胰腺癌及其相关生长因子及受体

胰腺癌及其相关生长因子及受体
杜静;赵秋
【摘要】胰腺癌是较常见的消化道恶性肿瘤，近20余年来我国胰腺癌发病率有大幅度上升。

受胰腺解剖学和胰腺癌生物学特征的影响，目前该疾病的早期诊断十分困难，多数新发病例已存在周围器官侵犯和（或）远处转移，即使经外科手术与术后放化疗，其5年存活率仍〈2％。

研究发现，胰腺癌是一个多基因突变所诱发的事件，编码各种生长因子及其受体的多种癌基因在胰腺癌的发生和发展过程中起重要作用。

本文就与胰腺癌相关的多种生长因子及其受体作一综述。

【期刊名称】《中华胰腺病杂志》
【年(卷),期】2006(006)001
【总页数】3页(P62-64)
【关键词】相关生长因子;胰腺癌;受体;消化道恶性肿瘤;生物学特征;5年存活率;多
基因突变;多种癌基因;癌发病率;早期诊断
【作者】杜静;赵秋
【作者单位】430022,湖北武汉,华中科技大学同济医学院附属同济医院消化内
科;430022,湖北武汉,华中科技大学同济医学院附属同济医院消化内科
【正文语种】中文
【中图分类】R73
胰腺癌是较常见的消化道恶性肿瘤，近20余年来我国胰腺癌发病率有大幅度上升。

受胰腺解剖学和胰腺癌生物学特征的影响，目前该疾病的早期诊断十分困难，多数新发病例已存在周围器官侵犯和(或)远处转移，即使经外科手术与术后放化疗，其
5年存活率仍 < 2%。

研究发现，胰腺癌是一个多基因突变所诱发的事件，编码各种生长因子及其受体的多种癌基因在胰腺癌的发生和发展过程中起重要作用。

本文就与胰腺癌相关的多种生长因子及其受体作一综述。

一、表皮生长因子受体
表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor, EGFR)基因定位于染色体
7p13 ～q22之间，含1 186个氨基酸，是具酪氨酸激酶活性的单链跨膜糖蛋白。

该受体的重要配体有：表皮生长因子(EGF)、转化生长因子(TGF)-α、肝素结合样EGF、起止调节素(AR)、β细胞素(BTC)等。

研究发现30% ～ 50%的胰导管腺癌
中有EGFR mRNA升高及蛋白的过表达。

RT-PCR和免疫组化研究6种胰腺癌细
胞系中EGFR mRNA和蛋白表达水平，结果显示EGFR mRNA含量AsPc-1最高，Capan-1最低。

EGFR蛋白在6种细胞系中呈中或强阳性表达，以Panc-1和AsPc-1表达活性最高，70%以上呈强合成，而40% ～ 60%的Hpac和Hpaf-Ⅱ
呈中度合成[1]。

EGFR及其配体表达上调在有淋巴转移或远处转移的胰腺癌组织中更加常见，并且EGFR高表达与胰腺癌的恶性程度以及显著低存活率有关。

对77
例侵袭性胰导管癌研究显示，41.6%有EGFR表达，其中转移灶表达占32.5%，
原位癌组织表达占9.1%。

EGFR表达与性别，组织分化以及TNM分期相关，且EGFR表达对肿瘤转移，尤其在肝转移以及胰腺癌复发中起重要作用[2]。

目前发展了一些以EGFR为靶点治疗胰腺癌的新方法，如将抗EGFR抗体
Erbitux(IMC-C225)和EGFR酪氨酸激酶抑制剂gemcitabine与放疗相结合治疗
胰腺癌，可抑制肿瘤细胞生长或使癌肿完全消退。

用gemcitabine和KI166联合治疗胰腺癌，肿块体积缩小85%[3-4]。

以EGFR为靶点的药物联合疗法在胰腺癌的临床治疗中将有极大的发展前景。

二、成纤维细胞生长因子及其受体
成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)是一族多肽类生长因子大家族。

