人音猬因子相互作用蛋白在腫瘤中的分子調(diào)控機(jī)制及臨床價(jià)值的研究進(jìn)展

金安莉 郭 瑋，2△

（1復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院檢驗(yàn)科 上海 200032； 2復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院廈門醫(yī)院檢驗(yàn)科 廈門 361015）

人音猬因子相互作用蛋白（hedgehoginteracting protein，HHIP）最初是通過(guò)在小鼠cDNA表達(dá)文庫(kù)中篩選能夠與Sonic Hedgehog（Shh）蛋白相結(jié)合的蛋白而被發(fā)現(xiàn)的［1］。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，HHIP 蛋白能夠與3 種Hedgehog（Hh）蛋白結(jié)合，抑制Hh 信號(hào)通路，包括Shh 蛋白、Indian Hedgehog（Ihh）蛋白和Desert Hedgehog（Dhh）蛋白。作為Hh信號(hào)通路的內(nèi)源性拮抗劑，HHIP 蛋白的功能喪失可能導(dǎo)致該信號(hào)通路被異常激活并促進(jìn)腫瘤發(fā)生［2］。聚焦HHIP 及Hh 信號(hào)通路的相關(guān)研究對(duì)于明確腫瘤發(fā)生機(jī)制及靶向藥物開發(fā)具有重要意義。本文綜述了HHIP 在腫瘤中的生物學(xué)功能、作用機(jī)制及其作為新型標(biāo)志物的臨床應(yīng)用潛力，為后續(xù)探索免疫治療新策略提供新視角和理論依據(jù)。

HHIP 蛋白概述HHIP基因位于染色體4q31.21-31.3 上，編碼HHIP 跨膜糖蛋白，主要由N末端疏水結(jié)構(gòu)域、表皮生長(zhǎng)因子樣結(jié)構(gòu)域和C 末端疏水結(jié)構(gòu)域組成［1］。作為一種進(jìn)化上高度保守的蛋白質(zhì)，HHIP 蛋白是人體組織發(fā)育過(guò)程中的關(guān)鍵介質(zhì)［3］。一項(xiàng)研究表明，HHIP+/-小鼠從10 月齡開始發(fā)生自發(fā)性肺氣腫，提示HHIP 蛋白參與維持肺泡結(jié)構(gòu)和正常肺功能［4］。HHIP 蛋白可以結(jié)合Hh 配體，被稱為Hh 信號(hào)通路的天然拮抗劑。Hh基因從果蠅到人類高度保守，已在脊椎動(dòng)物中鑒定出3 個(gè)Hh基因家族成員，包括Shh基因、Ihh基因和Dhh基因。目前研究最多的Hh 配體是Shh，它具有最高的活性并參與各種器官的發(fā)育［5-6］；Ihh 可作為軟骨細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)因子，參與軟骨形成［7］；Dhh 主要表達(dá)于性腺，在生殖細(xì)胞的分化中起關(guān)鍵作用［8］。

Hh 信號(hào)通路的異常激活是人類惡性腫瘤發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵原因之一。HHIP 蛋白通過(guò)與3 種Hh配體（Shh、Ihh 和Dhh）結(jié)合，在Hh 信號(hào)通路中充當(dāng)負(fù)反饋調(diào)節(jié)因子，可直接抑制Hh 通路活化，具有極其重要的抗腫瘤作用。在腫瘤進(jìn)展中的Hh 信號(hào)異常激活通常是由通路中關(guān)鍵分子的突變（不依賴于配體）或Hh 蛋白過(guò)表達(dá)（依賴于配體）引起的。已有文獻(xiàn)報(bào)道，Hh 信號(hào)通路激活導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生存和增殖能力增強(qiáng)，腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移［9-10］。

HHIP 在腫瘤中的生物學(xué)功能及其作用機(jī)制隨著人們對(duì)HHIP 在腫瘤中作用的深入研究，越來(lái)越多的研究報(bào)道了HHIP 通過(guò)多種潛在分子機(jī)制影響腫瘤微環(huán)境和腫瘤細(xì)胞功能，提示HHIP 在惡性腫瘤中的抑癌作用。

