颅咽管瘤是颅内常见的一种先天性表皮源性肿瘤，多位于鞍区，生长缓慢，常呈恶性侵袭性生长。颅咽管瘤毗邻下丘脑等重要结构，难以全切除，致残率、复发率高，严重影响了患者的生活质量和存活时间。颅咽管瘤的侵袭性生长是导致颅咽管瘤术中全切除困难的重要原因，即使是显微镜下确认全切除且术后首次复查MRI未见残留的患者，仍有复发的可能。因此，近年来颅咽管瘤的侵袭性成为研究的热点。目前对颅咽管瘤侵袭性的分子生物学研究已取得了一些成果。现结合国内外研究现状，对颅咽管瘤侵袭性生长行为的相关研究做一综述。

 

颅咽管瘤侵袭性的分子生物学研究

 

颅咽管瘤的侵袭生长是一个多阶段、多步骤的复杂过程。多种调节蛋白参与了颅咽管瘤的侵袭性生长。

 

1.β-catenin：β-catenin是一种多功能、高度保守性的细胞骨架蛋白，由位于染色体3p21-p21.3上的原癌基因CTNNB1编码。β-catenin存在3个不同的亚细胞区域：细胞核、游离的细胞质、细胞膜。β-catenin在这3个区域的异常表达，均可导致造釉细胞型颅咽管瘤的侵袭性生长。

 

李宗平等对50例颅咽管瘤标本和20例正常脑组织标本进行免疫组化染色后发现，正常神经细胞中β-catenin多为细胞膜表达，细胞质、细胞核异常表达率为10%（2/20）；在造釉细胞型颅咽管瘤中β-catenin在细胞膜低表达，而在细胞质及细胞核内过表达，其异常表达率为48.5%（16/33），并且这些细胞多位于实体瘤边缘浸润性较强的位置。

 

β-catenin在细胞膜的低表达可能通过影响E-cadherin/（β-catenin复合物的形成，从而导致颅咽管瘤的侵袭性生长。E-cadherin/β-catenin复合物是由细胞膜上作为粘连分子的β-catenin与细胞表面的E-cadherin相结合而形成的，在细胞-细胞黏附中发挥重要作用。Hulsken等也证实，一旦β-catenin在细胞膜低表达，在细胞质或细胞核过表达，不能形成E-cadherin/β-catenin复合体，则导致细胞黏附功能降低或丧失，肿瘤易发生浸润和转移，使肿瘤的复发率增高。

 

曹健等对92例颅咽管瘤标本进行免疫组化检测，结果发现，在69例造釉细胞型颅咽管瘤标本中，仅有4例呈现β-catenin的正常细胞膜表达（4/69），65例表现为β-catenin的细胞质或细胞核过表达（65/69）。23例鱗状乳头型颅咽管瘤标本均表现为β-catenin的正常膜表达（23/23）。β-catenin的细胞质或细胞核过表达主要局限于造釉细胞型颅咽管瘤的旋涡状细胞簇中，少见于栅栏样排列的细胞，这说明β-catenin的细胞质或细胞核过表达可能与造釉细胞的特殊细胞形态有关。此外，有研究表明，β-catenin在细胞质或细胞核内的过表达导致了造釉细胞型颅咽管瘤周围脑组织Rosenthal纤维的形成。因此，（3-catenin在细胞质或细胞核的过表达是形成造釉细胞型颅咽管瘤侵袭性病理特征的重要原因。

 

经典Wnt通路的异常激活可能导致了β-catenin在细胞质或细胞核的过表达。正常状态下，GSK-3beta是一种可降解β-catenin的憐酸化丝氨酸/苏氨酸激酶，从而使β-catenin在细胞质内低表达。异常激活的Wnt通路通过抑制GSK-3beta，使细胞质中β-catenin过表达，并进入核内，继之激活下游靶基因，从而影响肿瘤的增殖、分化和转移。GSK-3beta基因突变可能促使β-catenin的细胞质或细胞核过表达。目前在造釉细胞型颅咽管瘤中已检测到GSK-3beta基因突变，该基因的突变可能抑制了Axin2基因在颅咽管瘤中的表达，后者可引起β-catenin降解困难，使β-catenin在细胞内过表达。

 

此外，有学者认为，β-catenin基因（CTNNB1）外显子3的突变也可造成细胞内β-catenin蛋白的过表达。Brastianos等采用全外显子基因测序和质谱检测法发现造釉细胞型颅咽管瘤中CTNNB1的突变率可达92%~96%。

 

肿瘤细胞内14-3-3Zeta的过表达也可使β-catenin在细胞质及细胞核内过表达。杨扬[3]发现，在27例侵袭性造釉细胞型颅咽管瘤中，17例存在14-3-3Zeta过表达（17/27）；而在19例非侵袭性颅咽管瘤中，仅6例存在14-3-3Zeta过表达（6/19）。14-3-3Zeta的过表达与肿瘤细胞的侵袭性相关，亦与β-catenin的异常表达呈显著相关。研究发现，在肺癌组织中14-3-3Zeta与β-catenin结合后，通过Akt憐酸化后者的Ser552位点，磷酸化β-catenin被14-3-3Zeta的结合位点识别并形成复合物，从而增加β-catenin在细胞质内的稳定性，使β-catenin在细胞质及细胞核内过表达。同时，14-3-3Zeta与Chibby协同促进细胞质内的β-catenin向细核内转移。在颅咽管瘤可能也存在这一过程，使β-catenin在细胞质及细胞核内过表达。

