综述
波形蛋白在妇科恶性肿瘤中的研究进展
肿瘤研究与临床, 2018,30(3) : 207-211. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2018.03.017
摘要

波形蛋白(vimentin)是一种Ⅲ型中间丝蛋白,是间质细胞骨架的主要组成部分。大量研究表明vimentin在多种肿瘤组织中存在高表达,与肿瘤的发生、发展和侵袭转移密切相关,但在子宫颈癌、子宫内膜癌和卵巢癌组织中的相关研究起步相对较晚,且研究结论不一致,其相关作用机制还有待进一步研究。文章就vimentin在妇科三大恶性肿瘤组织中的表达及其临床意义进行综述。

引用本文: 张勇, 银铎. 波形蛋白在妇科恶性肿瘤中的研究进展 [J] . 肿瘤研究与临床, 2018, 30(3) : 207-211. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1006-9801.2018.03.017.
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子宫颈癌筛查的广泛开展可有效提高癌前病变和早期子宫颈癌的检出率,及早的阻断子宫颈癌的发生和发展[1];但子宫内膜癌和卵巢癌,尤其是卵巢癌,因缺乏特异性的临床表现和诊断方法,大多数患者在就诊时已经处于肿瘤中晚期,临床预后较差[2]。因此,探索妇科恶性肿瘤的发生、发展机制,寻找新型的标志物来协助肿瘤的诊断和靶向治疗,改善患者的临床治疗效果和预后,一直是研究的难点和热点。

波形蛋白(vimentin)是一种Ⅲ型中间丝蛋白,其作为间质细胞骨架的主要组成部分,是肿瘤转移过程中发生上皮间充质转化(EMT)的重要标志[3]。在EMT过程中,肿瘤上皮细胞失去原有的细胞形态进而转化成具有迁移能力的间质细胞,是肿瘤发生、发展和侵袭转移的重要的细胞学基础[4,5]。目前研究已证实vimentin能促进多种肿瘤细胞的增殖、迁移、黏附、侵袭和凋亡,在胃肠道肿瘤、肺癌、乳腺癌、前列腺癌、肾癌等肿瘤组织中表达上调,并与患者的临床特征密切相关,影响患者的预后情况,是多种肿瘤的临床生物学标志。近年来,vimentin作为肿瘤靶向治疗作用靶点的基础研究也屡见报道。但是,vimentin在妇科恶性肿瘤组织中表达的相关研究起步较晚,且当前的研究结论不一致,其在肿瘤的发生、发展和侵袭转移中的作用及其相关机制尚不清楚。因此,vimentin在妇科恶性肿瘤组织中的表达水平如何,是否与患者的临床特征有关,能否为靶向治疗妇科恶性肿瘤提供理论参考依据、协助临床预后评估还有待进一步深入研究。

1 vimentin的生物学特性
1.1 vimentin的生理结构及形态

vimentin是一种直径约10 nm的Ⅲ型中间丝蛋白,相对分子质量约为57×103,由464个氨基酸残基组成。其主要结构有3部分:头部的氨基酸端(N端)、尾部的羧基端(C端)和两端之间的螺旋杆状区,其中螺旋杆状区包含2个卷曲片段,这2个片段又可分为若干个结构域。编码人vimentin的基因位于染色体10p13,其DNA全长约10 kb,cDNA全长1 848 bp,包含9个外显子,开放读码框架为1 401 bp。vimentin是间质细胞中最主要的中间纤维,是细胞骨架的重要组成部分,它在细胞中由中央向周围伸展,形成一个放射状的网络结构,其一端与核膜、内质网及线粒体相连,另一端与细胞表面的桥粒或半桥粒相连,将细胞器支撑、锚固在特定的空间,并与微管、微丝联合形成一个完整的细胞支撑网络体系,从而起到维持细胞形态的作用。