抑制腫瘤血管生成 在惡性黑色素瘤（malignant melanoma，MM）模型中，Agrawal 等［11］將B16F10 腫瘤細(xì)胞植入HHIP+/-小鼠體內(nèi)，以研究HHIP 對(duì)腫瘤血管表型的影響。 結(jié)果表明，HHIP+/-小鼠體內(nèi)的腫瘤生長(zhǎng)加速，腫瘤血管生成增加。為了進(jìn)一步明確腫瘤病理性血管形成機(jī)制，作者對(duì)腫瘤組織進(jìn)行免疫熒光染色，結(jié)果顯示表達(dá)HHIP 的主要細(xì)胞類型是成纖維細(xì)胞，并且腫瘤成纖維細(xì)胞中Hh 信號(hào)增強(qiáng)。免疫熒光分析表明，血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在腫瘤中的表達(dá)增加，并且局限于成纖維細(xì)胞周圍。上述數(shù)據(jù)提示，HHIP 的缺乏導(dǎo)致Hh 信號(hào)通路被過(guò)度激活，誘導(dǎo)VEGF 高表達(dá)，促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖增加。

抑制腫瘤細(xì)胞增殖、遷移和侵襲并促進(jìn)細(xì)胞凋亡 在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）中，基于TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)的卡方檢驗(yàn)結(jié)果提示HHIP 低表達(dá)與晚期腫瘤相關(guān)。體外細(xì)胞功能學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，過(guò)表達(dá)HHIP 顯著降低了NSCLC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力［12］。六價(jià)鉻可有效誘導(dǎo)支氣管上皮細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，過(guò)表達(dá)HHIP 可使細(xì)胞增殖減慢，抑制非錨定細(xì)胞生長(zhǎng)［13］。在肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）中，使用小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）抑制HHIP 表達(dá)顯著促進(jìn)HCC 細(xì)胞的活力、增殖、遷移和侵襲，并減少了細(xì)胞凋亡［14-15］。另一項(xiàng)研究結(jié)果也表明，環(huán)狀RNA FAM114A2 可以通過(guò)miR-630/HHIP 軸抑制HCC 細(xì)胞生長(zhǎng)［16］。在結(jié)腸癌（colon cancer，CC）中，HHIP 蛋白表達(dá)水平與Shh、Ihh 和Gli-1 蛋白表達(dá)存在顯著相關(guān)性，使用siRNA 下調(diào)HHIP 表達(dá)導(dǎo)致體外CC 細(xì)胞生長(zhǎng)和侵襲能力顯著增強(qiáng)［17］。在胃癌（gastric cancer，GC）中，過(guò)表達(dá)HHIP 抑制了GC細(xì)胞的存活、增殖、遷移和侵襲，并抑制GC 細(xì)胞發(fā)生EMT［18-19］。 在急性髓細(xì)胞性白血病（acute myeloid leukemia，AML）和骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndrome，MDS）中，AML/MDS患者體內(nèi)基質(zhì)細(xì)胞上HHIP 表達(dá)水平明顯低于健康對(duì)照人群，提示基質(zhì)細(xì)胞上的HHIP 低水平表達(dá)可能與AML/MDS 細(xì)胞增殖有關(guān)［20］。

HHIP 在腫瘤中的臨床應(yīng)用HHIP 蛋白在大多數(shù)類型的腫瘤組織中普遍低表達(dá)，包括肝臟、胃、結(jié)腸、直腸和肺等，在正常組織中表達(dá)相對(duì)較高［21］，提示HHIP 可作為新型標(biāo)志物用于腫瘤輔助診斷、療效監(jiān)測(cè)和預(yù)后判斷等。除此之外，由于內(nèi)源性拮抗劑HHIP 表達(dá)降低，腫瘤患者體內(nèi)Hh 信號(hào)通路呈異常激活狀態(tài)，各類小分子藥物也逐漸被應(yīng)用于腫瘤靶向治療。

