口腔鱗狀細(xì)胞癌耐藥相關(guān)信號通路的研究進(jìn)展

周志超 張立剛 胡小華

(遵義醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院 貴州 遵義563000)

口腔癌是最常見的惡性腫瘤之一[1]， 2018年全世界有354,864例口腔癌被確診，而死亡病例則有177,384例[2]?？谇话┗颊咧屑s80%的是鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)[3]，雖然近年來治療手段不斷改進(jìn)，但 OSCC 的 5 年生存率并無顯著提高[4]?；煴粡V泛應(yīng)用于OSCC的臨床治療，但腫瘤耐藥性的產(chǎn)生，常常導(dǎo)致治療的失敗。因此，提高對腫瘤耐藥機(jī)制的認(rèn)識將有助于口腔癌的治療。

在生物的生長發(fā)育的過程中，總是伴隨著各種各樣的信號傳遞，細(xì)胞外的信號分子與細(xì)胞膜上的特定受體結(jié)合后，通過激活一系列的酶促反應(yīng)以實現(xiàn)向細(xì)胞內(nèi)的信號傳遞[5]。我們稱這一系列的信號傳遞的酶促反應(yīng)為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，又稱為信號通路(signal pathway)。近年來，許多的研究表明在OSCC耐藥過程中伴隨著某些信號通路的異常激活。因此，本文對OSCC耐藥的關(guān)鍵信號通路展開綜述，以期更好的理解口腔癌耐藥的機(jī)制。

1 Wnt通路

Wnt通路是一種進(jìn)化保守的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在生長發(fā)育的過程中調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能。Wnt通路的異常激活，也是人類癌癥發(fā)生的主要因素之一[6]。Wnt通路由經(jīng)典途徑和非經(jīng)典途徑構(gòu)成，其中非經(jīng)典途徑又可進(jìn)一步分為平面細(xì)胞極性(PCP)途徑和Wnt/Ca2+途徑。在經(jīng)典途徑中，當(dāng)Wnt蛋白與細(xì)胞膜上的Frizzled受體以及LRP共同受體結(jié)合，腺瘤狀結(jié)腸息肉蛋白質(zhì)(APC)、糖原合成酶激酶3(GSK-3)、 酪蛋白激酶Ⅰ(CK1α)、軸蛋白(Axin)構(gòu)成的破壞復(fù)合體對β-catenin的泛素化降解被抑制，細(xì)胞質(zhì)中的β-catenin轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，激活Wnt應(yīng)答基因。而在兩條非經(jīng)典途徑中，不需要β-catenin的參與，通過Wnt蛋白配體與Frizzled受體即可激活Wnt通路[7]。

β-catenin是由CTNB1編碼的一種重要的粘附分子，是Wnt通路中的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，有研究表明順鉑(CDDP)處理后的OSCC細(xì)胞中，β-catenin表達(dá)水平明顯升高，并大量核易位。同時，GSK-3β，另一個Wnt/β-catenin通路中的關(guān)鍵分子，也存在相應(yīng)的表達(dá)上調(diào)。過表達(dá)的β-catenin可以促進(jìn)多種耐藥相關(guān)蛋白的表達(dá)，從而增強(qiáng)OSCC細(xì)胞的耐藥性[8]。經(jīng)典Wnt通路激活β-catenin和T細(xì)胞/淋巴增強(qiáng)因子(TCF/LEF)轉(zhuǎn)錄因子的核復(fù)合物，從而實現(xiàn)對胚胎發(fā)育、組織形成以及穩(wěn)態(tài)的調(diào)控[7]。近年來，SOX家族轉(zhuǎn)錄因子被認(rèn)為是調(diào)節(jié)β-catenin/TCF的活性的關(guān)鍵因子[9]。在舌鱗癌細(xì)胞中，SOX 8可與Wnt跨膜受體Frizzed-7(FZD 7)啟動子區(qū)域結(jié)合，激活Wnt/β-catenin通路，促進(jìn)腫瘤的耐藥[10]。