1.2 vimentin起源及分布

vimentin在生理状态下主要来源于胚胎中胚层起源的间质细胞,如成纤维细胞、内皮细胞等,是判断肿瘤分化起源的特异性指标之一[6]。过去普遍认为vimentin是间质细胞的特征性成分,只在间质细胞和中胚层来源的细胞中表达,而在绝大多数上皮细胞中不表达,因而曾被作为间叶组织来源肿瘤的生物学指标。但随着近年来研究的深入,vimentin在众多肿瘤组织,如乳腺癌、肝癌、肾癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、胰腺癌、胃结肠癌、食管癌、甲状腺癌、前列腺癌、肺癌、中枢神经系统肿瘤、黑色素瘤中均发现存在阳性表达,由此说明vimentin并不是一种间质细胞的特异性标志蛋白,其在人体大多数器官组织中均有分布,其表达水平的异常上升可能与肿瘤的发生、发展和侵袭转移密切相关。

2 vimentin在妇科肿瘤组织中的研究进展
2.1 vimentin在子宫颈癌组织中的研究进展

韩淑珍等[7]通过检测30例慢性子宫颈炎、30例低级别子宫颈上皮内瘤变(CIN)、30例高级别CIN和30例子宫颈癌组织中vimentin的表达水平,发现子宫颈癌组织中vimentin的表达水平比慢性子宫颈炎、低级别CIN和高级别CIN高,提示vimentin表达的异常增高可能是子宫颈癌发生浸润进展的重要指标[8]。刘慧瑾等[9]研究发现在子宫颈癌组织中,发生子宫旁浸润组中vimentin的表达率显著高于子宫旁无浸润组,提示检测vimentin可在一定程度上预测子宫颈癌宫旁浸润,为子宫颈癌患者个体化治疗方案的选择提供新的参考指标。此外,邓秀文和邹文[10]、魏洁等[11]分别对早期和中晚期子宫颈癌组织进行了研究,均发现vimentin在伴淋巴结转移组的阳性表达率更高,且子宫颈癌患者中阴性表达组的5年生存率比阳性表达组高,表明vimentin的表达还可能是子宫颈癌患者预后的影响因素。

2.2 vimentin在子宫内膜癌组织中的研究进展

研究表明vimentin在子宫内膜癌组织中存在高表达。吴佳玉等[12]通过对263例子宫内膜癌组织和64例正常子宫内膜组织运用免疫组织化学和蛋白印迹法检测vimentin的表达水平,结果发现相比于正常的子宫内膜组织,子宫内膜癌组织中vimentin的表达水平显著上升,且在年龄≤50岁、晚期(FIGO分期)、低分化、肿瘤直径>4 cm、肌层浸润≥50%的子宫内膜癌组织中更高,提示vimentin的高表达在子宫内膜癌的发生、发展和侵袭转移过程中起促进作用,其作用机制可能和EMT过程有关。吕嘉等[13]通过对46例子宫内膜癌组织行免疫组织化学检测后也发现vimentin表达存在高度阳性,且与组织学分级呈负相关。此外,刘春花等[14]研究发现vimentin阳性表达组的子宫内膜癌患者总体生存率较阴性表达组低,表明vimentin除了促子宫内膜癌发生、发展外,还可能作为一项潜在的评估子宫内膜癌预后的指标。

2.3 vimentin在卵巢癌组织中的研究进展

vimentin在卵巢癌组织中的研究相比于上述两大肿瘤起步更晚。有文献[15,16,17]报道,相对于正常卵巢组织,vimentin在卵巢癌组织中存在高表达,能在一定程度上协助卵巢癌的临床诊断。研究者在显微镜下观察到表达vimentin阳性的卵巢上皮性肿瘤细胞逐渐长出"触手"状结构,由原来圆形细胞变成树突状细胞,且由卵巢的表面向卵巢深部组织侵袭,这可能是卵巢癌转移的细胞学基础[15]。周丹丹[18]对50例上皮性卵巢癌组织(浆液性腺癌31例,黏液性腺癌13例,子宫内膜样腺癌5例,透明细胞癌1例)的研究也发现,vimentin在卵巢肿瘤组织的阳性表达率高于正常卵巢组织,且在晚期、低分化和发生淋巴结转移的卵巢癌组织中表达相对较高。Li等[16]对30例良性卵巢肿瘤,30例交界性卵巢肿瘤和43例上皮性卵巢癌组织行免疫组织化学研究,结果也发现在上皮性卵巢癌组织中vimentin表达水平异常升高。此外,在浆液性卵巢癌组织中,Kenda等[15]发现vimentin亦存在高表达。上述研究表明vimentin与上皮性卵巢癌的发生、发展过程和侵袭转移密切相关,对患者的预后评估有一定价值。然而,一项研究发现在7例卵巢子宫内膜样腺癌组织中,仅1例组织中vimentin存在阳性表达[19],与上述研究结论不一致,表明vimentin在卵巢癌组织中的表达情况及作用机制还需进一步研究。

