卵巢癌的发生发展研究进展

卵巢恶性肿瘤是女性生殖系统三大恶性肿瘤之一，其转移、扩散是恶性肿瘤的重要生物学特点，也是死亡的主要原因。肿瘤的转移是一个多步骤、多因素参与的复杂过程。据统计，在美国，2004年约256OO例新发卵巢癌病例中，就有16100例卵巢癌患者死亡。卵巢癌在中国发病率也逐年增高。虽然根治卵巢癌的根本方法是早期手术切除，但大部分患者在确诊时已发生远处转移。常规的手术、化疗、内分泌治疗均难以明显延长这些患者的生存期，而基因治疗是近年来研究的热点。基因治疗的关键在于搞清楚发病机制。当前认为基质金属蛋白酶(MMPs)、端粒酶、生存蛋白或存活素(Survivin)及血管内皮生长因子C(VEGF—C)等是肿瘤生长、浸润和转移的主要因素。近年来大量研究阐明了肿瘤细胞转移机制，细胞外基质(ECM)是卵巢癌浸润正常组织和开始转移的信号及重要途径。基质金属蛋白酶是降解ECM的主要酶类，可降解形成基质及基底膜的所有胶原、蛋白多糖及层粘连蛋白等成分。因而认为MMPs与肿瘤浸润、转移有关。端粒酶活性的表达及凋亡功能失调与肿瘤发生、发展的关系也引起关注。无限增殖是肿瘤细胞的生物学特性，增殖失控关键在于端粒酶的激活。而端粒酶催化亚单位(hTERT)是端粒酶活性最重要的成分。另外，肿瘤的形成与凋亡功能失调有关。Survivin是一种凋亡抑制基因，能抑制细胞凋亡，并使细胞周期与凋亡各级相连，通过一种独立的调节细胞周期的方式明显抑制细胞凋亡。肿瘤血管形成是肿瘤发生转移的必要条件，血管内皮生长因子(VEGF)家族成员对肿瘤的生长及转移有重要影响。VEGF—C是VEGF家族的新成员，其调节肿瘤血管新生以及淋巴管生成，促进肿瘤细胞生长并通过淋巴系统向全身扩散。对VEGF—C促进肿瘤生长、侵袭和转移作用研究已成为热点。笔者就MMPs和其抑制物(TIMPs)、端粒酶、hTERT和Survivin、VEGF—C在卵巢癌浸润转移中的作用最新研究成果分别进行综述。

1结构、分类、特性和功能
1．1MMPs与TIMPs结构、分类、特性和功能MMPs是一类以zn“为辅因子具有高度同源性的内肽酶，目前为止至少已发现26种。根据其结构、功能及特点分为5类：间质胶原酶(MMP一1、一8、一13等)、明胶酶[明胶酶A(MMP一2)、明胶酶B(MMP一9)]、基质溶解素(stromelysins，MMP一3、一7、一10等)、膜性金属蛋白酶(MT—MMP，MT—MMP一1、一2、一3等)和其他酶类。所有的MMPs具有共同的结构特征，包括信号肽区、前肽区、催化区、绞链区和血红素结合蛋白样区。这5类MMPs具有共同的生物学功能和激活机制：可降解绝大多数的ECM，除MT—MMPs，所有的MMPs均以一种无活性的潜在酶原形式(Pro—MMPs)分泌到细胞外被胰蛋白酶、纤溶酶等蛋白酶及有机汞等激活后才具有蛋白水解酶活性；包含zn“的活性位点需要ca“作为稳定剂；在中性pH值中发挥作用；其活性可被TIMPs抑制。TIMPs是多基因家族编码蛋白，为MMPs特异性组织抑制因子。依其被发现的先后顺序命名为TIMP一1、一2、一3、一4；具有大致相同的结构，氨基(N)端功能区的半胱氨酸残基与MMPs锌离子活性中心结合，羧基(C)端功能区与MMPs其他部位结合，以1：1的比例形成MMP—TIMP复合体，从而阻断MMPs与底物结合，抑制其活性。另外，还有促进细胞生长、抗血管生成、诱导细胞凋亡等其他生理功能。

