陳 越 沈芳榮 陳友國

蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，江蘇省蘇州市 215006

Wnt蛋白家族最初在小鼠乳腺癌中被發(fā)現(xiàn)，并在多種人體組織中廣泛表達。Wnt蛋白是富含半胱氨酸和高度修飾的分泌糖蛋白家族，在調(diào)控發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了19個Wnt家族成員，包括Wnt1、Wnt2、Wnt3、Wnt4和Wnt5a以及其他[1]。這些Wnt配體可以與Fzd、ROR、LRP及Ryk受體相結(jié)合，激活細胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)分子，調(diào)節(jié)靶基因的轉(zhuǎn)錄，從而影響細胞的生物學(xué)行為。由于Wnt配體和受體多樣，多個下游途徑被激活，主要可以分為兩大類：(1)典型Wnt信號：依賴于β-catenin的轉(zhuǎn)錄活性。典型Wnt通路主要由Wnt1、Wnt3a激活，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)該通路被異常激活可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展(如結(jié)腸癌、肺癌等)。(2)非典型Wnt信號：非典型通路機制十分復(fù)雜，目前主要是Wnt/Ca2+信號通路和Wnt/PCP信號通路，然而非經(jīng)典通路的功能仍不清楚[2]。不同途徑之間的相互作用，最終形成一個復(fù)雜的Wnt蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)。

Wnt5a 是一種高度進化保守的非典型 Wnt 配體。它位于染色體3p14-p21上，分子量為38kDa，該基因由5個外顯子組成，并包含多個多聚腺苷酸化位點[3]。Wnt5a既可以激活典型信號通路也可以激活非典型信號通路，這兩個不同的信號通路導(dǎo)致Wnt5a在不同的腫瘤中發(fā)揮不同的作用。此外，在部分組織中存在特定的Wnt5a亞型，由于轉(zhuǎn)錄起始位點表達的不同，導(dǎo)致產(chǎn)生兩個不同的 Wnt5a 蛋白亞型。雖然兩種 Wnt5a 蛋白亞型均激活 Wnt/β-catenin信號，但在不同腫瘤中對腫瘤細胞增殖產(chǎn)生不同的影響，可發(fā)揮致癌或者腫瘤抑制作用[4]。但Wnt5a 在腫瘤中的確切作用仍存在爭議，因此，本文將討論關(guān)于 Wnt5a 信號通路在腫瘤中的可能分子機制。

1 Wnt5a與細胞衰老

衰老是指細胞生長的停滯，引起衰老的原因有DNA損傷、端粒的嚴(yán)重縮短、致癌基因的激活以及抗癌藥物的使用?？梢酝ㄟ^不同的標(biāo)記檢測細胞的衰老，包括衰老相關(guān)的對半乳糖苷酶活性(SA-p-gal)、衰老相關(guān)的異色灶(SAHF)、早幼粒細胞小體(PML)以及其失去正常細胞形態(tài)呈現(xiàn)大的扁平細胞形態(tài)特征[5]。通過重新激活p53以及其他致癌基因來誘導(dǎo)癌細胞衰老，或成為腫瘤治療的一個新的潛在途徑。在黑色素瘤的一項研究發(fā)現(xiàn)Wnt5a高表達的細胞系較其低表達的細胞系在化療或放療后SA-p-gal和PML小體顯著增加，提示W(wǎng)nt5a誘導(dǎo)了腫瘤細胞衰老[6]。在卵巢癌中，有研究發(fā)現(xiàn)在皮性卵巢癌細胞株OVCAR5、原代人卵巢癌上皮細胞和小鼠體內(nèi)模型中，通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)上調(diào)Wnt5a的表達，進而增加向PML小體招募組蛋白抑制因子A (HIRA)從而誘導(dǎo)細胞衰老[7]。綜上所述，Wnt5a可通過調(diào)節(jié)細胞衰老影響腫瘤進展Wnt5可以誘導(dǎo)或抑制腫瘤進展的一項重要原因是Wnt5a可調(diào)節(jié)細胞衰老，但在人體中衰老是一個極其復(fù)雜的過程，Wnt5a基因影響腫瘤細胞衰老的具體機制尚不清楚，因此，需要進一步的研究來闡明Wnt5a在衰老中的作用。

