姜峰奇 綜述 樸大勛 審校

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬一院結(jié)直腸外科 黑龍江哈爾濱 150001）

結(jié)直腸癌是威脅人類健康的主要惡性腫瘤之一，發(fā)病率和死亡率逐年呈上升趨勢?；颊呔驮\時大多處于中晚期，部分患者失去手術治療機會，部分患者術后很快發(fā)生復發(fā)或轉(zhuǎn)移，對這部分患者目前尚無有效的治療方法。隨著現(xiàn)代分子生物學技術的飛速發(fā)展，有關結(jié)直腸癌分子生物學的發(fā)病機制的研究日益深入，分子治療策略顯示出極大的前景。特異性單克隆抗體－表皮生長因子受體（ERGF）抑制劑西妥昔單抗。和一種抑制血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）活性的單克隆抗體貝伐單抗已經(jīng)使癌癥的治療進入了一個特定分子靶向治療的新時代［1～4］。然而研究表明在西妥昔單抗中K-ras基因突變的患者降低了表皮生長因子抗體應答能力［5］。因此結(jié)直腸癌患者在用單抗治療之初就已經(jīng)被K-ras基因突變所屏障。但這卻可能成為另一個“個體化”抗腫瘤治療的新時代的開始。本文將總結(jié)有關人類腫瘤的分子途徑的最新進展，對此做進一步的總結(jié)。

1 結(jié)直腸癌中的信號通路

Wnt信號通路的異?；罨诩毎┳?，腫瘤發(fā)生及侵襲性過程中具有重要作用，阻斷異常的Wnt信號通路可以抑制腫瘤細胞增殖，誘導腫瘤細胞凋亡，因此Wnt信號通路具有較好的抗腫瘤靶向作用。大量研究表明，90%以上的結(jié)直腸癌存在Wnt經(jīng)典信號通路的激活以及繼發(fā)于此的β-catenin蛋白在細胞內(nèi)聚積，Wnt信號通路的激活在結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展中占據(jù)著重要地位［6］。目前針對 Wnt信號通路為靶點的抗腫瘤治療包括以下幾個方面［7］。①細胞膜水平的抗腫瘤靶點治療：隨著抗腫瘤藥物曲妥單抗（trastuzumab）的成功研發(fā)，以生長因子及其膜外受體的靶點腫瘤治療研究越來越多，因此，Wnt蛋白本身及其受體可作為腫瘤藥物治療的靶點已經(jīng)顯示出前景并正進行實驗研究。②胞內(nèi)通路成員蛋白水平的抗腫瘤靶點治療：Wnt信號通路是一條通過胞內(nèi)許多成員蛋白之間相互作用而向下傳導的非直線性通路，其中許多成員是 Wnt／βcatenin信號通路中的負性調(diào)控因子，發(fā)揮腫瘤抑制作用。③β-catenin水平的抗腫瘤靶點治療：Wnt信號通路中關鍵樞紐分子β-catenin由胞漿向胞核的轉(zhuǎn)位是該信號通路被激活后行使功能的標志實驗證明，降低胞漿內(nèi)β-catenin水平及抑制胞漿內(nèi)β-catenin向核內(nèi)轉(zhuǎn)移能有效抑制腫瘤。因此，β-catenin是抗癌治療研究的重要分子靶位。④核內(nèi)TCF／βcatenin復合體水平的抗癌靶點治療：Wnt信號通路的終效應是核內(nèi)TCF／β-catenin復合體啟動下游靶基因的轉(zhuǎn)錄而誘發(fā)腫瘤形成，因此在這一環(huán)節(jié)是抗癌治療的重要靶點。Lee［8］等研究發(fā)現(xiàn)磷酸化維甲酸a孤受體（ROR-a）可以影響腫瘤的細胞生長，a孤受體磷酸化后可以破壞β-catenin蛋白，進而抑制結(jié)直腸癌的擴散，為臨床治療結(jié)直腸癌提供途徑，ROR-a基因未來可用于大腸癌檢測與靶向治療。然而迄今為止還沒有WNT途徑有效藥物進入臨床試驗，事實上歸因于這條路徑上沒有合適的酶靶點。然而，新的發(fā)現(xiàn)使 WNT途徑的小分子的抑制劑有了發(fā)展，并有希望很快進入臨床試驗中［9］。

