張劍 李作標(biāo) 李嘉興 李明意

廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院肝膽外科研究所（廣東湛江524001）

肝臟是人體最大的實(shí)質(zhì)性臟器，也是最大的腺體，其具有十分復(fù)雜的生理功能，是人體各種有機(jī)物質(zhì)的代謝中心，又是膽汁分泌的唯一場所，同時(shí)還有解毒、貯存和免疫等重要作用。肝臟作為人體主要的物質(zhì)代謝器官，其對(duì)人體正常生理功能的實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。隨著工業(yè)的發(fā)展和生活習(xí)慣的改變，肝臟疾病亦在不斷地變化，如營養(yǎng)不良、寄生蟲肝病明顯減少，而病毒性肝炎、酒精性脂肪性肝病、非酒精性脂肪性肝病、自身免疫性肝病等肝臟疾病發(fā)病率卻在不斷升高。慢性肝病患者最終發(fā)展為肝纖維化、肝硬化和肝癌等，嚴(yán)重影響患者的生命健康和生存質(zhì)量［1-3］。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路在進(jìn)化上高度保守并廣泛存在于多細(xì)胞生物體內(nèi)，其對(duì)于細(xì)胞生長、分化、個(gè)體發(fā)育、遺傳穩(wěn)定、細(xì)胞凋亡、干細(xì)胞自我更新和成體組織穩(wěn)態(tài)維持等至關(guān)重要［4］。越來越多的證據(jù)表明，Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的異常表達(dá)，不僅涉及肝臟腫瘤的發(fā)生和發(fā)展［5-6］，而且還參與了肝臟炎癥、肝硬化、肝臟局灶性結(jié)節(jié)性增生等肝臟疾病的發(fā)生［7］。本文旨在對(duì)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路與肝臟疾病相關(guān)性的研究進(jìn)展做一綜述，以期為各種肝臟疾病臨床治療的探索提供新的思路和方案。

1 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路

Wnt 基因是在探討小鼠乳腺腫瘤病毒轉(zhuǎn)錄機(jī)制過程中被發(fā)現(xiàn)的，最初命名為Int-1。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)Int-1 和果蠅的無翅基因（Wingless）是同源基因且編碼著同一種蛋白，故將兩個(gè)基因的名稱簡并為Wnt［8］。在成熟的健康肝臟中，Wnt 信號(hào)通路基本無活性，但在細(xì)胞更新和（或）再生過程期間以及在某些病理狀況，疾病，癌前病變和癌癥中可以被重新激活［9］。Wnt 信號(hào)通路通常分為經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路和非經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路兩大類。非經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路有Wnt/PCP 通路（Wnt-JNK 通路），以及Wnt/Ca2+通路等。經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路即Wnt/β-catenin 信號(hào)通路，是目前研究最為透徹的信號(hào)通路之一。

Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的主要組成成分包括：配體（Wnt 家族蛋白），Wnt 蛋白的受體［主要受體Frizzled 蛋白和輔助受體低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白5/6（LRP-5/6）］以及胞質(zhì)調(diào)節(jié)蛋白Dishevelled（Dsh）、結(jié)直腸腺瘤性息肉基因蛋白（APC）、酪蛋白激酶1（CK1）、糖原合成酶激酶3β（GSK-3β）、軸蛋白（Axin）、β 連環(huán)蛋白（βcatenin）等。靜息狀態(tài)下，Axin、APC、CK1、GSK-3β 組成“降解復(fù)合物”。降解復(fù)合物結(jié)合游離β-catenin 并使其磷酸化，進(jìn)而泛素化后降解，保持胞質(zhì)內(nèi)游離β-catenin 濃度處于相對(duì)較低的狀態(tài)。當(dāng)Wnt 信號(hào)通路活化時(shí)，Wnt 家族蛋白與Frizzled（Fzd）蛋白和（或）LRP-5/6 結(jié)合，從而激活蓬亂蛋白Dsh，使APC、GSK-3β、Axin 等組成的βcatenin 降解復(fù)合物解離。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的β-catenin擺脫了降解復(fù)合物的降解抑制之后在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)聚集增多并進(jìn)一步入核。進(jìn)入細(xì)胞核的βcatenin 本身并不可以直接與DNA 結(jié)合，而是與轉(zhuǎn)錄T 細(xì)胞因子/淋巴細(xì)胞增強(qiáng)因子（TCF/LEF）結(jié)合，最終啟動(dòng)Cyclin D1、c-myc 等靶基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)揮作用。

