原发性肝癌发病分子机制探究进展浅析

1、原发性肝癌发病分子机制探究进展浅析【关键词】原发性肝癌；分子机制原发性肝癌(primaryhepatocellularcarcinoma,hcc)是 指肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌，是恶性程度及转移率很 高的肿瘤之一。近年来，随着分子生物学技术的不断进步， 对hcc发病机制的研究愈发深入。1抑癌基因与hcchcc的生成涉及许多基因的变化，基因变化的积累引起控 制细胞生长和分化机制的紊乱，而生长分化间的平衡受控于 两类基因：癌基因和抑癌基因。抑癌基因参与细胞增殖和、 凋亡和dna复制等过程，其表达的失控导致hcc的发生和发 展。1. 1ww0x 基因 (ww domaincontainingox

2、idoreductase, ww0x)位于染色16q23. 3 q24,其编码蛋白具有两个ww结 构域，以及一个短链脱氢酶/还原酶结构(short chaindehydrogenase/reductasedomain, srd ) 0 它能够与 c jun、tnf、p53、p73、ap 2 y 及 e2f 1 等相 互作用，通过转录抑制及促进细胞凋亡来达到抑癌的目的， 而其中促细胞凋亡的功能显得尤为重要。ww0x的抑癌机制 为：将转录因子ap 2 y隔离于细胞质之内并抑制其转录 活性1;触发p73重分布并抑制其转录活性，激活细胞 凋亡2；上调p53并下调bel 2和bel xl,促进细胞 凋亡

3、3。wwox基因的缺失突变或移码突变导致其不同结构域的部 分或完全丧失，形成不同形式的wwox转录产物。wwox的多 种错义突变及单核昔酸多态性(snp)在多种肿瘤细胞系被确 定，黄曲霉素b1所致的hcc中可见位于16号染色体内脆弱 性部位fra16d的杂合性丢失。wwox的表达增强能够抑制成 纤维细胞生长因子fgf2介导的细胞增殖，并增强c jun氨 基端激酶抑制剂sp600129所诱导的细胞凋亡4。1. 2parkin基因位于染色体脆性位点fra6区域，此区域也 是突变重排的热点。parkin属于rbr蛋白家族，与泛素相关 蛋白分解途径有关。parkin的抑癌机制为：parkin的缺 失抑

4、制细胞凋亡蛋白caspase的活化，并以卵泡抑素依赖性 的方式使肝细胞抵抗凋亡，促进肝肿瘤的发生5；由于 fra6e的普通脆弱性部位(fra6ecommonfrag订esite)不稳 定性导致的parkin表达缺失，将引起细胞快速增殖及细胞 对凋亡的敏感性的减弱6。parkin基因缺失导致肝细胞增殖及肉眼可见的hcc。微阵 列分析显示parkin的缺失导致肝脏基因表达的改变5。 wang等7证实hcc组织中parkin的表达比正常肝组织低, 将parkin基因转染到hep3b细胞中，可以增加其对凋亡的敏感性，且对其生长具有负性调节作用。因此推测parkin 的缺失将促进肝癌的发展。1.3rb基

5、因rb作为转录因子e2f/dp家族抑制物，调节细 胞增殖中的基因表达，它的失活将导致细胞周期的异常转 变。rb的抑癌机制为：通过维持染色体的稳定性来抑制肿 瘤的发生：8；与转录因子e2f结合从而影响其转录活性, 抑制细胞增殖10。总的来说，rb的失活在肿瘤发生的早期起到促进细胞增殖 的作用。然而，细胞培养模型显示，rb的失活导致细胞适度 的增殖，而rb缺陷则使dna复制与细胞周期解偶联，导致 基因组的不稳定。以上机制尚不清楚，可能与rb的目标信 号途径有关。在小鼠的肝癌模型中，rb基因丢失并不会刺激 细胞增殖，但却使dna的复制周期出错，导致异常的染色体 倍数。以dna损伤剂二乙基亚硝胺作为肿

