临床医学论文-胸苷磷酸化酶在结直肠癌中研究现状及进展.doc

1、 临床论文-胸苷磷酸化酶在大肠癌中的研究现状及进展【关键词】胸苷磷酸化酶(TP)在大肠癌中的表达和活性增加往往预示着预后不良，但同时TP的表达与肿瘤细胞对氟尿嘧啶类药物的敏感性密切相关，氟尿嘧啶类药物是大肠癌化疗中最常用的药物，因此TP相关临床药物的研究引起了人们的关注。 本文综述了茶多酚近年来的研究进展及其临床应用前景。 1 TP概述血小板衍生内皮细胞生长因子(PDE CGF)于1985年被发现，它能刺激猪主动脉内皮细胞的DNA合成和增殖。 PDECGF是一种45KDa的二聚体，具有趋化内皮细胞和诱导血管生成的作用。其基因位于22号染色体的q13。 与其他血管生长因子(aFGF、bFGF和V

2、EGF)不同，PDECGF不能与肝素结合。 1992年发现PDECGF有40%的氨基酸序列与大肠杆菌的TP序列一致，随后证实PDECGF具有TP酶活性。现在人们已经把PDECGF和TP当成了同一个因子。 大量文献表明，TP在许多实体肿瘤(如乳腺癌、膀胱癌、胃癌、结直肠癌、肺癌等)中高表达。)和一些正常组织(尤其是肺、肝、脾、淋巴结和外周淋巴细胞)。 姜丽娜等对胃癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌和肺癌进行TP酶检测，发现阳性率分别为64.6%、67.9%、80.9%、82.1%和63.8%1 一般癌细胞增殖旺盛，核酸合成活跃，TP酶活性高。因此，肿瘤组织中TP酶的表达和活性增加往往预示着预后不良，这

3、可能与其诱导血管生成和抗凋亡的作用有关。 已经从不同方面研究了肿瘤组织中TP的表达。 研究表明，许多肿瘤中TP的表达，无论是蛋白水平还是mRNA水平，都高于正常组织，是正常组织的310倍。 这种高表达与肿瘤的类型和其他核苷代谢酶(如胸苷酸合成酶TS、二氢嘧啶脱氢酶DPD等)密切相关。) 近年来研究发现，许多细胞因子和临床放化疗都会影响TP的表达，而TP的表达与肿瘤细胞对氟尿嘧啶药物的敏感性密切相关。因此，相关临床药物的研究引起了人们的关注，包括TP靶向药物、诱导药物、TP抑制剂等。 肿瘤组织中基质细胞产生TP 2.1 TP及其机制的基础研究肿瘤组织中TP的高表达并不是说只有肿瘤细胞表达TP，而

4、是肿瘤细胞和间质细胞都可以表达TP。 Kobayashi等人提出，TP由巨噬细胞产生，并且通过免疫电镜也在肿瘤细胞和中性粒细胞中表达2 张继民等研究表明，大多数TP阳性细胞是间质细胞，尤其是巨噬细胞，TP阳性细胞与巨噬细胞的数量有关3 Nozawa等人也证明了间质中的巨噬细胞和成纤维细胞是肿瘤组织中TP的主要产生者，他们还发现肿瘤边缘的TP含量高于肿瘤中心和正常组织，而肿瘤边缘黏膜下层的TP表达最高，其次是肌肉，浆膜最低4 研究发现许多细胞因子可以影响TP的表达，如TNF、IL1、IL8、IFN、VEGF等，这些细胞因子可以上调TP的表达。血管生成素1则相反5 缺氧和低血糖可上调肿瘤组织中TP

5、的表达，提示微循环应激的作用。 朱等发现TNF能增加结肠癌细胞中TP的表达，这种作用主要是通过其型受体(TNF)而不是型受体实现的。TP活性的增加与TPmRNA的表达水平有关，但与mRNA的稳定性无关6 TP的转录调控机制尚不清楚。 Usuki等人发现，除了1.8kb的TPmRNA，人表皮样细胞系A431也分别表达3.0kb和3.2kb的TPmRNA，其5端具有与1.8kb相同的开放阅读框区域，并且在转录启动子位置具有转录因子SP1的结合位点7 朱等通过分析TP启动子的缺失证实了调节TNF诱导和基础表达TP的区域有两个，分别含有转录因子的三个结合位点和一个结合位点。这些含有SP1的调控区发生点

6、突变，TNF诱导的TP表达会降低。另一个区域包含三个SP1结合位点，其只能调节基本表达6 这些结果表明SP1在调节TP表达中起重要作用。 Fukushima等还发现，IFNs对TP的调节具有肿瘤细胞依赖性，在TP活性低的肿瘤细胞系中可使TP蛋白的活性增加24倍，而在TP活性高的肿瘤细胞系中并不显著增加，但所有肿瘤细胞系的mRNA均增加24倍，提示除了TP诱导剂增加TPmRNA外，还应存在其他调节机制来限制TP活性8 2.2 The的功能2 . 2 . 1 TP促进血管生成的作用肿瘤血管生成与血管活性诱导剂/抑制剂之间的平衡有关9。TP已被证明具有内皮细胞的趋化活性，并在肿瘤血管生成和浸润中起重

