“炎-癌轉(zhuǎn)化”型結(jié)直腸癌藥物治療靶標(biāo)的研究進(jìn)展

林倩文 汪哲 余嘉莉 劉碧珊 譚寧華（通訊作者）

（1 中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院 江蘇 南京 211198）

（2 香港中文大學(xué)中醫(yī)中藥研究所及藥用植物應(yīng)用研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 香港 999077）

“炎-癌轉(zhuǎn)化”是慢性炎癥長期浸潤導(dǎo)致癌變的過程。Virchow 發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中存在大量白血球，將癌癥與炎癥聯(lián)系起來，描繪了癌癥在慢性炎癥部位的起源，并提出“淋巴網(wǎng)狀浸潤”假說[1]。近年來，越來越多的研究驗(yàn)證了該假說，揭示了炎癥在腫瘤發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移過程發(fā)揮的重要作用。根據(jù)基因表達(dá)情況，結(jié)直腸癌（Colorectal cancer，CRC）可分為腸上皮細(xì)胞型、杯狀細(xì)胞樣型、炎癥型、干細(xì)胞型、轉(zhuǎn)化放大型5 種亞型[2]，其中炎癥型CRC 的特點(diǎn)表現(xiàn)為干擾素和趨化因子相關(guān)基因的高表達(dá)。由于慢性腸道炎癥的促腫瘤作用，患有炎癥性腸病（Inflammatory bowel disease，IBD）的患者患CRC 的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加，這種由腸道炎癥反復(fù)發(fā)作不斷惡化導(dǎo)致的CRC 稱為結(jié)腸炎相關(guān)癌癥[3]（Colitis-associated cancer，CAC）。IBD 包括兩種亞型：潰瘍性結(jié)腸炎（Ulcerative colitis，UC）和克羅恩?。–rohns disease，CD）。研究表明，UC 患者持續(xù)時(shí)間在10年、20 年和30 年的CRC 發(fā)病率分別為1.6%、8.3%和18.4%[4]。CD患者的CRC 發(fā)病率也顯著增加，10 年累積風(fēng)險(xiǎn)為2.9%[5]。

1.結(jié)直腸中“炎-癌轉(zhuǎn)化”的發(fā)生機(jī)制

CRC 從病因角度分為散發(fā)性、遺傳性非息肉病性、家族性腺瘤性息肉病和CAC。散發(fā)性CRC 最為常見，發(fā)展過程是腺瘤-癌變，而CAC 的發(fā)展過程為“炎癥反應(yīng)-非典型增生-癌變”[6]，即“炎-癌轉(zhuǎn)化”。炎癥導(dǎo)致腸道上皮細(xì)胞損傷，刺激隱窩細(xì)胞的增殖，以彌補(bǔ)上皮細(xì)胞的丟失，長期炎癥最終導(dǎo)致CAC 的發(fā)展。Fujita 等[7]對(duì)CAC 患者進(jìn)行外顯子測(cè)序和重復(fù)突變基因的計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)CAC 發(fā)生體細(xì)胞突變的概率為16%，遠(yuǎn)小于散發(fā)性CRC（58%）。炎性微環(huán)境作為腫瘤微環(huán)境之一，參與癌癥的各個(gè)階段，IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α 等炎癥因子通過激活STAT 或NF-κB 信號(hào)通路，使免疫細(xì)胞中載脂蛋白mRNA 編輯酶催化多肽APOBECs 的水平上調(diào)[8]。APOBEC3 將單鏈DNA 和RNA 上的胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶（C →U），導(dǎo)致基因變異，大量突變的細(xì)胞促進(jìn)癌癥發(fā)展，研究表明[9]在結(jié)腸炎癌變過程中，Wnt/β-catenin信號(hào)通路持續(xù)激活，結(jié)腸炎和CRC 的Wnt/β-catenin 通路活性分別是正常結(jié)腸的2.5 倍和4.5 倍，揭示了結(jié)腸炎通過Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的高激活完成向CRC 的轉(zhuǎn)變。