6、瘤促发物制作老鼠 肝癌模型，发现rb的丧失将大大增加肿瘤的易感性，这是 由于对dna损伤的不适当应答加速了基因组稳定性的丧失 8, 9o1.4第10染色体同源丢失性磷酸酶张力蛋白基因(phosphataseandtensinhomologdeletedonchromosometen,pten)位于染色体10q23. 3,是细胞内磷脂酰肌醇三磷酸水平的负调节因子。pten的抑癌机制为：抑制局部粘着斑激酶(focaladhesionkinase,fak )和 sh2 包含蛋白(sh2 containingprotein,she)磷酸化及 ras 介导的 map 激酶的活化，抑制细胞生长分化11;使

7、pip3去磷酸化, 抑制pi 3k/pkb/akt信号通路，阻止细胞生长及促进细胞 凋亡12。hcc 与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白 (mammaliantargetofrapamycin, mtor)通路的抑制有关。sieghart等13发现，47%的hcc中pten的减少或缺失 与mtor通路中磷酸化蛋白的表达负相关。另外，pten的启 动子活性丧失造成其表达减少，但wang等14证实pten 的失活并不仅仅是因为突变或启动子甲基化，可能还与其后 续调节有关。pten表达的减少意味着hcc的进展及预后不良, 这可能与vegf呈负相关的表达有关15。不饱和脂肪酸通过激活mtor与核因子nf kap

8、pab形成的 信号复合物来抑制pten在肝癌细胞hepg2中的表达。表达 下调的pten通过对细胞中脂肪酸的输入，酯化及输出作用 诱发肝细胞脂肪变。由此证明，肝脂肪变是由于暴露于高水 平的不饱和脂肪酸的肝细胞中pten表达的改变所介导的 16。pten表达的下调及p53的过度表达参与了 hcc的发 病机制。它们与增殖细胞核抗原pcna的髙表达，hcc的去分 化及hcc的早期阶段有关17。非酒精性脂肪性肝炎 (non alcoholicsteatohepatitis, nash)的患者可以逐渐 进展为肝硬化甚至肝癌。在pten缺失型小鼠中，已观察到 能产生肝肿大及脂肪性肝炎，并逐渐发展为肝纤维化

9、及肝 癌，类似于人类nasho据此认为，pten的缺失导致了这一 系列的变化18。2癌基因与hcc2. 1 陷阱受体 3 (decoyreceptor3, dcr3) dcr3 是一种肿瘤坏 死因子受体超家族的成员，在肿瘤组织中特异性表达。它与 肿瘤细胞的凋亡有关，可能在肿瘤的发生及进展中起到关键 的作用。dcr3致癌机制为：抑制fasl及lt样诱导蛋白(lt relatedinducibleligand,light )介导的细胞凋亡 19；dcr3不仅帮助肿瘤细胞逃避免疫监视，而且可以 通过阻滞 tnf 样细胞因子 1a (tnf likecytokinela,tl1a) 的功能来诱导血管生

10、成20；通过上调粘附分子及炎性 趋化因子的表达来增强单核细胞对内皮细胞的粘附21。 表达dcr3的hcc细胞其凋亡指数较对照组明显降低，在肿 瘤转移20个月以内的hcc中检出率为100%,且与血清afp 及门静脉肿瘤栓塞的发生率正相关22。另外，它不仅作 为陷阱受体中和免疫系统对肿瘤的攻击，而且在炎症、先天 免疫与肿瘤形成的联系中起到关键作用。2.2垂体瘤转化基因1 ( pituitary tumor transforming gene 1, pttgl/securin) pttg1 表达细胞周 期调节蛋白securin,它能够抑制姐妹染色单体的分离，参 与细胞转化和肿瘤形成。pttg1与dn

11、a的修复及反式激活 c myc, bax和p53参与的不同的细胞信号通路有关opttg1 的致癌机制为：通过securin与p53相互作用，阻碍p53 与dna的结合并抑制其转录活性22；抑制p53的功能, 促进细胞凋亡23；刺激细胞过度表达b fgf、vegf 和il 8,促进细胞生长和血管形成24。p53在应激条件 下对基因表达的调节起到至关重要的作用。securin是p53 转录活性的负调节因子。pttgl/securin的丧失将导致p53 蛋白的半衰期的改变。另外，pttg1介导的fgf-2的上调与 瘤内的微血管密度有关。研究发现，pttg1在hcc中表达明 显增加，可作为术后生存率的

