楊松林 鄒 浩 張小文

目前惡性腫瘤的發(fā)生率呈逐年上升趨勢(shì)，惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制越來(lái)越受到重視，惡性腫瘤中細(xì)胞過(guò)度增殖的狀態(tài)與細(xì)胞周期、細(xì)胞增殖等生長(zhǎng)調(diào)控有關(guān)的分子物質(zhì)密切相關(guān)。越來(lái)越多的研究證實(shí)Janus 激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子和轉(zhuǎn)錄激活因子(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription，JAK/STAT) 細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑通路在各種惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展起重要作用。 近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)一類與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)的因子，名為細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子(suppressor of cytokine signaling，SOCS) 通過(guò)負(fù)調(diào)控JAK、STAT蛋白的活化時(shí)間和強(qiáng)度對(duì)細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)節(jié)而影響腫瘤發(fā)展[1]。

SOCS 蛋白是1997年發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞信號(hào)通路負(fù)性調(diào)控因子。SOCS 是一個(gè)大家族，其成員包括SOCS-1～7 和細(xì)胞因子誘導(dǎo)的含SH2 結(jié)構(gòu)的蛋白(cytokine inducible SH2 containing protein，CIS)。SOCSs家族是細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要負(fù)調(diào)控因子，是JAK/STAT通路的重要細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制劑。JAK/STAT通路的激活導(dǎo)致酪氨酸磷酸化的STAT3，STATs不僅作為轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)因子，而且通過(guò)表觀遺傳修飾影響基因表達(dá)，誘導(dǎo)上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，生成促腫瘤發(fā)生的微環(huán)境，促進(jìn)腫瘤干細(xì)胞的自我更新和分化，促使腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移。參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，包括增殖、分化、凋亡、對(duì)細(xì)胞毒性藥物的敏感度調(diào)節(jié)、血管生成、免疫細(xì)胞的募集和轉(zhuǎn)移，使得JAK/ STAT通路成為腫瘤藥物開(kāi)發(fā)和癌癥治療的熱門靶點(diǎn)[2]。

研究報(bào)道，SOCS3的啟動(dòng)子甲基化可以作為一些腫瘤的診斷和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物[3]。啟動(dòng)子甲基化引起的IL-6/JAK/STAT3信號(hào)通路中最重要的負(fù)調(diào)控因子SOCS3的沉默促進(jìn)了細(xì)胞增殖、抗凋亡、遷移和侵襲，參與了許多癌癥的癌變過(guò)程[4]。在多種癌癥中，包括骨髓瘤、黑色素瘤、膀胱癌、肝癌、胃癌和結(jié)直腸癌等，已發(fā)現(xiàn)與SOCS蛋白沉默相關(guān)的高甲基化[5]。近年來(lái)在其功能以及臨床研究等方面都取得了新的進(jìn)展。本文就SOCS3在肝膽系統(tǒng)腫瘤中的作用研究做一綜述。

一、SOCS3 與肝細(xì)胞癌

肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)是世界范圍內(nèi)臨床療效較差的最常見(jiàn)的癌癥之一，在國(guó)內(nèi)肝癌是第4位最常見(jiàn)的癌癥，也是男性和女性癌癥相關(guān)死亡的第三大原因,其主要的治療手段是手術(shù)治療，但由于肝細(xì)胞癌早期診斷困難，晚期診斷導(dǎo)致失去了手術(shù)治療的最佳時(shí)機(jī)及機(jī)會(huì)[6]。盡管近年來(lái)診斷和治療技術(shù)不斷進(jìn)展，但肝癌患者的臨床預(yù)后仍然很差[7]。