2.炎癥型結(jié)直腸癌的治療方法

恢復(fù)性結(jié)腸切除術(shù)（RP）是一種公認(rèn)的UC 選擇性手術(shù)治療方法，Hotta 等[10]報(bào)告了RP 在較大程度上改善UC 相關(guān)直腸癌患者的生活質(zhì)量，但存在殘留腫瘤和局部復(fù)發(fā)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。單一的手術(shù)或者放化療不能滿足腫瘤患者長期生存的愿望。隨著抗腫瘤藥研究的深入，手術(shù)聯(lián)合放化療和分子靶向藥物的治療更能延長患者的存活時(shí)間。Dennie 等[11]監(jiān)測(cè)了酪氨酸激酶抑制劑拉帕替尼和卡培他濱與奧沙利鉑聯(lián)合化療治療CRC 患者的I 期臨床療效，結(jié)果顯示此方案抑制CRC 的轉(zhuǎn)移。另外，由于慢性腸道炎癥在CAC 中重要促進(jìn)作用，化學(xué)預(yù)防是一種有吸引力的互補(bǔ)策略，T 細(xì)胞是IBD 發(fā)病過程中主要的活化免疫細(xì)胞，植物環(huán)肽Astin C 以激活內(nèi)源性線粒體途徑的方式誘導(dǎo)活化的T 細(xì)胞凋亡，減輕結(jié)腸炎癥，起到治療結(jié)腸炎和預(yù)防CAC 的作用[12]。

3.炎癥型結(jié)直腸癌藥物治療靶標(biāo)的研究進(jìn)展

目前已知多種CRC 的藥物靶點(diǎn)，包括表皮生長因子受體（epithelial growth factor receptor，EGFR）、血管內(nèi)皮生長因子受體（vascular endothelial growth factor，VEGF）、STAT3 信號(hào)通路、核轉(zhuǎn)錄因子、Akt 信號(hào)通路、Wnt/β-catenin信號(hào)通路和肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等。

3.1 表皮生長因子受體

EGFR 是一種酪氨酸激酶受體，參與細(xì)胞增殖、凋亡、遷移、血管生成以及腫瘤形成的過程。在CAC 小鼠模型中，EGFR 敲除顯著降低小鼠腫瘤負(fù)荷和多重性，并且炎癥程度明顯降低[13]。臨床批準(zhǔn)西妥昔單抗和帕尼單抗作為靶向EGFR 的抗腫瘤藥，分析結(jié)果表明，一線治療方案FOLFIRI 中加入西妥昔單抗[14]可改善總生存率和患者的生活質(zhì)量。

3.2 血管內(nèi)皮生長因子受體

VEGFR2 是血管內(nèi)皮生長因子VEGF 的主要受體。研究表明腸上皮細(xì)胞中VEGFR2 信號(hào)的丟失對(duì)CAC 有保護(hù)作用[15]。貝伐單抗靶向VEGF，阻斷其與VEGFR1 和VEGFR2 結(jié)合[16]，抑制細(xì)胞增殖和NO 產(chǎn)生。臨床使用貝伐單抗聯(lián)合FOLFIRI 或FOLFOX 標(biāo)準(zhǔn)雙周化療一線治療晚期結(jié)直腸癌[17]，均能提高療效和疾病控制率，且具有較好的安全性。雷莫蘆單抗是另一種血管生成抑制劑，靶向抑制VEGFR2 激活[18]，作為轉(zhuǎn)移性CRC 的二線治療藥物。

3.3 STAT3 信號(hào)通路

細(xì)胞外信號(hào)刺激Janus 激酶（JAKs）和生長因子激活，促使STAT3 酪氨酸殘基磷酸化[19]。磷酸化STAT3 進(jìn)入細(xì)胞核，參與細(xì)胞增殖、遷移和侵襲相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。茶多糖（TPS）具有抗炎、抗氧化和抗腫瘤的生物活性。Liu 等[20]研究結(jié)果顯示TPS 抑制STAT3 的激活，并在體內(nèi)和體外調(diào)控MMP2、cyclin-Dl、survivin 和VEGF 等下游基因的表達(dá)，抑制CAC 的發(fā)展。阿司匹林是一種非甾體抗炎藥，研究表明抗炎藥阿司匹林在CAC 小鼠模型中阻斷IL-6/STAT3 信號(hào)通路，抑制CAC 發(fā)展[21]。

3.4 核轉(zhuǎn)錄因子

核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB 在多種免疫應(yīng)答中有著核心轉(zhuǎn)錄因子的作用，其在癌細(xì)胞中表現(xiàn)出持續(xù)激活。持續(xù)激活的NF-κB 通過產(chǎn)生NO 和DNA 突變導(dǎo)致大腸腺瘤性息肉病，且增強(qiáng)Wnt 信號(hào)進(jìn)而促進(jìn)腸上皮細(xì)胞獲得干細(xì)胞特性，被認(rèn)為是抗腫瘤免疫的主要信號(hào)通路。研究表明，選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑氟西汀抑制TNF[22]刺激的結(jié)腸上皮細(xì)胞中NF-κB 信號(hào)。Wang 等[23]研究表明，茜草科類型環(huán)肽RA-V 可靶向阻斷NF-κB 信號(hào)通路中TAK1-TAB2相互作用，抑制NF-κB 信號(hào)通路激活，從而抑制體內(nèi)腫瘤生長。