在經(jīng)典的Wnt 信號(hào)通路中β-catenin 是處于核心地位的蛋白因子［10］。β-catenin 最初發(fā)現(xiàn)時(shí)被認(rèn)為是一種黏附因子，正常生理狀態(tài)下細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的β-catenin 大部分是與存在于細(xì)胞膜中的E-cadherin 結(jié)合以介導(dǎo)細(xì)胞之間的黏附。后來隨著研究的不斷深入，逐漸發(fā)現(xiàn)β-catenin 是一種對(duì)人體正常生理功能具有重要影響作用的多功能蛋白。是否通過β-catenin 的信號(hào)累積來發(fā)揮作用是區(qū)分經(jīng)典通路和非經(jīng)典通路的主要依據(jù)。β-catenin 作為Wnt/β-catenin 信號(hào)通路中的關(guān)鍵組份成員，不僅受到由Axin、APC、CK1、GSK-3β組成的β-catenin 降解復(fù)合物的抑制性調(diào)控，另外還受到由Dsh、CK1、GSK-3β 組成的β-catenin 拮抗降解復(fù)合物的促進(jìn)性調(diào)控。β-catenin 的表達(dá)水平是反映Wnt/β-catenin 信號(hào)通路是否存在異常激活的重要依據(jù)，與涉及肝臟的諸多疾病存在關(guān)聯(lián)。此外，Wnt/β-catenin 信號(hào)通路除了通過自身各組分成員之間傳遞生物學(xué)信號(hào)而發(fā)揮重要功能作用，還與Hippo/YAP 信號(hào)通路、NF-κB信號(hào)通路以及Notch 信號(hào)通路等存在多位點(diǎn)的交叉聯(lián)系，在機(jī)體生理病理過程中的功能性關(guān)聯(lián)非常復(fù)雜且相互依賴，具有牽一發(fā)而動(dòng)全身地聯(lián)動(dòng)效應(yīng)。

2 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路與肝臟疾病

2.1 肝臟炎癥炎癥是一種免疫反應(yīng)，可修復(fù)由感染因素、環(huán)境刺激物和內(nèi)源性刺激物引起的組織損傷。肝臟炎癥的特征性表現(xiàn)為以淋巴細(xì)胞為主的炎細(xì)胞浸潤和漸進(jìn)性的肝細(xì)胞壞死，導(dǎo)致肝臟的功能受到損害，引起身體一系列不適癥狀，以及肝功能指標(biāo)的異常。肝炎成因廣泛，如病毒、細(xì)菌、寄生蟲、化學(xué)毒物、藥物、酒精、自身免疫因素等，且在我國具有極高的發(fā)病率。臨床常根據(jù)病因、病程長短、有無黃疸以及病情的輕重程度對(duì)肝炎進(jìn)行分類，其中不同的病因可分為病毒性、細(xì)菌性（如阿米巴）、藥物性、酒精性、中毒性、自身免疫性、非酒精性脂肪性等。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路除了在成體組織中的胚胎發(fā)育和穩(wěn)態(tài)自我更新具有重要作用外，還發(fā)揮著抗炎和促炎作用［11］。其對(duì)炎癥的調(diào)控作用是通過與NF-κB 信號(hào)通路的相互作用共同協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)的。炎癥狀態(tài)時(shí)，在炎癥因子介導(dǎo)下Wnt/β-catenin 信號(hào)通路受抑制，β-catenin 被降解而無法結(jié)合并抑制核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，導(dǎo)致大量炎癥因子釋放。抑制β-catenin基因的表達(dá)可增加肝臟中促炎細(xì)胞因子程序。此外，在HBV 復(fù)制/感染的細(xì)胞系中，Wnt/β-catenin信號(hào)通路處于明顯激活狀態(tài)［12］。最新研究［13］表明，通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和建立CCl4 誘導(dǎo)的急性肝損傷小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的選擇性抑制劑ICG-001 能夠有效抑制肝內(nèi)炎癥反應(yīng)。臨床絕大多數(shù)肝病均伴隨有不同程度的炎癥損傷，抗炎治療意義重大。隨著對(duì)Wnt/βcatenin 信號(hào)通路研究的不斷深入，從分子通道水平阻斷肝臟炎癥的發(fā)展進(jìn)程，有望成為臨床治療肝臟炎癥的新方向。