最近的研究表明DNA甲基化是肝臟癌變的主要分子機(jī)制之一。越來(lái)越多的證據(jù)顯示，HCC腫瘤表現(xiàn)出與主要危險(xiǎn)因素和腫瘤進(jìn)展相關(guān)的特異性DNA甲基化特征[8]。IL-6/JAK/STAT3是炎癥相關(guān)的信號(hào)通路，在肝癌發(fā)生過(guò)程中起重要作用[9]。細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3(SOCS3)是該信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的負(fù)調(diào)控因子，它抑制STAT3的活化和下游靶基因的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，促進(jìn)細(xì)胞凋亡[10]。肝癌的發(fā)生、發(fā)展與慢性炎癥密切相關(guān)，炎癥相關(guān)信號(hào)通路JAK/ STAT通路在這一進(jìn)程中發(fā)揮著重要的作用[11]。HCC的發(fā)生、發(fā)展中，常發(fā)現(xiàn)SOCS3沉默，而JAK/ STAT信號(hào)通路持續(xù)性激活[12]。SOCS3沉默是一個(gè)重要的預(yù)測(cè)因子或不良的生存狀態(tài)，提示SOCS3可能在限制晚期肝癌進(jìn)展中起特殊作用[13]。

Wei等[14]開(kāi)展的研究對(duì)大量肝臟疾病標(biāo)本中的組織SOCS3和相應(yīng)的循環(huán)DNA的啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)進(jìn)行了研究，并對(duì)其臨床意義進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn)，SOCS3在任何良性肝病和正常肝組織中均未甲基化，其甲基化開(kāi)始出現(xiàn)在肝硬化中，然后從非腫瘤組織逐漸增加到HCC組織，SOCS3的異常甲基化傾向于在肝癌發(fā)生過(guò)程中積累。循環(huán)DNA中SOCS3甲基化狀態(tài)與組織DNA一致，SOCS3在血漿游離DNA中的甲基化狀態(tài)可以正確地反映組織DNA，并作為慢性肝病監(jiān)測(cè)的無(wú)創(chuàng)性潛在生物學(xué)標(biāo)志物，可作為篩選肝癌高危個(gè)體的有效無(wú)創(chuàng)分子標(biāo)志物，并預(yù)測(cè)肝癌患者在部分肝切除術(shù)后早期腫瘤復(fù)發(fā)。

另外，肝細(xì)胞癌患者由于晚期診斷，許多患者失去了腫瘤切除的時(shí)機(jī)。經(jīng)動(dòng)脈化療栓塞(TACE)是一種新的動(dòng)脈內(nèi)導(dǎo)管化療方法，它選擇性地將細(xì)胞毒性藥物與動(dòng)脈栓塞結(jié)合在腫瘤床上。對(duì)于那些失去手術(shù)治療時(shí)機(jī)的患者，TACE目前被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)治療的一部分[15]。在接受TACE治療的HCC患者中,SOCS蛋白家族中的SOCS3有著獨(dú)特作用。研究發(fā)現(xiàn)SOCS3甲基化狀態(tài)與TACE應(yīng)答和預(yù)后密切相關(guān)，在SOCS3甲基化患者對(duì)TACE治療反應(yīng)差。目前認(rèn)為SOCS3通過(guò)JAK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、轉(zhuǎn)錄激活因子、NF-κB和黏著斑激酶(FAK)信號(hào)通路抑制細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。SOCS3甲基化沉默通過(guò)促進(jìn)JAK/ STAT和FAK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)[16]。Jiang等[17]開(kāi)展的研究中，肝癌組織中SOCS3 mRNA的表達(dá)水平明顯低于癌旁組織，65.8%的腫瘤組織呈高甲基化狀態(tài)，與腫瘤分級(jí)、TNM分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、AFP水平增高、治療反應(yīng)差有關(guān)。肝癌細(xì)胞中SOCS3的甲基化可能通過(guò)上調(diào)細(xì)胞因子信號(hào)通路和抗凋亡作用而導(dǎo)致癌細(xì)胞存活，進(jìn)而導(dǎo)致TACE治療的不良反應(yīng)。SOCS3甲基化狀態(tài)與TACE治療反應(yīng)以及HCC患者的生存密切相關(guān)，提示SOCS3甲基化狀態(tài)可作為預(yù)測(cè)肝癌患者TACE治療反應(yīng)和預(yù)后的標(biāo)志物，對(duì)接受TACE的HCC患者的生存率有很強(qiáng)的相關(guān)性，提示SOCS3甲基化狀態(tài)可用于肝癌患者TACE的預(yù)后判斷，有助于新技術(shù)的臨床應(yīng)用。