2 Wnt5a與細胞代謝

代謝重編程是指腫瘤細胞在發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)生異常糖代謝的過程，是致瘤過程中重要的行為變化之一。常見的代謝重編程機制是將線粒體三羧酸(TCA)循環(huán)從ATP合成轉(zhuǎn)向脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸前體的合成，以滿足腫瘤細胞合成需求的增加。與正常細胞的代謝過程相比，腫瘤細胞的氧化糖酵解水平明顯升高，葡萄糖轉(zhuǎn)運體和糖酵解酶上調(diào)，其中關(guān)鍵的信號分子是c-Myc和Akt，可導(dǎo)致葡萄糖消耗和乳酸產(chǎn)量的增加[8]。典型的 Wnt 信號參與調(diào)節(jié)正常細胞和癌細胞代謝的已經(jīng)得到了充分的研究，最近的研究者發(fā)現(xiàn)非典型Wnt信號也參與了代謝重編程。在一項黑色素瘤的研究中發(fā)現(xiàn)Wnt5a通過Wnt/Akt/mTOR信號通路，增加了乳酸脫氫酶(LDH)的水平，LDH的高表達與預(yù)后密切相關(guān)從而增加腫瘤細胞的有氧糖酵解[9]。在乳腺癌的一項研究中對有氧糖酵解的影響則表現(xiàn)出相反的結(jié)果，研究人員在兩種轉(zhuǎn)移性乳腺癌細胞株，即MDA-MB-231和MDA-MB-468細胞中，發(fā)現(xiàn)Wnt5a信號抑制了β-連環(huán)蛋白—磷酸果糖激酶—血小板型(PFKP)軸和單羧酸轉(zhuǎn)運體1(MCT1)的表達，從而抑制了乳腺癌細胞中乳酸的產(chǎn)生和攝取，說明Wnt5a可以抑制乳腺癌有氧糖酵解[10]。上述研究結(jié)果均強調(diào)了Wnt5a 信號通路作為腫瘤細胞代謝調(diào)節(jié)因子的新作用，因此認為Wnt5a調(diào)節(jié)腫瘤細胞代謝或是未來很有前途的一個方向。綜上所述，Wnt5a 信號通路在腫瘤細胞代謝調(diào)節(jié)中的作用將成為新的研究方向。

3 Wnt5a與細胞微環(huán)境

近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)Wnt5a影響腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境的相互作用。在結(jié)直腸癌中Wnt5a主要表達于其間質(zhì)中，尤其是腫瘤微環(huán)境中的腫瘤相關(guān)巨噬細胞(TAMs)中，研究人員發(fā)現(xiàn)Wnt5a促進IL-10的分泌，誘導(dǎo)腫瘤相關(guān)巨噬細胞向M2極化，通過調(diào)節(jié)CaKMⅡ-ERK1/2- STAT3通路，最終促進結(jié)直腸癌的腫瘤生長和轉(zhuǎn)移[11]。在惡性外周神經(jīng)鞘腫瘤(MPNST)中，Wnt5a mRNA在腫瘤細胞和組織中顯著上調(diào)。然而體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)Wnt5a敲低后與細胞外基質(zhì)重塑和免疫細胞通訊相關(guān)的mRNA明顯上調(diào)，促炎細胞因子的分泌增加，并且促進了腫瘤的發(fā)生發(fā)展，提示W(wǎng)nt5a通過調(diào)節(jié)MPNST微環(huán)境，抑制MPNST腫瘤的形成[12]。綜上所述，Wnt5a 信號通路調(diào)節(jié)腫瘤細胞與腫瘤微環(huán)境細胞之間存在的相互作用，因此，闡明其機制對了解疾病的進展非常重要。

4 Wnt5a與腫瘤干細胞

癌癥干細胞(CSC)是腫瘤細胞中一類具有自我更新和分化能力的細胞，與其他腫瘤細胞不同的是CSC有其特有的表型和功能特征，在腫瘤的起始、增殖、復(fù)發(fā)中發(fā)揮重要作用[13]。在一項肺癌的研究中發(fā)現(xiàn)在A549肺腺癌細胞中Wnt5a可通過抑制Wnt/PKC信號通路降低肺癌干細胞的性質(zhì)，促進細胞凋亡，并通過caspase/AIF依賴通路使順鉑耐藥細胞對順鉑重新敏感[14]；在結(jié)直腸癌中，一項體內(nèi)體外實驗均發(fā)現(xiàn)通過外源性Wnt5a激動劑Foxy5刺激后，影響β-catenin信號通路，降低了PGE2生成酶環(huán)加氧酶2(COX2)的表達，增加了PGE2降解酶15-羥基前列腺素脫氫酶(15-PGDH)的表達,這兩種信號通路的改變都促進CSC的生態(tài)位，表明CSCs與Wnt5a的相互作用對其維持干細胞特性至關(guān)重要[15]。綜上所述，Wnt5a信號通路和CSC有著密切的關(guān)系，Wnt5a 信號通路通過影響CSC未來將成為治療的一個靶點。