1．2端粒酶与hTERT、Survivin的结构、特性、功能端粒酶又称特化RNA依赖性DNA聚合酶，是一种自身携带模板的反转录酶，由RNA和蛋白质亚基组成的核糖核蛋白复合体。端粒酶通过向染色体末端添加(TYAGGG)重复序列而使端粒延长，细胞永生化端粒酶mRNA(hTR)提供端粒酶合成模板，端粒酶催化亚单位(hTERT)是维持端粒酶活性最重要的成分，其表达程度与端粒酶活性有关。Survivin基因是抗凋亡基因家族的成员，1997年由Am．brosini等用效应细胞蛋白酶受体一1(EPR一1)的cDNA在人类基因组库中筛选克隆，把它定位于17q25。全长15kh，由4个外显子及3个内含子组成。Survivin的表达有两个重要特点：首先，Survivin的细胞周期依赖性表达，即Survivin基因在G／M期的特异性表达的特点；其次，只在胚胎和发育的胎儿组织表达，在正常成人组织中除胸腺、生殖腺外几乎不表达。且通过各种实验表明SurvivinmRNA和蛋白质在多数肿瘤中都有表达。
1．3VEGF—C的结构、特性、功能VEGF—C又称VEGF相关蛋白(VRP)，1996年Joukov等用rat,亲和层析法从人前列腺癌细胞系PC分离纯化了VEGF—C，克隆出整个VEGF—CcDNA，并发现VEGF—C可作为酪氨酸化作用的受体VEGFR一3／rat,的配体。是rat,受体酪氨酸磷酸化作用的刺激因子。VEGF—C基因位于染色体4q34。人的VEGF—C基因均长40kh。广泛表达于肿瘤细胞，在发育胚胎中，VEGF—C主要表达在淋巴管及胚胎静脉形成的部位；在成人组织中，VEGF—C主要表达在淋巴结、心脏、胎盘、卵巢、小肠和甲状腺。VEGF—CcDNA开放阅读框可表达419个氨基酸残基的蛋白，其分子量约为46．9ku。VEGF—CmRNA首先编码的是VEGF—C前体，通过蛋白分解作用而生成成熟的配体。血清及其生长因子成分、血小板源性生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF—B)等均可促进VEGF—CmRNA的表达。VEGF—C有两种受体：VEGFR一3(Fh)和VEGFR一2(Flk)，结合后受体酪氨酸激酶被活化，其底物发生酪氨酸的磷酸化。目前许多研究显示，VEGF—C在肿瘤的发生、发展和浸润、转移中起作用。实验使用高表达VEGF—C的转基因鼠，证实VEGF—C不仅激活现有淋巴管的分化，且参与肿瘤细胞的趋化，淋巴内的血管内渗和末梢分化。说明VEGF—C除了使现有淋巴内皮激活外，还在人肿瘤转移新生淋巴血管的形成、诱导肿瘤细胞向区域淋巴结转移，促进肿瘤微血管生成、血行转移及细胞生长。VEGF—C作用于VEGFR一2促进血管生成。VEGF—C与VEGF在肿瘤细胞分泌后形成异源二聚体，通过协同作用，产生效应，导致血管与淋巴增生”。血管内皮能分泌少量VEGF—C，并对淋巴管内皮细胞提供结构支持，VEGF—C同VEGF相似，都是强的脉管通透性因子，在浓度较高的情况下可增加微血管通透性”。另外VEGF—C可刺激牛毛细血管内皮细胞在胶原明胶中迁移以及在大鼠角膜和发育的鸡胚绒毛膜中促进血管生成“。上述均支持VEGF—C促进肿瘤微血管形成及血行转移。

2各因子与卵巢癌浸润、转移的关系