2.2 肝纖維化肝纖維化是肝臟對(duì)各種致病因素造成慢性肝損傷的一種代償性修復(fù)反應(yīng)。其中肝星狀細(xì)胞（HSCs）的激活和表型轉(zhuǎn)化被認(rèn)為是纖維化進(jìn)程中的中心環(huán)節(jié)與關(guān)鍵事件［14］。近年來的研究表明Wnt 信號(hào)通路在HSCs 的激活和肝纖維化發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。HSCs 可大量表達(dá)和分泌Wnt5a，并通過自分泌、旁分泌和Wnt 非經(jīng)典信號(hào)通路導(dǎo)致膠原蛋白的合成及沉積增加，并抑制活化的HSCs 的凋亡，從而促進(jìn)纖維化的發(fā)生發(fā)展。而經(jīng)典Wnt/β-catenin 信號(hào)通路有促進(jìn)肝纖維化的作用。其中β-catenin 在肝纖維化的進(jìn)展過程中起著十分關(guān)鍵的作用。在發(fā)生肝纖維化的肝臟組織中，β-catenin 的表達(dá)水平較正常肝組織顯著增高，且β-catenin 表達(dá)水平的高低與肝纖維化程度的高低密切相關(guān)。敲除β-catenin 基因，出現(xiàn)膠原蛋白的合成受到抑制，同時(shí)抑制HSCs 增殖并誘導(dǎo)其發(fā)生調(diào)亡。YANG 等［15］使用siRNA 下調(diào)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的抑制劑Dkk-l，β-catenin 蛋白表達(dá)增加，同時(shí)促進(jìn)HSC 的活化。氧化物酶體增殖物激活受體（PPARγ）在Wnt/β-catenin 信號(hào)通路介導(dǎo)HSCs 活化過程中具有重要作用。當(dāng)激活Wnt/β-catenin 信號(hào)通路將會(huì)抑制PPARγ 基因的表達(dá)，而PPARγ 激動(dòng)劑可以通過降低β-catenin 的表達(dá)水平并具有預(yù)防輻射引起的纖維化作用［16］。miR-17-5p 可通過抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路促進(jìn)HSCs 的活化和增殖，從而發(fā)揮抗纖維化的作用［17］。在通過建立CCl4 誘導(dǎo)的肝纖維化小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，美洲商陸抗病毒蛋白通過抑制Wnt/JNK 介導(dǎo)的葡萄糖代謝來抑制肝纖維化［18］，另有最新研究［13］提示靶向下調(diào)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路可能成為有效治療肝纖維化的有效策略，這為肝纖維化的治療提供了新的方向。肝纖維化是大多數(shù)類型慢性肝病慢性進(jìn)展過程中的病理特征，其終末階段就是肝硬化。因此，抑制異?；罨腤nt/β-catenin 信號(hào)通路，可在一定程度地遏制肝纖維化的發(fā)展進(jìn)程而發(fā)揮抗纖維化的作用，對(duì)肝硬化起到防治作用?？梢姡槍?duì)Wnt/β-catenin信號(hào)通路的靶向治療，有望為肝纖維化乃至肝硬化的臨床治療提供新的思路和方向。

2.3 肝細(xì)胞性肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）HCC 是死亡率僅次于胃癌、食道癌的常見消化系統(tǒng)惡性腫瘤，在全球范圍都具有最高的發(fā)病率和死亡率，預(yù)后較差。與其他癌癥一樣，在胚胎發(fā)生過程中相關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑在肝臟疾病和腫瘤發(fā)生過程中被重新激活。隨著近年來對(duì)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路研究的不斷深入，逐漸發(fā)現(xiàn)其通路上游和下游組分與HCC 的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。其中一部分通路組份可促進(jìn)HCC 的發(fā)生，而另一部分則對(duì)HCC 的發(fā)生具有抑制作用。對(duì)于Wnt/β-catenin 信號(hào)通路也是如此，其通常在HCC中過度活躍［19］。使用端錨聚合酶抑制劑減弱Wnt/β-catenin 信號(hào)通路傳導(dǎo)，造成HCC 細(xì)胞的生長抑制，更進(jìn)一步證實(shí)了Wnt 信號(hào)通路在HCC 的發(fā)展進(jìn)程中不可忽略的地位。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的激活可使肝祖細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，最終形成HCC。此外，HCC 的侵襲、轉(zhuǎn)移能力也與Wnt/β-catenin 信號(hào)通路異常激活密切相關(guān)［20］。缺氧應(yīng)激狀態(tài)下，缺氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）與BCL-9 啟動(dòng)子中的HRE-B 和HRE-C 相互作用直接誘導(dǎo)BCL-9 表達(dá)，而BCL-9 可以增強(qiáng)β-catenin 介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性，并促進(jìn)肝癌細(xì)胞發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移［21］。提示W(wǎng)nt 信號(hào)通路在肝細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化、侵襲、轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮重要作用。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路異常激活作為肝細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)事件，有望成為肝癌臨床診斷和治療的重要切入靶點(diǎn)。近年來，關(guān)于HCC 中Wnt 信號(hào)通路的最新研究多圍繞microRNAs 與Wnt/β-catenin 信號(hào)通路相互作用［22］。miR-122 通過靶向Snail1 和Snail2 抑制Wnt/βcatenin 信號(hào)通路，抑制肝細(xì)胞癌的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化［23］。miR-1301 通過靶向BCL9 減少Wnt/βcatenin 信號(hào)通路信號(hào)傳導(dǎo)，抑制肝細(xì)胞癌細(xì)胞遷移，侵襲和血管生成。miR-106b 表達(dá)上調(diào)可激活肝癌細(xì)胞株中的Wnt/β-catenin 信號(hào)通路，從而促進(jìn)肝癌細(xì)胞株的增殖［24］。隨著肝癌涉及MicroRNAs 研究的不斷深入，可為臨床靶向治療提供新的思路參考。

