熱休克蛋白90在食管鱗癌中的表達(dá)及臨床意義

孟迪 徐倩文 綜述 孫秀威 審校

食管癌是常見的惡性腫瘤，其發(fā)病率及致死率均高[1]。最近的一項(xiàng)流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)屬食管癌高發(fā)地區(qū)，新發(fā)病例占全球49%[2]，其中食管鱗狀細(xì)胞癌(Esophagus squamous cell carcinoma，ESCC)約占食管癌病例總數(shù)的90%。ESCC起病隱匿，轉(zhuǎn)移速度快，且現(xiàn)有治療方法均療效有限，5年生存率不足20%[3]?，F(xiàn)階段臨床正在使用的一些靶向藥物，如酪氨酸激酶抑制劑(Tyrosine kinase inhibitors，TKI)，通過(guò)阻斷酪氨酸激酶與三磷酸腺苷的結(jié)合來(lái)抑制細(xì)胞增殖[4]，雖仍未徹底解決ESCC耐藥的難題，但阻斷相關(guān)信號(hào)傳導(dǎo)的方式為ESCC的治療提供了新思路。

1986年研究人員首次在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)熱休克蛋白90(Heat shock protein 90，HSP90)，其可通過(guò)改變下游蛋白的構(gòu)象來(lái)調(diào)控細(xì)胞增殖的過(guò)程[5]，進(jìn)而參與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。HSP90在多種惡性腫瘤組織中高表達(dá)[6-8]，研究者們也在不斷探索HSP90在ESCC中的特點(diǎn)及作用，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)多條HSP90相關(guān)的信號(hào)傳導(dǎo)通路，相應(yīng)的抑制劑也取得了控制腫瘤進(jìn)展的初步成效，提示我們治療ESCC的潛在新方向。

1 HSP90的基本特性

熱休克蛋白(Heat shock proteins，HSPs)是一類在應(yīng)激狀態(tài)下產(chǎn)生的序列高度保守的蛋白質(zhì)，按相對(duì)分子質(zhì)量大體可分為HSP110、HSP90、HSP70、HSP60及HSP27幾個(gè)家族，它們以分子伴侶的角色參與下游蛋白的折疊、組裝等過(guò)程，抑制細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性，對(duì)抗維持組織機(jī)能和形態(tài)所必須的細(xì)胞死亡。HSP90是目前研究者們廣泛探討的成員之一，其下游蛋白多達(dá)400余種，包括酪氨酸激酶(HER、EGFR、MET)、亞穩(wěn)信號(hào)蛋白(Akt、Raf-1)、癌基因(MYC、p53)、細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子(CDK4、CDK6)以及甾體激素受體等[9]。HSP90的下游蛋白大多與惡性腫瘤的發(fā)生進(jìn)展有著密切的關(guān)系，并且在多種惡性腫瘤組織中處于過(guò)表達(dá)或持續(xù)激活狀態(tài)，所以HSP90又被稱作“癌蛋白”，也是現(xiàn)階段研究惡性腫瘤治療的測(cè)試靶標(biāo)之一。

2 HSP90與ESCC的發(fā)生發(fā)展

2.1 HSP90-myc途徑

myc為一組原癌基因，具有轉(zhuǎn)化細(xì)胞的能力，在細(xì)胞G0期到S期都可發(fā)揮作用，其產(chǎn)物P62c-myc是一種磷酸化的核蛋白，當(dāng)它與細(xì)胞染色體結(jié)合后，會(huì)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)增殖并重排，抑制細(xì)胞的正常分化，繼而向惡性轉(zhuǎn)變[10-11]。有研究表明，在61.05%的ESCC細(xì)胞中都可觀察到myc基因的高表達(dá)[12]，使用myc基因的靶向抑制藥物可以有效治療ESCC[13]，證明了myc基因的存在促進(jìn)ESCC的發(fā)生發(fā)展。在一項(xiàng)針對(duì)HSP90及其下游蛋白的研究中，研究者使用HSP90抑制劑后，觀察到在腫瘤細(xì)胞內(nèi)myc的表達(dá)也隨之降低，證明了HSP90可以調(diào)節(jié)myc的表達(dá)[14]。基于以上研究背景，近期在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究者用免疫熒光和免疫共沉淀的方式，驗(yàn)證了小鼠ESCC模型中存在大量的HSP90-myc復(fù)合物(50%)，當(dāng)使用與myc結(jié)構(gòu)類似的蛋白競(jìng)爭(zhēng)性阻斷二者結(jié)合時(shí)，發(fā)現(xiàn)47%的小鼠體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)速度明顯減慢，隨后研究者使用HSP90抑制劑(STA-9090)觀察效果，所得結(jié)果顯示體內(nèi)HSP90-myc高表達(dá)的小鼠，myc下降明顯，治療效果顯著，而體內(nèi)HSP90-myc低表達(dá)的小鼠療效則不明顯[15]。該實(shí)驗(yàn)證明了HSP90-myc途徑在ESCC的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，阻斷此通路具備潛在的治療價(jià)值，但也反映出了HSP90對(duì)ESCC的影響可能不止存在這一條途徑，仍有部分小鼠在HSP90-myc途徑被阻斷后，體內(nèi)腫瘤并未得到有效控制。