7、要作用。 研究表明，TP的高表达与肿瘤组织中的微血管密度有关，它与肿瘤组织中的其他血管生成因子(如VEGF)共表达。 Jones等人表明，转导了高表达TP的TP基因的裸鼠肿瘤细胞比野生型肿瘤细胞生长更快，并在肿瘤中形成更丰富的血管10 Ishikawa等人发现表达TP的裸鼠成纤维细胞会增加肿瘤的血管供应11 2 . 2 . 2 TP的抗凋亡作用TP可抑制生理应激、免疫监测和抗肿瘤治疗引起的细胞凋亡。 Kitazono等在1998年发现TP可以抑制缺氧诱导的细胞凋亡，其中2-脱氧核糖起作用，而其异构体2-脱氧核糖可以抑制这种作用12。这一现象提示TP与caspase 3的激活、线粒体细胞色素C的

8、释放、BCL2和BCLXL的下调、HIF1的上调以及线粒体跨膜蛋白的丢失有关。 Ikeda等发现TP还能抑制顺铂诱导的细胞凋亡，这种凋亡也存在于突变引起的TP灭活的肿瘤细胞中，提示TP对细胞凋亡的抑制作用可能与TP活性无关13 Jeung的研究表明，TP可以抑制微管合成障碍引起的细胞凋亡，这种作用与TP活性无关14 Mori等人发现TP也通过影响FAS基因抑制细胞凋亡15 虽然这些调控机制的细节尚未阐明，但TP与许多凋亡信号的逃逸(如机体应激、免疫监视、抗肿瘤治疗等)密切相关。)被肿瘤细胞。 TP的临床应用3.1 TP与大肠癌预后大多数文献报道TP的高表达与大肠癌患者预后不良有关。 Tokun

9、aga等研究表明，TP表达与组织学分化、淋巴结转移、淋巴浸润、血管浸润和肿瘤分级有关。 然而，肿瘤组织中TP阴性患者的生存率高于TP阳性患者16 Nozawa，Yasuno等人的进一步研究表明，TP在肿瘤细胞和基质细胞中具有不同的功能。肿瘤细胞产生的TP患者预后较差，而间质中基质细胞产生的TP主要参与局部免疫反应，预后较好17，18 许多研究也表明TP表达与肿瘤转移和疗效密切相关。 Inokuchi等人使用RTPCR检测结直肠癌原发灶和相应肝转移灶中TP的mRNA水平，发现肝转移灶和原发灶中TP的mRNA水平存在显著差异19 Haraguchi等研究了大肠癌转移与TP的关系，发现肿瘤组织中TP

10、含量与转移无关，而转移患者外周静脉血清中TP含量明显升高20 Nishina对肿瘤组织中TP和DPD蛋白含量的测定表明，化疗敏感患者的TP/DPD比值明显高于无反应组，TP/DPD比值高的患者化疗敏感性明显更高，生存期也更长20 3.2 TP相关药物TP可以将氟尿嘧啶前药转化为5Fu，因为肿瘤组织中TP的表达高于正常组织。临床上，5Fu的前药(如卡培他滨)进入患者体内后更容易在肿瘤组织中转化为5Fu，这种治疗具有一定的靶向性。 研究表明，卡培他滨对乳腺癌、结直肠癌和胃癌的总有效率分别为36%、26%和34%21 在回顾性研究中，还发现高表达的TP与卡培他滨的临床疗效呈正相关。 但目前的研究成果

11、仅限于回顾性研究，前瞻性研究才是未来该领域的热点。 很多化疗药物如紫杉醇、环磷酰胺、奥沙利铂等也能增加大肠癌细胞中TP的表达，在TP上调前可以看到TNF等细胞因子的表达增加，提示TP的上调是间接的。 这样，这些药物与氟尿嘧啶类药物同时应用，可以提高患者化疗的效果。 卡西迪发现卡培他滨和奥沙利铂联合用药在提高患者化疗敏感性方面具有协同作用，并且还可以提高患者的无进展生存期和生存率22 此外，TP抑制剂的研究仍在进行中，但仍局限于实验，没有成熟的药物可用。 经典的TP抑制剂是6氨基5嗅尿嘧啶，其他物质都以它为基础。 7脱氧黄嘌呤是第一个纯化的嘌呤衍生物，可以抑制大肠杆菌中的TP活性23 TP在肿瘤

