黃繼錦 李長(zhǎng)福

（貴州省遵義醫(yī)學(xué)院生化教研室，遵義563099）

Hedgehog信號(hào)通路在肝癌中的研究進(jìn)展※

黃繼錦 李長(zhǎng)福*

（貴州省遵義醫(yī)學(xué)院生化教研室，遵義563099）

Hedgehog；信號(hào)通路；肝癌；綜述

（Hedgehog）信號(hào)通路首先發(fā)現(xiàn)于果蠅遺傳學(xué)研究，它控制著細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖和分化，在果蠅幼蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物胚胎的發(fā)育、成人機(jī)體內(nèi)環(huán)境的維持中起重要作用，并與腫瘤等很多人類疾病的發(fā)生有關(guān)［1-2］。在脊椎動(dòng)物中，Hh信號(hào)通路主要由Hh配體、Patched（Ptc）受體、smoothened（Smo）跨膜蛋白、核轉(zhuǎn)錄因子Gli（gliomaassociated oncogene homoglog）構(gòu)成［3］。Hh配體有三種：Sonic Hedgehog（Shh）、Indian Hedgehog（Ihh）、Desert Hedgehog（Dhh）。Hh蛋白是Hh基因編碼的一種高度保守的分泌型糖蛋白，其濃度大小與Smo及Cos2／Fu的磷酸化水平有關(guān)，控制Hh信號(hào)通路的活化程度［4，5］。Ptc受體有Ptc1和Ptc2兩種，兩者均能與Hh配體結(jié)合，具有負(fù)調(diào)節(jié)Hh信號(hào)通路的作用。Hip蛋白是一種Ptc同源跨膜蛋白，可以和Ptc競(jìng)爭(zhēng)Hh，從而抑制Hh信號(hào)通路活性［6］。Smo是一個(gè)7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體，在Ptc下游，起到正調(diào)節(jié)Hh信號(hào)通路的作用。Gli為鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，包括Gli1、Gli2和Gli3。Gli1是一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活因子，也是Hh信號(hào)通路的靶基因，并正反饋加強(qiáng)Gli的活性［7］。在沒(méi)有Hh信號(hào)的情況下，Ptc與Smo結(jié)合，Smo的信號(hào)活性受到抑制；Gli2／3被蛋白酶水解成GliR片段，并抑制Hh信號(hào)通路靶基因的表達(dá)。Hh信號(hào)能抑制Gli轉(zhuǎn)變成GliR，并將累積的GliF轉(zhuǎn)變成有活性的GliA［7］。當(dāng)Hh與Ptc結(jié)合后，Ptc對(duì)Smo的抑制被解除，Smo將信號(hào)向胞內(nèi)傳遞，最終激活Gli，誘導(dǎo)靶基因的轉(zhuǎn)錄。

大量研究表明Hh信號(hào)通路的異?；罨c肝癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，通過(guò)與靶基因的GACCACCCA結(jié)構(gòu)域結(jié)合的方式［8］，激活靶基因的表達(dá)［8-10］，而Gli2能調(diào)節(jié)cyclinE2／D1及P21-WAF 1等靶基因的表達(dá)［11］。這提示Hh信號(hào)通路參與了肝癌細(xì)胞的周期調(diào)控、凋亡、血管生成、侵襲及遷移過(guò)程，此外，Hh信號(hào)通路還被證實(shí)與肝纖維化［12-13］、自噬［14］及抗輻射［15］有關(guān)。目前，相關(guān)研究主要集中在Hh信號(hào)通路的調(diào)節(jié)及其與凋亡和侵襲遷移的關(guān)系上。