2.2 HSP90-HDAC6途徑

組蛋白去乙?；?Histone deacetylase，HDAC)是一類對(duì)染色體的結(jié)構(gòu)修飾和基因表達(dá)調(diào)控均發(fā)揮著重要作用的蛋白酶，可以中止組蛋白乙?；瑥亩种苹虻恼１磉_(dá)[16]。其中HDAC6與家族中其他蛋白不同，其與HSP90有獨(dú)特的親和能力，是受HSP90調(diào)控的下游蛋白之一[17]。一項(xiàng)有關(guān)HDAC6的研究中發(fā)現(xiàn)，HDAC6的失活或缺失可以反向調(diào)節(jié)HSP90分子伴侶的活性，引起HSP90的乙?；^(guò)度[18]。而在另一項(xiàng)有關(guān)于白血病患者免疫功能的研究中，發(fā)現(xiàn)了患者體內(nèi)存在HSP90-HDAC6復(fù)合物[19]。在此背景下，有研究者開始探索HSP90-HDAC6在ESCC中的作用，并于近期發(fā)布了研究成果，研究表明ESCC患者體內(nèi)HDAC6的表達(dá)較常人明顯升高，并且HSP90-HDAC6復(fù)合物可以選擇性的影響細(xì)胞a-微管蛋白，提高細(xì)胞運(yùn)動(dòng)能力。而在抑制HDAC6后，HSP90的“分子伴侶”功能受到破壞進(jìn)而活性明顯降低，ESCC細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移也隨之減緩。聯(lián)合應(yīng)用HSP90-HDAC6蛋白抑制劑，對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有明顯的抑制作用[20]，此研究結(jié)果也同樣為ESCC的治療提供了新的方向。

2.3 miRNA-27a與HSP90

越來(lái)越多證據(jù)表明非編碼小分子RNA(miRNAs)參與人體內(nèi)惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展[21-22]，其中miRNA-27a作為可抑制惡性腫瘤發(fā)展的因子受到了研究者的廣泛關(guān)注[23]，已經(jīng)有研究證明miRNA-27a在ESCC細(xì)胞系中的表達(dá)顯著降低[24]。近期一項(xiàng)關(guān)于口腔鱗狀細(xì)胞癌的研究證實(shí)，miRNA-27a通過(guò)下調(diào)HSP90的表達(dá)水平發(fā)揮抑制腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用[25]?；谝陨?，Wang等[26]對(duì)ESCC中miRNA-27a與HSP90的關(guān)系進(jìn)行了研究，并發(fā)現(xiàn)miRNA-27a在ESCC組織中的表達(dá)低于正常組織，當(dāng)對(duì)食管癌細(xì)胞系轉(zhuǎn)染miRNA-27a后，HSP90的水平顯著降低，與此同時(shí)HSP90所調(diào)控的惡性腫瘤相關(guān)蛋白EGFR、AKT等的水平也隨之下降，進(jìn)而抑制ESCC的發(fā)生發(fā)展。雖然miRNA-27a影響HSP90的具體機(jī)制尚未完全明確，但該研究也為我們提供了一個(gè)治療ESCC的新思路。

