Wnt细胞信号通路在肝癌发生、发展及治疗中的意义及其研究进展

1、wnt细胞信号通路在肝癌发生、发展及治疗中的意义及其研宄进展杨斌(邛崃市医疗屮心医院内三科四川成都611530)【摘要】wnt细胞信号通路的改变可能是肿瘤发生的共同途径。已经发现wnt 细胞信号通路的信号传递及其下游分子的激活在肝癌的发生与发展屮有重要的 意义。丫解肝癌细胞屮wnt信号通路在肝癌的发生及发展屮的具体作用，以及wnt 通路各调节因子的相互作用;对深入探讨肝癌发生、发展及转移的机制，及寻找新 的肝癌治疗靶点提供理论依据。【关键词】wnt细胞信号通路肝癌【屮图分类号】r73-3【文献标识码】a【文章编号】2095-1752 (2013) 21-0350-03 the signific

2、ance and progress of wnt cell signal pathway in theoccurrence,development and treatment of hepatocellular carcinomaabstract wnt cell signal pathway may be the common pathway of cancer cell proliferation.lt have found that the activation of wnt cell signal pathway and itsdownstream molecules has impo

3、rtant significance in the occurrence anddevelopment of hepatocellular carcinoma.for further study the mechanism ofhepatocellular carcinoma’ carcinogenesis,development and metastasis,so faras to find new therapeutic targets and provide a theoretical basis.lt is very necessaryto study both t

4、he specific role of wnt signaling pathway in the occurrence anddevelopment of hepatocellular carcinoma and the interaction of the wnt pathwayregulating factor.【key words wnt cell signal pathway hepatocellular carcinoma引言肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一。由于肝癌对化疗的耐药性,手术治疗及其他物理治疗如冷冻、栓塞、微波等是治疗肝癌的主要手段。近年来肿瘤生 物靶向治疗为肝癌的治疗开辟

5、了新领域。研究肝癌在发病过程中相关细胞信号通 路及其信号分子的相互作用不仅有助于加深对肝癌发病机制的理解，而n有助于 发现靶向治疗的新的分子靶点。肝癌的发病机制复杂，细胞信号途径转导对苏发生、发展起着至关重要 的作用，研究发现有多种细胞信号通路参与肝癌的发生、发展;冇(egf>/(egfr> (表 皮生长因子/受体),(vegf)/(vegfr)(血管内皮生长因子/受体),(pdgf)/(pdgfr)血 小板衍化生长因子/受体,(igf)/(igfr)(胰岛素生长因子/受体),wnt信号通路及 mek/erk信号通路等1,b前倍受关注的是wnt细胞信号转导途径2。研究表明, 此细胞

6、信号途径的改变可能是肿瘤发生的共同途径。已经发现wnt细胞信号通 路主要通过激活其下游靶基因而参与肝癌的发生与发展3。研究肝癌细胞中wnt 信号通路的调节因子及各信号通路之间的相互作用，深入探讨肝癌发生、发展及 转移的机制，可为寻找新的肝癌标志物和治疗靶点提供理论依据4】。(-)wnt细胞信号通路简介wnt信号通路是近年来在分子生物学、细胞生物学和肿瘤研究中的一大 热点。该通路的主要成分包括wnt蛋白家族、firzzled /低密度脂蛋白受体相关 蛋白(fz/lrp)、胞质内的 dishevelled 蛋白(dsh)、β-catenin(β-链蛋白)、 糖原

7、合成激酶 3β(glycogen synthase kinase-3β,gsk-3β)、支恕蛋 白(axin / conductin)、结肠腺癒性息沟病基因蛋白(adenomatous polyposis coli,apc)和 t 细胞因子 / 淋巴增强因子(t cell factor / lymphoid enhancer factoglefacf)转录因子家族5。wnt蛋白是一种富含半胱氨酸残基的分泌型糖 蛋白，在进化过程中高度保守。wnt信号通路包括经典和非经典信号通路。经典 wnt通路是通过调节lef/tcf家族的dna转录来调节细

