浅谈NLK在肿瘤中的研究进展

李芃龙?黄赞

摘 要 NLK是在进化上保守的丝氨酸/苏氨酸激酶。它可以通过调控多种信号通路参与调控肿瘤发生以及细胞增殖、迁移和凋亡等一系列生物学过程。NLK在不同的肿瘤组织中起着不同的调控作用，并且能作为预后因素以及影响化疗药物的敏感性。本文对NLK在各种癌症中的调控作用进行综述，并对其在临床治疗中的潜在应用前景进行了讨论。

关键词 NLK;肿瘤;化疗

前言

作为一种常见多发病，肿瘤死亡率在各种致死疾病中位居首位。目前，尚未有有效的方法治疗肿瘤，肿瘤的治疗以手术、放疗和化疗为主。其中，肿瘤的化疗往往面临着癌细胞会产生抗药性的问题，因此，提升细胞对化疗药物的敏感性对于肿瘤的临床治疗具有重要的临床价值。

1 NLK的发现

在1994年，Choi等科学家发现果蝇中的nemo基因突变后，果蝇眼睛最大只能转动45度，而野生型果蝇能转动90度，这表明nemo基因所编码的蛋白参与了果蝇小眼转动的发育过程[1]。他们发现nemo基因可以编码和MAPK家族相似的两种蛋白，分别为477和434个氨基酸，它们属于丝氨酸/苏氨酸激酶[1]。在1998年，Brott等科学家发现了哺乳动物中的nemo同源基因，并命名为nemo样激酶（nemo like kinase，NLK）[2]。

2 NLK家族及其结构

NLK在进化上是高度保守的，一共有两种类型的NLK，即NLK1和NLK2。在脊椎动物中，鱼类和两栖动物存在这两种类型的NLK，而哺乳动物和禽类以及非脊椎动物只存在NLK2蛋白[3]。目前的研究表明，NLK1和NLK2具有不同的功能，这可能是由于它们的蛋白结构不同所造成的。它们都有一个激酶活性结构域，但NLK2在氮末端有一段富含脯氨酸、丙氨酸、谷氨酰胺和组氨酸的结构域，而且这段结构域和很多转录因子的结构域相似;NLK2在碳末端有一段保守结构域[4]。

3 NLK与肿瘤

在不同的肿瘤类型中，NLK的表达发生了不同的改变，并且NLK的表达变化与病人的预后有关。目前的研究表明，在不同的组织中，NLK既可以作为原癌基因促进细胞的增殖，也可以作为抑癌基因，抑制细胞的增殖。这可能和NLK对Wnt/β-catenin信号通路的双重调控作用有关，目前的研究表明，在不同的细胞类型中，NLK对Wnt/β-catenin信号通路起着不同的调控作用[4]。

3.1 肝癌

在肝癌细胞中，NLK的表达增加，并且和调控细胞周期的核心组成部分cyclinD1以及增殖相关的标志物Ki67正相关[4]。由于肝癌细胞的发生发展和Wnt/β-catenin信号通路息息相关，并且NLK可以在neuro-2a細胞中通过Wnt/β-catenin信号通路促进cyclinD1的表达，因此NLK很有可能通过Wnt/β-catenin信号通路来调控肝癌细胞的增殖[4]。此外，研究表明，NLK的高表达和Edmondson–Steiner分级、肿瘤大小以及肿瘤结节的数量高度相关。在肝癌病人中，NLK表达高的病人的总生存率较差，因此NLK可能是肝癌的一个不良预后的标志物[5]。

3.2 神经胶质瘤

有研究发现，靶向于NLK的微小RNA（micro RNA）miR-92b表达在神经胶质瘤组织和细胞中均上升，并且降低miR-92b的水平会导致细胞生长的抑制，包括促进细胞凋亡和抑制瘤细胞的侵袭能力，而升高NLK的表达会导致相反的结果[6]。科学家进一步研究发现NLK在神经胶质瘤中能够通过抑制转录因子β-catenin/TCF4的转录活性来抑制Wnt/β-catenin信号通路，从而负调控神经周胶质瘤和间充质胶质瘤的活性[6-8]。这就表明NLK在神经胶质瘤中可以作为抑癌基因，抑制细胞增殖。

3.3 肺癌

在肺癌中，NLK的表达有显著的升高，NLK过表达能够激活Wnt/β-catenin信号通路，导致上皮间充质转变，从而促进肺癌细胞的增殖和迁移[9]。因此，NLK表达高的肺癌病人预后较差。此外，在小细胞肺癌细胞系NCI-H446细胞中降低NLK的表达可以明显降低它的存活率和增殖及迁移能力[10]。

然而，也有研究表明，在非小细胞肺癌细胞系A549细胞以及非小细胞肺癌组织中，NLK的表达降低，并且和非小细胞肺癌的组织学分化、临床分期、淋巴结状态及Ki-67高度相关[11]。此外，在体外下调NLK的表达之后，转录因子β-catenin/TCF4的转录活性明显上升，即Wnt/β-catenin信号通路被激活，因此促进了细胞的增殖[11， 12]。

