侯玉雪 李曉莉

Wnt信號家族成員是高度保守的分泌糖蛋白，對哺乳動物的發(fā)育和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)起著至關(guān)重要的作用。30年前由Harold Varmus和Roel Nusse首次發(fā)現(xiàn)。在過去的數(shù)十年里，研究證實Wnt蛋白在胚胎的生長、組織再生、骨細(xì)胞生長、干細(xì)胞分化以及癌癥中均起到關(guān)鍵性的作用。Wnt家族成員調(diào)控如增殖、細(xì)胞分化等重要的細(xì)胞活動[1]。此外，Wnt基因家族通過激活或抑制靶基因的存在來編碼轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控胚胎發(fā)育中的形態(tài)發(fā)生和細(xì)胞分化。Wnt信號通過編碼FZ基因的7個跨膜型Wnt受體傳遞到β-catenin-TCF通路、JNK通路或Ca2-釋放途徑。Wnt信號分子也是癌癥診斷、預(yù)防和治療以及再生醫(yī)學(xué)或組織工程的有力靶點(diǎn)[2]。

Wnt7a主要在胎盤、腎臟、睪丸、子宮和成人腦等組織表達(dá)[3]。Wnt7a是子宮發(fā)育過程中正確分化和腺體形成所必需的，在人體發(fā)育中，Wnt7a的表達(dá)主要局限于腔上皮，并負(fù)責(zé)維持基質(zhì)中其他Wnt基因的表達(dá)[4-6]。本文將對Wnt7a蛋白在惡性腫瘤中的作用及研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 Wnt7a的作用機(jī)制

Wnt最初是在小鼠乳腺腫瘤病毒整合后激活的乳腺腫瘤中作為原癌基因發(fā)現(xiàn)的[7]。最近，研究已經(jīng)將β-catenin/典型Wnt信號通路與疾病的發(fā)生和腫瘤的發(fā)生聯(lián)系在一起[8-10]。β-catenin和細(xì)胞外Wnt拮抗劑蛋白的失表達(dá)或甲基化在β-catenin/經(jīng)典Wnt信號通路起著重要的作用[11-13]。Wnt7a位于染色體3p25上，是缺失的“熱點(diǎn)”，在人類疾病中的參與引起了人們對發(fā)現(xiàn)β-catenin/經(jīng)典Wnt信號通路新的調(diào)控因子的極大興趣。實驗室發(fā)現(xiàn)，Wnt7a通過與Fzd 5相互作用，激活β-catenin/經(jīng)典Wnt信號通路，從而誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖。其他研究報告了Wnt7a在肢體發(fā)育和神經(jīng)元分化中的重要作用[14-15]。通過增加β-catenin穩(wěn)定性和激活TcF報告結(jié)構(gòu)[16]，證明Wnt7a通過神經(jīng)元PC 12細(xì)胞中的Fzd 5/LRP 6復(fù)合物信號發(fā)揮作用。同時研究者進(jìn)一步研究了Wnt7a與Fzd 5的結(jié)合，建立了EGFP互補(bǔ)法來檢測細(xì)胞內(nèi)Wnt信號，為鑒定新的Wnt信號通路的調(diào)控子，即Fzd受體在膜上的作用提供了新的方法。因此，β-catenin/經(jīng)典Wnt信號通路的組成被認(rèn)為是發(fā)現(xiàn)新的治療藥物有希望的靶點(diǎn)[17]。

