Wnt/β-catenin信號通路作為肝細(xì)胞癌的治療靶點的新進展

沈藝南，盧軍華

（上海市東方肝膽外科醫(yī)院 肝外五科，上海 200438）

肝細(xì)胞癌（hepatocelluar carcinoma，HCC）（下簡稱肝癌）是最常見的惡性腫瘤之一，同時也是排列全球第三位的腫瘤相關(guān)致死原因[1]。中國是乙肝高發(fā)地區(qū)，肝癌的發(fā)病率和致死率均高于世界平均水平，并且發(fā)病率呈逐年上升趨勢。目前，肝癌的主要治療手段是外科手術(shù)，但是許多患者是不具備手術(shù)指征的。肝癌的惡性程度高，很多情況下確診時已經(jīng)是晚期，而手術(shù)切除率僅為20%～30%，術(shù)后5年生存率為30%～50%，復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移率超過60%[2]。因此，開發(fā)更有效的肝癌早期診斷和治療手段刻不容緩。隨著肝癌相關(guān)分子機制的研究，以索拉非尼為代表的分子靶向治療逐漸地進入到了人們的視野當(dāng)中[3]。

Wnt/β-catenin信號通路在細(xì)胞增殖和分化過程中發(fā)揮重要的功能，參與了基因表達調(diào)控、細(xì)胞遷移粘附、細(xì)胞極化等多種過程。有研究表明，20%～90%的肝癌中，均有多種機制導(dǎo)致的Wnt/β-catenin信號通路異常激活；當(dāng)Wnt/βcatenin以及H-ras基因同時發(fā)生突變時，小鼠肝癌的發(fā)生率達到100%[4]?？梢?，Wnt/β-catenin信號通路的失調(diào)可能是肝癌發(fā)病的原因之一。本文系統(tǒng)地復(fù)習(xí)了肝癌中Wnt/β-catenin信號通路的相關(guān)分子機制研究，并總結(jié)了其作為肝細(xì)胞癌的治療靶點在臨床上的應(yīng)用及進展。

1Wnt/β-catenin 信號通路相關(guān)分子機制

Wnt/β-catenin信號通路在細(xì)胞增殖和分化過程中發(fā)揮著重要的作用，其參與了基因表達調(diào)控、細(xì)胞遷移粘附、細(xì)胞極化等多種過程。在正常細(xì)胞中，β-catenin與糖原合成酶激酶3（GSK-3）、結(jié)直腸腺瘤息肉蛋白（APC）以及軸蛋白（Axin）形成多聚蛋白復(fù)合體，而Wnt/β-catenin信號通路本身處于未激活狀態(tài)。

當(dāng)Wnt蛋白缺乏時，酪蛋白激酶1（CKl）和糖原合成激酶3α/β（GSK-α/β）催化β-catenin上的絲氨酸/蘇氨酸殘基磷酸化，進而啟動了泛素蛋白酶體依賴的蛋白降解過程，將β-catenin降解；反之，當(dāng)Wnt蛋白充足時，Wnt蛋白與細(xì)胞膜表面的受體（Fz）以及共同受體低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白（LRP-5、LRP-6）結(jié)合，使Dsh蛋白磷酸化，隨后磷酸化的Dsh蛋白與Axin結(jié)合，進一步抑制GSK-3β的激活，以阻止β-catenin多聚蛋白復(fù)合體的形成，從而使得β-catenin進入胞核與核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF形成復(fù)合體，并激活一系列Wnt信號靶基因的轉(zhuǎn)錄，包括c-myc、cyclin Dl、MMP-7、E-cadherin等[5]。

