鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的信號(hào)通路*

劉潔 徐冰雁 胡晶 戴娜 何迎春 胡梅

鼻咽癌是我國(guó)南方地區(qū)高發(fā)的頭頸部惡性腫瘤，又稱(chēng)“廣東瘤”，其晚期轉(zhuǎn)移以淋巴道轉(zhuǎn)移和血道轉(zhuǎn)移為主[1]，但目前針對(duì)鼻咽癌轉(zhuǎn)移的治療手段有限，這也是鼻咽癌致死的重要原因[2]。降低鼻咽癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力，相關(guān)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多，通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)技術(shù)如：創(chuàng)傷愈合實(shí)驗(yàn)、Transwell細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)、免疫組化、Western Blot及PCR，弄清鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關(guān)蛋白及分子機(jī)制，有望為針對(duì)鼻咽癌轉(zhuǎn)移的靶向治療提供明確的方向，也有助于指導(dǎo)相關(guān)藥物的研發(fā)。

1 以Wnt為主的信號(hào)通路

在相關(guān)研究領(lǐng)域中，Wnt是研究得十分清晰的通路之一，Wnt信號(hào)通路與腫瘤的發(fā)生發(fā)展以及轉(zhuǎn)歸預(yù)后關(guān)系密切，不僅通過(guò)自身介導(dǎo)的信號(hào)通路促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移，還與其他通路如PI3K/AKT/Notch等直接或間接協(xié)同誘導(dǎo)上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）[3]，Wnt/β-catenin通路磷酸化水平異常增高，還可以增加血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的生成，進(jìn)一步促進(jìn)新的腫瘤血管的形成，同時(shí)能夠上調(diào)MMP家族和下游靶基因的表達(dá)水平，加強(qiáng)對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)的降解作用，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的擴(kuò)散和侵襲轉(zhuǎn)移。Wnt主要通過(guò)誘發(fā)EMT現(xiàn)象促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移，且涉及多個(gè)關(guān)鍵蛋白，如：鈣黏素（Cadherin）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（TGF-β）、內(nèi)皮素（ET）、基質(zhì)金屬蛋白（MMP）等。如ZNF488通過(guò)激活Wnt/β-catenin信號(hào)通路，誘導(dǎo)EMT的發(fā)生，從而增強(qiáng)鼻咽癌細(xì)胞侵襲能力[4]。且Zhang J等[5]利用Western Blot和RT-PCR技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)的YPEL3能夠下調(diào)Wnt/β-catenin信號(hào)通路及其下游蛋白的表達(dá)，從而抑制鼻咽癌細(xì)胞EMT發(fā)展進(jìn)程，阻礙鼻咽癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。當(dāng)Wnt信號(hào)通路磷酸化水平異常增高，β-catenin大量進(jìn)入細(xì)胞核聚集，Cadherin/Catenin復(fù)合體降低，導(dǎo)致正常上皮結(jié)構(gòu)缺失，破壞了細(xì)胞上皮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致鼻咽癌細(xì)胞的浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。腫瘤轉(zhuǎn)移抑制因子如ZNRF3過(guò)表達(dá)可明顯降低β-catenin在鼻咽癌細(xì)胞中的表達(dá)水平，同時(shí)減弱EMT效應(yīng)[6]。

2 以MAPK為主的信號(hào)通路

MAPK主要由p38、JNK、ERK三個(gè)家族組成，在許多惡性腫瘤中呈高度活化狀態(tài)，與腫瘤發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。三者異常高表達(dá)均可上調(diào)MMP家族表達(dá)水平，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解，當(dāng)這三條途徑被抑制時(shí)，鼻咽癌細(xì)胞侵襲能力被降低，如抑制p38MAPK信號(hào)通路的表達(dá)，則進(jìn)一步抑制MMP-1的活性[7]；抑制JNK/SP-1信號(hào)通路，可以調(diào)控TPA誘導(dǎo)的MMP-9過(guò)表達(dá)，從而阻遏鼻咽癌細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)[8]；抑制ERK1/2信號(hào)通路降低MMP-2的表達(dá)水平，從而抑制鼻咽癌細(xì)胞侵襲和遷移[9]。

