非HIF信號(hào)通路在中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管母細(xì)胞瘤中作用的研究進(jìn)展

葉立果 張春雨 胡 平 陶 野綜述 田道鋒審校

中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管母細(xì)胞瘤（central nervous system hemangioblastoma，CNS-HB）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的罕見(jiàn)腫瘤，好發(fā)生于小腦（63%）、脊髓（32%）、腦干（5%），是一種常染色體顯性遺傳病，2/3 的CNSHB 與von Hippel-Lindau（VHL）基因相關(guān)。VHL 基因是位于3號(hào)染色體短臂的一個(gè)功能獨(dú)特且功能復(fù)雜的抑癌基因，編碼含213 個(gè)氨基酸的蛋白，為pVHL 蛋白。VHL 基因突變，導(dǎo)致pVHL 蛋白失去功能，促進(jìn)缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia-inducible factor，HIF）的表達(dá)，并激活HIF信號(hào)通路，最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。目前，關(guān)于HIF 信號(hào)通路的相關(guān)研究較多，并且已有作用于pVHL-HIF 通路的多種靶向藥物，如貝伐單抗、索拉非尼、舒尼替尼和帕唑帕尼。然而，非HIF 信號(hào)通路在CNS-HB 發(fā)生中的作用研究較少。本文就非HIF信號(hào)通路在HNS-HB發(fā)生的作用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 VHL-PI3K-TOR通路

Hwang等發(fā)現(xiàn)敲除果蠅脂肪體VHL基因后，果蠅細(xì)胞大小和體積顯著縮小，而激活TOR 信號(hào)通路可使其恢復(fù)正常，機(jī)制是pVHL與PI3K的p110催化亞基相互作用激活TOR 信號(hào)通路。TOR 信號(hào)通路的異常激活對(duì)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖及侵襲有重要影響。研究表明，PI3K激活后，可誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)膜產(chǎn)生3,4,5 三磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol 3,4,5-triphosphate，PIP3），隨 后，激 活 蛋 白 激 酶B（protein kinase B，PKB/Akt），使結(jié)節(jié)性硬化癥蛋白復(fù)合物2（tuberous sclerosis complex protein complex 2，TCS2）磷酸化，進(jìn)而激活TOR 受體復(fù)合物1（TORC1），使下游信號(hào)分子磷酸化，包括核糖體蛋白S6 激酶，調(diào)節(jié)各種生理過(guò)程，例如蛋白質(zhì)的翻譯和自噬。此信號(hào)通路中，pVHL 特異性地與PI3K 的p110蛋白相互作用，正向調(diào)節(jié)PI3K活性和TOR信號(hào)通路，而不依賴(lài)于HIF-1。另有學(xué)者指出，VHL基因的過(guò)表達(dá)可使VHL 基因缺失的某些細(xì)胞系變得更加敏感，VHL基因的重新表達(dá)可通過(guò)激活TOR信號(hào)通路，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的侵襲性生長(zhǎng)。

2 血小板反應(yīng)蛋白-1（thrombosponnin-1，TSP-1）信號(hào)通路

TSP-1 是一種多功能基質(zhì)蛋白，具有抑制血管生成的能力，可通過(guò)改變細(xì)胞粘附、運(yùn)動(dòng)、增殖、存活和多種細(xì)胞類(lèi)型的體外生長(zhǎng)、基因表達(dá)和分化來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞行為。Sevilla-Montero 等發(fā)現(xiàn)，VHL 基因突變導(dǎo)致的pVHL 在α或β結(jié)構(gòu)域的丟失或突變，顯著降低腫瘤細(xì)胞TSP-1 的表達(dá)水平，使腫瘤細(xì)胞更容易遷移和更具侵襲性。然而，pVHL與TSP-1具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步的研究。

3 pVHL與纖維連接蛋白作用

纖維連接蛋白通過(guò)與pVHL 相互作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化，并抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，pVHL經(jīng)過(guò)被泛素樣蛋白NEDD8共價(jià)共軛修飾，與纖維連接蛋白相互作用，發(fā)揮抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用。CNS-HB的發(fā)展過(guò)程中，VHL基因突變導(dǎo)致pVHL 失去正?；钚?，無(wú)法與纖維連接蛋白有效組合，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)失調(diào)以及細(xì)胞基質(zhì)發(fā)生異常。