2 Wnt7a與惡性腫瘤

2.1 Wnt7a與肺癌

2018年09月12日，世界衛(wèi)生組織(WHO)下屬的國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)在《CA：A Cancer Journal for Clinicians》雜志發(fā)布了2018年全球癌癥負(fù)擔(dān)狀況的最新估計報告。數(shù)據(jù)顯示，肺癌位列第一，成為發(fā)病率最高的腫瘤，由于預(yù)后不佳，肺癌也將成為死亡人數(shù)最多的癌種(180萬例死亡，占總數(shù)18.4%)，也是男性癌癥死亡的主要原因[18]。因此，對于肺癌的預(yù)測和治療逐漸成為關(guān)注的對象。很多研究表明，在肺癌中，Wnt7a基因有抑癌的作用，在抗癌藥物及放射線治療的敏感度上有明顯的區(qū)別，但其作用機(jī)制未被證實。Bikkavilli等進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)Wnt7a是一種新型的細(xì)胞衰老誘導(dǎo)劑，他們在C57BL/6J和FVB/NJ兩種不同小鼠身上進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)肺癌發(fā)生幾率增加的原因是由于Wnt7a的丟失導(dǎo)致肺癌細(xì)胞衰老減少，而不是因為細(xì)胞凋亡或自噬減少所導(dǎo)致的[19]?，F(xiàn)在有些研究認(rèn)為，啟動子甲基化引起的Wnt7a基因缺失也可能是非小細(xì)胞肺癌(Non-small cell lung cancer，NSCLC)的另一個預(yù)后因素，恢復(fù)Wnt7a在NSCLC細(xì)胞中的表達(dá)可能是NSCLC的一種有前途的治療方法。Kim等使用甲基化特異性PCR技術(shù)，檢測NSCLC患者Wnt7a啟動子甲基化狀態(tài)，并分析其與NSCLC臨床病理因素的關(guān)系。26.4%的NSCLC患者Wnt7a啟動子甲基化。Wnt7a前甲基化與E-cad-Herin表達(dá)缺失、局部腫瘤進(jìn)展及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、高分期及可能的生存密切相關(guān)。提示W(wǎng)nt7a甲基化可能是影響NSCLC預(yù)后的重要因素[20]。綜合這兩項研究，為Wnt7a是否可作為NSCLC預(yù)后的判斷提供了新思路。

2.2 Wnt7a與惡性胸膜間皮瘤

惡性胸膜間皮瘤(Malignant pleural mesothelioma，MPM)是一種由石棉引起的高度侵襲性腫瘤，曾經(jīng)被認(rèn)為是一種罕見病，但現(xiàn)在惡性胸膜間皮瘤的發(fā)病率穩(wěn)步上升，新病例預(yù)計將在2015年—2025年達(dá)到高峰[21-22]。這種疾病幾乎是致命的；接受支持治療的患者的中位生存期為9個月，接受最佳化療的患者為中位生存期也僅為12.1個月[23]，接受手術(shù)以及化療和/或放療的患者中位生存期為11.7～13個月[24-25]。Hirata等通過組織和基因提取的方法，對50例MPM患者進(jìn)行研究顯示，在沒有進(jìn)行新輔助化療的患者中，Wnt7a高表達(dá)的患者預(yù)后明顯優(yōu)于Wnt7a低表達(dá)的患者。然而，在進(jìn)行了新輔助化療的患者中，低Wnt7a表達(dá)的患者預(yù)后明顯好于高Wnt7a表達(dá)的患者。因此推測Wnt7a是MPM的一個新的預(yù)后因子，并且是確定新輔助化療是否對MPM患者有益的新預(yù)測因子。這意味著Wnt7a高表達(dá)的患者預(yù)后較好，而Wnt7a低表達(dá)的患者可能對新輔助化療更敏感，并且可能比沒有新輔助化療的患者具有更好的預(yù)后[3]。

