以Hedgehog信号通路为靶向治疗卵巢癌的研究进展

陈冬莲，陈 琦

（1.赣州市妇幼保健院病理科，江西 赣州 341000；2.南昌大学第二附属医院妇产科，江西 南昌 330006）

Hedgehog（Hh）信号通路是一个高度保守的进化途径的信号，从细胞膜向细胞核传递，并且在胚胎发育过程中起重要作用。ZAHREDDINE HA［1］研究发现人类癌症中Hh信号通路的异常表达，与果蝇主要不同点是，存在3种作用模式：配体依赖型、非配体依赖型及非经典肿瘤干细胞型模式。具体如下：第1种配体依赖型是Hh信号通路配体在癌细胞中阳性高表达导致的激活；第2种非配体依赖型是Hh信号通路若干信号分子突变后引起的激活；第3种非经典肿瘤干细胞型却是由表皮生长因子受体或转化生长因子介导的并且能够抵抗Smo拮抗剂以致被活化的模式。

众所周知，Hh信号通路从低级动物果蝇到高级哺乳动物人类维持着其重要的高度保守特性，目前为止，越来越多研究数据已经证实Hh信号通路的异常激活与卵巢癌等多种癌症有关。近年来，逐渐兴起了靶向Hh信号通路应用于卵巢癌治疗相关的研究热潮。

1 Hh信号通路的概况与功能

近十年来，大量体内外研究已经证实，Hh信号通路在卵巢癌中异常激活，可通过抑制该信号通路的表达使得卵巢癌细胞生长抑制并促进卵巢癌细胞凋亡［2-4］。该信号通路活化可通过多种作用机制促进肿瘤的侵袭和转移。众所周知，经典的Hh信号通路的构架主要包含配体蛋白Shh、Ihh、Dhh、膜结合受体Ptch、跨膜转导蛋白Smo以及转录蛋白Gli。

1.1 Hh配体作为Hh信号通路激活因子的Shh，高度的保守性，存在同源基因Ihh和Dhh，活化后Shh、Ihh和Dhh直接与Ptch、Smo受体紧密结合发挥作用。据文献［5］报道，这些同源基因能够在许多恶性肿瘤的进展阶段中不同程度的表达及发挥不同的作用。

1.2 PtchPtch包含2个同源基因，即Ptch1和Ptch2，分别编码Ptch1和Ptch2 2种蛋白，存在不同的编码位点。以往的研究已经报道，Ptch的主要功能是当Hh信号通路的激活因子Shh未活化时与VitD3共同作用下抑制Smo的信号传导作用［6］。

1.3 Smo作为Hh信号通路关键枢纽的Smo是以穿越胞膜向邻近细胞传递信号。存在两种截然不同的表达形式：⑴无Shh情况时Ptch抑制Smo活性，Gli被水解及释放转录抑制蛋白，进而抑制转录；⑵有Shh情况时，活化的Shh直接与Ptch结合，解除被抑制的转录，从而Smo激活Gli转录活性，最终在参与癌症细胞的侵袭及分化过程中发挥生物学功能。

1.4 Gli1987年研究首次报道发现Gli转录蛋白，其家族蛋白中有Glil、Gli2和Gli3 3个成员，尽管三者结构上非常相似，功能上却不完全一致，从而表现出功能的复杂多样性和环境的超强依赖性。据报道，这3种蛋白可以表现出激活与抑制两种作用，且三者存在重叠的作用，其中Gli2与Gli3同时拥有激活与抑制两种作用。以往研究结果已经证实Glil与Gli2就存在部分重叠功能。此外，多项研究结果进一步证实Gli与肝癌及结肠癌的发生发展相关。研究发现，卵巢癌患者预后较差与Gli1和Ptch高表达密切相关，以及高表达的Gli1还促进卵巢癌的发生发展。Hh信号通路还与MAPK/ERK、PI3K/AKT/mTOR、BRCA和EGFR通路等其他通路相互作用、共同参与肿瘤细胞的增殖、凋亡［7-10］。