脊椎动物的FGF由22个成员组成，分子量17 000 ～ 34 000，氨基酸序列具有13% ～ 71%的同源性。

FGF按酸碱性可分为aFGF(酸性)和bFGF(碱性)。

FGF具有多种生物学功能，其中一个重要生物学特征是需与肝素或硫酸肝素蛋白多糖(HSPG)结合。

HSPG位于细胞表面或胞外基质中，能与FGF-2结合并调控FGF-2分布和功能。

在缺乏HSPG的细胞中，肝素(heparin)则是FGF激活FGFR 所必须的。

FGF直接参与调控VEGF在肿瘤组织中的表达。

FGF2与VEGF-C和V208Po共同作用，参与淋巴的形成，其或许可解释FGF相关肿瘤的高淋巴结转移倾向[5]。

研究显示胰腺癌组织FGF及FGFR合成均增强，FGF mRNA含量和蛋白水平均增高。

FGFR-1 mRNA在正常胰腺组织中主要分布于腺泡细胞，而在癌组织中则主要位于导管样癌细胞，并呈过表达[6-7]。

Glypican(HSP)-1是FGF最重要的共受体，常表达于肿瘤细胞及其周围的纤维组织中。

胰腺癌中HSP-1低表达能引起癌细胞对FGF低反应性。

研究发现FGF及其配体在患胰腺β细胞癌的转基因鼠模型中起关键作用[8]。

目前出现一些针对FGFR及其配体的胰腺癌治疗研究新进展，如将去顶端的FGFR-1导入Panc-1胰腺癌细胞种植鼠模型中，可抑制FGFR信号途径，从而抑制肿瘤生长[9]。

将腺病毒重组体导入胰腺癌模型小鼠，使其表达可溶性
FGFR(sFGFR)，癌细胞及其癌组织新血管生成均显著受抑。

应用sFGFR和VEGF 抑制剂sFlt联合治疗能有效抑制胰腺癌细胞的生长[10]。

三、血管内皮细胞生长因子及其受体
人类血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)基因定位于染色体6p21.3，编码区跨度约14 kb，包含8个外显子，其前体mRNA通过不同的切割方式产生各种VEGF亚型。

VEGF与血小板源性生长因子(PDGF)家族成
员有20%氨基酸序列同源性，以共价键结合的同型二聚体分泌。

已发现6种VEGF分子，其氨基酸序列为121 ～ 206。

已明确存在3种VEGFR，即VEGFR-
1(Flt-1)、VEGFR-2(KDR/Flk-1)和VEGFR-3，其与VEGF均有极高的亲和性。

多种细胞因子和生长因子能促进VEGF mRNA转录或诱导VEGF的分泌，如PDGF，肿瘤坏死因子(TNF)-α，TGF-α/β，FGF-4/7，EGF，IL-1α/β，IL-6以及IGF-1等。

研究发现VEGF及VEGFR在胰腺癌组织及细胞中均有高表达。

VEGF呈中高
度表达的胰腺癌患者与VEGF低或不表达患者比较，存活率显著降低[11]。

对51
例胰腺癌及32例急、慢性胰腺炎患者的病变组织行免疫组化分析，Flt-1在胰腺
癌患者中的阳性率为52.9%，在胰腺炎中的阳性率为18.8%，存在显著统计学差异，其高表达与胰腺癌的分化程度呈负相关，与肿瘤的浸润，淋巴及血道转移呈正相关，它可能与bFGFR、PDGFR存在相互诱导，相互协同或互补作用，在胰腺癌的发生、浸润、转移中起重要作用[12]。