2.3 Wnt7a與腎癌

腎透明細(xì)胞癌(Renal cell carcinoma，RCC)是腎癌最常見的類型，占人類惡性腫瘤的3%[26]，占成人原發(fā)性腎腫瘤的70%～75%，是由“叛變”的正常細(xì)胞衍生而來，多以無癥狀性血尿為始發(fā)癥狀。為研究腎透明細(xì)胞癌的預(yù)后，越來越多的科學(xué)家把目標(biāo)聚集在Wnt基因上。Wnt7a是已知的NSCLC[27-29]的抑癌基因，在肺癌[30-32]、胰腺[33]和口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)[34]中，由于CpG島過甲基化失活而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。Aleksandr等采集44個腎透明細(xì)胞癌標(biāo)本和32例非惡性癌旁正常組織，用MSP法檢測Wnt7a基因59-CpG島的甲基化狀態(tài)，在66%的(29/44)腎透明細(xì)胞癌患者中檢測到Wnt7a甲基化的PCR產(chǎn)物，同時對所有未檢測到的甲基化Wnt7a的PCR產(chǎn)物進(jìn)行PCR檢測，發(fā)現(xiàn)Wnt7a基因表達(dá)下調(diào)與遺傳/表觀遺傳改變之間存在相關(guān)性。此外，Wnt7a基因在RCC細(xì)胞中的重新表達(dá)抑制了細(xì)胞集落形成和細(xì)胞增殖。為進(jìn)一步的探討Wnt7a 59-CpG島甲基化是否直接導(dǎo)致Wnt7a沉默，研究者使用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑5-Aza-29-脫氧胞苷對A 498細(xì)胞株進(jìn)行了處理。正如預(yù)期的那樣，這導(dǎo)致Wnt7a甲基化降低，并恢復(fù)了Wnt7a的表達(dá)。根據(jù)研究資料，Aleksandr等學(xué)者推測Wnt7a基因可能是腎透明細(xì)胞癌潛在的抑癌基因，遺傳和表觀遺傳的改變對腎透明細(xì)胞癌中Wnt7a基因的沉默起著關(guān)鍵作用。此外，Wnt7a表達(dá)的恢復(fù)可抑制腎透明細(xì)胞癌的生長。因此，我們認(rèn)為Wnt7a基因的失活可能在腎透明細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[35]。

2.4 Wnt7a與卵巢癌

目前，Wnt基因在腫瘤發(fā)生中的作用很有爭議，因為Wnt2等幾個成員被證明具有致癌特征[36]，而其他成員(如Wnt5a)則被報道為腫瘤抑制因子[37]。Wnt7a基因在人類癌癥中的行為具有組織特異性，Wnt7a在肺癌和白血病中表現(xiàn)為抑癌基因[27-29，38]。此外，通過DNA過甲基化使Wnt7a失活可穩(wěn)定口腔鱗癌細(xì)胞的腫瘤表型[26]。然而，Wnt7a基因在卵巢癌中具有致癌特性[39-40]。Wnt/β-catenin信號通路異常激活與卵巢癌相關(guān)，但其特異性Wnt配體及其下游機(jī)制尚不完全清楚。Yoshioka等通過研究在漿液性卵巢癌上皮中發(fā)現(xiàn)了豐富的Wnt7a，但在交界性和良性腫瘤、正常卵巢或子宮內(nèi)膜樣癌中未檢測到Wnt7a。為進(jìn)一步研究Wnt7a在卵巢腫瘤生長和發(fā)展中的作用，將Wnt7a敲除SKOV3.ip 1并過度表達(dá)SKOV 3細(xì)胞，或者通過腹腔或皮下注射Wnt7a，觀察Wnt7a在卵巢腫瘤生長和發(fā)展中的作用。腹腔注射SKOV3.ip1細(xì)胞后，Wnt7a表達(dá)降低，腫瘤病變明顯減少。體外細(xì)胞功能分析表明，Wnt7a對細(xì)胞增殖、黏附和侵襲有調(diào)節(jié)作用。Wnt7a刺激的基質(zhì)金屬蛋白酶7(MMP 7)啟動子的過度表達(dá)和MMP 7啟動子TCF結(jié)合位點(diǎn)的突變證實了Wnt7a對MMP 7啟動子的激活是由β-catenin/TCF信號介導(dǎo)的。這些結(jié)果表明，Wnt7a在卵巢上皮細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化過程中的重新表達(dá)在Wnt/β-catenin信號通路介導(dǎo)的卵巢癌進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用[39]。

