结直肠癌肿瘤标记物研究现状（发表于结直肠肛门外科2007 年...

在世界范围内，结直肠癌是位居第四的恶性肿瘤。2002年全球结直肠癌共发生约100万例，死亡53万例。在美国，结肠癌在与癌症相关的死亡中是第二大致死疾病[1]。我国结直肠癌发病率有上升趋势,据2000年调查结果显示,在我国北京和上海等大城市结直肠癌的发病率已上升至第2位或第3位。目前结肠镜对结直肠癌检查的灵敏度和特异性最高，但由于费用较高、痛苦较大和操作要求高等原因降低了病人愿意做该项检查的程度，致使很多病人拖到晚期。肿瘤标志物具有微创，检测方便，费用低，便于普查等优点，可应用于结直肠癌筛查、诊断、判断预后、治疗监测等，但目前还没找到理想的肿瘤标志物，当前肿瘤标志物是生命科学领域研究的热点之一。本文就结直肠癌肿瘤标记物研究进展做一综述。北京医院普外科杨华

1 蛋白类复合物

1.1 癌胚抗原 （carcinoembryonic antigenCEA）CEA是一种分子量为200ku的大分子糖蛋白，血清CEA 水平升高与结直肠癌

分期有一定关系，以CEA>5 ng/mL 为标准， Dukes’A、B、C、D分别占3%、25% 、45% 、65% [3]。瑞典一项70 000人的研究显示，CEA 高于5.6 ng/ml，强烈提示患有结直肠癌（OR 7.9，95%的可信区间）。血样中CEA 升高的受试者，有30%两年内诊断结直肠癌，但是大多数（66%）两年内诊断结直肠癌的受试者，CEA却在正常范围内。尽管该项试验CEA的特异性高达99%，但敏感性非常低，所以CEA不适合做大规模的筛查指标[2，3]。另外韩国一项项对2230例结直肠癌患者的研究显示术前CEA水平是一个重要的独立预后变量[4]，术前CEA水平升高则五年生存率下降[3]。一般CEA在术后4–6周逐渐下降到正常水平，结直肠癌术后CEA水平没有下降，提示手不彻底，如再次升高，提示肿瘤复发或转移，大约75%复发结直肠癌患者CEA水平会升高[3]。所以CEA可以作为结直肠癌术后的监测指标。最近一项研究报道静脉血中CEA mRNA阳性，预测肝转移和局部复发的准确性超过了80%，但敏感性分别只有30% 和 9%；此外，肠系膜静脉血CEA水平是肝转移的一个敏感的标志物，敏感性能达到95%，而且，还是预测患者5年生存率的特异性指标，特异性达84%[5]。最新的NCCN结直肠癌指南也建议对于T2期或者更大病灶的患者，2年内每3个月行CEA检查，随后每6个月一次，3-5年[6]。总之CEA是目前结直肠癌最常应用和最有价值的肿瘤标志物。

1.2 凋亡抑制蛋白(survivin)

Survivin是新近发现的凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein,IAP）家族的一员。在大部分正常分化组织中检测不到而在发育中的胚胎组织和快速分裂细胞中高表达［7］。凋亡，也称程序化细胞死亡，是细胞进化过程中高度保守、受机体严密调控、在特定时空中发生的细胞“自杀”现象。细胞凋亡对于多细胞生物体的发育和稳态的维持是至关重要的，尤其是在胚胎发育造型、细胞数量的精细调控和具潜在危险性细胞的清除方面发挥重要的作用，细胞凋亡过度或者减弱是许多疾病发病的病理生理学基础。凋亡缺陷导致会促发肿瘤的证据引人注目，在结直肠癌的发生过程中细胞增殖和凋亡的失衡可能是重要的潜在原因，众多证据表明许多分子如p53和bcl-2在结直肠癌发生过程中参与凋亡的调节。高度保守的抗凋亡基因家族编码的凋亡抑制蛋白(IAPs)广泛的表达于各种恶性肿瘤，在控制凋亡中发挥重要作用。Survivin分子作为凋亡抑制蛋白(IAPs)家族中的一员，是一种新的抗凋亡基因，广泛的表达于结直肠癌和其他几种恶性肿瘤。[8-12] 研究显示survivin mRNA 在结直肠癌标本中的表达明显高于邻近正常组织(67.3% vs 25%, P<0.01)，而且，survivin mRNA的表达与survivin 蛋白的表达有很好的相关性[13]。研究发现，survivin过度表达不但抑制细胞死亡，而且提示存在大量的增殖细胞，通过抑制凋亡和促进增殖，survivin在结直肠癌的发生过程中起重要作用[14]。对survivin的开发可能为肿瘤的诊断提供重要信息，以及为肿瘤的治疗提供新的选择。需要进一步研究确定survivin在结直肠癌的发生发展过程中的潜在作用和机制。