5 Wnt5a和化療耐藥性

化療耐藥性即腫瘤細胞對化療藥物出現(xiàn)抵抗?；熌退幮耘c藥物靶點有密切關(guān)系，包括藥物靶點的改變、致癌途徑的擴增、靶向通路的重新激活、細胞死亡的抑制等，除了藥物靶點的改變，化療療效還受到現(xiàn)在存在或隨后發(fā)生的可能改變治療反應(yīng)的突變的影響[16]。最近，越來越多的研究表明Wnt5a在不同的腫瘤中可驅(qū)動化療耐藥性的發(fā)生。

近期一項研究發(fā)現(xiàn)，Wnt5a的啟動子在兩種多藥耐藥腫瘤(MDR)細胞系MES-SA/Dx5和MCF7/ADR2細胞被低甲基化，進一步用阿霉素治療敲減了Wnt5a的腫瘤，可以觀察到顯著的腫瘤消退，這表明Wnt5a信號有助于多藥耐藥相關(guān)的腫瘤進展。此外，該研究發(fā)現(xiàn)在這兩種MDR細胞株中過表達Wnt5a可以激活蛋白激酶A(PKA)，從而引起β-catenin的激活。β-Catenin可上調(diào)ATP結(jié)合盒B亞家族成員(ABCB1)的表達，ABCB1是將藥物泵出癌細胞的關(guān)鍵蛋白，導(dǎo)致多藥耐藥[17]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Wnt5a過表達的卵巢癌細胞系和對照細胞系相比對依托泊苷、5-氟尿嘧啶及紫杉醇的耐藥性水平明顯升高[18]。綜上所述，筆者總結(jié)了Wnt5a對化療耐藥性的影響，并猜測Wnt5a 信號可能是逆轉(zhuǎn)化療耐藥中一個重要靶點綜上所述，Wnt5a 信號可能是逆轉(zhuǎn)化療耐藥中一個重要靶點。

6 Wnt5a與上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)

上皮—間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是指上皮細胞獲得間充質(zhì)特征，并在此發(fā)育過程中，其形態(tài)發(fā)生了改變，遷移能力也等到了增強。在正常發(fā)育和腫瘤中觸發(fā)EMT與包括Wnt信號在內(nèi)的多種信號通路的激活有關(guān)[19]。之前的多項研究已經(jīng)證明典型的Wnt通路中Wnt/β-catenin信號可以誘導(dǎo)EMT，近期越來越多的研究者將目光鎖定在非典型Wnt信號通路上，探索Wnt5a在EMT的作用。

在一項肝癌的研究中，通過體內(nèi)體外實驗均發(fā)現(xiàn)Wnt5a可與Fzd受體結(jié)合，促進STAT3的磷酸化，從而誘導(dǎo)EMT，增強了細胞遷移和轉(zhuǎn)移，表明Wnt5a可以通過誘導(dǎo)EMT促進腫瘤的進展[20]。然而在胃癌的研究中則發(fā)現(xiàn)ADP-核糖基化因子(Arf6)與Wnt5a啟動子結(jié)合并抑制其表達，從而促進表皮生長因子(EGF)激活EMT，結(jié)果說明Wnt5a或是胃癌中潛在的EMT抑制因子[21]。綜上所述，Wnt5a在不同腫瘤中可呈現(xiàn)或過表達或抑制的狀態(tài)從而激活EMT影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展，因此這是腫瘤研究過程中不可忽略的一部分。Wnt5a對EMT的影響存在著激活或抑制兩種狀態(tài)，因此Wnt5a在不同腫瘤對EMT的影響有待進一步的研究。

