Runx3基因与CD4+CD25+Treg细胞在癌症中作用机制及喉癌相关的研究进展

Runx3基因与CD4+CD25+Treg细胞在癌症中作用机制及喉癌相关的研究进展

龙依琳王世飞

(贵州省遵义医学院563000)

【摘要】肿瘤发病机制中的分子水平及免疫研究是近年来肿瘤相关机制研究的热门,其中多数研究都与Runx3基因及Treg细胞在肿瘤微环境中的作用有关。Runx3基因表达产物是TGF-β下游转录因子,Runx3表达缺乏能够直接影响TGF-β对肿瘤抑制作用。Runx3及其表达产物在多种不同类型肿瘤中均表现出对肿瘤细胞的抑制作用,CD4+CD25+Treg细胞(Treg细胞)具有抑制免疫抗肿瘤效应的作用,同时对于喉癌也具有一定的诊断意义。应用Treg细胞与Runx3基因表达相关检测,对于喉癌的临床治疗,尤其是手术切缘的选择具有更佳的参考价值,同时对肿瘤的发展及预后有更灵敏的观察及评价指标。

【关键词】Runx3、CD4+CD25+Treg细胞、肿瘤、喉癌

【中图分类号】R2【文献标号】A【文章编号】2095-7165(2015)12-0172-02

肿瘤的分子生物学研究是目前较为前沿并且热门的肿瘤学研究方向,其中诸如Rb基因、p53基因等抑癌基因的相关研究虽最初始于视网膜母细胞瘤等单一肿瘤,但是通过分子生物学检测后在多种肿瘤组织中均发现有特征的变化,故而发现了抑癌基因进一步的作用机制。RUNX家族基因最初于体内检测到的一类具有Runt域转录因子的基因,具有调控与机体生长发育,细胞分化有关的多种因子表达的作用,其中RUNX3基因转录蛋白参与了TGF-β通路信号传导,因此具有抑制组织细胞过度增殖的作用,而RUNX3基因表达缺失则会引起TGF-β信号通路中断,这一改变可能与多种癌症的发生有关。CD4+CD25+Treg细胞亦受TGF-β通路影响。作为自然调节性T细胞,Treg细胞在体内具有免疫监视作用,在机体抗肿瘤细胞免疫中扮演了重要的角色,因此,当机体产生抗肿瘤免疫效应下降时,Treg细胞占调节T细胞的比例相应下调,这一改变在多种癌症组织具有很好的特异性。

1RUNX3基因

1.1RUNX3基因及甲基化表达

作为RUNX家族中一个古老的基因,人类Runt相关转录因子3(humanrunt-relationedtranscriptionfactor3,Runx3),是Runt域转录因子家族中新近发现并且受到广泛关注的抑癌基因,它定位于人染色体1号短臂1p36.1,共有六个外显子,1290bp的开放阅读框。其外显子2、6附近的起源存在一高度原始的CpG岛(启动子区域),早期研究证实Runx3是一种具有强烈抗肿瘤活性的基因,其缺失及异常表达(主要以启动子甲基化为主)在多种癌症中广泛存在,并于肿瘤的发生、发展及预后密切相关[1]。近年来很多学者研究证实肿瘤组织的恶变程度与Runx3基因的甲基化呈正相关,与蛋白表达呈负相关。因此,作为神经源性调节因子,RUNX3基因在众多生理发育过程中起着重要调控作用,并与神经发育及某些神经系统异常,血细胞的发生,以及胃上皮增殖、胃癌甚至甲状腺癌等发生有关。

1.2RUNX3基因与癌肿

有关研究证实,Runx3基因是位于TGF-β下游的一个转录因子,在TGF-β的传导通路中扮演一个重要角色。TGF-β传导通路主要作用于诱导细胞生长抑制,并提高细胞凋亡反映能力,当基因表达受到抑制时,将会阻断TGF-β的传导通路,其结果直接导致了细胞生长抑制及凋亡反应能力降低,而这一异常则与肿瘤的发生有着密切的关系。在结直肠癌中,存在过量的活性氧时可以激活肿瘤细胞Runx3的转录和翻译,从而减弱其对肿瘤的抑制作用[2],此外,RunX3的表达异常还报道与膀胱肿瘤、肝脏肿瘤以及卵巢肿瘤等肿瘤相关,其作用是广泛而普遍的。Bai,J等研究显示Runx3基因通过基质金属蛋白酶-2(MMP-2)途径控制乳癌细胞的侵袭及转移[3]。这说明尽管TGF-β通路是Runx3基因作用的主要途径,但其可能并不是Runx3基因作用的唯一途径。Runx3甲基化及蛋白表达下调与胃癌的临床分期、病理分型、淋巴转移情况都存在关系,说明启动子甲基化可能是其表达下降的分子机制[4]。RUNX3甲基化同非小细胞肺癌的组织类型有关,但在不同性别、吸烟史、肿瘤TNM分期及肿瘤分化水平的病人中未观察到明显差异[5]。可见RUNX3基因甲基化造成的表达下降对不同癌症组织发生发展中产生的影响并不相同,但均起到了关键的作用。