2．1MMPs、TIMPs与卵巢癌浸润、转移的关系大量的研究表明，MMPs、TIMPs与肿瘤的发生、发展有关。可降解Ⅵ型胶原的MMP一2和9的高表达与卵巢癌的生长和侵袭更密切相关。MMP主要通过以下机制促进肿瘤的侵袭性生长：①MMP破坏肿瘤细胞侵袭的组织学屏障；②MMP通过重塑细胞间黏附力，使肿瘤细胞向周围生长；③MMP作用于基质，激活具有潜在活性的蛋白质，参与肿瘤的免疫过程；④通过对ECM的改建，促进肿瘤新血管的形成。TIMPs与MMPs通常情况下保持着相对平衡状态，在卵巢癌中，MMPs表达增高时TIMPs表达往往也增高，可能与机体基因水平的平衡调节有关。但由于某种因素的存在，侵袭性肿瘤组织中MMPs的高表达程度总要高于TIMPs，平衡破坏，导致肿瘤的侵袭和转移。
通过对卵巢癌细胞系和动物模型研究，许多实验表明MMPs、TIMPs的表达和活性水平与卵巢癌细胞侵袭和转移相关。在卵巢癌的临床研究中，MMPs的表达增高，rI’IMP一2表达较弱，但存在于所有肿瘤组织中。Univanant分析表明基质MMP一2表达和肿瘤的高分期、高分级和高复发率密切相关，但是和死亡率无明显相关性，认为基质MMP一2可能在卵巢癌的早期侵袭中起作用，且是患者复发、预后的重要因素。另外，MMPs表达与卵巢肿瘤不同病理类型有关。Huang等应用免疫组化法和分子杂交技术研究了9o例上皮性卵巢肿瘤中MMP一9的表达，发现浆液性和粘液性卵巢癌中MMP一9的表达水平显著高于良性和交界性卵巢肿瘤，恶性和交界性卵巢肿瘤中TIMP一1表达水平显著高于良性肿瘤。多数研究表明，MMPs与肿瘤侵袭和转移倾向一致。2．2端粒酶及hTERT、Su~ivin基因与卵巢癌的发生、发展许多研究结果证实，hTERT基因上调在卵巢癌的发生中起关键作用。有学者研究卵巢上皮性癌细胞hTERT启动子的调节发现，在端粒酶阴性的细胞中hTERT启动子无活性，而在端粒酶阳性细胞中hTERT启动子活性增强，进一步研究发现转录因子E一盒在hTERT表达和端粒酶激活中起重要作用。C—myc首次发现的调节hTERT基因表达的转录因子，具有启动细胞增殖和促进细胞凋亡的双重作用。它过度表达可激活hTERT引物，上调hTERTmRNA转录，对端粒酶具有直接激活作用。同时研究发现抑制C—myc原癌蛋白可引起端粒酶功能失调，进而诱发细胞危象，抑制瘤细胞生长，为卵巢癌的发生、发展提供新的依据。转录因子Madl及P53在参与调节hTERT的表达中作用与C—myc相反，其过度表达可以抑制hTERT启动子的活性。另外，研究发现，雌激素受体可直接与hTERT启动子区的雌激素反应元件结合，用雌激素处理端粒酶阴性的卵巢上皮细胞可出现hTERT表达；生理性的雌激素刺激可使正常激素靶细胞中失活的端粒酶激活。从而证明了hTERT基因转录水平的调控是激素依赖性的，这可能是激素依赖性肿瘤发生的又一机制。许多研究表明端粒酶的激活参与了卵巢癌的早期发生，故检测端粒酶活性在卵巢癌诊断中有重要意义，同时指出端粒酶活性表达程度的高低与卵巢癌的进展有关。Park”应用TRAP法测定37例卵巢肿瘤的端粒酶活性，3／11良性卵巢瘤、9／10交界性卵巢瘤、13／16卵巢癌表达端粒酶活性，端粒酶强烈表达只在卵巢癌出现。端粒酶表达对交界性卵巢瘤和卵巢癌的进展极有意义，端粒酶表达强度与卵巢癌相关，对早期发现交界性卵巢瘤进展为卵巢癌有意义。