3.5 Akt 信號(hào)通路

Akt 是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶，又稱蛋白激酶B，受抑癌基因PTEN 的負(fù)調(diào)控，參與細(xì)胞凋亡、增值、遷移和血管生成。研究表明，異肉藻提取物Artocarpin[24]靶向抑制Akt1 和Akt2激酶活性，抑制小鼠模型中CAC 進(jìn)展。Setia 等[25]研究顯示非甾體抗炎藥塞來昔布通過抑制RAS/ERK 和PI3K/Akt/PTEN 信號(hào)通路，保護(hù)腸炎癌模型。

3.6 DNA 甲基化

DNA 甲基化由于在調(diào)控基因表達(dá)中具有關(guān)鍵作用，已被作為癌癥診斷和預(yù)后的生物標(biāo)志物。Li 等[26]證明在CAC 形成過程中，多個(gè)基因由于DNA 甲基化明顯下調(diào)，介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其中包括抑癌基因BAD 和INPPL1。隨后證實(shí)敲除DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶（DNMTS）可以逆轉(zhuǎn)基因下調(diào)，使用DNMT 抑制劑DAC 或AZA 促進(jìn)CAC 模型小鼠細(xì)胞凋亡，抑制CAC 的形成。Guo 等[27]研究表明姜黃素亦逆轉(zhuǎn)CAC 模型中DNA 甲基化，特別是在抗炎和抗氧化途徑中的基因，抑制結(jié)腸癌變。

3.7 其他潛在靶點(diǎn)

RAC 蛋白家族是參與遷移和炎癥的調(diào)節(jié)因子，Guo 等[28]研究表明，結(jié)腸炎中RAC 蛋白上調(diào)，而RAC 的特異性抑制劑EHT-1864 對(duì)急性和慢性結(jié)腸炎和CAC 的發(fā)展均有抑制作用。Servais等[29]研究表明，瘤前階段血小板高度活性增加循環(huán)原質(zhì)血清淀粉樣蛋白A（SAA），增強(qiáng)免疫抑制，促進(jìn)CAC 的發(fā)生?？寡“逅幬锫冗粮窭鬃柚寡獫{SAA 蛋白水平升高，降低結(jié)腸炎嚴(yán)重程度，延緩發(fā)育不良病變和腺癌的形成。在CAC 的早期階段，腸肌成纖維細(xì)胞明顯增加Tenascin-C 基因表達(dá)，Tenascin-C 通過整合素介導(dǎo)血管生成促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，而整合素拮抗劑ATN-161 明顯抑制血管生成，抑制CAC 的腫瘤發(fā)生[30]。肽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（peptide transporter 1，PepT1）轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源性二肽/三肽至腸上皮細(xì)胞并促進(jìn)吸收，在炎癥狀態(tài)下的結(jié)腸細(xì)胞中高表達(dá)，促進(jìn)腸道腫瘤生長?？寡兹腫31]KPV 通過作用于PepT1 降低CAC 小鼠模型炎癥程度、隱窩灶異常程度和細(xì)胞浸潤程度。β-catenin 參與CRC細(xì)胞增殖的調(diào)控。Wnt 促進(jìn)β-catenin 激活，調(diào)控干細(xì)胞自我更新和祖細(xì)胞生成，在維持正常腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)、黏膜炎癥和CRC 的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。研究表明姜黃素與5-Fu 的結(jié)合通過調(diào)節(jié)Wnt 通路和E-cadherin 來抑制CRC 細(xì)胞生長和侵襲[32]。這些靶點(diǎn)都有可能成為CAC 的治療靶點(diǎn)。

4.總結(jié)與展望

CAC 伴隨腸道炎癥是普遍的臨床表現(xiàn)，同時(shí)腸道癌變是IBD患者死亡的主要原因。從病因的角度分析CAC 產(chǎn)生的過程，腸道長期處于炎癥浸潤狀態(tài)有一定的概率演變?yōu)镃AC，故上述抗炎藥如阿司匹林和塞來昔布具有預(yù)防和抑制CAC 的作用。近年來隨著對(duì)CAC 研究的深入，除了已經(jīng)獲得FDA 批準(zhǔn)的CRC 靶向藥物，近年來IL-6/STAT3、NF-κB、Akt、GSK-3β、PepT1 等參與CAC 進(jìn)展的關(guān)鍵蛋白也有望成為CRC 治療的新靶點(diǎn)。