2.5 Wnt7a與結(jié)腸癌

根據(jù)最新的調(diào)查結(jié)果顯示，在男性中，肺癌成為最常見的癌癥，也是男性癌癥死亡的主要原因，前列腺癌位居第二，結(jié)直腸癌是胃腸道常見的惡性腫瘤位居第三[18]。所以，進(jìn)一步明確結(jié)腸癌發(fā)生發(fā)展機(jī)制并尋找有效的防治措施是目前亟需解決的難題。有研究通過MNU灌腸法給予實驗大鼠進(jìn)行灌腸，誘導(dǎo)結(jié)腸腫瘤的形成。并通過免疫組化的方法檢測Wnt/PC信號途徑中重要因子Wnt7a在結(jié)腸癌組織、結(jié)腸非典型增生組織和正常結(jié)腸組織中的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)Wnt7a蛋白在結(jié)腸非典型增生組陽性表達(dá)率高于正常結(jié)腸組織組；結(jié)腸癌組陽性表達(dá)率高于正常結(jié)腸組；而結(jié)腸非典型增生組與結(jié)腸癌組比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，考慮結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展可能與Wnt7a有密切關(guān)系[41]。孟道林等的研究通過病理學(xué)確診并行根治性手術(shù)的結(jié)腸癌石蠟標(biāo)本共62例，同時分別選取癌旁正常組織(距腫瘤邊緣>5 cm)和良性結(jié)腸腺瘤62例作為對照組。采用免疫組化方法檢測Wnt/PCP信號途徑中Wnt7a在結(jié)腸癌組織、結(jié)腸腺瘤和正常結(jié)腸組織中的表達(dá)情況也得到了相同的結(jié)果[42]，至此，我們認(rèn)為Wnt7a可能與結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)系，并有可能成為腫瘤靶向治療的潛在靶點(diǎn)。

2.6 Wnt7a與其他腫瘤

根據(jù)宮頸癌(Cervical cancer，CC)發(fā)病的多因素分析，目前人們認(rèn)識到除人乳頭瘤病毒(HPV)感染外，還有其他多因素的影響。其中，Wnt通路的異常調(diào)控可能有利于HPV促進(jìn)形成細(xì)胞的惡性進(jìn)展。Wnt7a的表達(dá)在來自CC的細(xì)胞株和活檢組織中被發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈下調(diào)。用慢病毒基因傳遞系統(tǒng)或在加入重組人蛋白后，在CC衍生細(xì)胞系中恢復(fù)Wnt7a可降低腫瘤細(xì)胞的增殖。同樣，非致瘤細(xì)胞中的Wnt7a沉默也明顯加速了細(xì)胞的增殖。研究發(fā)現(xiàn)降低了Wnt7a水平的CC衍生細(xì)胞和異位Wnt7a修復(fù)對細(xì)胞增殖和遷移會產(chǎn)生負(fù)面影響[43]。Yi等學(xué)者探討了Wnt7a在乳腺癌發(fā)病及預(yù)后中的作用。通過對258例乳腺浸潤性導(dǎo)管癌患者進(jìn)行回顧性分析。應(yīng)用組織芯片和免疫組織化學(xué)染色，評價Wnt7a的表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系以及Wnt7a的預(yù)后價值。結(jié)果顯示W(wǎng)nt7a表達(dá)與雌激素受體(ER)表達(dá)顯著相關(guān)，在單因素和多因素分析中，Wnt7a表達(dá)缺失與無病生存期(DFS)有關(guān)，但與總體生存期(OS)不相關(guān)。在ER陽性組中，Wnt7a表達(dá)缺失是單因素和多因素分析中較短的DFS的獨(dú)立預(yù)后因素。而ER陰性組根據(jù)Wnt7a的表達(dá)，DFS和OS無統(tǒng)計學(xué)差異。所以研究者認(rèn)為Wnt7a表達(dá)缺失可能是評估DFS和OS的重要因素，尤其是ER陽性乳腺癌[44]。另外，Wnt7a在子宮內(nèi)膜癌中也存在高表達(dá)，Wnt7a陽性表達(dá)與腫瘤進(jìn)展及預(yù)后不良密切相關(guān)。因此，Wnt7a可能成為子宮內(nèi)膜癌的一個新的預(yù)后生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)[45-46]。

3 小結(jié)與展望

Wnt7a在多種腫瘤細(xì)胞中都有表達(dá)，可以通過特異性的檢測方法，檢測腫瘤中Wnt7a蛋白的含量來評估腫瘤患者的預(yù)后以及治療效果。另外，Wnt7a與肺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、腎癌等腫瘤的轉(zhuǎn)移有關(guān)，是否可以通過調(diào)控Wnt7a基因來控制腫瘤的轉(zhuǎn)移還需要更多研究來進(jìn)一步探討。揭示W(wǎng)nt7a基因在腫瘤的生物學(xué)特性方面的作用，并為Wnt7a或者其所作用的通路提供抑制劑或者靶向藥物提供了臨床研究的方向，具有十分重要的意義，必將成為今后研究的熱點(diǎn)。