Notch信號通路是保守的受體配體信號通路，在細胞的增殖、凋亡和分化中起重要作用，影響多個器官的發(fā)育和功能。Notch信號多作為癌基因促進腫瘤生長，但在某些組織也可起到誘導細胞分化、抑制腫瘤增殖的作用。目前認為notch在結(jié)直腸癌中作為癌基因促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展，其機制初步被認為是Numb蛋白通過與Notch家族的細胞質(zhì)膜受體發(fā)生相互作用，使P53活性喪失以及Hath1表達下調(diào)，從而抑制結(jié)直腸癌細胞凋亡，但尚待更加深入的研究。鑒于針對Notch信號通路的干預措施已經(jīng)成為治療腫瘤的新方式，該通路也有望成為結(jié)直腸癌的生物治療的新靶點。

Hedgehog信號通路在細胞分化、胚胎發(fā)育、器官形成、損傷修復和腫瘤發(fā)生中都有重要生理和病理意義。有研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌發(fā)展為晚期過程中，Hedgehog信號通路（Hedgehog-GLI）發(fā)揮了重要作用［10］。轉(zhuǎn)移性腫瘤也必須依靠Hh-GLI才能維持生長。識別出Hh-GLI并將其作為靶標，從而為結(jié)直腸癌的治療提供了一種新途徑。即運用RNA干擾和Hedgehog信號通路特異性抑制劑Cyclopamine阻斷癌變組織中Hedgehog信號傳導通路，以影響其后續(xù)基因表達，從而達到阻止癌細胞生長、轉(zhuǎn)移和復發(fā)的目的。Kozo等［11］研究報道，96%結(jié)腸腺瘤、24%增生性息肉、23%高分化腺癌和34%中分化腺癌表達Shh，而30例正常標本均不表達Shh。Ptch和Smo的表達隨著腫瘤進展而逐漸升高。說明Shh信號可能啟動了結(jié)腸腺癌的發(fā)生，這為腺癌提供了潛在的治療靶點。

2 結(jié)直腸癌的慢性炎癥過程

最近幾年中，慢性炎癥已經(jīng)逐漸地展示出促成腫瘤發(fā)展的全部階段，研究提示慢性炎癥作用在散發(fā)的結(jié)直腸癌中起作用。NADIS藥物在散發(fā)結(jié)直腸癌臨床研究中發(fā)現(xiàn)使結(jié)直腸癌進展的風險降低了40%～50%［12］。COX2的表達上升已經(jīng)在人類良惡性腺瘤中被發(fā)現(xiàn)，NSAIDs的一些臨床實驗研究也已經(jīng)顯示出在結(jié)直腸癌進展中的特殊效果［13］，結(jié)腸癌的基因突變也包括涉及如TGFBR2和SMAD4的免疫應答它們都參與轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）的信號轉(zhuǎn)導，另外基因組協(xié)會研究已經(jīng)識別基因變異TGF-β信號途徑的一些基因組成的改變。TGF-β是一種多效能細胞因子起著主要的抗慢性炎癥作用。靶細胞結(jié)合TGF－β形成TGFBR1和TGFBR2復合構(gòu)成體，它所介導的信號通過SMAD的蛋白質(zhì)活化作用進入細胞［14］，然后進入細胞核中去，驅(qū)使SMAD應答基因表達。然而，在結(jié)直腸癌的進展中實驗數(shù)據(jù)關于TGF-β信號詳細的機制還沒有明確。一方面，包括活化和抑制作用在內(nèi)，TGF-β已經(jīng)對腫瘤細胞具有直接作用。增殖相關途徑包括PI3K-途徑或 WNT 途徑［15～17］。另一方面，TGF-β已經(jīng)顯示出通過T細胞調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)導抑制免疫系統(tǒng)［18］。因此，TGF-β可能衰減宿主抗腫瘤免疫應答系統(tǒng)，而且也可能降低促癌的炎癥性機制。在Beckeretal.［19］的實驗研究中發(fā)現(xiàn)TGFBR2缺陷小鼠的促進腫瘤發(fā)展，而TGF-β過度表達的小鼠則相反。研究中TGF-β這種保護效應是通過信號變換器和IL-6介導STAT-3來調(diào)節(jié)的。在近兩項實驗研究中顯示出了IL-6介導的STAT-3活化作用的重要性，表明STAT-3可保護腫瘤細胞不致細胞凋亡，提高細胞周期進程，從而使腫瘤的發(fā)展與炎癥聯(lián)系起來［20、21］。因為STAT-3已經(jīng)顯示出調(diào)節(jié)腫瘤細胞的一些方面包括增殖、生存、入侵、轉(zhuǎn)移和血管生成。一些STAT-3抑制劑已經(jīng)被識別，并且STAT-3抑制劑治療腫瘤的臨床試驗正在進行中。