1.3 细胞角蛋白(Cytokeratin, CK)

CK 主要存于上皮细胞胞浆中,是构成细胞骨架的一类中间丝状物,有多种类型,其中以细胞角蛋白19 (CK19)片段( cytokeratin 19 fragments)CYFRA21 - 1在恶性肿瘤诊断中最为重要，细胞癌变时CK19释放增加,这与CK19的DNA基因组改变有关, CK19经蛋白酶降解或细胞凋亡后其碎片释放入血[ 15、16]。研究表明，在诊断结直肠癌腺癌方面，细胞角蛋白比CEA更敏感。对于有播散的结直肠癌，敏感性会升高。但对于结直肠癌根治后的患者，细胞角蛋白不能判断其预后。[16]

2 糖链抗原

CA 19-9是从结肠癌细胞株中分离出来一种低聚糖类相关抗原，Nakagoe等研究认为术前CA19-9升高是淋巴结阴性结直肠癌患者术后复发的一个独立标志物[17]。最近一项研究发现术前CEA 和CA19-9同时升高是独立的预后指标。该研究还发现，术前CEA 或 CA19-9升高都与使患者预后不佳[18]。目前还没有足够的证据支持CA19-9用于结直肠癌的筛检、诊断、分期、监测。但对于胰腺癌的判断CA 19-9 的敏感性和特异性分别能达到71% 和83%，联合年龄和黄疸因素，敏感性和特异性可进一步提高[19]。CA 242是一种唾液酸化黏糖蛋白，对于结直肠癌，与术后单用CEA监测相比，监测 CA 242能获得更多的临床信息，瑞典一项基于70000人的研究显示，以CA 242 24.5 u/ml为限，对结直肠癌的检出价值不大，与对照组相比无明显区别[2]。

3 酶

3.1 激肽释放酶10(kallikrein10，KLK10)

KLK10是近年来发现的激肽释放酶家族的成员之一,编码一种分泌性丝氨酸蛋白酶,即hk10.有关研究现，klk10基因在乳腺癌、前列腺癌及睾丸癌组织中表达下调或完全缺失,而在卵巢癌组织中呈异常高表达,并受类固醇激素的调控,是与内分泌有关的肿瘤新型标记物[21-23]，有研究发现,类固醇激素,特别是雌激素受体（ER）-β(ER-β)的信号通路与结直肠癌的发生、发展有关,因此推测,结直肠癌也是与内分泌相关的肿瘤[23、24]。最近一项研究显示结直肠癌组织中Klk10显著高于相应正常结直肠组织,表达水平与淋巴结转移及临床分期显著相关,且其蛋白水平表达也有相同趋势。因此认为,KLK10基因可能是基因突变或者是单核苷酸多态性（SNP）的靶点，Klk10基因在结直肠癌组织中的高表达,可能作为结直肠癌新的标记物,在今后结直肠癌的诊断及预后评价方面有进一步研究的价值[25]。

3.2 端粒酶（telomerase，TLMA）

TLMA 是由蛋白质和RNA构成的逆转录酶，可以自身的RNA为模板合成端粒DNA而避免端粒的缩短。人端较酶由端粒酶RNA(LTR)、端粒酶相关蛋白-1(TP-1)和hTERT组成[26]。人大部分体细胞都不表达端粒酶。由于“末端复制问题”的存在，端粒在每次细胞分裂后就会缩短一点，当端粒缩短到一定程度就无法维持染色体的稳定，细胞最终衰亡。恶性肿瘤中端粒酶却能被重新激活而使细胞获得永生化。大约有85%的结直肠癌和其他恶性肿瘤具有端粒酶活性。端粒酶活性对于结直肠癌肿瘤的分期、细胞的分化增殖以及淋巴结的转移有明显的相关性。对于肿瘤是否侵犯血管，端粒酶的活性也有明显的区别。[27]近期有研究表明端粒酶活性对于结直肠癌的预测和诊断都有价值。

3.3 基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)