HCC是一種復(fù)雜的異質(zhì)性腫瘤，其發(fā)病機(jī)制可能涉及不同的環(huán)境和遺傳因素。遺傳因素可能在肝癌的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，HCC的分子發(fā)病機(jī)制包括一個(gè)多步驟的過(guò)程，是各種異?；蚝捅碛^遺傳變化的積累。其中基因多態(tài)性參與多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程，SOCS3基因定位于染色體17q24c17q25，Jiang等[17]研究發(fā)現(xiàn)3個(gè)基因多態(tài)性，包括RS469170、RS80648、RS12953258，RS469170的HCC保護(hù)性等位基因A與較高的SOCS表達(dá)相關(guān)，在肝癌患者中發(fā)現(xiàn)SOCS3表達(dá)減少，認(rèn)為A/G等位基因可能通過(guò)影響轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合而影響SOCS3的表達(dá)，SOCS3基因RS469170A> G多態(tài)性可能與HCC的發(fā)病有重要的關(guān)系。

He等[12]通過(guò)細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)肝癌細(xì)胞系中印記位點(diǎn)結(jié)合因子(BORIS)在肝癌作為一個(gè)表觀遺傳調(diào)控因子，可特異性結(jié)合在 SOCS3啟動(dòng)子區(qū)，通過(guò)改變SOCS3基因近端啟動(dòng)子區(qū)DNA甲基化和組蛋白甲基化修飾來(lái)調(diào)控該基因的表達(dá)，進(jìn)而影響HCC的發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程。

二、SOCS3 與膽管癌

膽管癌(cholangiocarcinoma,CCA)是肝細(xì)胞癌后位居第2位的常見(jiàn)的原發(fā)性肝膽惡性腫瘤，多發(fā)生在40歲以上成人，男性略高于女性[18]。按所發(fā)生的部位可分為肝內(nèi)膽管癌(intrahepatic cholangiocar- cinoma，ICC)和肝外膽管癌(extrahepatic cholangiocarcinoma)兩大類。

膽管癌來(lái)源于膽管上皮細(xì)胞或肝祖細(xì)胞。流行病學(xué)研究表明，CCA的發(fā)生率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，約占消化道惡性腫瘤的3%。CCA是一種侵襲性腫瘤，導(dǎo)致轉(zhuǎn)移性性播散，預(yù)后差。目前，CCA治療如化學(xué)治療和放射治療的療效是有限的。唯一的治療方法是手術(shù)干預(yù)，但膽管癌術(shù)后5年生存率不足5%，且大多數(shù)患者被診斷時(shí)已失去最佳手術(shù)時(shí)機(jī)[19]。因此，發(fā)現(xiàn)有效的生物標(biāo)志物預(yù)測(cè)預(yù)后，以確定CCA腫瘤發(fā)展和進(jìn)展的分子機(jī)制，顯得尤為迫切。

慢性膽管炎癥是CCA的一個(gè)確定的危險(xiǎn)因素,在慢性炎癥期間，JAK/STAT通路通過(guò)調(diào)節(jié)各種重要的過(guò)程，包括先天和適應(yīng)性免疫功能和胚胎發(fā)育，以及細(xì)胞增殖、分化和凋亡[20]。在CCA和其他癌癥的炎性環(huán)境中發(fā)揮著不可或缺的作用,相關(guān)研究表明JAK/STAT通路在調(diào)節(jié)人膽管上皮細(xì)胞遷移中的關(guān)鍵作用[21]。

白細(xì)胞介素-6(IL-6)是由多種細(xì)胞類型包括自分泌和旁分泌的膽管細(xì)胞在肝臟中產(chǎn)生的主要促炎細(xì)胞因子之一。對(duì)于膽管癌生物學(xué)，IL-6是關(guān)鍵的生長(zhǎng)因子[21]。CCA患者惡性膽管細(xì)胞和血清中IL-6表達(dá)上調(diào)有關(guān)[22]。IL-6通過(guò)激活JAK /STAT信號(hào)參與促進(jìn)人膽管上皮細(xì)胞的增殖和遷移。而SOCS3作為負(fù)反饋調(diào)節(jié)器，通過(guò)人的CCA細(xì)胞系中的經(jīng)典反饋回路來(lái)控制JAK/STAT通路與細(xì)胞增殖和遷移的關(guān)系。有研究表明，SOCS3的表達(dá)在CCA細(xì)胞缺乏白細(xì)胞介素-6(IL-6)刺激的情況下，可以減少腫瘤轉(zhuǎn)移、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)標(biāo)記和STAT3活化的表達(dá)。而SOCS3的高表達(dá)可以減少C6細(xì)胞中IL-6刺激的腫瘤轉(zhuǎn)移、EMT標(biāo)記和STAT3活化[23]。

