左慧敏,曾林祥
(南昌大學 第二附屬醫(yī)院 呼吸內科,江西 南昌330006)
肺癌是世界上癌癥死亡的主要原因,其中約80%~85% 為非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),從目前發(fā)表的文獻數(shù)據(jù)顯示,肺癌不僅是癌癥死亡的主要原因,也是繼心臟病之后引起人類病死率最高的第二大疾病。由于大多數(shù)患者在確診時存在腫瘤轉移、術后或放化療后短期內復發(fā),5年相對存活率僅為17%[1]。因為存在化療耐藥或最初藥物治療時即引起獲得性耐藥,轉移性NSCLC 通常是無法治愈的。Notch、Hedgehog 和Wnt信號通路對調控腫瘤干細胞的生長及對化療藥物耐藥性均發(fā)揮重要作用[2]。本綜述將重點討論Wnt 通路在NSCLC 中的作用,對目前已知的Wnt 通路的相關作用因子的增加或減少與細胞生長、增殖以及NSCLC患者預后、抗藥性的關系。
Wnt信號傳導通路參與細胞的增殖、分化、運動及凋亡等過程,是細胞發(fā)育所必需的,調節(jié)著細胞的行為及細胞的相互作用。Wnt 主要通過3種途徑進行傳導:1)經(jīng)典Wnt信號途徑,即Wnt/β-catenin信號通路,這條通路激活后將募集細胞質內的β-cantenin 轉移入細胞系啟動靶基因的表達;反之,β-catenin在沒有Wnt信號存在時就被APC-Axin-GSK3β-CK 復合體泛素化降解,通路即處于關閉狀態(tài)[3];2)Wnt/PcR 通路,主要作用可能是參與胚胎發(fā)育時期其細胞骨架的重排調控;3)Wnt/Ca2+途徑,通路由Wnt-5a 或Wnt-l1 激活,活化后的CDK2和PKC 使胞內鈣離子濃度升高,導致NFAT 在核內蓄積誘導靶基因的表達。
Wnt 抑制劑包括分泌相關性蛋白(sFRPs)、Dab2、Wnt 抑制因子1(WIF-1)、Cerberus、Dickkopf家族、Dvl 拮抗劑和人類HDPR1。Wnt 家族的一些成員,如Wnt-5b,也可能通過GSK-3β 激活β-catenin 下調從而阻止經(jīng)典Wnt信號[4]??垢腥舅幬铮S生素A 和D,各種植物多酚類物質(如姜黃素)和一些小分子藥物也可以抑制Wnt/β-catenin通路,Wnt 通路抑制劑sFRP-1 下調轉錄生長因子β1 誘導NSCLC 細胞系的上皮間充質轉化[5]。
在小鼠模型中,激活Wnt信號可增加腫瘤發(fā)生的概率[6],越來越多的證據(jù)表明,Wnt 通路在NSCLC的發(fā)展中起重要作用。在培養(yǎng)出的呼吸道上皮細胞中,香煙煙氣成分調節(jié)Wnt 和Hedgehog 信號[7],Kras 轉基因小鼠肺組織中的Wnt 通路基因上調,明顯增加腫瘤發(fā)生概率[8]。
肺癌細胞中的Sulf-1、Sulf-2、mir-21 及骨膜蛋白可以激活Wnt信號[9]。NSCLC組織中,Wnt 通路因子如Wnt-1 存在過表達[10]。Wnt 通路的激活和Wnt-1 過表達與臨床預后不良也有關。通過抗Wnt-1單克隆抗體、小分子干擾RNA(SiRNA)或其他方法下調Wnt信號通路抑制Wnt-1表達促進腫瘤細胞的凋亡、抑制腫瘤擴散和異種移植瘤生長,減少細胞活性和侵襲性,誘導表型分化[11]。
NSCLCs 也可能存在Wnt-2、Wnt-3、Wnt-5a 和Wnt-11的過表達。在NSCLC 癌細胞系和異種移植癌細胞中,利用單克隆抗體、siRNA 及短發(fā)卡RNA(shRNA)等抑制Wnt-2,可誘導細胞凋亡,減少細胞定植,抑制異種移植瘤生長,胞質β-catenin 和存活素表達下降,TCF 依賴的轉錄活性降低[12]。NSCLC中Wnt-3 與Wnt-1 作用類似,其過表達與不良預后相關。同樣,Wnt-5a 基因也與不良預后相關,與Wnt-1、2和3 不同的是,Wnt-5a是非經(jīng)典Wnt 通路因子,它也可以鈣通量通路作用于Dvl-3 阻斷Wnt經(jīng)典通路[13]。Wnt-5a 過表達在鱗狀細胞癌和吸煙者尤為常見,而這種過表達與Wnt 經(jīng)典通路的下調有關[14]。