2 Hedgehog信号通路在卵巢癌中的异常表达与靶向治疗

2.1 Hedgehog信号通路异常表达与卵巢癌不良预后有关近十年来，大量实验已经证实，失活后的Hh信号通路异常激活与卵巢癌、结直肠癌、宫颈癌、乳腺癌等多种癌症进展密切相关。刘静波等［11］研究显示，Hh信号通路的Ptch1在卵巢癌标本表达率明显高于正常卵巢组织，Ptch1的表达与病理类型、病理分级、淋巴结转移、临床分期无明确联系，但与含奈达铂方案的新辅助化疗的执行相关。严敏琴［12］的研究也发现，该信号通路的Smo蛋白、Shh蛋白和Gli1蛋白在正常卵巢组织、上皮良性肿瘤、上皮交界性肿瘤及卵巢上皮癌组织中，Smo的异常表达、Shh和Gli1的阳性表达均呈逐渐上升趋势，提示Smo蛋白、Shh蛋白和Gli1蛋白可能影响卵巢上皮细胞癌的发生发展。师海英等［13］实验也有发现，Ptch及Gli2在高分化浆液性囊腺卵巢癌的表达均高于正常卵巢组织；其结果提示Hh信号通路在卵巢癌组织中异常激活，且该信号通路可能参与卵巢癌的发生、发展过程，进而提示Hh是卵巢癌侵袭转移的一个重要信号通路。张雅静［14］研究进一步表明，Hh信号传导通路激动剂Shh多肽可增加该通路活性（Gli活性），促进卵巢癌细胞生长；同时发现Hh信号传导通路可以通过高调Foxm1的表达来促进卵巢癌细胞增长。陈琦［15］研究明确，卵巢癌患者中Shh、Gli1和Gli2蛋白表达水平明显高于正常卵巢组织，Shh、Gli1和Gli2 mRNA水平明显高于正常卵巢组织；Gli2的蛋白表达与卵巢癌患者的临床病理分期相关，其中晚期（Ⅲ-Ⅳ期）高评分发生率明显高于早期（Ⅰ-Ⅱ期）；而与年龄、病理组织学类型、分化程度和有无淋巴结转移无明显相关。秦巧红［16］研究数据进一步发现，Hh信号通路的Ptch1在卵巢癌组织中的表达呈阳性；Ptch1蛋白在不同病理类型、临床分期、组织学分级、淋巴结转移的卵巢癌患者中的表达差异均无统计学意义；但经顺铂新辅助化学治疗的卵巢癌患者的卵巢癌组织中Ptch1的阳性率较未行新辅助化疗的患者低。总而言之，以上多项国内外研究结果尽管有差异，但还是可以明确证实，Hh信号通路的异常激活在卵巢癌早期—晚期进展阶段中扮演非常重要的角色，出现差异性的原因可能与卵巢癌的不同病理组织学类型、组织学分级、分化程度、样本量以及肿瘤异质性等有关。

2.2 靶向Hh信号通路治疗卵巢癌因为Hh信号通路从果蝇到哺乳动物的人类维持着高度的保守性，所以有大量国内外学者去深入探讨Hh信号通路异常激活与靶向治疗卵巢癌的关系。国外多项研究［1，17-18］已经证实Hh信号通路与恶性肿瘤化疗耐药相关。秦晓洋［19］研究发现HPI-4可以抑制体外培养的人上皮性卵巢癌A2780细胞增殖，且呈剂量、时间依赖性；同时也发现HPI-4对A2780细胞的作用主要表现为阻止DNA合成和诱导细胞凋亡；还发现上皮性卵巢癌A2780细胞中Cyclin D1、GLI1蛋白异常表达与Hh信号通路的异常激活有关。肖莎研究［20］发现芹菜素以剂量和时间依赖方式抑制人卵巢癌OVCAR3细胞系细胞锚定依赖性生长并以剂量依赖方式诱导细胞凋亡。刘静波等［10］研究显示奈达铂可以通过干扰卵巢癌中Hh通路关键因子从而影响卵巢癌的发生发展。秦巧红［16］研究数据也提示顺铂可能通过干扰卵巢癌中Hh通路关键因子从而影响卵巢癌的发生、发展。SONGX［21］实验也发现，Hh通路成分SMO、PICH和GLI1在卵巢上皮性肿瘤中被激活，他们还发现在恶性上皮性卵巢癌中，顺铂耐药与SMO和Gli1的过度表达之间也存在新的潜在关联，这可能为耐药卵巢上皮癌的治疗提供了一种新的途径。此外，有多项实验［22-23］进一步发现，卵巢癌的顺铂耐药和不良预后可能与Hh信号通路的靶基因FOXM1和Bcl2相关。尽管有以上大量实验的研究，Hh信号通路的耐药分子机制却仍然不十分明确。