由于啟動(dòng)子甲基化的表觀遺傳機(jī)制，SOCS3的下調(diào)已被認(rèn)為是腫瘤增殖和遷移的關(guān)鍵因素，通過(guò)啟動(dòng)子甲基化降低SOCSs蛋白的表達(dá)有助于STAT3在腫瘤中的持續(xù)酪氨酸磷酸化。SOCS3表達(dá)的缺失在多種惡性腫瘤中已有報(bào)道[24]。在膽管癌中的作用機(jī)制在以前的研究中也得到證實(shí)。

SOCS3作為經(jīng)典反饋回路的一部分，SOCS3表達(dá)通過(guò)抑制其磷酸化與STAT活化競(jìng)爭(zhēng)，其磷酸化是通過(guò)刺激細(xì)胞因子或生長(zhǎng)因子介導(dǎo)的。再者，SOCS3結(jié)合細(xì)胞因子受體，含有JAK-近端位點(diǎn)，導(dǎo)致JAK抑制。此外，SOCS3在STAT3活化和慢性炎癥過(guò)程中起負(fù)調(diào)節(jié)作用。在肝臟、肺和鱗狀頭頸部腫瘤以及一些血液系統(tǒng)惡性腫瘤中，SOCS3作為經(jīng)典的腫瘤抑制因子發(fā)揮作用。

A20又稱腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的蛋白3(TNFAIP3)，是一種鋅指蛋白，在炎癥和免疫調(diào)節(jié)中起著關(guān)鍵性的負(fù)作用。最近發(fā)現(xiàn)在肝再生和修復(fù)中，A20最有可能以miR203依賴的方式通過(guò)降低SOCS3表達(dá)增加JAK STAT3增殖信號(hào)。

SOCS3在調(diào)節(jié)炎癥過(guò)程中JAK/STAT信號(hào)在CCA的發(fā)展中起著重要的作用，從而預(yù)測(cè)CCA患者的預(yù)后。而A20通過(guò)上調(diào)miR203水平調(diào)節(jié)JAK/STAT通路，降低SOCS3 mRNA的表達(dá)。研究表明SOCS3和A20可以作為CCA的預(yù)后生物標(biāo)志物，與SOCS3水平高的患者比較，低SOCS3水平的患者總生存率明顯差，而高A20水平的患者比低A20水平的患者的總生存率更差。A20和SOCS3在CCA中作為一種新的預(yù)后生物標(biāo)志物提供了重要的信息，并且可以被認(rèn)為是未來(lái)CCA治療的新的治療靶點(diǎn)。

三、展 望

SOCSs家族是細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子，可以抑制多種信號(hào)通路的活性。SOCS3 作為 JAK2 /STAT3 信號(hào)通路的負(fù)性調(diào)控因子對(duì)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移起重要作用。目前的研究顯示SOCS3 在多種腫瘤中普遍呈現(xiàn)高甲基化的狀態(tài)，表達(dá)降低，導(dǎo)致其對(duì)JAK/STAT信號(hào)通路的抑制作用消失，STAT持續(xù)被磷酸化激活，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，高表達(dá)SOCS3是一個(gè)良好的預(yù)后因素，與腫瘤體積和轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)JAK2 /STAT3/SOCS3在人類多種惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用，可能作為一種非侵入性的潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行肝膽管惡性腫瘤的監(jiān)測(cè)、預(yù)警以及惡性程度和不良預(yù)后判斷，靶向藥物潛在治療靶點(diǎn)，進(jìn)一步研究 SOCS3在肝膽管系統(tǒng)腫瘤中的作用機(jī)制，提高肝膽管惡性腫瘤的診治水平，改善肝膽管腫瘤的治療及預(yù)后，對(duì)肝膽管系統(tǒng)腫瘤治療將具有重要意義。