12、组织的血管活性和抗凋亡中起重要作用，因此其表达与临床预后不良密切相关。 由于它还可以转化氟尿嘧啶药物前体，因此在临床肿瘤治疗中也非常重要，对TP诱导药物和TP抑制剂的研究仍在深入。 今后要解决的问题是建立TP床制剂测定和相关药物应用的标准；研究TP的前瞻性表达与药物敏感性和预后的关系；患者临床综合治疗的个体化。 1姜丽娜，于世英，熊，等.胸苷酸磷酸化酶在肿瘤组织中表达的研究J.中国肿瘤学杂志，2004，6: 297299。2小林m，冈本k，秋森t，等.胸苷磷酸在进展期胃癌和胃癌中的定位J.分子历史杂志，2004年，35: 6974。3张继民，刘明基，井贤星，等.单核巨噬细胞表达的胸苷磷酸化酶增

13、强脱氧尿苷的抗结肠癌细胞活性J.中国医学杂志，2004，84: 718724。等.血小板源性内皮细胞生长因子在人结直肠癌黏膜下层的特异性增强表达J.中国肿瘤大学学报.结肠直肠疾病，2004年，47:20932100。5Currie MJ，Gunningham SP，Han C，等.血管生成素1与人乳腺癌胸苷磷酸化酶表达呈负相关，表明其在血管重塑中的作用J.临床癌症研究，2001，7；918927.6朱GH，兰兹米，施瓦兹埃尔。Sp1转录因子有助于肿瘤坏死因子诱导的人结肠癌细胞中血管生成因子胸苷磷酸化酶的表达J。癌基因，2002，21:84778485。7Usuki K，Gonez LJ，Wer

14、nstedt C，等. A431细胞中编码血小板衍生内皮细胞生长因子/胸苷磷酸化酶的3.0 kb和3.2 kb转录物的结构特性J.生物化学生物物理学报，1994，1222:411414。8Fukushima M，Okabe H，Takechi T，等.干扰素和紫杉烷对胸苷磷酸化酶的诱导仅发生在具有低胸苷磷酸化酶活性的人类癌细胞中J.癌症列特，2002年10月；17: 103110.9轻舞，孙启龙，丁银禄，等. TNP470对胃癌细胞株SGL7901体外血管生成拟态的抑制作用J.中国现代普通外科进展，2005，8 (4): 222223。10 Jones A，Fujiyama C .等.胸苷磷酸

15、化酶在体外人膀胱癌侵袭模型中的作用J.泌尿外科杂志，2002，167:14821486。11Ishikawa F，Miyazono K，Hellman U，等.血管生成活性的鉴定及血小板源性内皮细胞生长因子的克隆和表达J.自然，1989，338；556562.12Kitzono M，Takebayashi Y，Ishitsuka K，等.血管生成因子胸苷磷酸化酶预防低氧诱导的细胞凋亡J.生物化学生物物理学研究通讯，1998，253:797803。13Ikeda R，Furukawa T，Mitsuo R，等.胸苷磷酸化酶抑制顺铂诱导的细胞凋亡J.生物化学生物物理学研究通讯，2003，301:3

16、58363。14郑永春，车晓峰，原口明，等.胸苷磷酸化酶抑制微管干扰剂诱导的细胞凋亡J.中国肿瘤大学学报.生物化学药理学，2005，70:1321。15Mori S，乔雄S，Ikeda R，等.胸苷磷酸化酶抑制Fas诱导的凋亡信号转导不依赖于其酶活性J.生物化学生物物理研究通讯，2002，295:300305。16Tokunaga Y，Hosogi H，Hoppou T，等.胸苷磷酸化酶/血小板衍生内皮细胞生长因子在晚期结直肠癌术后的预后价值:用一种新的单克隆抗体进行评估J.外科，2002，131:541547。17Nozawa T，Enomoto T，Koshida Y，等.血小板衍生内皮细

17、胞生长因子在人结直肠癌粘膜下层的特异性增强表达J.结肠直肠疾病，2004年，47:20932100。18Yasuno M，Mori T，Koike M，等.肿瘤间质中胸苷磷酸化酶表达作为晚期结直肠癌患者预后因素的重要性J.Oncol R ep，2005年，13:405412。19Inokuchi M，Uetake H，Shirota Y，等. 5-氟尿嘧啶代谢酶在原发性结直肠癌和相应肝转移中的基因表达J.癌症化学药理学，2004，53:391396。20Haraguchi M，Komuta K，明石A，等.结肠直肠癌血行转移的发生和血清胸苷磷酸化酶水平J.肿瘤学代表，2003，10:12071212。21Nishina T，Hyodo I，Miyaike J，等.转移性胃癌患者肿瘤组织中胸苷磷酸化酶与二氢嘧啶脱氢酶的比率可预测对5脱氧5氟尿苷的临床反应J.欧洲癌症杂志，2004，40:15661571。22卡西迪J，塔本内罗J，Twelves C，等. XELOX(卡培他滨加奥沙利铂):转移性结直肠癌患者的积极一线治疗J.临床肿瘤学杂志，2004，22:20842091。23Balzarini J，Camboa AE，Esnouf R，等. 7胸苷磷酸化酶的新型原型抑制剂去氮黄嘌呤J.FEBS列特，1998，30；438:9195.