HHIP 作為生物標(biāo)志物用于腫瘤輔助診斷及預(yù)后評(píng)估 一項(xiàng)研究表明，通過(guò)檢測(cè)52 例GC 組織及其相應(yīng)的癌旁組織發(fā)現(xiàn)，HHIP 在癌旁組織中的表達(dá)高于GC 組織。高HHIP 水平與轉(zhuǎn)移率呈負(fù)相關(guān)，HHIP 陽(yáng)性組的無(wú)轉(zhuǎn)移率為88.6%，而HHIP 陰性組的無(wú)轉(zhuǎn)移率僅為61.9%（P=0.035）［22］。Sun等［23］發(fā)現(xiàn)，在TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)、HPA 數(shù)據(jù)庫(kù)及內(nèi)部隊(duì)列中，HHIP mRNA 在GC 組織中顯著下調(diào)。此外，胃上皮內(nèi)瘤變組織中的HHIP 蛋白水平顯著高于GC 組織（P＜0.001），但低于鄰近正常組織（P＜0.0001）。相關(guān)性分析提示HHIP 低表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（P=0.041）、神經(jīng)侵犯（P=0.001）和晚期腫瘤（P=0.007）密切相關(guān)。預(yù)后分析結(jié)果表明，HHIP 表達(dá)水平與GC 患者的總生存期（P＜0.001）和無(wú)病生存期（P=0.027）存在顯著正相關(guān)。單因素和多因素分析提示，HHIP 是預(yù)測(cè)GC 患者總生存期的獨(dú)立預(yù)后因子（P＜0.001）。Chakraborty 等［24］發(fā)現(xiàn)在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌（head and neck squamous cell carcinoma，HNSCC）中，HHIP 表達(dá)隨著疾病的進(jìn)展逐漸下調(diào)，HHIP 低表達(dá)與HNSCC 患者5 年生存期縮短相關(guān)。

Hh 信號(hào)通路相關(guān)的腫瘤靶向治療 目前已鑒定出多種Hh 信號(hào)通路抑制劑（Hh signaling pathway inhibition，HPI）用于腫瘤分子靶向療法，包括Smo 抑制劑和Gli 抑制劑等。Sonidegib 是一種經(jīng)批準(zhǔn)用于治療晚期基底細(xì)胞癌（basal cell carcinoma，BCC）的有效HPI，晚期BCC 患者的臨床應(yīng)答率為56%，轉(zhuǎn)移性BCC 患者的臨床應(yīng)答率為8%，一項(xiàng)Ⅱ期隨機(jī)雙盲研究已證明了其臨床療效和安全性［25］。另一項(xiàng)研究表明，Vismodegib（VMD）和抗PD-1 抗體均可阻止小鼠體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)，并且VMD 和抗PD-1 抗體聯(lián)合應(yīng)用的抗腫瘤作用最顯著（P＜0.005）［26］。一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)的結(jié)果表明，LY2940680 可用于治療晚期/轉(zhuǎn)移性BCC，在先前接受過(guò)HPI 治療或未接受治療的BCC 患者中均觀察到臨床應(yīng)答，并確定LY2940680 的最大耐受劑量為每日1 次400mg 口服［27］。除此之外，GANT61 也逐漸被應(yīng)用于抑制腫瘤生長(zhǎng)［28-29］，但尚缺乏相關(guān)的臨床驗(yàn)證。

結(jié)語(yǔ)由于突變或配體過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的Hh 信號(hào)通路異常激活已被發(fā)現(xiàn)與多種人類腫瘤進(jìn)展相關(guān)，引起腫瘤細(xì)胞過(guò)度增殖，細(xì)胞遷移和侵襲能力增強(qiáng)。為了成功開發(fā)新類別的小分子藥物，用于靶向治療Hh 信號(hào)異常激活的腫瘤，需要更深入了解Hh信號(hào)通路在不同類型腫瘤中發(fā)揮作用的潛在機(jī)制。然而，Hh 信號(hào)通路與腫瘤發(fā)生之間的具體關(guān)系仍未被完全闡明，需要進(jìn)一步探索研究。此外，Hh 信號(hào)還可能通過(guò)旁分泌形式影響腫瘤基質(zhì)細(xì)胞，提供有利于腫瘤生長(zhǎng)的微環(huán)境［30］。因此，腫瘤微環(huán)境中的基質(zhì)細(xì)胞也可被視為腫瘤治療靶點(diǎn)，以期開發(fā)新型治療藥物。HHIP 是Hh 信號(hào)通路的內(nèi)源性拮抗劑，在大多數(shù)類型的腫瘤組織中普遍低表達(dá)，HHIP 高表達(dá)腫瘤患者的預(yù)后情況通常優(yōu)于HHIP 低表達(dá)患者。圍繞HHIP 及Hh 信號(hào)通路開展研究可能為腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移提供新的思路，有助于發(fā)展更新穎、更安全的抗腫瘤療法。

作者貢獻(xiàn)聲明金安莉 文獻(xiàn)檢索和綜述撰寫。郭瑋 綜述修訂和審校。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。