1.3RUNX3基因与喉癌

目前很多学者都在分子生物领域里寻找到抑癌基因及其相关基因在喉癌发生发展过程中的异常表达。许莹等通过一系列实验证实,提出RUNX3为miR-106b的靶基因,其在喉癌细胞株中高表达,而抑制其表达可以部分逆转喉癌细胞体内外生长和体外侵袭能力;RUNX3基因在喉癌中的低表达与是否发生甲基化无关,而TGF-β因子信号紊乱与喉癌发生、发展有关[6]。而汤靓等研究指出相较癌肿周围组织,在喉癌组织中可检测到Runx3基因表达及mRNA明显下调,大多数喉癌组织样本中均可检测到Runx3基因启动子的甲基化(38例/40例)[7]。同时还发现喉癌标本中Runx3mRNA的表达下调与其病理临床特征及淋巴结转移密切相关。综上,Runx3基因的检测能够一定程度上反映喉组织癌变的存在,在喉癌的诊断上具有一定的意义。

2CD4+CD25+Treg细胞

2.1Treg细胞免疫与RUNX3基因基于上述文献的研究成果,我们可以认为,Runx3基因表达抑制是肿瘤发生的基因层面因素之一,当Runx3基因表达受抑制,其转录产物的Runx3蛋白的表达缺失,导致了TGF-β信号通路中断,肿瘤细胞TGF-β通路对肿瘤细胞产的生长抑制作用和凋亡效应下降。同时TGF-β通路也参与了机体的免疫反应,而肿瘤的发生、发展是与机体的免疫状态关系及T细胞在介导细胞免疫抗肿瘤效应密不可分的。CD4+CD25+Treg细胞除表达CD4分子及CD25分子外,还具有特征性表达Foxp3分子,在调控Treg细胞的发育中起重要的作用,因此CD4+CD25+Treg细胞对于调节性T细胞的发育及功能是十分必要的,与肿瘤免疫关系十分密切。王维维等研究显示CD4+CD25+Treg细胞在肿瘤浸润淋巴细胞中所占百分比明显高于外周血百分比,Treg细胞与TH17细胞比值在肝癌不同TNM分期中不同,且具有正相关,同时还证明肿瘤细胞能通过细胞接触及细胞因子促进Treg细胞分化增殖[8]。因此,出现Treg细胞分化增殖频繁,比例增高的肿瘤组织,其活动程度亦随之增高,这对于判断肿瘤分期分级及恶性程度具有帮助。

2.2Treg细胞与喉癌

Sakaguchi等于1995年首次提出CD4+CD25+Treg细胞能抑制机体的抗肿瘤免疫效应[9]。同时,也有报道指出,虽然在喉癌患者外周血中能够检测到CD4+CD25+Treg细胞的增加,但其在腺癌与鳞状细胞癌组之间不具有明显的差异[10]。有研究比较了活化的Treg细胞、未活化的Treg细胞及CD4+CD45+Foxp3+T细胞在喉鳞癌患者和健康人外周血及喉癌组织中的比例,其中活化Treg细胞及CD4+CD45+Foxp3+T细胞在喉鳞癌患者血即喉癌组织中增加,且与淋巴转移及分期呈正相关,同时未活化Treg细胞比例降低。结果表明,活化的调节性T细胞是一种具有抑制性T细胞之一,而喉癌患者无论是在外周循环和肿瘤微环境中,免疫系统异常存在特征性的多种功能活性的调节性T细胞增加。

3展望:分子切缘概念的提出

目前,手术切除仍然是肝癌、肺癌、直肠癌等多种癌症的主要治疗手段,术中切除癌症组织通常是依据术中观察的癌症组织浸润范围以及临床经验进行清除,而癌症组织是否切除的彻底与预后及术后复发有着密切的关联。传统的冷冻标本病理检查法虽然在一定程度上提高了术中切除准确性,但是病理检测为阴性却产生局部复发的病例在临床上并不少见。Brandwein等在国际上首先提出了了“肿瘤分子切缘(molecularmargin)”这一概念,认为分子切缘在肿瘤的诊断上具有比传统病理更高的灵敏性和精确性[11]。