基质金属蛋白酶(MMPs)是一组锌离子依赖性蛋白酶，其家族包括23个成员，与细胞外基质的降解和重塑有关，参与正常组织的发育和疾病的发生。其中一种疾病便是肿瘤，各种不同的基质金属蛋白酶参与肿瘤细胞外基质的相互作用，基质降解，和肿瘤细胞转移。[28]Zeng等发现TIMP-1 mRNA水平与进展期的结直肠癌分期正相关[29]，随后有报道，循环中TIMP-1与结直肠癌的预后强相关[30]，而且也显示出TIMP-1检测结直肠癌方面的敏感性和特异性.[31] 。Tutton等研究,血浆 MMP-2和 MMP-9水平在结直肠癌患者的随访中可以作为判断疾病状态的非侵入性标志[32]。 最近一项研究显示，裂解明胶的曲前MMP-2活性单独或与TIMP-1一起与结直肠癌的存在相关，可能在结直肠癌的诊断方面有价值，可该研究已经证明TIMP-1极有可能成为预测结直肠癌患者生存率的标志物4。为了评价MMP的临床价值以及对结直肠癌的诊断价值，应该对各种胃肠道疾病以及早期的肿瘤患者作进一步的研究，而且还应该和TIMP-1, CEA等其它有潜力的标志物一起研究。

4 激素类

4.1 血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)

VEGF是一种糖基化多肽性分泌因子。VEGF作用的发挥主要依赖于同内皮细胞膜上相应受体的特异结合，可以促进内皮细胞有丝分裂增殖、迁移，并可以改变血管内皮细胞基因表达方式，形成新生的血管，增强血管通透性这些是肿瘤组织生长的必备条件。肿瘤血管的生成对肿瘤初期的生长到晚期的远处转移至关重要[34]。 在血管生成的因素中VEGF是特异性的有效促进因子，它作用于血管内皮促进性的血管形成[35]。在结直肠癌，VEGF也是肿瘤血管形成的关键因素, 与正常的表皮细胞相比，VEGF强烈的表达于恶性的表皮细胞。肿瘤过度表达VEGF预示预后不良，可能对于肿瘤的转移和复发也有预测作用[36]。这些发现提示，VEGF定量检测可用有助于判断预后和对抗血管治疗进行评价。有研究表明，术前的血管内皮生长因子与结直肠癌的进展有很好的相关性，VEGF的升高的阳性率比CEA高，尤其对于早期患者，大约有一半的CEA未升高患者VEGF升高 ，但对于术后的患者VEGF的变化还不清楚[37]。

4.2 转化生长因子-β(transforming growth factors-β,TGF-β)

TGF-β是一类多功能的多肽类生长因子,能诱导肠道上皮细胞生长抑制、凋亡以及分化。 一般情况下，TGF-β能抑制正常肠道上皮细胞的生长，但是能转变成肿瘤进展和恶变的刺激因子[38]。 有研究显示TGF-β在结直肠癌患者和非结直肠癌患者的表达存在明显差异(78.6% 和 30%, P<0.01)，同时在原发肿瘤和淋巴结转移(87.5%, P<0.01)以及和远处转移(92.8%, P<0.01)也存在明显差异。原发肿瘤在侵袭前与TGF-β的表达显示出统计学的相关(P<0.01)[36]。有研究报道许多肿瘤细胞，包括结肠癌细胞能分泌TGF-β 。TGF-β升高的结直肠癌患者提示结直肠癌远处转移的潜在性增加[39]。 另有报道指出结直肠癌患者血浆活性TGF-β1的浓度明显高于健康者[39]。最近又研究表明，结直肠癌表达TGF-β则淋巴结和远处转移的机会增大。T1期结直肠癌表达TGF-β与肿瘤发展、侵犯血管、淋巴结和远处转移强力相关。这些研究提示TGF可能与结直肠癌的侵袭性密切相关[38]。

5其他

此外，还有其他各种结直肠癌标志物被广泛研究，又研究报道c-myc p64和 c-myc p67与结直肠癌明显相关，通过对粪便中c-myc p64, c-myc p67mRNA的检测，有望成为结直肠癌的一个非侵入性筛查和早期诊断标志物[40]。已有研究表明，在结直肠癌组织中存在Autotaxin(ATX)的高表达。Autotaxin是生物活性脂类代谢中关键的酶, 可以催化LPC(Lysophosphatidylcholine)生成LPA（Lysophosphatidic Acid）,研究发现LPA与结直肠癌的发生关系密切[41、42]。因此生物活性脂类分子代谢可能与结直肠癌的发生和发展相关,通过对脂类的研究，可能找到结直肠癌新的标志物。



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