2 肝癌中Wnt/β-catenin信號通路存在異常激活

Wnt/β-catenin信號通路的異常激活是由多種分子及遺傳因素參與的。約三分之一的肝癌樣本甄別出了功能獲得型CTNNB1[6]，而后者被認(rèn)為是肝癌中最常見的突變基因。相對應(yīng)的，如AXIN1、AXIN2以及異常APC基因等起負(fù)性調(diào)控作用的功能喪失型突變基因也同樣已被發(fā)現(xiàn)[7]。除此之外，肝癌細(xì)胞及其周邊微環(huán)境之間的相互作用所導(dǎo)致的環(huán)境紊亂同樣會激活Wnt/β-catenin信號通路。

近來，有研究通過基因組及轉(zhuǎn)錄分析對肝癌的兩種主要亞型進行了測定[8-9]。有趣的是，兩種不同的通路分別參與了這兩種亞型的致癌過程，預(yù)示著兩種亞型的致癌機制以及危險因素是不同的，而其罹患人群的預(yù)后也可能是不同的。其中，一種亞型的染色體極不穩(wěn)定且存在大量的TP53和AXIN1突變，其與患者的乙肝背景以及較差的預(yù)后高度相關(guān)。而另一種亞型的基因組相對穩(wěn)定，并以CTNNB1突變?yōu)橹?，其患者的預(yù)后相對較好[10]。另有研究表明，分別以AXIN1-突變和CTNNB1突變?yōu)橹鞯膬煞N肝癌，其轉(zhuǎn)錄過程也存在較大差異[11]。而Wnt/β-catenin信號通路在肝癌的某一亞型中同樣被激活，此型肝癌分化較低且預(yù)后不佳，CTNNB1突變也并不顯著[12]。然而，目前對于此型肝癌中Wnt/β-catenin信號通路被激活的分子機制仍有待探索。

3Wnt/β-catenin信號通路參與肝癌的EMT

近年，在癌癥發(fā)病機制研究中，上皮細(xì)胞-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生、增殖、轉(zhuǎn)移、耐藥等過程中所涉及的核心機制。Wnt/β-catenin信號通路被認(rèn)為是調(diào)控EMT的核心信號。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Wnt/β-catenin信號通路主要通過激活其下游靶基因而導(dǎo)致肝癌的發(fā)生與發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，20%～90%的肝癌中，均有多種機制導(dǎo)致的Wnt/β-catenin信號通路異常激活[13]。在轉(zhuǎn)基因小鼠模型發(fā)生肝腫瘤時發(fā)現(xiàn)，β-catenin聚集在細(xì)胞核，并有c-myc以及TGF-β的過表達。當(dāng)β-catenin以及H-ras蛋白同時發(fā)生突變時，小鼠肝癌的發(fā)生率達到100%[4]。由此可見，Wnt/β-catenin信號通路異常激活是肝癌發(fā)病的直接原因之一。不僅在肝癌中，在多種不同腫瘤，包括胃癌，結(jié)直腸癌，肺癌等高發(fā)性腫瘤中，Wnt/β-catenin信號通路都發(fā)揮了非常重要的作用，是腫瘤病理及靶向藥物研究的熱點[14]。

4 肝癌靶向治療中各個Wnt/β-catenin信號通路相關(guān)靶點

4.1 以Wnt配體與Fzd受體的特異性結(jié)合為靶點

研究證明，治療性單克隆抗體能夠有效地結(jié)合配體或者受體的胞外域。因此，Wnt以及Fzd蛋白都是這類治療方式的潛在靶點，并且能夠形成一條有效的Wnt自分泌刺激循環(huán)從而達到靶向治療肝癌的目的。近來Wei W等人[15]報道認(rèn)為，抗Wnt-1抗體能夠有效地抑制β-catenin信號通路并在兩種不同的肝癌細(xì)胞系中誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，此外還能有效抑制裸鼠移植瘤的生長。另外，有研究首次證明了可溶Fzd-8能夠有效地抑制結(jié)腸癌細(xì)胞系HTC116的生長[16]，而可溶Fzd-7同樣也被證明了能夠有效抑制Wnt信號通路并能夠提高多種肝癌細(xì)胞系對阿霉素的敏感性[17]。Dvl是Wnt信號通路上的關(guān)鍵蛋白，能將Wnt信號從受體傳遞到下游的效應(yīng)因子上，其同樣能成為一個潛在的靶點。有研究者針對性地設(shè)計了一條競爭多肽以抑制Fzd/Dvl作用，結(jié)果證明其能有效地抑制βcatenin信號通路并能誘導(dǎo)HuH 7肝癌細(xì)胞系的細(xì)胞凋亡[18]。