在喉癌中,国内外亦有关于这方面的相关报道,伊海金通过对多种细胞因子进行分析,认为喉癌多种细胞因子的阳性表达即分子切缘阳性对于病理诊断阴性的标本复发具有一定的预测意义[12]。而肿瘤的免疫中的Treg细胞的比例也与肿瘤的恶性程度成正相关,且在体外仍具有免疫抑制作用。通过在体外肿瘤生长模型中建立不同CD8+Treg细胞比例的局部免疫体系,发现在不同的Treg细胞比例的免疫环境下肿瘤细胞增殖的情况存在显著差别[13]。

综合上述文献的成果,我们如果在临床纳入Runx3基因检测作为判断其恶性程度的参考依据,术中采用对切除标本切缘处组织的Runx3基因表达检测结果作为切除是否彻底的参考之一,而通过术后局部组织中Treg细胞的检测,间接判断切除后的组织是否有局部复发的可能,如果存在较高的复发可能就应当密切观察并尽早的予以放疗、化疗或者早期的干预手段,进一步降低局部复发的可能性。这样一来,肿瘤的发展及预后能够有更灵敏的观察及评价指标,患者提高术后的生活质量作出重要的贡献。

参考文献

[1]HuangB,Quz,OngCW,eta1.RUNX3actsasatumorsuppressorinbreastcancerbytargetingestrogenreceptord[J].Oncogene,2012,31(4):527—534.

[2]KangKA,ZhangR,KimGY,ela1.Epigeneticchangesinducedbyoxidativestressincolorectalcancercells:methylationoftumorsuppressorRUNX3[J].TumourBiol,2012,33(2):403—412.

[3]JB,HMY,FFC,etal.RUNX3isaprognosticmarkerandpotentialtherapeutictargetinhumanbreastcancer[J].JournalofCancerResearch&ClinicalOncology,2013,139(11):1813-1823.

[4]赵枫,孙一奎,王峰,王小军,张海强,璞玉琴.胃癌RUNX3基因甲基化及其蛋白表达临床意义的研究[J].中国卫生检验杂志.2013.01:21-24

[5]许莹.miR-106b在喉癌中对RUNX3表达的调控及其机制研究[D].山西医科大学,2013.

[6]汤靓,白伟良,季文樾,等.甲状腺乳头状瘤中RUNX3基因启动子甲基化及其蛋白表达的研究[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2010,24(9):834-837.

[7]JDF,MAG,AY.R.Foxp3programsthedevelopmentandfunctionofCD4+CD25+regulatoryTcells.[J].NatureImmunology,2003,4(4):330-336.

[8]王维维.Th17细胞和Treg细胞在原发性肝癌中的表达及与肿瘤进展的关系[D].第二军医大学,2010

[9]Sakaguchi,S.Sakaguchi,N.Asano,M.Itoh,M.Toda,M.Immunologicself-tolerancemaintainedbyactivatedTcellsexpressingIL-2receptoralpha-chains(CD25).Breakdownofasinglemechanismofself-tolerancecausesvariousautoimmunediseases[J].Immunol.1995.186(7):3808-21

[10]PV,GDF,PPC,etal.HowdoesthehumanRUNX3geneinduceapoptosisingastriccancer?Latestdata,reflectionsandreactions.[J].CancerBiology&Therapy,2006,5(4):371-374.

[11]BrandweinM,ZhangDY.Molecularmargins:abettermeasure?[J].ArchOtolaryngolHeadNeckSurg,1998,124(8):841-842.

[12]伊海金,张宝泉,刘丕楠,等.喉癌肿瘤标志物和喉癌分子切缘及临床因素与喉癌复发的相关性研究[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志,2008,22(12):529-531.

[13]Wang,Q.n.J.KlinkeD,etal.CD8(+)Tcellresponsetoadenovirusvaccinationandsubsequentsuppressionoftumorgrowth:modeling,simulationandanalysis[J].BMCSystBiol,2015,9(1):27.

标签:;  ;  ;  

Runx3基因与CD4+CD25+Treg细胞在癌症中作用机制及喉癌相关的研究进展
下载Doc文档

猜你喜欢