12、预测指标25。3生长因子与hcc3. 1 肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,hgf) hgf通过刺激细胞的运动性及血管生成效应来促进肿瘤的生 长，还能通过转录因子egr 1促进肝细胞癌中5 a还原 酶1的转录来调节类固醇的代谢，可能成为女性肝癌发生 高风险因素26。3. 2 转化生长因子(transfoming growth factor,tgf) tgf在调节细胞生长与分化，血管形成，细胞外基质形成， 免疫抑制及肿瘤发生中起到重要作用。肝癌细胞中tgf b 表达的异常与hcc的分化程度及hbv复制有关，但与肿瘤的 大小及数量无关27。tgf b能够上调rac依

13、赖性nadph 氧化酶nox4,通过氧化应激方式诱导肝细胞凋亡。敲除nox4 基因后，会引起tgf b诱导的凋亡受损，引起hcc凋亡抵 抗28。3. 3血小板源性生长因子(platelet derived growth factor, pdgf) tgf b能够通过上调血小板源性生长因子 a (pdgf a)及pdgf受体来诱导pdgf的分泌。pdgf在肿瘤 的形成过程中为肿瘤提供粘附及转移的性质并刺激其增殖29。4病毒相关基因与hcchbv及hcv被公认为是iicc的重要发病因素之一，其导致 肝细胞转化的机制仍然未明，至今仍未发现与hbv及hcv特 异性相关的人类基因的存在。目前认为肝细胞损

14、伤后的复制 修复导致了与肝癌发生相关的随机突变的积累。4. 1 hbv hbx基因与肝细胞癌的发生发展密切相关。hbx 是一种反式激活因子，能够通过蛋白间的相互作用间接激活 多种细胞与病毒的启动子。hbx的构象多变性也许可以解释 其功能的复杂性，即它能够与一系列信号蛋白，转录调节因 子及核酸发生作用。在具有恶性表型的hcc中常可见细胞周 期蛋白di ( cyclin d1 )的过度表达，而hbx通过 nf k b2(p52)/bcl 3复合物的介导上调cyclin d1的表达30。许多与hbx表达有关的细胞信号转导活动及其激发的病 毒复制与酪氨酸激酶pyk2和src参与的钙离子信号通路有 关。

15、hex可以激活fak及pyk2/fak激酶家族的其它成员。而 fak的激活对于hbx的功能起到非常重要的作用。fak的抑 制将阻碍hbx对src及下游信号转导的激活，以及对nf kb 和ap 1依赖性转录的激活，并阻碍hbv dna的复制。hbx 激活的fak可能成为hbv相关性肝癌的潜在辅助因子31。4. 2 hcv hcv感染导致肝癌的发病机制仍未完全明了。病 毒蛋白与宿主细胞间的相互作用可能在hcc的发生中起到重 要的作用，并且独立于肝硬化所致的肝癌。4. 2. 1 hcv core核心蛋白core能够干扰和转变细胞生 长周期的各个阶段，导致有丝分裂的异常°core能够与双链

16、rna依赖蛋白激酶pkr相互作用，而pkr参与细胞生长的许 多过程，如凋亡。pkr能够被ifn激活，并磷酸化真核翻译 起始因子 2a (eukaryotic initiation factor 2a, eif2a) 来抑制细胞蛋白的合成，从而抑制细胞生长。core诱导pkr 的thr446位磷酸化，这将改变pkr对各种底物的活性，包 括阻止细胞凋亡。细胞生长周期各个不同阶段的检查点(checkpoint)的 破坏是肿瘤形成的一个重要方面。core能通过加强p53与其 dna结合位点的亲和力或增强其转录激活的活性而并不增加 p53的表达来增强p53的功能32。虽然在细胞核中找到少 量的core,但其主要分布在细胞质内，而p53则定位于细胞 核内。因此，p53功能的加强并不能完全由以上机制来解释。虽然研究证实了 core的以上功能，但具体机制仍然未明。 事实上，信号通路的复杂性及肝细胞癌变过程的多阶段性显 示了肝癌的发生是一个基因上调与下调的序贯组合。这些基 因受到影响并不意味着它们都参与了癌变的发生。但要强调 的是，core确实能够改变细胞信号传导途径