與p38、JNK相比，ERK是研究報(bào)道較多的一條通路，與鼻咽癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，主要介導(dǎo)細(xì)胞外基質(zhì)降解及EMT轉(zhuǎn)化，多種刺激因子如細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、病毒、G蛋白偶聯(lián)受體的配體以及癌基因等都能夠使ERK活化，同時(shí)ERK又能夠調(diào)控核轉(zhuǎn)錄因子如 AP-1、NF-кB等的表達(dá)。Meng DF等[10]通過(guò)基因敲除和免疫組化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高表達(dá)的CIP4可激活EGFR/ERK/MMP-2信號(hào)軸，促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)降解，提高鼻咽癌細(xì)胞侵襲能力，CXCL5和CXCR2的異位表達(dá)可以激活ERK/GSK-3β/snail信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)EMT[11]。研究發(fā)現(xiàn)，多個(gè)腫瘤抑制因子介導(dǎo)此通路發(fā)揮抑癌作用，CLCA2通過(guò)抑制FAK/ERK信號(hào)傳導(dǎo)和EMT進(jìn)程[12]，RERG通過(guò)抑制ERK/NF-γB信號(hào)傳導(dǎo)和腫瘤血管生成[13]，阻礙了鼻咽癌細(xì)胞的遷移和侵襲；BPIFB1通過(guò)抑制FAK/SRC/ERK信號(hào)通路，下調(diào)VTN和VIM的表達(dá)，阻礙了EMT，明顯抑制了鼻咽癌細(xì)胞侵襲和肺轉(zhuǎn)移[14]。

3 以PI3K為主的信號(hào)通路

PI3K是一種位于細(xì)胞質(zhì)的信號(hào)蛋白，能夠調(diào)控其下游目標(biāo)蛋白AKT的磷酸化水平，是PI3K/AKT信號(hào)通路的主要成員。PI3K/AKT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路主要與細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)以及血管的發(fā)生相關(guān)[15]，其發(fā)揮作用的途徑主要有：①在轉(zhuǎn)移型鼻咽癌中pAKT的表達(dá)與E-cadherin蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，當(dāng)阻斷PI3K/AKT信號(hào)通路，則能夠促進(jìn)E-cadherin蛋白的表達(dá)，使細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與間質(zhì)之間的粘附性保持穩(wěn)態(tài)，從而下調(diào)EMT效應(yīng)，并抑制鼻咽癌細(xì)胞向其它部位浸潤(rùn)、侵襲和轉(zhuǎn)移。Ke L等[16]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磷酸化的SRC通過(guò)激活PI3K/AKT信號(hào)通路及細(xì)胞骨架重構(gòu)，誘導(dǎo)EMT過(guò)程，促進(jìn)鼻咽癌轉(zhuǎn)移，而PP2亦通過(guò)此通路阻滯p-SRC誘導(dǎo)的EMT。②磷酸化的PI3K/AKT信號(hào)通路能夠增加MMP-7的表達(dá)水平，MMP-7可以降解細(xì)胞外基質(zhì)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲；在Wang B等[17]的研究中，DAB2IP作用于PI3K/Akt信號(hào)通路降低其下游靶點(diǎn)MMP-7的水平，抑制了鼻咽癌的轉(zhuǎn)移潛能。③在缺氧條件下，磷酸化的PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)低氧誘導(dǎo)因子1α（HIF-1α）的表達(dá)，進(jìn)一步增加VEGF的表達(dá)，使腫瘤血管新生，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移能力。一些微小RNA參與了此過(guò)程，miRNA Let-7通過(guò)抑制PI3K/PTEN/AKT信號(hào)通路下調(diào)VEGF的水平，相反的是，miRNA Lin28通過(guò)激活PI3K/PTEN/AKT信號(hào)通路上調(diào)VEGF的水平而促進(jìn)腫瘤血管生成[18]。

4 以JAK/STAT為主的信號(hào)通路

JAK為非受體型酪氨酸激酶，JAK家族的成員有 JAK1/JAK2/JAK3和 Tyk2，活化的 JAK可使STAT 磷酸化；STAT 家族成員有 STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和 STAT6，是調(diào)節(jié)許多細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的重要中樞[19]，其中與鼻咽癌轉(zhuǎn)移最密切的是JAK2/STAT3信號(hào)通路，主要作用機(jī)制是通過(guò)激活其下游靶基因，促進(jìn)腫瘤新生血管生成，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。當(dāng)JAK2/STAT信號(hào)通路被激活后，能夠使COX-2表達(dá)異常增加，而COX-2既能與VEGF相互協(xié)作促進(jìn)腫瘤血管生成，又能與MMP-2共同促進(jìn)腫瘤血管新生，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。除此之外，活化的STAT3可在VEGF基因啟動(dòng)子區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位點(diǎn)結(jié)合，促進(jìn)VEGF的表達(dá)，最終導(dǎo)致腫瘤新生血管形成；同時(shí)，活化的STAT3能夠抑制抑癌基因p53的表達(dá)，從而抑制乏氧誘導(dǎo)因子HIF-1α降解，使HIF-1α表達(dá)增加，從而上調(diào)VEGF、PDGF、一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）等的表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤血管的形成。