4 VHL失活誘導(dǎo)細(xì)胞衰老

有研究表明，在癌基因激活或腫瘤抑制基因失活后，衰老可以阻止腫瘤的進(jìn)展，而VHL 基因失活可以誘導(dǎo)衰老。Young 等研究發(fā)現(xiàn)，VHL 基因失活可產(chǎn)生衰老樣表型，與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白和SWI2/SNF2 染色質(zhì)去除P400 基因有關(guān)。與VHL 基因失活有關(guān)的腫瘤譜雖然受到高度限制，與大多數(shù)細(xì)胞相比，失去VHL基因后能夠形成腫瘤的細(xì)胞可能并不發(fā)生衰老，這意味著VHL基因失活后細(xì)胞內(nèi)可能有一些其他的克服衰老的機(jī)制。

5 pVHL增強(qiáng)細(xì)胞凋亡敏感性

Guo 等發(fā)現(xiàn)pVHL 通過(guò)抑制BIMEL 蛋白的泛素化和隨后的降解，使BIMEL 穩(wěn)定化；而B(niǎo)IMEL 表達(dá)的調(diào)控涉及復(fù)雜的轉(zhuǎn)錄和翻譯后機(jī)制，這些機(jī)制對(duì)凋亡刺激引起的細(xì)胞死亡起重要作用。研究表明pVHL通過(guò)與ERK結(jié)合，抑制BIMEL同化，使BIMEL免于被蛋白酶降解，從而增強(qiáng)EglN3 誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。另外，使用ERK 抑制劑的聯(lián)合療法使原本對(duì)順鉑耐藥的pVHL 和EglN3 缺陷型細(xì)胞重新敏感。pVHL 也被證明可以促進(jìn)p53 的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄因子活性，從而使細(xì)胞凋亡的敏感性增加。

6 pVHL抑制細(xì)胞自噬

自噬是維持細(xì)胞穩(wěn)定的重要機(jī)制，而自噬抑制腫瘤的發(fā)生。Kang等發(fā)現(xiàn)，VHL通過(guò)位于VHL結(jié)構(gòu)域的LIR基序與其相互作用，含有LIR基序的接頭蛋白，如p62 和NIX，通過(guò)與微管組織蛋白1 輕鏈3b相互作用，將目標(biāo)蛋白轉(zhuǎn)移到自噬體上；而VHL 可通過(guò)與輕鏈3b相互作用并使后者泛素化，從而下調(diào)LC3B的表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)胞自噬，導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

7 VHL 調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）mRNA的穩(wěn)定性

VEGF 是生理和病理?xiàng)l件下血管生成的重要調(diào)節(jié)因子。VEGF mRNA 在3'-非翻譯區(qū)中含有富含AU 的原件，該原件是一種強(qiáng)有力的刺激因子，用于調(diào)節(jié)哺乳動(dòng)物細(xì)胞信使核糖核酸的周轉(zhuǎn)，富含AU的元素RNA 結(jié)合蛋白1（AU-rich element RNAbinding factor 1，AUF1）和HuR 蛋白可以識(shí)別并激活富含AU 的原件。Datta 等研究發(fā)現(xiàn)，VHL 的延伸蛋白結(jié)合結(jié)構(gòu)域與HuR 蛋白的特定RNA 結(jié)合結(jié)構(gòu)域結(jié)合，導(dǎo)致VEGF mRNA 的衰變。Xin 等研究發(fā)現(xiàn)，pVHL 通過(guò)與AUF1 或HuR 結(jié)合，影響后者與VEGF mRNA 的結(jié)合，并破壞VEGF mRNA 的穩(wěn)定性，從而影響其轉(zhuǎn)錄過(guò)程，抑制腫瘤的發(fā)生。

總之，CNS-HB的治療以手術(shù)為主，但術(shù)后易復(fù)發(fā)，靶向藥物治療的研究十分必要。CNS-HB 中非HIF 信號(hào)通路相關(guān)靶向藥物的應(yīng)用不夠廣泛，而且效果還不夠明確，原因在于涉及VHL疾病的分子機(jī)制尤為復(fù)雜，在同樣的信號(hào)通路中，VHL基因的表達(dá)可能會(huì)產(chǎn)生完全相反的調(diào)控效應(yīng)。此外，關(guān)于CNSHB 中VHL 基因的功能缺失，治療不應(yīng)針對(duì)VHL 基因本身，而應(yīng)側(cè)重于導(dǎo)致VHL基因缺乏的異常信號(hào)傳導(dǎo)路徑，例如異常激活的TOR 信號(hào)傳導(dǎo)，通過(guò)調(diào)控PI3K而發(fā)揮作用，這些均為我們深入了解VHL疾病的分子機(jī)制提供參考。同樣，VEGF 調(diào)控機(jī)制是形成CNS-HB 的重要機(jī)制，所以我們不僅可以從HIF-VEGF 路徑尋找治療靶點(diǎn)，也可以從破壞VEGF mRNA的穩(wěn)定性入手，最終達(dá)到抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。