VEGF在肿瘤血管形成中起重要作用。

两种VEGF分子——VEGF121和VEGF165通过与特异性酪氨酸激酶受体Flk-1和Flt-1结合而诱导血管形成。

VEGF的表达活性与微血管密度(MVD)密切相关，VEGF表达水平及MVD可作为胰腺癌术后复发的可靠指征[13]。

肿瘤细胞可在缺
氧条件下显著提高VEGF mRNA水平，从而促进肿瘤组织新血管的形成[14-15]。

VEGF-C是介导淋巴生成的多肽，与肿瘤生长有关。

VEGF-C及其受体在胰腺癌中普遍呈高表达。

51例胰腺癌组织免疫组化分析结果显示，80.4%的癌组织中VEGF-C高表达，且与淋巴管侵袭及淋巴结转移有关。

亦有研究发现VEGF表达与K-ras基因突变有关[16]。

NRP-1作为VEGF的共受体，能增强特异性VEGF与VEGF-R2的亲和力。

研究显示NRP-1在大多数人胰导管腺癌组织中有相应表达，而在非胰腺癌组织中不表达，NRP-1在胰腺癌中作为VEGF的共受体，能促进肿
瘤血管形成及增强VEGF的促肿瘤生长作用[17]。

将VEGF及受体作为靶点的治疗方案亦在不断的探索中。

将表达可溶性
VEGFR(Fit-1)的腺病毒载体Adsflt导入胰腺癌鼠模型，经Adsflt转染种植的小鼠的Panc-1和PK-8癌细胞生长和肿瘤组织MVD均显著受抑制。

与野生型或对照
组(转染AdLacZ载体)小鼠相比，Adsflt处理组凋亡指数增高，新生血管减少更明显。

将酪氨酸激酶受体抑制剂SU6668注入胰腺癌模型亦能显著抑制肿瘤的生长
及血管形成，并提高存活率[18-20]。

将能表达DT-VEGF融合蛋白的E.coli表达
载体pGEX-KG导入移植有Hpaf-2、AsPc-1癌细胞的小鼠胰腺组织中，肿瘤生
长显著受抑，体积明显缩小，MVD显著降低，肿瘤转移率明显减少，生存率显著提高[21]。

四、转化生长因子
1．转化生长因子-α：转化生长因子-α(transforming growth factor-α, TGF-α)
是由50个氨基酸组成的多肽。

多数人实体瘤均高表达TGF-α。

TGF-α与特异性EGFR相结合，激活细胞内信号转导通路，引起细胞增殖、分化及恶性转变。

体外细胞培养实验研究证明，豚鼠胰导管上皮细胞在恶性转化过程中出现TGF-α的过
表达[22]。

TGF-α的过表达可能是胰腺癌发生的早期事件，与胰腺癌的发生有关。

30例胰腺癌组织TGF-α的表达研究结果表明TGF-α在胰腺癌中的阳性表达率明
显高于正常胰腺组织，在临床Ⅰ、Ⅱ期胰腺癌中的阳性表达率明显高于临床Ⅲ、Ⅳ期[23]。

最近研究发现在经TGF-α转化的小鼠体内，肝脏TGF-α过表达能显著保护Fas介导的细胞凋亡，但胰腺组织中TGF-α过表达却引起胰腺细胞的恶性转化。

此外，抗凋亡蛋白Bcl-xL在此种转基因鼠中的表达水平显著升高，并可能参与TGF-α的保护作用而使得胰腺癌细胞免于凋亡[24]。

2．转化生长因子-β：哺乳动物有3种转化生长因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β), TGF-β1、TGF-β2和TGF-β3，分别由不同的基因编码。

体内
多种细胞可分泌TGF-β，均以无活性的前体形式存在。

活化的TGF-β是通过二硫
键相连的二聚体。

TGF-β具有多种生物学功能，参与细胞识别、增生和分化、细
胞周期调控、介导生长抑制、诱导细胞凋亡等。

TGF-β能和Fas及TGF-α一起下调抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-X的表达，激活caspase-1、3、8、9。

