CK2在非小細胞肺癌中的研究進展△

金承基，宋萍，袁榮霞

江蘇大學附屬醫(yī)院呼吸內科，江蘇鎮(zhèn)江212001

根據(jù)全球腫瘤報告的統(tǒng)計顯示，2012年全球范圍內大約有1410萬的腫瘤新發(fā)病例和820萬的腫瘤死亡病例，其中，肺癌新發(fā)病例為180萬，約占全部惡性腫瘤的13%；肺癌死亡病例約為160萬，占腫瘤死亡病例的19.5%；肺癌的發(fā)病率和病死率已位居全球男性腫瘤發(fā)病率及病死率的首位，也是全球女性腫瘤死亡的第二大病因[1]。同樣，2014年發(fā)布的有關中國2010年腫瘤發(fā)病率和病死率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，肺癌的發(fā)病率和病死率位居全部惡性腫瘤的首位，可見肺癌已嚴重威脅人類的生命健康[2]。其中，非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占原發(fā)性肺癌的80%，其大多起病隱匿，常難以被早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療；肺癌患者被發(fā)現(xiàn)時大多已屬于中晚期，失去了手術切除治療的最佳機會，而通過藥物控制肺癌的進展，從而使肺癌成為一種慢性疾病逐漸成為肺癌治療的一種趨勢。NSCLC的治療方法除了手術、化療、放療外，針對基因的靶向治療已越來越受到研究者的重視。目前，靶向藥物酪氨酸激酶抑制藥（tyrosine kinase inhibitor，TKI）已成為NSCLC患者中表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變患者的一線治療藥物，但部分患者在使用TKI進行治療的過程中出現(xiàn)了原發(fā)性或獲得性耐藥，因此，尋找新的治療靶標已迫在眉睫。有研究發(fā)現(xiàn)，蛋白激酶CK2在NSCLC中過表達，同時，CK2抑制藥在體外實驗、體內試驗中均表現(xiàn)出抗癌活性[3-5]，因此，CK2極有可能成為NSCLC靶向治療的新靶點，使患者從中獲益。

1 CK2的結構及其生物學功能

CK2源自于錯譯的酪蛋白激酶2（casein kinase 2）的首字母縮寫，因此，蛋白激酶CK2曾經(jīng)也稱酪蛋白激酶2，是真核細胞中普遍存在的高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶[6]。CK2可以由兩個催化亞基（包括α和α'）和兩個調節(jié)亞基（β）組成的四聚體復合物（α2β2/α'2β2/αα'β2）的形式存在，也可以以游離的單體激酶的形式存在[7]（圖1）。CK2具有多種生物功能，不僅能夠影響細胞的分裂與增殖，對細胞的凋亡也具有抑制作用，還參與細胞周期的調控[8-9]。Kim等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在肝細胞癌中，CK2的減少使肝細胞阻滯在G2/M期。此外，CK2亦參與信號通路的調控，例如，Lee等[11]發(fā)現(xiàn)在胃上皮細胞中，CK2對細胞膜上α-catenin的磷酸化導致α-catenin/β-catenin復合物遭到破壞，導致β-連環(huán)蛋白在細胞核中累積，從而使β-連環(huán)蛋白與LEF/TCF轉錄因子結合進而激活Wnt/β-catenin信號通路。CK2還能夠促進血管的生成，Benavent等[4]將CK2抑制藥GIGB-300用于肺癌的小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)與對照組相比，GIGB-300處理組（對小鼠進行5天的全身治療）中，腫瘤細胞驅動的新生血管明顯減少。

