鼻咽癌转移相关的信号通路*

刘洁 徐冰雁 胡晶 戴娜 何迎春 胡梅

鼻咽癌是我国南方地区高发的头颈部恶性肿瘤，又称“广东瘤”，其晚期转移以淋巴道转移和血道转移为主[1]，但目前针对鼻咽癌转移的治疗手段有限，这也是鼻咽癌致死的重要原因[2]。降低鼻咽癌细胞的侵袭和转移能力，相关领域的研究越来越多，通过一系列实验技术如：创伤愈合实验、Transwell细胞侵袭实验、免疫组化、Western Blot及PCR，弄清鼻咽癌转移相关蛋白及分子机制，有望为针对鼻咽癌转移的靶向治疗提供明确的方向，也有助于指导相关药物的研发。

1 以Wnt为主的信号通路

在相关研究领域中，Wnt是研究得十分清晰的通路之一，Wnt信号通路与肿瘤的发生发展以及转归预后关系密切，不仅通过自身介导的信号通路促进肿瘤转移，还与其他通路如PI3K/AKT/Notch等直接或间接协同诱导上皮细胞间充质转化（EMT）[3]，Wnt/β-catenin通路磷酸化水平异常增高，还可以增加血管内皮生长因子（VEGF）的生成，进一步促进新的肿瘤血管的形成，同时能够上调MMP家族和下游靶基因的表达水平，加强对细胞外基质的降解作用，从而促进肿瘤细胞的扩散和侵袭转移。Wnt主要通过诱发EMT现象促进鼻咽癌细胞转移，且涉及多个关键蛋白，如：钙黏素（Cadherin）、转化生长因子-β（TGF-β）、内皮素（ET）、基质金属蛋白（MMP）等。如ZNF488通过激活Wnt/β-catenin信号通路，诱导EMT的发生，从而增强鼻咽癌细胞侵袭能力[4]。且Zhang J等[5]利用Western Blot和RT-PCR技术检测发现过表达的YPEL3能够下调Wnt/β-catenin信号通路及其下游蛋白的表达，从而抑制鼻咽癌细胞EMT发展进程，阻碍鼻咽癌细胞转移。当Wnt信号通路磷酸化水平异常增高，β-catenin大量进入细胞核聚集，Cadherin/Catenin复合体降低，导致正常上皮结构缺失，破坏了细胞上皮结构的稳定性，最终导致鼻咽癌细胞的浸润和转移。肿瘤转移抑制因子如ZNRF3过表达可明显降低β-catenin在鼻咽癌细胞中的表达水平，同时减弱EMT效应[6]。

2 以MAPK为主的信号通路

MAPK主要由p38、JNK、ERK三个家族组成，在许多恶性肿瘤中呈高度活化状态，与肿瘤发生发展关系密切。三者异常高表达均可上调MMP家族表达水平，促进细胞外基质降解，当这三条途径被抑制时，鼻咽癌细胞侵袭能力被降低，如抑制p38MAPK信号通路的表达，则进一步抑制MMP-1的活性[7]；抑制JNK/SP-1信号通路，可以调控TPA诱导的MMP-9过表达，从而阻遏鼻咽癌细胞的运动[8]；抑制ERK1/2信号通路降低MMP-2的表达水平，从而抑制鼻咽癌细胞侵袭和迁移[9]。

与p38、JNK相比，ERK是研究报道较多的一条通路，与鼻咽癌细胞的侵袭和转移密切相关，主要介导细胞外基质降解及EMT转化，多种刺激因子如细胞因子、生长因子、病毒、G蛋白偶联受体的配体以及癌基因等都能够使ERK活化，同时ERK又能够调控核转录因子如 AP-1、NF-кB等的表达。Meng DF等[10]通过基因敲除和免疫组化实验发现高表达的CIP4可激活EGFR/ERK/MMP-2信号轴，促进细胞外基质降解，提高鼻咽癌细胞侵袭能力，CXCL5和CXCR2的异位表达可以激活ERK/GSK-3β/snail信号通路，从而诱导EMT[11]。研究发现，多个肿瘤抑制因子介导此通路发挥抑癌作用，CLCA2通过抑制FAK/ERK信号传导和EMT进程[12]，RERG通过抑制ERK/NF-γB信号传导和肿瘤血管生成[13]，阻碍了鼻咽癌细胞的迁移和侵袭；BPIFB1通过抑制FAK/SRC/ERK信号通路，下调VTN和VIM的表达，阻碍了EMT，明显抑制了鼻咽癌细胞侵袭和肺转移[14]。