 

2.表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）信号通路：Hdsken等研究发现，EGFR信号通路可使造釉细胞型颅咽管瘤呈侵袭性生长。在造釉细胞型颅咽管瘤中，β-catenin的细胞质及细胞核过表达伴有EGFR通路的激活，激活的EGFR通路可能调节了β-catenin在细胞内的分布、稳定性以及转录活性。侵袭性造釉细胞型颅咽管瘤的“指状”细胞簇中的细胞内不仅常有β-catenin过表达，而且还伴有fascin蛋白的过表达。通过CTNNB1 siRNA沉默造釉细胞型颅咽管瘤细胞中的CTNNB1基因，使β-catenin在胞核内低表达，从而引起细胞内fascin蛋白和fascin mRNA低表达，肿瘤细胞的侵袭性明显下降。这表明β-catenin在细胞核内的聚集通过影响下游靶蛋白——fascin蛋白使颅咽管瘤呈侵袭性生长。

 

fascin蛋白是由位于染色体7q22上的Fascin基因编码的一种结构独特的细胞骨架蛋白。Fascin基因的启动子和第1内含子与T细胞因子/淋巴样增强因子（TCF/LEF）家族具有相同的序列。在细胞核中，β-catenin与TCF/LEF相结合，形成β-catenin-TCF/LEF转录复合体。因此，Fascin基因的启动子和第1内含子也可与（3-catenin结合，启动Fascin基因表达，产生fascin蛋白。

 

Jawhari等发现，结肠癌细胞中fascin蛋白过表达，这导致细胞膜表面突起增多、细胞运动性增强，从而使细胞的侵袭能力提高2~5倍。肿瘤中过表达的fascin蛋白与F-肌动蛋白结合，使细胞膜表面丝状伪足和微棘生成增多，致使肿瘤呈侵袭性生长。因此，fescin蛋白的过表达可能是形成颅咽管瘤旋涡状细胞簇“指样”、“岛样”、“舌头样”病理学形态的原因。

 

3.E-cadherin：曹健和林述凯对71例颅咽管瘤标本行免疫组化染色后发现，18例侵袭性颅咽管瘤标本中均存在E-cadherin的低表达（18/18）；53例非侵袭性颅咽管瘤标本中仅3例存在E-cadherin的低表达（3/53）。此外，E-cadherin并非在所有颅咽管瘤细胞膜上低表达，而主要集中于侵袭性颅咽管瘤中“指头样”凸起的旋涡状细胞簇和基底细胞膜中。

 

E-cadherin是由定位于16q22.1的基因编码的钙离子依赖性黏附分子。多项研究表明，E-cadherin低表达与恶性上皮肿瘤的形成、侵袭相关。细胞实验已经证实，E-cadherin参与了肿瘤的侵袭性生长。颅咽管瘤细胞膜上E-cadherin的低表达可能影响了E-cadherin/β-catenin复合物的形成，导致细胞-细胞黏附减弱，促使肿瘤细胞向周围组织侵袭性生长。

 

4.紧密连接蛋白claudin-1：Stache等通过对66例造釉细胞型颅咽管瘤、21例鳞状乳头型颅咽管瘤和24例Rathke囊肿行免疫组化染色后发现，与非侵袭性造釉细胞型颅咽管瘤相比，侵袭性造釉细胞型颅咽管瘤中claudin-1蛋白在细胞膜上呈低表达，尤其是在呈“指样”、“岛样”、“舌头样”的组织外层细胞的细胞膜上，claudin-1蛋白甚至不表达。利用实时定量PCR技术对颅咽管瘤的claudin-1mRNA的表达水平进行分析后发现，在造釉细胞型颅咽管瘤中daudin-1mRNA的表达水平明显低于鱗状乳头型颅咽管瘤，侵袭性颅咽管瘤和非侵袭性颅咽管瘤的daudin-1mRNA的表达水平有显著差异。通过siRNA沉默claudin-1mRNA，可以显著提高造釉细胞型颅咽管瘤的侵袭性。

 

Claudin-1蛋白是一种整合膜蛋白，每个claudin-1分子均由4个疏水的跨膜结构域、两个细胞外环形结构及位于细胞内的氨基端和羧基端组成。细胞外环通过与相邻细胞上的同型或异型的claudin蛋白家族的细胞外环相结合来构成细胞间的紧密连接。紧密连接是细胞间黏附的一种重要方式，可保持上皮细胞间的黏附性和细胞极性，防止上皮细胞的迁移和侵袭，多种上皮肿瘤通过降解细胞间的紧密连接呈侵袭性生长。在结直肠癌中发现claudin-1基因是β-catenin的耙基因。β-catenin在细胞质或细胞核内的过表达可能造成了claudin-1蛋白的低表达，后者引起颅咽管瘤紧密连接的破坏，使肿瘤细胞间黏附力降低，导致颅咽管瘤呈侵袭性生长。