TGF-β亦能诱导NF-κB特异性抑制剂1κBα的表达而下调NF-κB因子活性[25]。

60例胰腺癌组织的研究发现TGF-β1、2、3呈高表达，分别达47%、42%和40%；Northern印迹分析显示胰腺癌组织TGF-β1、2、3 mRNA均呈高表达，较正常胰腺组织分别增高达11、7和9倍[26]。

TGF-β通过激活其下游细胞内特异性Smad蛋白而产生细胞效应。

Smad2、Smad3与Smad4是介导TGF-β胞质信号转导的重要介质。

胰腺癌患者常存在Smad和TGF-β基因的变异或表达水平的改变。

研究发现大于一半的胰腺癌存在Smad 4蛋白缺失，表达Smad 4蛋白的胰腺癌患者其生存率明显高于未表达者，Smad 4蛋白在胰腺癌发展过程中起重要作用[27]。

原位杂交实验表明TGF-β信号转导抑制剂Smad6、Smad7在胰腺癌细胞株中呈过表达。

将Smad6、Smad7感染种植裸鼠的胰腺癌细胞后，TGF-β介导的生长抑制效应完全消失[28-29]。

目前已发现，除Smad蛋白外，TGF-β信号途径的下游还存在由其他蛋白介导的通路，如MAPKs、PI3K、PP2A/P70s6K蛋白等。

胰腺癌的发生机制中至少存在一个以上的TGF-β信号途径异常。

五、血小板趋化生长因子及其受体
血小板趋化生长因子(platelet drived growth factor, PDGF)是由A链和(或)B链以二硫键相连的异二聚体。

有3种亚型：PDGF-AA、PDGF-BB、PDGF-AB。

PDGF-Rα与3种亚型均具高亲和力，PDGF-Rβ仅与PDGF-BB高亲和力。

PDGF 具有多种生物学功能，通过促进肿瘤间质的产生从而参与肿瘤的发生与进展。

对体外培养的人胰腺癌细胞，正常胰腺组织以及胰导管腺癌组织的PDGF和配体表达水平的研究结果显示：在正常胰腺组织，PDGF-A mRNA表达相对较高，PDGF-B mRNA不表达，而PDGF-Rα、β mRNA呈低水平转录，PDGF仅在胰岛细胞中表达，PDGF-Rα在腺泡细胞中表达，而PDGF-Rβ则在腺泡细胞和间质组织中
表达。

TGF-βⅠ在转录水平能增强PDGF-A和PDGF-B mRNA的表达。

人胰腺癌Panc-1和Hpaf细胞表达PDGF-A、PDGF-B链和PDGF-Rβ mRNA，但均不表
达PDGF-Rα，且PDGF-AA和PDGF-BB不能影响细胞生长，提示体外培养的胰
腺癌细胞不具备PDGF依赖性丝裂原作用。

体内胰腺癌组织PDGF-B链及其受体
表达均增高，癌细胞生长优势得益于PDGF依赖性途径[30]。

六、胰岛素样生长因子及其受体
胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor, IGF)包含两种亚型IGF-1和IGF-2。

IGF-1基因定位于第12条染色体，含5个外显子，为单链多肽，IGF-ⅠR属酪氨
酸激酶受体家族，是由α和β亚基组成的四聚体。

α亚单位参与配体结合，β亚
单位为跨膜蛋白，参与传递细胞外信号。

IGF-1与IGF-ⅠR结合后参与细胞周期的调控。

研究发现，AKT激活与IGF-ⅠR表达上调有关，AKT1和AKT2能提高
IGF-ⅠR蛋白的含量。

大量研究已证实IGF-ⅠR的过表达和过激活与肿瘤的发生、进展有关，并能介导肿瘤细胞逃避凋亡。

研究报道IGF-ⅠR在胰腺癌中呈过表达。

在IGF-ⅠR过表达的胰腺癌模型中，抗IGF-ⅠR抗体或反义IGF-ⅠR寡脱氧核苷
酸能显著抑制癌细胞的生长。

对人胰腺癌细胞CoLo-357、AsPc-1和胰腺癌组织、正常胰腺组织IGF-1和IGF-ⅠR的表达研究结果显示：癌细胞株中未见IGF-1 mRNA的表达，IGF-ⅠR mRNA的表达呈无意义升高。