3 以PI3K为主的信号通路

PI3K是一种位于细胞质的信号蛋白，能够调控其下游目标蛋白AKT的磷酸化水平，是PI3K/AKT信号通路的主要成员。PI3K/AKT信号转导通路主要与细胞的运动以及血管的发生相关[15]，其发挥作用的途径主要有：①在转移型鼻咽癌中pAKT的表达与E-cadherin蛋白的表达呈负相关，当阻断PI3K/AKT信号通路，则能够促进E-cadherin蛋白的表达，使细胞与细胞、细胞与间质之间的粘附性保持稳态，从而下调EMT效应，并抑制鼻咽癌细胞向其它部位浸润、侵袭和转移。Ke L等[16]实验发现，磷酸化的SRC通过激活PI3K/AKT信号通路及细胞骨架重构，诱导EMT过程，促进鼻咽癌转移，而PP2亦通过此通路阻滞p-SRC诱导的EMT。②磷酸化的PI3K/AKT信号通路能够增加MMP-7的表达水平，MMP-7可以降解细胞外基质，促进肿瘤细胞的转移和侵袭；在Wang B等[17]的研究中，DAB2IP作用于PI3K/Akt信号通路降低其下游靶点MMP-7的水平，抑制了鼻咽癌的转移潜能。③在缺氧条件下，磷酸化的PI3K/Akt信号通路促进低氧诱导因子1α（HIF-1α）的表达，进一步增加VEGF的表达，使肿瘤血管新生，增强肿瘤细胞的迁移能力。一些微小RNA参与了此过程，miRNA Let-7通过抑制PI3K/PTEN/AKT信号通路下调VEGF的水平，相反的是，miRNA Lin28通过激活PI3K/PTEN/AKT信号通路上调VEGF的水平而促进肿瘤血管生成[18]。

4 以JAK/STAT为主的信号通路

JAK为非受体型酪氨酸激酶，JAK家族的成员有 JAK1/JAK2/JAK3和 Tyk2，活化的 JAK可使STAT 磷酸化；STAT 家族成员有 STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和 STAT6，是调节许多细胞因子和生长因子的重要中枢[19]，其中与鼻咽癌转移最密切的是JAK2/STAT3信号通路，主要作用机制是通过激活其下游靶基因，促进肿瘤新生血管生成，从而促进肿瘤细胞转移。当JAK2/STAT信号通路被激活后，能够使COX-2表达异常增加，而COX-2既能与VEGF相互协作促进肿瘤血管生成，又能与MMP-2共同促进肿瘤血管新生，促进肿瘤细胞转移。除此之外，活化的STAT3可在VEGF基因启动子区域内相应的位点结合，促进VEGF的表达，最终导致肿瘤新生血管形成；同时，活化的STAT3能够抑制抑癌基因p53的表达，从而抑制乏氧诱导因子HIF-1α降解，使HIF-1α表达增加，从而上调VEGF、PDGF、一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）等的表达，进一步促进肿瘤血管的形成。

已有的研究证实，许多微小RNA通过JAK/STAT信号通路实现对鼻咽癌细胞迁移的调控作用，miR-375是通过调控JAK2/STAT3信号通路实现对鼻咽癌细胞侵袭和转移的抑制作用[20]；microRNA98在鼻咽癌细胞中过表达可直接引起STAT3表达水平下调；microRNA-124-3p对STAT3的转录产生负调控作用，进一步下调MMP-2的磷酸化水平，最终抑制了鼻咽癌细胞迁移[21]。

5 以TGF-β为主的信号通路

TGF-β作为生长因子，既可以介导细胞增殖、分化和凋亡，还能够促进肿瘤血管生成、侵袭、转移、免疫抑制，在肿瘤发展的不同阶段中起双重作用：在肿瘤发生发展的初期，TGF-β作为抑癌基因存在，抑制肿瘤细胞的转移，而在进展期TGF-β则是促癌基因，能够促进肿瘤浸润转移。在鼻咽癌后期TGF-β磷酸化水平升高意味着肿瘤细胞增殖、侵袭能力升高，许多促癌基因通过促进TGF-β的表达，诱发EMT，导致鼻咽癌细胞转移。FLOT1[22]、P300[23]诱导 TGF-β1 过表达，促进 TGF-β/Smad3 信号传导，引发EMT现象；FMNL3在细胞骨架调节中起重要作用，是细胞迁移的生物学标志之一，Yanxia Wu等[24]证实TGF-β1/FMNL3信号通路的激活促进EMT进程，与鼻咽癌转移息息相关。YBX1常作为癌症预后不良的指标之一，在Zhou LL等[25]的研究中，YBX1的敲除在一定程度上抑制了TGF-β诱导的EMT和CNE1细胞的迁移。在相关研究中，发现上调E-Cadherin的表达，下调Vimentin的表达，可以抑制TGF-β诱导的EMT进程和鼻咽癌侵袭[26]，这也为针对TGF-β的靶向药物研究提供了新的思路。展望

目前，肿瘤治疗主要依赖手术及放化疗，在一定程度上有效控制了肿瘤增殖，但均有其局限性，肿瘤转移复发、产生耐药性仍是癌症治疗的难点。我国传统中药及复方、中药单体如小檗碱、苦参碱、大黄素等抗肿瘤作用明显，且部分药物的作用机制已被阐明，且因其疗效显著，毒副作用小，不易产生耐药等优点，逐渐成为研发治疗肿瘤迁移和侵袭药物的热点。通过中西医结合或中医药治疗后，能够维持肿瘤患者病情稳定，极有可能是抑制肿瘤细胞向远处侵袭和转移，但对药物机制的研究还远远不够。

近年来，鼻咽癌转移相关的信号通路研究取得了很大进展，Wnt、MAPK、PI3K、JAK/STAT、TGF-β等5条通路是研究得较多的信号通路，初步阐明了鼻咽癌转移的分子机制，也为研发相关靶向药物指明了方向。若根据上述信号通路，结合生物化学和分子生物学研究技术及手段，深入发掘中药及复方、中药单体的作用机制，将为相关靶向治疗药物的研发提供新的选择和广阔的前景，也为临床用药提供了更加丰富的理论指导，从而有效指导临床用药，减少肿瘤转移，延长肿瘤患者的生命周期，改善生存质量。