圖1 CK2的單體和四聚體復合物形式

2 CK2與 NSCLC的關系

有研究發(fā)現(xiàn)，CK2不僅在肝癌、乳腺癌、黑色素瘤等惡性腫瘤細胞中高表達，在肺癌中同樣高表達，并且與患者的預后有關[3，12-15]。例如，O-charoenrat等[15]收集并研究了45例NSCLC患者的病理資料及隨訪資料后發(fā)現(xiàn)，在肺鱗狀細胞癌中，CK2的高表達與患者的預后呈負相關。Liu等[16]對160例NSCLC患者的NSCLC組織標本進行分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞中CK2α'的表達水平與腫瘤的復發(fā)、轉移、侵襲及患者的預后有關，主要是高表達的催化亞基CK2α'誘導細胞中乳腺癌轉移抑制因子1（breast cancer metastasis suppressor 1，BRMS1）絲氨酸 30（serine 30，S30）位點的磷酸化，進而導致BRMS1降解。Ku等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在A549細胞中，CK2抑制藥CX-4945能夠影響磷酸肌醇3-激酶（phosphatidylinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號通路和絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路中相關蛋白的表達，而這兩條信號通路與腫瘤細胞的遷移與侵襲密切相關。Kim和Hwan Kim[18]的研究也發(fā)現(xiàn)，CX-4945能夠抑制A549細胞的侵襲和遷移，這種作用是通過抑制TGF-β1誘導的上皮-間質轉化實現(xiàn)的。So等[19]通過采用CK2αsiRNA轉染H1299和H358兩種細胞系后，發(fā)現(xiàn)大量的腫瘤細胞被阻滯于G2/M期，同時，腫瘤細胞的增殖受到抑制，凋亡有所增加，而使用CK2抑制藥也獲得了同樣的結果，進一步的研究發(fā)現(xiàn)這一改變與CK2抑制藥對AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信號通路具有阻斷作用有關。

3 CK2抑制藥在NSCLC治療中的應用

CK2抑制藥具有抑制腫瘤細胞增殖、侵襲、遷移和促進腫瘤細胞凋亡的作用[4，17-19]，但臨床中積累的經(jīng)驗表明，與單一藥物相比，不同分子機制藥物聯(lián)合應用對于NSCLC的治療更加有效[20]，可見，單獨應用CK2抑制藥治療NSCLC具有局限性，因此，為了更加有效地控制腫瘤的進展，提高腫瘤患者的生存率，就不能夠局限于傳統(tǒng)的單藥治療模式，而應將多方案聯(lián)合的治療方式作為新型的治療模式。

3.1 CK2抑制藥聯(lián)合化療

NSCLC起病隱匿，大多數(shù)患者確診時已發(fā)展至晚期，失去了最佳的手術機會。目前，以鉑類為基礎的聯(lián)合化療方案仍然是一線治療方案，但因腫瘤細胞的化療耐藥性及化療帶來的不良反應等問題，其療效及安全性值得思考[21-23]；因此，化療增敏劑的尋找顯得尤為重要。Cirigliano等[24]研究發(fā)現(xiàn)，人肺腺癌A549細胞對順鉑耐藥性的產(chǎn)生伴隨著腫瘤細胞內CK2依賴的核因子κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cell，NF-κB）信號通路的激活，因此，采用CK2抑制藥GIGB-300和順鉑共同處理A549順鉑耐藥株后，腫瘤細胞的凋亡明顯增加，并伴隨核內p65水平的下降。Perera等[25]研究發(fā)現(xiàn)，GIGB-300聯(lián)合順鉑或紫杉醇的方案在抑制肺癌細胞的增殖方面表現(xiàn)出良好的協(xié)同性；更重要的是，劑量減少指數(shù)（dose reduction index，DRI）與組合指數(shù)（combination index，CI）呈負相關，這意味著每種單一藥物在組合中可以減少使用次數(shù)，而不影響最終的治療效果，進而減少化療藥物帶來的不良反應，提高安全性。Hung等[26]則把CK2抑制藥Hematein與抗癌藥物聯(lián)合應用于小鼠的肺癌模型中，并對小鼠器官進行組織病理學檢查，結果發(fā)現(xiàn)，Hematein能夠抑制腫瘤細胞的增殖，降低小鼠的腫瘤負荷，同時，心臟、肝臟、肺和腎臟等臟器無明顯的損傷。以上研究充分說明了CK2抑制藥能夠增加腫瘤細胞對化療的敏感性，同時減少化療藥物帶來的不良反應，使CK2抑制藥聯(lián)合化療治療NSCLC患者成為可能。