7 Wnt5a與腫瘤相關(guān)的炎癥

Wnt5a信號已被證明在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)等炎癥性疾病中發(fā)揮重要作用。炎癥也是促進癌癥進展的一個重要原因，因此眾多研究者推測Wnt5a是否在腫瘤發(fā)生發(fā)展中通過分泌促炎或抗炎因子從而影響腫瘤進展。在一項研究中，研究者對來自卵巢癌、胃癌、慢性淋巴細胞白血病(CLL)、黑色素瘤的腫瘤細胞進行研究發(fā)現(xiàn)在這些腫瘤中Wnt5a通過自分泌激活的ROR1/Akt/p65通路，促進促炎因子和趨化因子(如IL-1等)分泌增加，而這些促炎因子和趨化因子的升高進一步刺激癌細胞增殖、存活、遷移和侵襲[22]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，Wnt5a不僅可以誘導(dǎo)促炎因子的分泌，還可以誘導(dǎo)抗炎因子如IL-10的分泌。Wnt5a誘導(dǎo)IL-10是由NF-κB介導(dǎo)的，但其機制不同于經(jīng)典的NF-κB信號通路，研究發(fā)現(xiàn)Wnt5a在巨噬細胞中合成IL-10是由toll樣受體2、toll樣受體4(TLR2/4) 和適配蛋白MyD88介導(dǎo)的，且不依賴于典型的Wnt受體。Wnt5a通過Wnt5a/TLR/MyD88信號通路的激活包括IL-10在內(nèi)的多個基因的轉(zhuǎn)錄，而IL-10抑制炎癥基因的轉(zhuǎn)錄，這是一種重要的抗炎機制。因此可以推測，Wnt5a的雙重作用是在過程中隨著時間推移而發(fā)展的，最初腫瘤細胞過度產(chǎn)生Wnt5a，Wnt5a的過表達進而形成促炎環(huán)境和趨化免疫細胞，隨著時間的推移，免疫細胞被招募，Wnt5a通過TLR/MyD88/p50通路在髓單核細胞中誘導(dǎo)單核吞噬細胞的耐受性表型[22]。上述初步闡明Wnt5a 在調(diào)節(jié)癌癥相關(guān)炎癥中可有雙重作用及其原因，但對腫瘤的具體影響仍需要更多的研究。綜上所述，Wnt5a 在調(diào)節(jié)癌癥相關(guān)炎癥中的具有重要的作用，但仍需要更多的研究。

8 Wnt5a與細胞增殖、遷移及入侵

腫瘤細胞的發(fā)展轉(zhuǎn)移是一系列連續(xù)的事件，包括腫瘤細胞的增殖、遷移增加、侵襲基底膜，進入循環(huán)系統(tǒng)，最終腫瘤細胞侵襲遠處器官。在一些癌癥中，Wnt5a 被發(fā)現(xiàn)可以促進細胞增殖、遷移，從而增強腫瘤細胞的侵襲。在胃癌的研究中發(fā)現(xiàn)Wnt5a過表達，并與腫瘤細胞的增殖遷移和侵襲有關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)過表達的Wnt5a通過GS3Kp/PI3K/Akt通路促進胃癌SGC-7901細胞系的體外遷移[23]。在一項慢性淋巴細胞白血病的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)Wnt5a可以通過依賴于ROR1/DOCK2的途徑，而不依賴于BTK，從而誘導(dǎo)ERK1/2的激活，促進CLL細胞的增殖[24]。在結(jié)直腸癌(CSC)中，與 Wnt5a 缺失的CRC患者相比，腫瘤組織中 Wnt5a 過表達的CRC患者存活時間更長，這可能與 Wnt5a介導(dǎo)的15-PGDH的上調(diào)有關(guān)[25]。在前列腺癌的一項研究中發(fā)現(xiàn)過表達的Wnt5a通過Wnt5a/ROR2信號通路抑制了前列腺癌細胞的增殖，阻止體內(nèi)骨病變模型的建立[26]。綜上所述， Wnt5a對不同類型的腫瘤細胞增殖、遷移、侵襲有著不同影響，這可能取決于Wnt5a受體的差異表達或不同的下游途徑。

綜上所述，Wnt5a在腫瘤中的作用及機制是多樣且復(fù)雜的。一方面Wnt5a與相關(guān)的受體、共受體的特異性表達驅(qū)動細胞行為改變，另一方面Wnt5a的下游受不同的信號通路的調(diào)控，從而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展產(chǎn)生。除此之外，腫瘤微環(huán)境也是腫瘤進展中重要的一部分，因此Wnt5a 及其受體和腫瘤微環(huán)境中的共受體之間復(fù)雜的串?dāng)_也是腫瘤研究中不可忽略的部分。

目前，雖然已對Wnt5a在腫瘤中的表達、信號通路及其影響進行了廣泛的研究并取得一定的成果，但尚存在諸多疑問和爭議。因此闡明Wnt5a在腫瘤中的作用，對于了解腫瘤的發(fā)生發(fā)展機制具有重要意義，同時隨著分子生物學(xué)研究的進展，Wnt5a 信號的調(diào)控機制將更加明確，Wnt5a未來或是一種很有前途的腫瘤治療新靶點。闡明Wnt5a在腫瘤中的作用，對于了解腫瘤的發(fā)生發(fā)展機制具有重要意義。Wnt5a或是一種很有前途的腫瘤治療新靶點。