2.4 肝細(xì)胞腺瘤（hepatocellular adenoma，HCA）HCA 是肝臟的良性腫瘤，通常表現(xiàn)為孤立性腫塊，具有來自鄰近正常肝組織壓迫的假包膜。與肝臟局灶性結(jié)節(jié)性增生不同，肝腺瘤可能發(fā)生惡變，并且出血風(fēng)險(xiǎn)增加［25］。肝細(xì)胞腺瘤不是一種單一的疾病，是具有特定的基因型、病理改變以及腫瘤生物學(xué)特征的一組異質(zhì)性腫瘤。有多種亞型，包括炎癥型肝母細(xì)胞瘤、肝細(xì)胞核因子-1α（HNF-1α）基因突變型肝母細(xì)胞瘤、β連環(huán)蛋白（β-catenin）基因突變型肝母細(xì)胞瘤、無法分類的肝母細(xì)胞瘤以及肝腺瘤病。大量文獻(xiàn)［26-27］報(bào)道了Wnt/β-catenin 信號(hào)通路與HCA 之間的重要相關(guān)性。已經(jīng)定義了至少三類具有已知分子機(jī)制基礎(chǔ)的HCA，并且其中至少兩類是通過β-catenin 異常激活的Wnt 信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)該疾病行為造成影響［28］。其中有一類分子類型的肝細(xì)胞腺瘤表現(xiàn)出核轉(zhuǎn)錄因子HNF-1α的雙等位基因失活，另外有很大部分的肝細(xì)胞腺瘤在β-catenin 基因中具有突變或表現(xiàn)出β-catenin 激活而沒有相關(guān)的基因突變。肝腺瘤分子發(fā)病機(jī)制的探索具有重要的臨床意義，因?yàn)榫哂蠬NF-1α突變的腺瘤具有低的惡性轉(zhuǎn)化潛力，而具有β-catenin 突變的那些具有更高的惡性轉(zhuǎn)化傾向。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路中核心成員β-catenin 的病理學(xué)檢測有助于HCA 的診斷，同時(shí)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路有望成為HCA 臨床治療的潛在靶標(biāo)。

2.5 肝母細(xì)胞瘤（hepatoblastoma，HB）HB 是一種具有多種分化方式的惡性胚胎性腫瘤，是最常見的小兒肝臟惡性腫瘤。HB 又分為胚胎型HB 和胎兒型HB 兩個(gè)組織學(xué)亞型。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路中重要組份的編碼基因，如CTNNB1（βcatenin 基因）、Dvl-2、Axin1、APC 等都在肝母細(xì)胞瘤中檢測到存在突變。尤其，肝母細(xì)胞瘤的CTNNB1 具有非常高的突變率（＞50%）［29］。β-catenin在胚胎型HB 和胎兒型HB 腫瘤細(xì)胞中的分布存在差異。在胚胎型HB 腫瘤細(xì)胞中β-catenin 的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)分布高于胎兒型HB，而胎兒型HB 腫瘤細(xì)胞中的β-catenin 主要聚集在細(xì)胞膜附近。由于β-catenin 的核聚集能促進(jìn)細(xì)胞的增殖，胚胎型HB 細(xì)胞較胎兒型HB 細(xì)胞增殖更加活躍，這可能是臨床中胚胎型HB 患兒較胎兒型HB 患兒預(yù)后差的原因之一。值得注意的是，β-catenin 的異常表達(dá)并不是發(fā)生肝母細(xì)胞瘤的充要條件。最新的研究指出，Yap（Hippo 信號(hào)通路的下游效應(yīng)蛋白）與Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的共同作用影響在肝母細(xì)胞瘤的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用［30］。HB 具有HCC 類似的特性，容易侵犯血管，所形成的癌栓可造成門靜脈血管栓塞，也可侵犯下腔靜脈，右心房亦可受累［31］?？梢婋S著疾病的進(jìn)展，對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重的危害和損傷。以圍繞Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的多通路水平的協(xié)調(diào)治療，有望為HB 患者的治療帶來新的希望。