3.2 CK2抑制藥聯(lián)合放療

對于有區(qū)域淋巴結轉移的晚期NSCLC患者而言，放療仍然是其重要的治療方法，但是，腫瘤細胞固有的抗輻射性常導致腫瘤復發(fā)，放療效果往往不盡如人意，因此，尋找放療增敏劑成為學者研究的熱點[27]。早在2011年就有相關文獻報道，在NSCLC 中，CK2 抑制藥4，5，6，7-四溴-1H-苯并三唑（4，5，6，7-Tetrabromo-1H-benzotriazole，TBB）聯(lián)合放療較單獨使用TBB或單獨放療對腫瘤細胞的殺傷作用更強，說明CK2抑制藥能夠增強腫瘤細胞對放療的敏感性，這與CK2抑制藥能夠阻斷表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）誘導的信號轉導及轉錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的磷酸化有關[28]。STAT3是控制細胞周期的關鍵因素，因此，認為CK2抑制藥能夠增強NSCLC放療敏感性與其調控細胞周期有關，這與順鉑抑制腫瘤細胞DNA的修復不同。Li等[29]的研究同樣有類似的發(fā)現(xiàn)，在A549及H460細胞系中，CK2特異性抑制劑Quinalizarin聯(lián)合放療組與單獨使用抑制劑組或單獨放療組比較，對放療敏感的G2/M期細胞的數(shù)量明顯增多；同時也發(fā)現(xiàn)CK2受到抑制后，放療誘導的DNA雙鏈的斷裂明顯增加，并且修復延緩?？傊鲜鲅芯拷Y果為CK2抑制藥聯(lián)合放療治療NSCLC提供了強有力的理論依據(jù)，但目前尚缺乏相應的體內試驗，因此其可行性、安全性、有效性仍有待大量的后續(xù)臨床試驗進行評估和驗證。

3.3 CK2抑制藥聯(lián)合靶向治療

研究表明，在亞洲人群中，約47.9%的肺腺癌患者存在EGFR突變[30]，這是此類患者使用EGFRTKI進行靶向治療的基礎；但20號外顯子中T790M的突變導致了TK（I如吉非替尼）原發(fā)性耐藥[31]，甚至少數(shù)T790M突變患者因T790M與EGFR激活突變比例的下降導致其對奧斯替尼（第3代EGFR-TKI，可以克服由T790M突變引起的耐藥性）不敏感[32]，這些均大大限制了靶向治療的有效性和持久性。已有研究表明，CK2可以調控EGFR的活性以及EGFR的下游信號通路[5]，CK2抑制藥醌茜素能夠抑制TKI耐藥的H1975及H1650細胞系的活性并促進其凋亡[33]。那么，能否使用靶向治療聯(lián)合CK2抑制藥來治療NSCLC，達到增強療效的目的呢？So等[34]研究發(fā)現(xiàn)，CX-4945能夠誘導T790M突變的PC-9肺癌細胞的自噬，自噬小體將EGFR從質膜上吞噬，并使其被溶酶體降解，因此，CX-4945與吉非替尼的組合能夠有效地抑制腫瘤細胞的增殖，并誘導其凋亡。Bliesath等[5]研究則發(fā)現(xiàn)在人肺鱗癌H2170細胞小鼠模型中，CX-4945和厄洛替尼聯(lián)合組的抑制率為74%，高于單用CX-4945組的23%和單用厄洛替尼組的55%，以上學者的研究使靶向治療聯(lián)合CK2抑制藥治療NSCLC的可行性大大提高，但同時也需要大規(guī)模的前瞻性實驗進行進一步的驗證。

3.4 CK2抑制藥聯(lián)合免疫治療

隨著腫瘤免疫治療受到越來越廣泛的關注，NSCLC的免疫治療成為學者研究的熱點。已有研究表明，程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）單抗可以增強機體的免疫力，并且其在抑制腫瘤生長方面是安全有效的[35]，因此，PD-1單抗納武單抗（Nivolumab）被美國食品和藥品管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)AD）批準作為既往接受過治療的晚期或轉移性NSCLC患者的二線治療藥物[36]。免疫抑制分子除了PD-1、PD-L1外，還有細胞毒T淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA-4）、淋巴細胞活化基因-3（lymphocyte activation gene-3，LAG-3）等，不過目前免疫治療聯(lián)合CK2抑制藥治療NSCLC的相關研究比較少見，相信隨著研究的深入，此種聯(lián)合方案也會逐漸被報道。

4 小結與展望

近年來，有關CK2在NSCLC中作用的研究越來越多，越來越深入，同時CK2抑制藥在NSCLC治療中的價值得到肯定，但CK2抑制藥治療腫瘤的作用機制有待進一步研究及明確，能否篩選出對CK2抑制藥敏感的優(yōu)勢人群進行個體化治療值得深入探索。相信CK2抑制藥在治療NSCLC方面必將給更多患者帶來新的希望。