8、胞的行为的。其核心是胞 质内β-catenin的稳定性。β-catenin水平低下时,wnt通路关闭。当其水 平较高吋,wnt通路放。β-catenin在细胞内水平受两组蛋白质的功能竞争 调节。一组为降解蛋白类:apc合体，由gsk3β、axin及apc蛋白组成;另一组 为拮抗蛋白类，包括:dsh、周期蛋白依赖性激酶抑制因子cki (cyclin-dependent kinase inhibitor)、gsk3β结合蛋白(gbp)。当wnt通路活化吋,wnt与受体蛋 白frizzled结合并激活细胞内的c

9、ki。cki使dsh磷酸化，释放gbp,结合与axin联 系的gsk3β,从而抑制gsk3β对β-catenin的磷酸化降解的作用使未 磷酸化β-catenin在胞质中积累并转运到核中，破坏lef/tcf家族与gro、gbp 抑制蛋白形成的复合蛋白6】。从而激活转录因子，进一步激活myc基因、细胞周 期蛋白cyclin-d基因等开始进行转录，刺激细胞增殖。因此,wnt细胞信号通路的 开闭和细胞的增殖密切相关。wnt信号通路在体内可自行调节，其自行调节是通过wnt拮抗物实现的。 wnt 拮抗物家族包括 wif-1、sfrp(

10、frizzled related protein)和 dickkopfl。wif-1 是 细胞外可和wnt分泌蛋白结合并竞争抑制其信号传导的蛋白分子。sfrp是分泌 型 frz 相关蛋白(secreted frizzled-related proteins)，它可能与 frz 竞争结合 wnt 蛋闩,sfrp家族中的第一个成员sfrp1目前己被发现参与了人类多种肿瘤的发病 过程。dickkopfl (dkk1)是一种分泌蛋白，其与wnt受体lrp5/6及另一类穿膜蛋 白kremenl/2结合，形成三聚体，诱导快速的细胞内吞，减少细胞膜上的lrp5/6,由 此阻断了 wnt信号向胞内的传递7-8

11、。以上蛋白分子的基因转录是通过其他信 号通路的激活实现的。其他的抑制蛋白还有sizzled、和cerberus,它们直接与wnt 蛋白结合，通过竞争抑制阻止wnt与受体蛋白复合物相连,使细胞质中的 β-catenin由于磷酸化而不能积累,进而阻断了经典通路和非经典通路9。(二)wnt信号通路与肝癌研宄表明，当肝脏在没有受到化学、代谢以及饮食压力的挑战 时,β-eatenin在细胞内的浓度极低。而在肝脏的再生过程中,β-catenin 在细胞内的浓度右显著的升高10。wnt信号通路主要通过激活其下游靶基因而导致肝癌的发生与发展。在 冇wnt信

12、号吋,β-catenin多聚复合体不易形成,β-catenin基因突变导致 蛋白结构改变，与转录因子tcf / lef结合成异源二聚体,介导靶基因的转录。苏下 游靴基因包括c-myc、c-jun、cyclin d1、血管内皮生长因子(vegf)等11。以上基 因在肿瘤细胞分裂及营养支持中均发挥重要作用;分析发现,β-catenin突变在肝癌中是频发事件，可达44%以上。在转基因小鼠模型发生肝肿瘤吋发 现,β-catenin聚集在细胞核，并宵c-myc以及tgf-β的过表达。当 β-cat

13、enin以及h-ras蛋白同时发生突变时，小鼠肝癌的发生率达到100 %12。 肝癌血管生成作用旺盛;患者的血清vegf和bfgf浓度比正常人明显增高,用免疫 组化分析高分化肝癌及癌旁组织中两种促血管生成因子均呈高表达;在中、低分 化肝癌的血管内皮细胞中也呈高度表达。活化wnt信号通路的下游靶基因中包 括血管内皮生长因子(vegf);这些研究证据都表明wnt信号通路的激活与肝癌的 发生及生长密切相关13。同吋在高分化肝癌及低分化肝癌中,wnt通路中各信号分子表达冇明显 区别;wnt通路的激活程度与肝癌细胞的分化程度奋密切联系14。(三)wnt信号通路在肝癌治疗中的展望0前，对于肝癌的治疗，除了

