涎腺腺样囊性癌(salivary adenoid cystic carcinoma,SACC)的神经侵袭及远处转移能力较 强,治疗棘手,预后较差。近年来,RNA干扰 (RNA interference,RNAi)技术成为抗肿瘤治疗的热 点。现对SACC的RNA干扰研究进展进行综述。 1 涎腺腺样囊性癌概况
近年来涎腺肿瘤发病逐年递增,且其中恶性 肿瘤发病亦呈递增趋势,其中SACC发病率高居第 2位,它好发于腮腺、舌下腺及小涎腺[1],各人种 发病率无明显差异[2]。目前,考虑到其侵袭性, SACC的治疗多采用手术扩大切除原发病灶,辅以 术后放疗的综合治疗方案。该方法可一定程度上 控制其局部复发,但疗效尚不理想[3]。 2 RNA干扰技术及其在涎腺腺样囊性癌治疗中的 应用
近年来,肿瘤的基因治疗尤其是RNA干扰治 疗成为研究热点。RNA干扰是指通过内源性或外 源性双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)的 介导,特异性降解相应序列的mRNA,导致靶基 因的表达沉默,产生相应的功能型缺失的现象。 RNAi 技术可快速、经济、简便地以序列特异方式 剔除目的基因的表达,在恶性肿瘤的治疗中极具 应用前景[4]。
目前RNAi研究SACC的基本思路是设计并人 工合成特定基因(包括癌基因、抗凋亡分子、黏 附迁移相关因子等)的外源性双链RNA,如小分子干扰RNA(small interference RNA,siRNA),或 小茎环状RNA(short hairpin RNA,shRNA),转染 至SACC细胞系,经PCR和(或)免疫印迹技术从 RNA水平和(或)蛋白表达水平验证其对特定基 因的沉默效率后,通过体外实验检测沉默特定基 因的表达后对SACC细胞的增殖、凋亡、侵袭及 转移能力的影响,并通过裸鼠成瘤实验检测其对 SACC细胞的体内成瘤性、肺或局部淋巴转移能力 的影响。 2.1 癌基因
腺样囊性癌的发生、发展与癌基因的激活及 抑癌基因的失活有密切关系。 2.1.1 癌基因Bcl-2
Bcl-2被认为是可抑制凋亡的 癌基因[5],且其表达与肿瘤化疗及放疗耐受密切相 关。张福军等[6]使用顺铂(CDDP)诱导筛选出耐 药人腺样囊性癌ACC-3/CDDP细胞,利用RNAi技 术沉默ACC-3/CDDP 细胞Bcl-2基因后细胞生长受 到明显的抑制,细胞凋亡改变进行性加重。 2.1.2 癌基因H-ras
原癌基因H-ras可在细胞生长 及代谢过程中将表皮生长因子和胰岛素的刺激信 号转入相应的靶细胞,从而启动肿瘤发生。利用 RNAi技术沉默SACC细胞H-ras基因后其细胞增殖 受抑制,G0/G1期比例增加;凋亡率显著升高,裸 鼠体内成瘤能力降低[7]。 2.1.3 癌基因SOX4
SOX家族是一类可与DNA 序 列特异结合的转录调控因子。SOX4是SOX家族的 一员,已被定义为一个致癌基因,与恶性肿瘤的 生长及患者预后密切相关[8]。SOX4在腺样囊性癌 中高表达,RNAi技术沉默其表达后,细胞增殖活 性下降51%,凋亡率高达85%[9]。 2.2 抗凋亡分子survivin
Survivin 是近年来发现的凋亡抑制蛋白因子 家族的一个新成员,特异性表达于某些恶性肿 瘤中,且与肿瘤耐药密切相关[10]。半胱氨酸酶 (caspase)是细胞凋亡的核心机制,survivin主要通 过抑制caspase的活性而发挥其抗凋亡作用[11]。 Survivin在腺样囊性癌细胞中高表达,汪欣等[12]利 用RNAi技术沉默人腺样囊性癌ACC-2细胞survivin 表达后,其caspase-3表达明显增加,细胞增殖受 到抑制,凋亡受到促进。向裸鼠体内注射稳定转 染了survivin基因的RNAi重组质粒后的人腺样囊性 癌ACC-2细胞后,发现survivin表达明显降低,且 移植瘤体积明显减小。说明RNAi沉默人腺样囊性 癌survivin表达后可增强caspase的活性,有效抑制 腺样囊性癌细胞的体外生长,并抑制裸鼠体内移植瘤的生长[13]。 2.3 黏附、迁移相关因子