大量研究表明，microRNAs(miRNAs)在化療耐藥中有重要作用[11]。蛋白磷酸酶PP2A可負(fù)調(diào)控β-catenin和GSK-3β，被認(rèn)為是Wnt通路中的抑癌因子[12]。有研究發(fā)現(xiàn)miR-218可靶向抑制PP2A編碼基因PPP2R5A的表達(dá)，從而激活Wnt通路，并減弱CDDP誘導(dǎo)的口腔癌細(xì)胞凋亡[13]。此外，有研究表明白細(xì)胞介素-23(IL-23)的表達(dá)強(qiáng)度與Wnt通路活化程度有著密切聯(lián)系， IL-23可以通過增強(qiáng)口腔癌細(xì)胞抗凋亡蛋白Bcl-2和耐藥相關(guān)蛋白ABCG2、P-gp的表達(dá)，從而增強(qiáng)口腔癌細(xì)胞的耐藥能力[14]。

2 PI3K/AKT通路

近年來，許多的研究表明PI3K/AKT通路在頭頸腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中起到關(guān)鍵作用[15]。正常生理情況下，在受到胞外信號刺激時(如生長因子、細(xì)胞因子、激素等)，細(xì)胞膜上受體磷酸化激活磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinases，PI3K)，PI3K催化亞基將磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸(PIP 2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3，4，5-三磷酸(PIP 3)。PIP 3作為第二信使，募集激活蛋白激酶B(AKT)、3-磷酸肌醇-依賴性蛋白激酶(3-Phosphoinositide-Dependent Protein Kinases，PDK1)等具有Pleckstrin同源結(jié)構(gòu)域(PH)結(jié)合位點的蛋白，從而激活細(xì)胞生長和存活的下游途徑。在此過程中，抑癌基因PTEN可以通過去磷酸化PIP 3使PIP 2再生，從而拮抗PI3K功能[16]。

PIK3CA，IA型PI3K催化亞基p110α的編碼基因，在人類常見腫瘤中常發(fā)生突變或擴(kuò)增[17]。PIK3CA的突變可顯著影響人舌鱗癌的耐藥性[18]。在OSCC的發(fā)生發(fā)展過程中，PTEN的表達(dá)存在抑制[19]。最近，有研究表明，miR-24高表達(dá)可增強(qiáng)舌鱗癌耐藥性，這可能與PTEN被靶向抑制，PI3K/AKT進(jìn)而被激活有關(guān)[20]。在PI3K/AKT通路中，AKT的完全激活需要哺乳動物雷帕霉素靶標(biāo)復(fù)合物2(mTORC2)的參與[21]。Zheng等人發(fā)現(xiàn)平陽霉素(PYM)誘導(dǎo)形成的人舌癌耐藥細(xì)胞Tca8113/PYM中，mTORC2復(fù)合物的重要組成Rictor的蛋白水平顯著升高，且抑制Rictor及mTORC2表達(dá)均能有效改善腫瘤耐藥情況[22]。此外，Hung等證實NADPH氧化酶激活的關(guān)鍵成分p22phox可調(diào)節(jié)OSCC細(xì)胞的CDDP抗性，而耐藥產(chǎn)生機(jī)制部分緣于PI3K/AKT的異常激活[23]。

3 NF-κB通路

核因子-κB(NF-κB)是一個轉(zhuǎn)錄因子家族，由五個主轉(zhuǎn)錄因子組成(包括NF-κB1/p105,NF-κB2/p100,RelA/p65,RelB 及 c-Rel)。近年來，我們對NF-κB通路在生理和病理條件下的作用的有了一定的認(rèn)識[24]。簡單來講，促炎細(xì)胞因子受體、抗原受體、生長因子受體等在大量的胞外刺激下，激活I(lǐng)κB激酶(IKK)，并促進(jìn)κB激酶抑制劑(IκB)泛素化，進(jìn)而NF-κB復(fù)合體核易位并激活靶基因表達(dá)，以上為經(jīng)典NF-κB通路；而在非經(jīng)典途徑中，胞外刺激與細(xì)胞表面受體結(jié)合，NF-κB誘導(dǎo)激酶(NIK)被激活，NF-κB復(fù)合體RelB/p100被進(jìn)一步加工成RelB/p52，在核易位后誘導(dǎo)靶基因表達(dá)，在此過程中，IκB沒有參與[25]。