3 HSP90與ESCC的治療

順鉑是治療ESCC的主要化療藥物，其進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后可與DNA相結(jié)合，抑制細(xì)胞的分裂[27]。Sun等[28]研究發(fā)現(xiàn)，77.8%的ESCC患者體內(nèi)HSP90的表達(dá)升高，過(guò)表達(dá)的HSP90改變ESCC患者腫瘤細(xì)胞的DNA結(jié)構(gòu)，順鉑無(wú)法與細(xì)胞內(nèi)DNA順利結(jié)合，導(dǎo)致腫瘤對(duì)順鉑耐藥，影響治療效果，而當(dāng)使用HSP90抑制劑(17-AAG)后，ESCC患者對(duì)順鉑的敏感性有所恢復(fù)，化療療效得到顯著改善。另外，Wang等[29]的研究亦表明，與正常食管上皮細(xì)胞相比，ESCC細(xì)胞中的HSP90過(guò)表達(dá)，而HSP90所調(diào)控的下游蛋白AKT(蛋白激酶B)亦處于高水平。AKT可影響細(xì)胞的代謝、增殖和遷移等，在細(xì)胞生長(zhǎng)的各過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，其相關(guān)的信號(hào)通路可提高腫瘤干細(xì)胞的活性，推進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程，改變細(xì)胞形態(tài)從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的耐藥[30]。當(dāng)給予藥物抑制HSP90活性后，AKT的數(shù)量減少，使得ESCC細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性提高，從而明顯減少增殖并恢復(fù)正常的細(xì)胞凋亡[29]。

為了評(píng)估HSP90的水平與ESCC患者預(yù)后的關(guān)系，Yan等[31]收集了180例ESCC患者，給予同步放化療(放療針對(duì)原發(fā)病灶及相關(guān)淋巴結(jié)，化療方案包含5-FU和順鉑)后依據(jù)療效和治療前后血清HSP90的水平及變化率對(duì)患者進(jìn)行分組。對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，ESCC患者治療前血清HSP90水平較高者對(duì)于放化療的敏感性較差，提示ESCC患者放化療前的血清HSP90水平有預(yù)測(cè)患者治療效果的潛力。而在另外一項(xiàng)探索ESCC放療敏感性的研究中，募集了63例初次診斷的ESCC患者，對(duì)比患者血中HSP90的水平及對(duì)放療的敏感性，結(jié)果顯示HSP90低水平的患者對(duì)放療更為敏感[26]。

惡性腫瘤進(jìn)展或產(chǎn)生耐藥的本質(zhì)在于多基因的多向信號(hào)傳導(dǎo)，當(dāng)抑制某一信號(hào)通路后，其他異?；驎?huì)代償性增強(qiáng)自身信號(hào)的傳遞頻率，使得所用藥物對(duì)惡性腫瘤的抑制作用降低。所以對(duì)于ESCC這種耐藥性產(chǎn)生速度較快的腫瘤就需要研究人員探索更多的信號(hào)傳遞通路，針對(duì)多通路聯(lián)合用藥，或找到多信號(hào)的共同通路加以抑制，才能收獲更好的療效。

4 小結(jié)與展望

總體而言，HSP90相當(dāng)于腫瘤多基因多信號(hào)的一個(gè)“中繼器”，處于多種細(xì)胞信號(hào)通道的上游，HSP90通過(guò)改變下游蛋白的構(gòu)象，影響惡性腫瘤細(xì)胞的生存情況。而且當(dāng)惡性腫瘤細(xì)胞的增殖及遷移受到放化療的阻礙時(shí)，HSP90眾多的分支通路又成為ESCC耐藥的溫床。因此，抑制HSP90不但可以有效控制ESCC的發(fā)展，并且可影響其他下游蛋白，阻止多種促腫瘤信號(hào)的生成，ESCC的耐藥性也能得以改善。相關(guān)研究證明，一些已經(jīng)發(fā)生順鉑耐藥的腫瘤使用HSP90抑制劑后重新表現(xiàn)出對(duì)順鉑的敏感性，提示HSP90抑制劑有潛力作為應(yīng)對(duì)ESCC耐藥的一種治療策略。單獨(dú)應(yīng)用HSP90抑制劑或與其他常規(guī)抗腫瘤治療聯(lián)合使用是否可以成為治療ESCC的有效方法，仍需科研人員及臨床醫(yī)生繼續(xù)深入探索。我們應(yīng)不斷努力，發(fā)現(xiàn)更多更完整的HSP90信號(hào)通路，探索其更加完善的作用機(jī)制，以期其可成為有效抑制惡性腫瘤進(jìn)展的治療靶點(diǎn)。