恶性肿瘤的局部侵袭及远处转移是造成其致 死的重要原因之一,因此,不少学者将目光投向 与此密切相关的细胞因子上面,并进行了一系列 的研究。 2.3.1 钙黏素12
钙黏素12(Cadherin12,CDH12) 可调节肿瘤细胞的侵袭性,还可能通过与内皮细 胞的相互作用来促进肿瘤的转移。涎腺腺样囊性 癌SACC-M高转移细胞中CDH12表达明显高于 SACC-2低转移细胞。通过腺病毒转染CDH12 基 因至SACC细胞可明显提高其体外侵袭性和迁移 能力,提示CDH12可能在 SACC 的侵袭转移中起 着重要作用。利用RNAi技术沉默SACC-M细胞的 CDH12 基因表达后,SACC-M 细胞体外侵袭、迁 移运动能力明显降低[14]。 2.3.2 去整合素-金属蛋白酶ADAM9、ADAM10
ADAM(a disintegrin and metalloprotease)家族 是一类广泛参与各种生理功能的Ⅰ型跨膜蛋白家 族,可通过调节细胞间黏附和蛋白酶活性,降解 细胞外基质,控制细胞黏附、移动,是一类新发 现的与人类肿瘤转移密切相关的蛋白家族。在 ADAM 家族成员中,ADAM9、ADAM10 与肿 瘤发生、发展、转移的关系尤为密切。ADAM9 在腺样囊性癌淋巴结转移组织中的表达比原发灶 组织中显著增高,且在腺样囊性癌高转移细胞 SACC-LM的表达明显高于腺样囊性癌低转移细胞 SACC-83,表明ADAM9与腺样囊性癌的转移密切 相关。采用 RNAi技术沉默SACC-LM 中ADAM9 基因的表达后,发现细胞增殖能力下降,出现S期 阻滞,并且肿瘤细胞的体外侵袭能力显著下降。 通过尾静脉注射ADAM9基因沉默后的SACC-LM 细胞至裸鼠后,其肺转移能力明显受到抑制。 提示沉默ADAM9基因后可抑制SACC细胞体外 增殖能力、侵袭能力及体内肺转移特性[15]。沉默 ADAM10基因亦可出现类似的生物学效应[16]。 2.3.3 DNA结合抑制蛋白
DNA结合抑制蛋白 (inhibitor of DNA binding,Id)属于转录调节因子 家族,在细胞生长和分化方面具有广泛的调节作 用。Id-1是迄今为止发现的4个Id蛋白家族成员中 最重要的一个,与人类多种肿瘤的发生发展有密 切的关系。研究发现Id-1在腺样囊性癌组织中,尤 其是转移组织及高临床分期的病例中高表达[17]。 Id-1在涎腺腺样囊性癌高转移细胞ACC-M和低转 移细胞ACC-2中均有表达,且在ACC-M中表达高于ACC-2;RNAi技术沉默Id-1基因后,ACC-M和 ACC-2的生长和侵袭能力均受到抑制,且ACC-M 受抑制程度比ACC-2更深[18]。而注射ACC-M细胞 至裸鼠诱导成瘤后,于肿瘤组织内局部注射Id-1靶 向siRNA,其成瘤性及Ki67的表达受到明显抑制, 凋亡增加,细胞增殖及侵袭也受到明显抑制[19]。 2.3.4 细胞外基质金属蛋白酶诱导因子
细胞 外基质金属蛋白酶诱导因子(extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN) 即CD147,属 于免疫球蛋白家族,是一种可以诱导基质金属蛋 白酶(matrix metalloproteinase,MMP)表达的跨膜蛋 白,在SACC组织中表达增高,并与局部神经及血 管侵犯呈正相关[20],且其在高转移细胞中表达高 于低转移细胞系[21]。Yang等[22]通过RNAi技术沉默 其腺样囊性癌SACC-83细胞的表达后,发现癌细 胞的增殖、黏附、神经侵袭性及MMP2、MMP9的 分泌受到明显抑制,体外实验发现肿瘤生长和以 Ki-67为标志的增生指数受到明显抑制。利用裸鼠 神经侵袭模型,发现CD147沉默后癌细胞对坐骨 神经侵袭性丧失。以上研究表明,抑制EMMPRIN 表达可介导抑制SACC细胞的MMP2、MMP9的分 泌,并抑制神经侵袭,可望成为抑制其神经侵袭 性的新靶点。 2.3.5 细胞黏附分子CD146