3 vimentin在肿瘤靶向治疗中的研究进展

晚期肿瘤治疗效果及预后差,与肿瘤发生转移和对化疗药物产生的耐药性有关。寻找靶向治疗晚期肿瘤的作用靶点,改善肿瘤患者的治疗效果和临床预后一直是研究的热点。目前研究已证实vimentin在许多肿瘤细胞和组织中存在高表达,参与肿瘤的发生、发展和侵袭转移过程,在理论上为肿瘤的靶向治疗提供了一个新的潜在作用靶点。研究表明使用药物靶向作用于vimentin,使其表达水平降低,可以抑制肿瘤发生EMT,进而能在一定程度上改善肿瘤的治疗效果及临床预后。醉茄素A是从醉茄中提取的一种生物活性物质,研究发现醉茄素A可以在α-双螺旋二聚体之间的特异性位点结合vimentin[20],并能通过泛素-蛋白酶体途径诱导转基因小鼠软组织肉瘤的血管内皮细胞的凋亡,抑制肿瘤血管的生成,在一定程度上抑制肿瘤的发生和发展[21]。水飞蓟宾(其主要活性成分为黄酮木质素,主要从奶蓟中提取)具有很强的抗癌活性,研究发现其可通过下调vimentin的表达水平从而抑制前列腺癌细胞的侵袭性、能动性和迁徙性[22]。此外,一种被称作综合肿瘤归巢肽的线性肽能特异性结合绑定vimentin,能促进白细胞介素12(IL-12)在肿瘤微环境中发生聚集进而抑制肿瘤细胞的增殖,为肿瘤的治疗提供了一种新型的参考途径[23]。此外,大量研究表明vimentin参与的EMT过程与肿瘤对化疗药产生耐药性有关。有研究者发现在卵巢上皮性肿瘤细胞系,TET家族蛋白能靶向作用于vimentin的启动子,使启动子发生DNA的去甲基化,进而增加vimentin的表达水平,促进EMT过程,导致上述细胞株对顺铂产生耐药[24,25,26,27],由此可见,vimentin还可作为改善卵巢癌患者化疗耐药性的作用靶点。

4 展望

vimentin在多种肿瘤组织中存在高表达且与肿瘤的发生、发展和侵袭转移有关,研究vimentin在肿瘤组织中的功能和作用机制将有助于肿瘤患者临床的诊断和治疗,有望成为肿瘤诊治和预后评估的新型参考指标。此外,vimentin还可能是抑制肿瘤进展恶化,降低肿瘤化疗耐药性的潜在作用靶点,为探索新型的肿瘤治疗方案提供了思路。但是,相比其他肿瘤,vimentin在妇科恶性肿瘤组织中的相关研究起步较晚,现有相关文献表明vimentin在子宫颈癌和子宫内膜癌组织中均存在高表达,且与患者的临床特征密切相关,能够影响患者的预后,是一种颇具潜力,且能协助临床诊断及靶向治疗和评估预后的标志性蛋白。在卵巢癌组织中vimentin的表达水平现有的研究结论不一致,多数表明其表达水平在卵巢癌组织中存在高表达,且有研究发现vimentin可作为卵巢癌靶向治疗的潜在靶点,为卵巢癌治疗方案的选择和降低患者的耐药性提供了新的思路。但vimentin在妇科恶性肿瘤发生、发展和侵袭转移中的作用机制尚不完全清楚,仍需进一步深入研究。

利益冲突
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