到目前为止，国内外先进研究技术可以做到全基因组测序Hh信号通路突变在多种癌症中的表达变化。有文献［24］研究结果提示，HER4可能是卵巢癌症干细胞（CSCs）的一个有希望的治疗靶点，而Poziotinib可能是预防卵巢癌复发的一个有效的治疗选择，Pozioitinib可用于治疗耐药和复发性卵巢癌。此外，研究证明，GANT61中和抗体可抑制Gli表达，阻断Shh介导的卵巢癌细胞侵袭和转移，表明Gli分子可能是卵巢癌治疗的潜在新靶点［25］。有研究［26］结果表明，Rab23通过Shh-Gli1-ABCG2途径促进卵巢癌细胞对DDP的耐药，为进一步研究Rab23的耐药治疗提供了理论依据。有文献报道，LDE225通过下调MDR1的表达使耐药卵巢癌细胞对紫杉醇敏感，并使卵巢癌细胞对紫杉醇敏感，并发现Hh信号通路促进卵巢癌细胞存活并介导紫杉醇抵抗，从而使得靶向Hh信号通路能够达到卵巢癌细胞对化疗药物紫杉醇耐药的逆转效果。彭媛青的meta分析研究［27］结果发现，聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）抑制剂实验组可显著延长患者无进展生存期PFS；但总生存期（OS）和客观缓解率（ORR）无明显优势；他们的分析结果也提示PARP抑制剂在卵巢癌治疗中能够改善患者的无进展生存期以及在治疗过程中有较轻的不良反应。最新研究［28］表明，多药耐药基因1（MDR1）是Hh信号通路的靶基因，该通路可能通过MDR1影响卵巢癌对顺铂的耐药。

3 结 语

总之，尽管Hh信号通路最初是在20多年前被发现的，该信号通路从果蝇到哺乳动物人类维持着它的高度保守特性，在人类的许多恶性肿瘤中已经观察到Hh信号通路异常激活，该信号通路活化可通过多种作用机制促进恶性肿瘤的侵袭和转移。卵巢癌从良性—交界性—恶性的进展是一个多因素调控、错综复杂、连续进展的动态过程，晚期卵巢癌外科手术后的化学治疗阶段的耐药性和高复发性致使其诊断与治疗成为妇产科恶性肿瘤中最困难和最难解决的临床工作难题。近年来，大量靶向Hh信号通路治疗卵巢癌的相关研究发现，卵巢癌中确实存在异常活化的Hh信号通路，该信号通路异常活化与卵巢癌的侵袭及转移密切相关。

目前，卵巢癌的临床表现表明，大多数癌细胞最初对化学治疗敏感，但随后它们产生明显耐药性。尽管可能通过靶向Hh信号通路其对应的靶基因作用下抑制卵巢癌对顺铂的化学治疗耐药。但是卵巢癌复杂的组织学类型及其多种信号通路调控下的多重耐药性仍然使得其预后极其不良。这些不明确因素吸引广大学者去广泛探讨可能成为靶向药物治疗卵巢癌的错综复杂的治疗策略，未来，对于多线化学治疗药物耐药的卵巢癌患者最终可能个体化治疗的靶向药物才是其最佳选择。