正常胰腺组织IGF-ⅠR mRNA呈低水平表达。

50%的胰腺癌组织IGF-Ⅰ mRNA表达于癌细胞周围和癌
周结缔组织，表达升高达32倍，IGF-ⅠR mRNA表达升高4.4倍[31]。

IGF-2功能未明了，可能参与促进细胞从静息期向增殖期的转化。

目前针对生长因子及其受体更深入和细致的研究还在继续，可以预见，不久的将来，这些因子在胰腺癌的治疗上将会取得重要进展。

参考文献
【相关文献】
1 Durkin AJ, Bloomston PM, Rosemurgy AS, et al. Defining the role of the epidermal growth factor receptor in pancreatic cancer grown in vitro. Am J Surg, 2003, 186: 431-436.
2 Tobita K, Kijima H, Dowaki S, et al. Epidermal growth factor receptor expression in human pancreatic cancer: Significance for liver metastasis. Int J Mol Med, 2003, 11: 305-309.
3 Lemoine NR, Hughes CM, Barton CM, et al. The epidermal growth factor receptor in human pancreatic cancer. J Pathol, 1992, 166: 7-12.
4 Bruns CJ, Solorzano CC, Harbison MT, et al. Blockade of the epidermal growth factor receptor signaling by a novel tyrosine kinase inhibitor leads to apoptosis of endothelial cells and therapy of human pancreatic carcinoma. Cancer Res, 2000, 60: 2926-2935.
5 Kubo H, Cao R, Brakenhielm E, et al. Blockade of vascular endothelial growth factor receptor-3 signaling inhibits fibroblast growth factor-2-induced lymphangiogenesis in mouse cornea. Proc Natl Acad Sci USA, 2002, 99: 8868-8873.
6 Kobrin MS, Yamanaka Y, Friess H, et al. Aberrant expression of type I fibroblast growth factor receptor in human pancreatic adenocarcinomas. Cancer Res, 1993, 53: 4741-4744.
7 Vickers SM, MacMillan-Crow LA, Green M, et al. Association of increased immunostaining for inducible nitric oxide synthase and nitrotyrosine with fibroblast growth factor transformation in pancreatic cancer. Arch Surg, 1999, 134: 245-251.
8 Commpagni A, Wilgenbus P, Impagnatiello MA, et al. Fibroblast growth factors are required for efficient tumor angiogenesis. Cancer Res, 2000, 60: 7163-7169.
9 Wagner M, Lopez ME, Cahn M, et al. Suppression of fibroblast growth factor receptor signaling inhibits pancreatic cancer growth in vitro and in vivo. Gastroenterology, 1998, 114: 798-807.
10 Javerzat S, Auguste P, Bikfalvi A, et al. The role of fibroblast growth factors in vascular development. Trends Mol Med, 2002, 8: 483-489.
11 Juhasz M, Nitsche B, Malfertheiner P, et al. Implication of growth factor alterations in the treatment of pancreatic cancer. Mol Cancer, 2003, 2: 5.
12 罗衡桂，杨竹林，丁应文，等. 胰腺癌中三种血管生长因子受体的表达研究. 中华消化杂志, 2002, 22: 467-469.
13 Seo Y, Baba H, Fukuda T, et al. High expression of vascular endothelial growth factor is associated with liver metastasis and a poor prognosis for patients with ductal pancreatic adenocarcinoma. Cancer, 2000, 88: 2239-2245.
14 Brogi E, Wu T, Namiki A, et al. Indirect angiogenic cytokines upregulate VEGF and bFGF gene expression in vascular smooth muscle cells, whereas hypoxia upregulates VEGF expression only. Circulation, 1994, 90: 649-652.
15 Enholm B, Paavonen K, Ristimaki A, et al. Comparison of VEGF, VEGF-B,VEGF-C and Ang-1 mRNA regulation by serum, growth factors, oncoproteins and hypoxia. Oncogene, 1997, 14: 2475-2483.