4.2 以β-catenin/Lef-Tcf轉(zhuǎn)錄復(fù)合物為靶點

Wnt/β-catenin信號通路異常激活的共同端點是細(xì)胞核中的β-catenin/Lef-Tcf轉(zhuǎn)錄復(fù)合物結(jié)構(gòu)，后者可以導(dǎo)致一個基因程序的激活從而促使腫瘤的發(fā)展。因此，針對性地使用藥物以阻礙Lef-Tcf與β-catenin的結(jié)合可以有效地抑制由Wnt信號通路異常激活引起的腫瘤發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，在結(jié)腸癌細(xì)胞中存在幾種分子可以有效的阻礙Tcf-4與β-catenin之間的相互作用，從而削弱了腫瘤的增殖能力[19]。但是在轉(zhuǎn)移瘤模型中，這種實驗的效果卻被許多限制因素所抵消了[20]。因此有研究者推測，此類分子的特異性缺乏可能同樣改變β-catenin依賴細(xì)胞的粘附力[21]。此外，有研究在結(jié)腸癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一類特異性結(jié)合組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶CBP的分子，后者可以有效地阻礙β-catenin/Lef-Tcf的轉(zhuǎn)錄活性從而促使腫瘤細(xì)胞的凋亡[22]，然而這些分子的活性仍有待評估。另外，這些抑制劑對于基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控可能存在較高的潛在毒性。

理論上，盡管破壞β-catenin/Lef-Tcf轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的形成是抑制Wnt信號通路相關(guān)肝癌的最佳治療策略。但是由于Wnt目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控過于復(fù)雜[23]，此類藥物在臨床實驗之前仍然有待探究。

4.3 以β-catenin破壞復(fù)合體為靶點

破壞復(fù)合體最主要的成分是軸蛋白（Axin），研究表明，腺病毒轉(zhuǎn)染肝癌細(xì)胞株使其表達Axin 1后，可抑制肝癌細(xì)胞的增殖并促進其凋亡[24]。多項基于結(jié)腸癌細(xì)胞的實驗已鑒定出一些分子，后者可通過穩(wěn)定軸蛋白來抑制Wnt/β-catenin信號通路，從而降低細(xì)胞的增殖及生存能力[25-26]。可見，這些復(fù)合物可能會是肝癌靶向治療的一個突破點。

5 總結(jié)與展望

盡管Wnt/β-catenin信號通路在許多疾病中均發(fā)揮重要的作用，但目前以此通路為靶點的靶向治療仍處于初步探索階段。由于Wnt/β-catenin信號通路是一種高度復(fù)雜的復(fù)合體，存在大量的備用機制以及反饋循環(huán)。此外，β-catenin作為犰狳蛋白家族中的一員，家族中其他成員包括p120和斑珠蛋白也可能對β-catenin的功能產(chǎn)生影響。因此，單一靶向治療藥物抑制β-catenin的程度以及是否需要通過多靶點的途徑來調(diào)控這條通路以達到“云抑制”目的都是有待探索的。而該信號通路對諸如腸道等組織的再生功能有重要的影響，因此針對性的靶向治療藥物可能會對這些組織產(chǎn)生一定的副作用?？偠灾?，該項靶向治療策略能否應(yīng)用于臨床實踐的關(guān)鍵在于能否找到新的分子靶點，使得藥物僅作用于Wnt/β-catenin信號通路發(fā)生突變的腫瘤細(xì)胞。

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