2.6 膽管癌（cholangiocarcinoma，CCA）CCA 是起源于膽管系統(tǒng)襯覆上皮細(xì)胞的惡性腫瘤，其發(fā)生發(fā)展是多因素、多步驟的病理過程［32］。Wnt/βcatenin 信號(hào)通路對(duì)膽管細(xì)胞的正常分化具有重要意義，敲除β-catenin 后可導(dǎo)致正常膽管的生產(chǎn)減少。Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的激活在CCA 中十分普遍，并且與腫瘤細(xì)胞增殖和存活相關(guān)。將肝內(nèi)/肝外膽管癌患者的腫瘤組織和癌旁組織做分析對(duì)比，腫瘤組織中Wnt 配體Wnt7B 和Wnt10A 高表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)β-catenin 的表達(dá)也增強(qiáng)，由此可見Wnt/β-catenin 信號(hào)通路在CCA 中被激活［33］。近年的一項(xiàng)研究涉及膽管癌發(fā)生過程中的Wnt/βcatenin 信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，為了進(jìn)一步證實(shí)Wnt/βcatenin 信號(hào)通路是否直接參與CCA 的發(fā)展，概括了人CCA 的多階段進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅唤?。研究發(fā)現(xiàn)，在用硫代乙酰胺處理后，人CCA 中升高的Wnt 配體在CCA 發(fā)展過程中被進(jìn)一步上調(diào)。Wnt10a 在（癌前）再生階段增加，而Wnt7b 誘導(dǎo)與腫瘤生長平行。隨著靶基因的上調(diào)，研究結(jié)果表明經(jīng)典的Wnt/β-catenin 信號(hào)通路在膽管癌發(fā)生過程中逐漸被激活。而當(dāng)巨噬細(xì)胞耗竭，消除了Wnt7b 的主要來源，阻止了經(jīng)典Wnt 級(jí)聯(lián)的激活，結(jié)果導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭心[瘤的數(shù)量和體積減少［34］。當(dāng)人膽管癌細(xì)胞系Wnt2 或者CTNNB1 基因的表達(dá)被干預(yù)性下調(diào)，膽管癌細(xì)胞增殖被抑制并誘導(dǎo)細(xì)胞調(diào)亡。因此，Wnt/β-catenin 信號(hào)通路不僅在人CCA 組織中存在異常激活，且活化的Wnt/βcatenin 信號(hào)通路直接參與了人CCA 的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程。目前，臨床治療CCA 缺乏有效的非手術(shù)治療方案，而根治性手術(shù)的治療效果往往不盡人意。靶向抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路，從分子通道水平影響CCA 的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程，可作為CCA 臨床治療探索的一個(gè)重要方向。

3 結(jié)語

Wnt/β-catenin 信號(hào)通路與肝臟疾病的發(fā)生發(fā)展有著密切的聯(lián)系。近年來，Wnt 通路與肝臟生理病理的關(guān)系一直是廣大學(xué)者研究的焦點(diǎn)，各方面的研究新進(jìn)展也不斷呈現(xiàn)，但是還有很多問題需要進(jìn)一步去研究。肝臟作為人體一個(gè)功能十分強(qiáng)大和復(fù)雜的器官，就決定了肝臟疾病所涉及機(jī)制的復(fù)雜性。是否存在一條甚至多條其他的信號(hào)通路與Wnt/β-catenin 信號(hào)通路共同組成了一個(gè)龐大的生物信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，具有牽一發(fā)而動(dòng)全身地交叉效應(yīng)。其具體的分子機(jī)制還有待進(jìn)一步探索和完善，從而更充分地為治療治愈肝臟疾病提供更多元的治療方案。