTO 信号通路抑制肿瘤细胞增殖。NPL2 亦可通过激活DNA 损伤检查点途径抑制肿瘤细胞增殖、促进凋亡19。3 3LIG3Zeng Kaixuan 等20 研究发现 LIG3在结直肠肿瘤组织和细胞中下调主要由于启动子高甲基化及拷贝数丢失。实验表明 LIG3 可提高DUSP6 与 EK1/2 的结合效率，使 EK1/2 去磷酸化，进而下调 EMT 转化，达到抑制结直肠肿瘤细胞的运动。研究显示，mi-196a 与 LIG3 存在结合位点，mi-196a 能够显著降低野生型 LIG3 质粒荧光893医学理论与实践2023年第36卷第3期Vol.36，No.3，Feb2023J Med Theor Prac素酶活性，表明其具有直接靶向作用。结直肠肿瘤组织中 LIG3 mNA 和 mi-196a 的表达呈负相关，并且靶向 LIG3 小分子抑制剂已显示出