研究表明，卵巢癌发生、发展与多种癌基因和抑癌基因有关。Survivin基因在卵巢癌的发病机制中的具体作用，目前还不十分清楚，但其与卵巢癌的病理分型及预后有密切关系。Cohen等研究发现，Survivin在卵巢癌细胞核中的表达与卵巢癌的临床分期及组织学类型有关，但与卵巢癌的存活率无关，提出Su~ivin作为靶基因治疗具有可能性。Tnn~er等用免疫组化的方法研究了42例卵巢浆液性肿瘤Su~Mn在细胞质和细胞核分布的不同与肿瘤良恶性的关系。发现SurvMn在卵巢良性、交界性及恶性肿瘤中广泛表达，而其在细胞质中的表达与卵巢肿瘤的良恶性无明显的相关性，在良性及交界性肿瘤中Su~ivin在细胞核中的表达远远高于其在恶性肿瘤中的表达。Su~ivin这种亚细胞水平的分布可能反应出其在肿瘤细胞恶性转归中的作用。
然而最近有研究提出不同于上述观点。Ferrandina等研究了110例早期卵巢癌细胞中Su~ivin的分布与表达，用免疫组化法分析得出的结果与卵巢癌的临床病理、预后及其他抗凋亡因子无明显相关性。
Sui等用免疫组化和Wes~m印迹方法研究了103例卵巢上皮细胞肿瘤中Su~ivin的表达，并探讨了Survivin表达与细胞增殖和临床预后的关系。结果显示Survivin表达的阳性率在恶性和交界性肿瘤中分别为51．1％和47．8％，显著高于在良性肿瘤中的表达(21．2％)，且其表达率的高低与肿瘤的大小密切相关。通过PCNA指数测定提示Survivin的表达与肿瘤细胞的增殖活性呈正相关。研究证实Su~ivin的过度表达在卵巢肿瘤的进展中起关键作用，对卵巢上皮细胞癌的预后产生重要影响。
2．3VEGF—C与卵巢癌的发生、发展VEGF—C正常卵巢有少量表达，在卵巢良恶性肿瘤中表达的差异有显著性，且与卵巢癌转移密切相关，提示VEGF—C在卵巢癌的发生、发展和侵袭转移中起作用，且与预后相关。Yokoyama等采用免疫组化检测VEGF—C和VEGFR一3，在59例卵巢癌、11例交界性肿瘤及20例良性囊腺瘤中的表达，结果显示卵巢癌表达率显著高于良性肿瘤，VEGF—C阳性表达(79．2％)的卵巢癌10年生存率较VEGF—C阴性表达(40．1％)的差异有显著性(P<0．05)，VEGF—C和VEGFR一3高表达与卵巢癌淋巴结转移和盆腔外腹膜转移密切相关，患者预后差，提示VEGF—C和VEGFR一3在卵巢癌的淋巴结播散和腹膜肿瘤的发生、发展中起着重要作用。

3应用与展望
综上所述，通过对卵巢癌侵袭与转移和TIMPs／MMPs、端粒酶，hTERT与Survivin、VEGF—C关系研究的不断深人，探明各因子对卵巢癌的侵袭转移及预后可能有重要的作用。TIMPs是MMPs特异性抑制剂，TIMP对肿瘤一方面通过对抗MMP的蛋白水解抑制肿瘤浸润；另一方面，对肿瘤发展的其他作用如细胞生长、增殖、凋亡、血管形成等具有多样性抑制或促进，作为卵巢癌早期诊断、基因治疗的手段和临床治疗用药指导以及预后预测指标都有广阔的研究前景。端粒酶激活与细胞凋亡抑制同为卵巢癌的早期表现，随着hTERT与Survivin基因在肿瘤发生中作用研究的不断深人，若能以与二者同时有关的基因或蛋白作为提示良性肿瘤向恶性转化或恶性肿瘤早期诊断的生物学监测指标，将会提高诊断质量；基因治疗若能以二者同为靶点将会显著提高治疗的有效性与靶向性。VEGF—C的过表达与肿瘤的发生和转移密切相关，并影响预后。VEGF—C不仅可通过VEGFR一2诱导肿瘤血管生成还可通过VEGFR一3诱导肿瘤外围形成新淋巴血管，促进癌细胞转移到淋巴结；同时VEGF—C还促进肿瘤生长，抑制凋亡。淋巴血管生长因子与淋巴等内皮生长和癌症的转移密切相关，局部淋巴结分化是转移的首要步骤，使VEGF—C成为控制肿瘤生长、转移以及治疗肿瘤新的理想靶点，发展有效地靶基因治疗以获得满意的抗淋巴血管治疗效果。