14、早期手术切除，并无其他特殊冇效方法，随着 近年来近年来肿瘤生物靶向治疗的快速发展;寻找新的抗肿瘤分子靶位为肝癌的 治疗开辟了新领域;如索拉菲尼(sorafenib)，近年来被批准用于晚期肝癌的治疗15;而针对wnt信号通路的治疗近年来已成为新的热点。wnt信号通路在体内可通过自行调节来影响细胞的增殖的，其自行调节 是通过wnt桔抗物实现的。wnt拮抗物家族包括wif-1、sfrp(frizzled related protein)和dickkopfl。wif-1是细胞外可和wnt分泌蛋白结合并竞争抑制其信号 传导的蛋白分子。sfrp是分泌型frz相关蛋白(secreted frizzled-r

15、elated proteins), 它可能与frz竞争结合wnt蛋白,sfrp家族中的第一个成员sfrpl 0前己被发现 参与了人类多种肿瘤的发病过程。dickkopfl (dkk1)是一种分泌蛋白，其与wnt 受体lrp5/6及另一类穿膜蛋白kremenl/2结合，形成三聚体，诱导快速的细胞内吞, 减少细胞膜上的lrp5/6,由此阻断了 wnt信号向胞内的传递16。以上蛋白分子 的基因转录是通过其他信号通路的激活实现的。其他的抑制蛋白还有sizzled、和cerberus,它们直接与wnt蛋白结合、通过竞争抑 制阻止wnt与受体蛋白复合物相连,使细胞质中的β-catenin

16、由于磯酸化而不 能积累，进而阻断了经典通路和非经典通路17。了解wnt信号通路及wnt拮抗物的种类及其作用机理对寻找阻断wnt信号通路的药物有重要意义;在实验中用 wif-1、sfrp和dickkopfl的基因转染均可导致wnt信号通路的关闭,用药物(化 疗药阿霉素、羟喜树碱、顺铂等)诱导wif-1、sfrp和dickkopf的基因表达也是 近年国内外学者研究wnt通路的阻断方法之一18-19】;己发现非类固醇类抗炎药 阿司匹林、suhndac以及丙戊酸可以有效抑制wnt通路信号转导，诱导肿瘤分化及 细胞凋亡20。另外β-catenin的抑制剂依他尼酸(r-etodolac)

17、被发现在hepg2 以及hep3b肝癌细胞株中可以奋效抑制肝癌细胞的增殖21】。但是由于其分子作 用网络的复杂性,到目前为止还未能找到一种既安全又有效的能完全阻断wnt信 号通路的治疗药物。通过对肝癌细胞中wnt通路的研宄发现一些cyp同功酶在肝癌中上调 并伴随β-catenin的激活，而在小鼠β-catenin基因敲除中，发现两种cyp 同功酶缺乏，因此在未来的进一步研究中,可以通过激活或者抑制某些cyp同功酶 来抑制β-catenin的表达，从而达到治疗肝癌的目的22-23。另外在实验室中通过对β-catenin的rn

18、a干扰发现:对肿瘤细胞中 β-catenin的rna干扰可减少肝癌细胞中β-catenin的含量从而减少肿瘤 细胞的增殖，但是此方法在一麵β-catenin表达阴性的肝癌细胞中可能宵导致 β-catenin基因突变的危险;因此通过对β-catenin的rna干扰可能对治 疗肝癌有益但是同时还伴有一定的危险，目前仅在实验室研究阶段24。总之，针对肝癌细胞中wnt通路的靶向治疗被认为是未来治疗肝癌的突 破ui之一，我们相信,通过关于肝癌细胞中wnt通路的一系列实验室及临床研宄， 将会找到治疗肝癌的更好、更冇效

19、的方法。参考文献1melchiorre cervellol,james a.mccubrey2,antonella cusimanol,etal;targetedtherapy for hepatocellular carcinoma: novel agents on the horizon,oncotarget2012;3:236-260.2thomas mb,jaffe d'choti mm,et al.hepatocellular carcinoma: consensus recommendations of the national cancer institute clini

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