3 表皮生長因子受體（ERGF）治療

ERGF通過介導一些通路調(diào)節(jié)細胞增殖分化，增加腫瘤細胞侵襲力、促進血管生存、抑制腫瘤細胞凋亡。在結(jié)直腸癌中EGRF扮演了重要的角色［22］。此外，在結(jié)直腸癌中癌細胞的轉(zhuǎn)移與EGFR的表達有關并且降低患者的生存率［23］。在最近的一份出版物，vanCutsemetal［24］可以顯示為西妥昔單抗聯(lián)合了伊立替康、氟尿嘧啶、甲酰四氫葉酸后具有保護作用可作為結(jié)直腸癌伴轉(zhuǎn)移患者的一線用藥。因此，使用西妥昔單抗在結(jié)直腸癌治療的當前適應證在未來也會被拓展［25］。此外，作為完全的個體化的單抗抗體新的EGFR受體治療法已經(jīng)發(fā)展起來了。Kupschetal認為在索拉非尼聯(lián)合奧沙利鉑在治療難治性結(jié)腸癌的Ⅰ期實驗中顯示出積極的作用［26］。當前，臨床實驗對于索菲拉尼聯(lián)合各種已制定的治療方法正在進展中。

4 結(jié)直腸癌進展過程中的缺氧及血管生成

Folkman（1971）年最初提出血管生成和缺氧在腫瘤細胞的發(fā)展和在影響腫瘤治療的重要意義。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）主要作為刺激病理性血管形成，在內(nèi)皮細胞的增殖、遷移和血管構(gòu)建中起到重要作用。VEGF被很多種癌細胞傳遞，通過VEGF－1、VEGF-2和神經(jīng)纖維網(wǎng)-1的運動調(diào)節(jié)它的增值、遷移、內(nèi)皮細胞的生存［27］。然而，VEGF作為造血和內(nèi)皮細胞的化療引誘劑整合到血管的發(fā)展過程中［28］。VEGF的表達通常被環(huán)境因素，如：缺氧、低PH值、遺傳變異、炎癥等控制，其中缺氧被認為是VEGF表達的最重要的觸發(fā)器［29］。絕大多數(shù)實體腫瘤內(nèi)存在缺氧微環(huán)境 .腫瘤缺氧微環(huán)境影響腫瘤細胞的基因表型，激活新生血管生成因子包括VEGF，其促進腫瘤新生血管的生成［30］。缺氧誘導因子（HIF）是腫瘤缺氧反應中關鍵性因子，也是調(diào)節(jié)腫瘤新生血管生成、能量代謝、細胞增殖、浸潤和轉(zhuǎn)移等相關基因的上游轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白［31、32］。HIF-1a是最早被認識的HIF異構(gòu)體，HIF-1a在許多實體腫瘤中高表達，且誘導腫瘤細胞放、化療耐受性。在腫瘤生長侵潤、轉(zhuǎn)移、凋亡及惡性增殖中起關鍵作用，這決定了以 HIF-1為靶點的治療有望用于臨床。Welsh［33］等認為 HIF-1a抑制劑使接種了 HT-29結(jié)腸癌株小鼠抑制瘤減少，并伴大量腫瘤細胞凋亡。Gordan［34］等在放化療時和用HIF-1a抑制治療可以提高結(jié)腸癌治療效果。HIF-1靶向治療已成為腫瘤治療的熱點，臨床的應用前景有賴于我們對HIF－1調(diào)節(jié)腫瘤生長、侵潤、轉(zhuǎn)移和耐藥性機制的了解，相信HIF-1的靶向治療和缺氧耐藥性治療會為我們治療腫瘤帶來新的希望。

結(jié)直腸癌的病因及發(fā)病機制十分復雜，研究表明某些基因突變與結(jié)直腸癌的關系密切，然而尚亟待深入了解。對一些特定信號通路的研究，進一步揭示了研究結(jié)直腸癌的分子發(fā)病學發(fā)病機制的重要性。結(jié)直腸癌的慢性炎癥過程、表皮生長因子受體、結(jié)直腸癌進展過程中的缺氧及血管生成等針對其腫瘤分子生物學的治療都有著重要的意義。目前現(xiàn)有的分子水平的研究，可為今后結(jié)直腸癌病因、早期診斷和研究提供新的方向和方法?？傊?，結(jié)直腸癌的分子治療策略是結(jié)直腸癌治療的一個極有潛力和前景的課題。

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