已有的研究證實(shí)，許多微小RNA通過(guò)JAK/STAT信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)對(duì)鼻咽癌細(xì)胞遷移的調(diào)控作用，miR-375是通過(guò)調(diào)控JAK2/STAT3信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)對(duì)鼻咽癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的抑制作用[20]；microRNA98在鼻咽癌細(xì)胞中過(guò)表達(dá)可直接引起STAT3表達(dá)水平下調(diào)；microRNA-124-3p對(duì)STAT3的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生負(fù)調(diào)控作用，進(jìn)一步下調(diào)MMP-2的磷酸化水平，最終抑制了鼻咽癌細(xì)胞遷移[21]。

5 以TGF-β為主的信號(hào)通路

TGF-β作為生長(zhǎng)因子，既可以介導(dǎo)細(xì)胞增殖、分化和凋亡，還能夠促進(jìn)腫瘤血管生成、侵襲、轉(zhuǎn)移、免疫抑制，在腫瘤發(fā)展的不同階段中起雙重作用：在腫瘤發(fā)生發(fā)展的初期，TGF-β作為抑癌基因存在，抑制腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，而在進(jìn)展期TGF-β則是促癌基因，能夠促進(jìn)腫瘤浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移。在鼻咽癌后期TGF-β磷酸化水平升高意味著腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲能力升高，許多促癌基因通過(guò)促進(jìn)TGF-β的表達(dá)，誘發(fā)EMT，導(dǎo)致鼻咽癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。FLOT1[22]、P300[23]誘導(dǎo) TGF-β1 過(guò)表達(dá)，促進(jìn) TGF-β/Smad3 信號(hào)傳導(dǎo)，引發(fā)EMT現(xiàn)象；FMNL3在細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)中起重要作用，是細(xì)胞遷移的生物學(xué)標(biāo)志之一，Yanxia Wu等[24]證實(shí)TGF-β1/FMNL3信號(hào)通路的激活促進(jìn)EMT進(jìn)程，與鼻咽癌轉(zhuǎn)移息息相關(guān)。YBX1常作為癌癥預(yù)后不良的指標(biāo)之一，在Zhou LL等[25]的研究中，YBX1的敲除在一定程度上抑制了TGF-β誘導(dǎo)的EMT和CNE1細(xì)胞的遷移。在相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn)上調(diào)E-Cadherin的表達(dá)，下調(diào)Vimentin的表達(dá)，可以抑制TGF-β誘導(dǎo)的EMT進(jìn)程和鼻咽癌侵襲[26]，這也為針對(duì)TGF-β的靶向藥物研究提供了新的思路。展望

目前，腫瘤治療主要依賴(lài)手術(shù)及放化療，在一定程度上有效控制了腫瘤增殖，但均有其局限性，腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)、產(chǎn)生耐藥性仍是癌癥治療的難點(diǎn)。我國(guó)傳統(tǒng)中藥及復(fù)方、中藥單體如小檗堿、苦參堿、大黃素等抗腫瘤作用明顯，且部分藥物的作用機(jī)制已被闡明，且因其療效顯著，毒副作用小，不易產(chǎn)生耐藥等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為研發(fā)治療腫瘤遷移和侵襲藥物的熱點(diǎn)。通過(guò)中西醫(yī)結(jié)合或中醫(yī)藥治療后，能夠維持腫瘤患者病情穩(wěn)定，極有可能是抑制腫瘤細(xì)胞向遠(yuǎn)處侵襲和轉(zhuǎn)移，但對(duì)藥物機(jī)制的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

近年來(lái)，鼻咽癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的信號(hào)通路研究取得了很大進(jìn)展，Wnt、MAPK、PI3K、JAK/STAT、TGF-β等5條通路是研究得較多的信號(hào)通路，初步闡明了鼻咽癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制，也為研發(fā)相關(guān)靶向藥物指明了方向。若根據(jù)上述信號(hào)通路，結(jié)合生物化學(xué)和分子生物學(xué)研究技術(shù)及手段，深入發(fā)掘中藥及復(fù)方、中藥單體的作用機(jī)制，將為相關(guān)靶向治療藥物的研發(fā)提供新的選擇和廣闊的前景，也為臨床用藥提供了更加豐富的理論指導(dǎo)，從而有效指導(dǎo)臨床用藥，減少腫瘤轉(zhuǎn)移，延長(zhǎng)腫瘤患者的生命周期，改善生存質(zhì)量。