16 Ikeda N, Nakajima Y, Sho M, et al. The association of K-ras gene mutation and vascular endothelial growth factor gene expression in pancreatic carcinoma. Cancer, 2001, 92: 488-499.
17 Parikh AA, Liu WB, Fan F, et al. Expression and regulation of the novel vascular endothelial growth factor receptor neuropilin-1 by epidermal growth factor in human pancreatic carcinoma. Cancer, 2003, 98: 720-729.
18 Hoshida T, Sunamura M, Duda DG, et al. Gene therapy for pancreatic cancer using an adenovirus vector encoding soluble flt-1 vascular endothelial growth factor receptor. Pancreas, 2002, 25: 111-121.
19 Niedergethmann M, Hildenbrand R, Wostbrock B, et al. High expression of vascular endothelial growth factor predicts early recurrence and poor prognosis after curative resection for ductal adenocarcinoma of the pancreas. Pancreas, 2002, 25: 122-129.
20 Griffin RJ, Williams BW, Wild R, et al. Simultaneous inhibition of the receptor kinase activity of vascular endothelial, fibroblast, and platelet-derived growth factors suppressed tumor growth and enhances tumor radiation response. Cancer Res, 2002, 62: 1702-1706.
21 Hotz HG, Gill PS, Masood R, et al. Specific targeting of tumor vasculature by diphtheria toxin-VEGF fusion protein reduces angiogenesis and growth of pancreatic cancer. J Gastrointest Surg, 2002, 6: 159-166.
22 Ikematsu Y, Liu G, Fienhold MA, et al. In vitro pancreatic ductal cell carcinogenesis. Int J Cancer, 1997, 72: 1095-1103.
23 刘智敏,王凡,李霞. 转化生长因子-α在人胰腺癌表达的免疫组化研究. 四川解剖学杂志, 2002, 10: 6-8.
24 Greten FR, Wagner M, Weber CK, et al. TGF alpha transgenic mice: A model of pancreatic cancer development. Pancreatology, 2001, 1: 363-368.
25 Westphal S, Kalthoff H. Apoptosis: targets in pancreatic cancer. Mol Cancer, 2003, 2: 6.
26 Friess H, Yamanka Y, Buchler M, et al. Enhanced expression of transforming growth factor beta isoforms in pancreatic cancer correlates with decreased survival. Gsatroenterology, 1993, 105: 1846-1856.
27 Tascilar M, Skinner HG, Rosty C, et al. The SMAD4 protein and prognosis of pancreatic ductal adenocarcinoma. Clin Cancer Res, 2001, 7: 4115-4121.
28 Kleeff J, Maruyama H, Friess H, et al. Smad6 suppressed TGF-beta-induced growth
inhibition in COLO-357 pancreatic cancer cells and is overexpressed in pancreatic cancer. Biochem Biophys Res Commun, 1999, 255: 268-273.
29 Kleeff J, Ishiwata T, Maruyama H, et al. The TGF-beta signaling inhibitor Samd7 enhances tumorigenicity in pancreatic cancer. Oncogene, 1999, 18: 5363-5372.
30 Ebert M, Yokoyama M, Friess H, et al. Induction of platelet-derived growth factor A and
B chains and overexpression of their receptors in human pancreatic cancer. Int J Cancer, 1995, 62: 529-535.
31 Bergmann U, Funatomi H, Yokoyama M, et al. Insulin-like growth
factorⅠoverexpression in human pancreat ic cancer: evidence for autocrine and paracirne roles. Cancer Res, 1995, 55: 2007-2011.。