最近，有學(xué)者在針對人舌癌化療耐藥的研究發(fā)現(xiàn)，PYM誘導(dǎo)建立的舌鱗癌耐藥細(xì)胞株中，胞外基質(zhì)中熱休克蛋白27(HSP27)表達(dá)水平顯著升高，進(jìn)一步的實驗證明了胞外HSP27與Toll樣受體TLR5 相互作用激活NF-κB信號，促進(jìn)了腫瘤的耐藥[26]。值得注意的是，信號通路的級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜多樣，不同的通路之間可能存在交叉調(diào)控，有研究報道在某些腫瘤的調(diào)控上，PI3K/AKT通路與NF-κB通路存在關(guān)聯(lián)[27]。Peng等人的研究發(fā)現(xiàn)，在舌鱗癌耐藥細(xì)胞Tca8113/PYM中，舌癌耐藥相關(guān)蛋白1(TCRP1)和哺乳動物金屬硫蛋白MT1X表達(dá)上調(diào)，而它們在介導(dǎo)舌癌耐藥的過程中伴隨著PI3K/Akt/NF-kB級聯(lián)信號的激活[28]。另外，有研究證明，miR-22可以調(diào)節(jié)舌癌細(xì)胞對CDDP的敏感性，而PI3K/Akt/NF-κB級聯(lián)可能在其中發(fā)揮一定的作用[29]。已有研究證實腫瘤微環(huán)境可以調(diào)節(jié)腫瘤耐藥性，而細(xì)胞外基質(zhì)在腫瘤的發(fā)展以及對治療的應(yīng)答中有著重要意義[30]。Nakagawa Y等人在探究腫瘤微環(huán)境調(diào)節(jié)口腔癌耐藥的具體機(jī)制時發(fā)現(xiàn)，纖維連接蛋白可以激活A(yù)kt/NF-κB通路，從而實現(xiàn)細(xì)胞粘附介導(dǎo)的腫瘤耐藥[31]。

4 STAT通路

JAK-STAT通路的激活可簡單的概括為多種細(xì)胞因子與細(xì)胞膜表面受體結(jié)合，Janus激酶(JAK)激活并進(jìn)一步磷酸化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活子(STATs)，6種STAT家族成員形成不同的二聚體，在核易位后調(diào)控相應(yīng)基因的表達(dá)[32]。STATS可與基因組中數(shù)萬個位點結(jié)合，調(diào)控數(shù)千個蛋白質(zhì)編碼基因以及miRNAs的轉(zhuǎn)錄[33]。在JAK-STAT通路中，STAT3似乎與OSCC的耐藥有著密切聯(lián)系。有研究表明在CDDP耐藥的OSCC中，STAT3過表達(dá)，進(jìn)而miR-21高表達(dá)，miR-21進(jìn)而抑制PTEN等與耐藥有關(guān)的靶基因。[34]。同樣的，Maji S等人的實驗發(fā)現(xiàn)STAT 3可以促進(jìn)Bcl-2家族抗凋亡蛋白Mcl-1的編碼基因的表達(dá)，促進(jìn)OSCC細(xì)胞的耐藥[35]。

5 結(jié)論與展望

OSCC作為人類最常見的惡性腫瘤之一，嚴(yán)重的威脅著人們的生命健康?；熓悄壳芭R床上針對OSCC的常用治療方法之一，由于腫瘤耐藥性的獲得，抗腫瘤藥物在治療OSCC時往往難以取得滿意的結(jié)果。目前，許多研究表明，某些信號通路的異常激活介導(dǎo)調(diào)控了OSCC的耐藥性。其中，包括Wnt、PI3K/AKT、NF-κB以及STAT等通路在介導(dǎo)口腔癌耐藥過程中具有重要意義。因此，針對這些信號通路的深入研究，既能進(jìn)一步完善口腔癌耐藥的機(jī)制，也能為腫瘤的治療提供新的思路與方法。