3.4 结肠直肠癌

Zhang等发现，NLK在正常黏膜、腺瘤、结直肠癌各分期组织中的表达逐渐升高，并且与肿瘤浸润深度、淋巴结转移、远处转移、组织学分化、血管浸润、晚期肿瘤分期等相关。多变量分析表明，NLK的表达量可以作为一个独立的预后因素来预测结肠直肠癌患者的总存活率和无病生存率。在结肠直肠癌细胞系中降低NLK的表达会导致细胞活力的降低以及集落形成和迁移的减少，并且在细胞周期的G0/G1期阻滞了肿瘤细胞的分裂[13， 14]。

然而，Han等研究者报道称NLK在结肠直肠癌的组织中表达显著下降，并且NLK的低表达和淋巴结转移、静脉侵袭以及肝转移等过程相关，NLK低表达的结肠直肠癌患者的总存活率也更低。他们还发现，在体外，NLK抑制了结肠直肠癌细胞的生物学行为，包括细胞增殖、侵袭和迁移等[15]。

这些相互矛盾的结果说明NLK在结肠直肠癌中的功能尚未被完全认识，因此，需要进一步的实验研究来揭示NLK在结肠直肠癌发生发展的过程中的变化以及功能。此外，为了阐明NLK对结肠直肠癌患者的预后作用，还需要进行更大规模的临床研究。

3.5 其他类型的肿瘤

与癌旁组织相比，喉癌、肾癌以及胆囊癌组织中NLK的表达水平都升高。降低喉癌细胞系Hep-2细胞中的NLK水平后，Hep-2细胞的增殖和侵袭能力被抑制，并且Caspase-3的活性增加，表明NLK对于喉癌细胞存活以及肿瘤发生是必要的[16]。在肾癌组织中，靶向于NLK的微小RNA miR-362-3p水平下降，提高肾癌细胞中miR-362-3p的水平可以抑制细胞增殖、侵袭和迁移的能力，并且能诱导细胞发生凋亡以及停留在G1期[17]。在胆囊癌中，NLK的高表达和组织学分级、肿瘤结节转移分期及神经浸润等高度相关，并且在胆囊癌病人中，NLK表达高的病人往往预后较差。多因素回归分析表明NLK可以作为胆囊癌患者的一个独立的预后因素[18]。

然而，在乳腺癌、前列腺癌以及卵巢癌中，NLK的表达水平明显降低。在乳腺癌细胞系MCF-7细胞以及前列腺癌细胞中，NLK能抑制细胞增殖，并且促进细胞凋亡[19， 20]。在卵巢癌中，NLK的低表达和癌症分期以及组织学分级有关，并且NLK表达低的卵巢癌病人预后较差[21]。

4 NLK在肿瘤治疗中的作用

目前，有很多证据表明NLK在癌症化疗中起着非常重要的作用。在卵巢癌细胞系SKOV3中，过表达NLK可以促进顺铂引起的细胞凋亡，从而增加细胞对顺铂的敏感性;而当下调NLK表达时，顺铂引起的细胞凋亡和生长抑制减少了[22]。靶向于NLK的微小RNA miR-197在紫杉醇抵抗的卵巢癌细胞中表达上调，并且增强miR-197的表达时，会促进卵巢癌细胞的紫杉醇抵抗以及增殖和浸潤能力[23]。此外，在三阴乳腺癌细胞中，也有证据表明NLK通过抑制Wnt/β-catenin信号通路增加细胞的化疗敏感性[24]。因此，上调NLK的表达可能是卵巢癌以及三阴乳腺癌化疗的一个潜在靶点。

然而，在喉癌细胞系Hep-2细胞中，下调NLK可以增加细胞对紫杉醇的敏感性。当同时下调NLK表达和紫杉醇处理时，细胞数明显少于单独紫杉醇处理组。流式细胞术分析表明同时下调NLK表达和紫杉醇处理的细胞被阻滞在S期[25]。

5 结束语

在最近的研究中，大量的证据表明NLK的异常表达和各种癌症的发生发展具有一定的相关性。NLK表达的改变引起了相关信号通路的激活或者抑制，从而导致细胞增殖、迁移、侵袭以及凋亡等生物学过程的调节，最终表现为促进或者抑制肿瘤的发生发展。因此，NLK有望成为许多肿瘤的一个独立的预后因素来分析病人的总存活率和无病生存率。此外，NLK可以增加卵巢癌细胞和三阴乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性，而降低喉癌细胞对紫杉醇的敏感性。证实了NLK在不同的肿瘤中具有不同的调控作用，这可能和它功能的多样性以及复杂性有关。因此，进一步研究NLK对肿瘤的调控作用是必不可少的，并且探索NLK在人类癌症中的作用可能会进一步加深我们对癌症发生的潜在机制的理解，并在未来为癌症的诊断和有效治疗提供潜在的治疗靶点。

参考文献

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作者簡介

李芃龙（1995-），男，河南人;现就读于武汉大学生命科学学院，学历：硕士，研究方向：肝脏代谢的研究。

黄赞（1972-），男，浙江人;毕业院校：芝加哥洛约拉大学，学历：博士，职称：教授，现就职单位：武汉大学生命科学学院担任，研究方向：造血、血液肿瘤以及肝脏代谢疾病发生的研究。