CD146是一种新发现 的Ca2+非依赖性细胞黏附分子,属于免疫球蛋白超 家族成员,特异性表达于肿瘤新生血管并参与肿瘤 血管生成,在血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)受体磷酸化过程中发挥必要 作用,作为细胞表面受体促进血管生成[23]。利用 RNAi技术沉默腺样囊性癌高转移细胞ACC-M的 CD146表达后,可阻断其从G0/G1到S期的转化,且 其细胞增殖、嗜神经侵袭性明显受到抑制[24]。 2.4 调控细胞周期及核酸、细胞外基质合成相关 因子 2.4.1 细胞周期调控因子Skp2
细胞周期异常在 肿瘤的发生中起重要作用,尤其是调控G1期进程的 调节因子更经常成为致癌因素作用的对象。通过G1 晚期限制点的细胞将不受胞外信号的控制,进入增 殖过程。p27在细胞从G1到S期的转化调节中起重 要作用。腺样囊性癌发展过程中,其p27基因因降 解高而呈低表达,其表达越低则预后越差。Skp2 (S-phase kinase-associated protein 2)是介导 p27 降解的关键蛋白,磷酸化的 p27 是能被 Skp2 识别 的靶分子,Skp2在多种癌组织中呈高表达。利用 RNAi技术沉默SACC细胞Skp2基因表达后,其p27基因表达明显升高,细胞生长受到明显的抑制[25]。 2.4.2 DNA合成调控因子胸苷酸合成酶
胸苷酸 合成酶(Thymidylate synthase,TS)是一种叶酸依 赖酶,在DNA合成中发挥重要作用,也是5-氟尿 嘧啶等化疗药物的重要作用靶点。Shirasaki等[26]发 现ACC3细胞中TS表达明显升高,构建TS基因的 靶向siRNA片段,并转染至ACC3中,发现转染后 可明显抑制其细胞增殖,S期的细胞明显增多,免 疫印迹法发现其p53、p21和活化caspase-3明显增 加,并通过裸鼠模型进一步证实了其抑制成瘤及 促进细胞凋亡的作用。 2.4.3 蛋白聚酶合成因子木糖基转移酶
木糖基 转移酶(xylosyltransferase-I,XTLY-I)是蛋白聚 酶生物合成的限制因素,Shi等[27]通过构建其靶向 shRNA,沉默腺样囊性癌高转移细胞株SACC-M的 XTLY-I基因的表达后,可明显抑制其产生及分泌 蛋白聚酶的能力,且抑制率随时间的延长进行性 上升,并可抑制其黏附、侵袭以及迁移。 3 总结及展望
RNA干扰治疗为SACC提供了一种潜在的有效 的治疗方法。近年来学者们从腺样囊性癌的不同 影响因素相关基因设计siRNA并进行了一系列研 究,并取得了一定进展。
肿瘤是多基因疾病,单基因治疗局限性较 大,多基因联合治疗具有更大的合理性与优越 性,提示我们需积极探索新的更多的基因靶点。 腺样囊性癌具有高神经侵袭性,神经生长因子 (nerve growth factor,NGF)及VEGF的高表达与其 复发及预后密切相关[28],提示利用RNAi技术沉默 这两种生长因子的表达可望成为腺样囊性癌的治 疗新靶点。
目前,腺样囊性癌的RNAi治疗尚处于理论研 究阶段,其临床应用仍需进一步探索。
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