Axin蛋白是一個Wnt/β-catenin信號負調節(jié)蛋白,tankyrase-1、2 可引起Axin蛋白調節(jié)失衡,tankyrase 抑制劑可減少肺癌細胞增殖,抑制異種移植腫瘤生長,增加Axin-1水平[15],抑制Wnt 相關熒光素酶,增強EGFR 抑制劑的作用。
GSK3β抑制Wnt 經(jīng)典信號通路并且在調節(jié)細胞增殖與凋亡平衡中發(fā)揮重要作用[16]。EGFR 磷酸化GSK3β 形成失活狀態(tài)p-GSK3β-ser9。在NSCLC 標本中,p-GSK3β-ser9表達與PTEN 和Ki-67表達呈負相關,與EGFR的表達呈正相關。p-GSK3β-ser9 和EGFR表達與NSCLC的生存期短有關。
盡管Dkk-1是Wnt 通路抑制劑,但肺癌患者血清Dkk-1水平伴隨腫瘤分期及遠處轉移逐漸升高,與生存率呈負相關,Dkk-1 甲基化更有利于提示預后良好[17]。
腫瘤細胞表達Wnt 相關因子可抵抗藥物治療誘導的細胞凋亡,Wnt/β-catenin信號可誘導抵抗因子MDR-1、生存素和Livin的基因轉錄[18]。NSCLC的A549 細胞系中Wnt 通路激活與順鉑耐藥性有關[19]。NSCLC 異體移植瘤接受以鉑類為基礎的化療后可增加Wnt 通路基因的表達,提示這些基因有對藥物作用抵抗的反應[20]。A549 細胞暴露于Wnt抑制劑gdk-100017后,Wnt 通路目標基因下調、細胞增殖受抑制及放療敏感性增強[21]。另外,Wnt 受體FZD-8 對多西他賽敏感的NSCLC 有抑制作用[22]。因此,Wnt 通路相關因子的表達可以幫助識別對放化療不敏感的患者。
Wnt通路在NSCLC具有重要的生物學意義,被證實是潛在的藥物作用靶點。如前所述,Wnt-1、Wnt-2、Wnt-5a 和FZD-8 等的抑制作用能有效的治療NSCLC 細胞系和/或異種移植瘤,由于蛋白質-蛋白質之間的相互作用性質,對腸胃和骨髓干細胞有潛在的毒性,可能對細胞黏附有負面影響[23],因此早期阻斷Wnt 通路很難有臨床意義。然而,許多Wnt 通路抑制劑已進入臨床前期試驗,包括OMP-18R5、OMP-54F28、LGK974 和pri-724[24]。另外一些Wnt 通路抑制劑尚在臨床前期開發(fā)中,包括tankyrase 抑制劑XAV939、JW55、G007-LK、G244-LM等[25]。
Wnt信號通路是個復雜的網(wǎng)絡體系,它與其他信號通路途徑比如受體酪氨酸激酶、Notch 通路和Hedgehog 通路有著千絲萬縷的聯(lián)系,其中大量的作用因子對腫瘤的生長和抑制具有關鍵性作用,但是Wnt 與其他信號通路在NSCLC 中相互作用機制還不十分清楚;另外,Wnt 在NSCLC 發(fā)生、發(fā)展及腫瘤抗藥性中起重要作用,Wnt 抑制因子增加或缺失是NSCLC的一個顯著性特征,Wnt 在腫瘤不同分期中引起的耐藥性是否具有差異性以及阻斷Wnt 通路治療NSCLC的最佳時期還有待進一步研究;Wnt 通路在體內的作用廣泛,完全阻斷該通路將引起嚴重不良后果,研制出Wnt信號通路中各種不同組成成分的特異性抑制劑,將為NSCLC的治療提供廣闊的前景;Wnt 通路的信號調控作用提示其是可供探索的分子靶點,也為晚期NSCLC 治療帶來了新希望。
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