 

5.基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）：MMP是一组锌离子依赖的蛋白水解酶，几乎可以降解所有细胞外基质和基底膜成分，其活性决定了细胞外基质的降解速度。

 

（1）MMP-9：MMP-9是一种由恶性肿瘤细胞、中性粒细胞、巨噬细胞、毛细血管内皮细胞和滋养细胞等多种细胞分泌的糖化蛋白。通过降解细胞外基质和破坏基底膜中的IV型胶原，MMP-9可促进肿瘤突破包膜，向毗邻结构浸润和转移。MMP-9还可以通过降解IV型胶原促进细胞外基质重塑，并破坏基底膜，促进新生血管形成。周良学等发现，MMP-9几乎在所有的颅咽管瘤标本中均有表达，其主要表达部位为细胞质。相较于原发性造釉细胞型颅咽管瘤和鳞状乳头型颅咽管瘤，MMP-9在复发性造釉细胞型颅咽管瘤中呈显著过表达。在造釉细胞型颅咽管瘤中，MMP-9的表达高于鱗状乳头型颅咽管瘤，而且前者的细胞膜表达强度明显高于后者，这与颅咽管瘤的侵袭性生长行为相一致。夏志强等的研究表明，MMP-9可作为判断造釉细胞型颅咽管瘤的侵袭性和复发倾向的生物学指标。

 

（2）MMP-2：MMP-2可降解构成基底膜的IV型胶原，后者为硬脑膜中对抗肿瘤侵袭和炎性反应的关键成分，因此MMP-2与脑肿瘤的侵袭性密切相关。研究证实MMP-2的活性越高，垂体腺瘤患者的肿瘤侵袭程度越高。黄传平等通过对14例颅咽管瘤标本的研究发现，MMP-2在2例鱗状乳头型颅咽管瘤标本中均有表达（2/2），其中1例高表达（1/2）。11例造釉细胞型颅咽管瘤标本中有9例呈阳性表达（9/11），且有7例过表达（7/11）。此外，MMP-2在肿瘤周边表达明显，而向肿瘤中心其表达逐渐减弱，这与肿瘤的侵袭行为一致。MMP-2可能通过降解细胞外基质和破坏基底膜中的IV型胶原，促进肿瘤突破包膜，向毗邻结构浸润和转移，使颅咽管瘤呈浸润性生长。

 

6.趋化因子CXCL12及其受体CXCR4：CXCL12又称基质细胞源性因子1，属于趋化因子CXC亚家族。CXCR4又称CXC趋化因子受体，为G蛋白偶联受体超家族成员，CXCL12是该受体的唯一配体。Gong等的研究发现，CXCL12和CXCR4在复发性颅咽管瘤中的表达水平明显高于原发性颅咽管瘤，同时CXCL12和CXCR4过表达的病例其肿瘤呈“指样”突入毗邻的正常脑组织并与其紧密粘连，表现出较强的浸润、侵袭行为。针对胶质瘤的研究中发现，CXCL12与CXCR4的结合导致肌动蛋白聚合和细胞伪足形成，使癌细胞突破基底膜发生侵袭，促使癌细胞的运动和远处转移，产生趋化运动和侵袭反应，并与CXCL12剂量成正相关。因此，CXCL12和CXCR4可能参与了“指样”结构的形成。CXCL12还可结合CXCR4，激活PI-3K/Akt通路从而上调MMP-9和血管内皮生长因子的表达。在颅咽管瘤中，CXCL12与CXCR4的结合也可能激活PI-3K/Akt通路来上调MMP-9和血管内皮生长因子的表达。

 

7.骨粘连蛋白：骨粘连蛋白是一种全身广泛表达的细胞外基质非胶原蛋白。肿瘤中骨粘连蛋白的过表达导致了肿瘤的侵袭性，在星形细胞瘤和脑膜瘤的肿瘤细胞和毗邻肿瘤的正常脑组织中均发现骨粘连蛋白的过表达。体外实验也证明，骨粘连蛋白对肿瘤细胞的变形、扩散等均有积极的影响。EbraWmi等针对43例颅咽管瘤患者的研究表明，无论是造釉细胞型抑或鳞状乳头型颅咽管瘤，在瘤周围的间质组织中骨粘连蛋白的过表达与在中枢神经系统浸润的程度及复发率均呈正相关。此外，在颅咽管瘤周围基质的胶质瘢痕纤维中，骨粘连蛋白呈强阳性。骨粘连蛋白可能通过上调MMP的表达加强了细胞外基质的降解，为肿瘤向周围正常脑组织侵袭提供了一个宽松的微环境，而MMP-2和MMP-9可能是骨粘连蛋白的下游靶蛋白。