1 Hedgehog信號(hào)通路在肝癌中的表達(dá)及調(diào)節(jié)

Sicklick等［9］在2005年首次報(bào)道肝癌細(xì)胞過(guò)表達(dá)Shh、Ptc、Smo、Gli1并上調(diào)β-半乳糖的表達(dá)，隨后很多研究證實(shí)Shh信號(hào)通路分子在肝癌中異常過(guò)表達(dá)［10，16-17］。Huang等［18］報(bào)道肝癌組織中Shh、Ptc1、Gli2的表達(dá)比相應(yīng)的癌旁組織更高，相反，在正常肝組織中沒(méi)有檢測(cè)到Shh、Ptc1及Gli1的表達(dá)［19-20］。Chen等［20，21］發(fā)現(xiàn)晚期的肝癌組織相對(duì)于早期、遷移的肝癌組織的Shh、Ptc1、Smo、Gli1的表達(dá)水平高。Huang等［18］在肝癌細(xì)胞株Hep3B、Huh7、PLC／PRF／5檢測(cè)到過(guò)表達(dá)Ptc1、Gli1，而HepG2及HCC36則低表達(dá)。Chen等［22］發(fā)現(xiàn)低分化的肝癌細(xì)胞比高分化的Hh信號(hào)通路活性高；CD133／EPCAM陰性的高分化肝癌細(xì)胞Hh信號(hào)通路活性比陽(yáng)性的高。

Shh信號(hào)通路分子在各種肝癌中的表達(dá)情況非常復(fù)雜，不同肝癌細(xì)胞株中的Hh信號(hào)通路受到的調(diào)節(jié)也不一樣。肝癌中的Hh配體主要是Shh，由肝癌細(xì)胞分泌，并定位于肝癌組織中［23］，并以濃度依賴的方式調(diào)節(jié)著Shh信號(hào)通路的活化水平［15，24］。肝癌中Shh信號(hào)通路的活性還受Hip蛋白的負(fù)調(diào)控［10，25］。另外，Shh信號(hào)通路核心分子異常突變也有可能導(dǎo)致肝癌Shh信號(hào)通路異?；罨脑颍?6］。

Shh信號(hào)通路的活性還被證實(shí)受到一些分子的調(diào)節(jié)。Sun等［27］發(fā)現(xiàn)肝癌中的Rab23循環(huán)與Gli1蛋白的表達(dá)水平及其在細(xì)胞核的定位有關(guān)。Arzumanyan等［28］在HBV相關(guān)的肝癌中發(fā)現(xiàn)HBx可反式激活Shh信號(hào)通路，其表達(dá)水平與Gli2密切相關(guān)。Kim等［29］研究發(fā)現(xiàn)HBx蛋白能通過(guò)相互結(jié)合的方式增強(qiáng)Gli1的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性，并與Gli1的核定位有關(guān)。Di等［32］報(bào)道脫乙酰酶可能與Hh信號(hào)通路的活性有關(guān)。

2 Hedgehog信號(hào)通路與肝癌細(xì)胞的增殖和凋亡

Gli2可能是一個(gè)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖的關(guān)鍵性因子，即使在一些Smo異常突變致smo抑制劑無(wú)效的情況下，沉默Gli2能明顯減少細(xì)胞增殖，而沉默Gli1和Gli3作用卻不明顯［27］。Gli2的表達(dá)水平與FOXM1呈正相關(guān)，后者可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期蛋白的表達(dá)。Zhang等報(bào)道［11，27］沉默Gli2能下調(diào)部分肝癌細(xì)胞株的Ptc1、Gli1、Bcl-2、C-myc、P27、cyclinE2／D1及P21-WAF 1等蛋白的表達(dá)，使細(xì)胞停留在G1期，明顯減少細(xì)胞增殖。

在Hh信號(hào)通路異?；罨腜LC／PRF／5，HepG2，SMMC-7721等HCC細(xì)胞中，阻斷Hh信號(hào)通路能特異激活Caspase-3、Caspase-9及聚合酶蛋白PARP，下調(diào)CFLIP和Bcl-2的表達(dá)，誘發(fā)肝癌細(xì)胞凋亡，并加強(qiáng)了5-fu的細(xì)胞毒性以及TRAIL介導(dǎo)的凋亡作用，但其凋亡作用可能與Bcl-x1、Bax、Bad及Bid等抗凋亡基因無(wú)關(guān)［11，26］。Huang等［18，27］發(fā)現(xiàn)阻斷Hh信號(hào)通路時(shí)，Hh信號(hào)通路活化程度高的肝癌細(xì)胞如PLC／PRF／5相對(duì)于活化程度低的肝癌細(xì)胞如HepG2，引起細(xì)胞生長(zhǎng)阻滯和凋亡作用更明顯。樺木酸（betulinic acid，BA）能下調(diào)肝母細(xì)胞瘤（HB）細(xì)胞Gli1、Ptc1基因的表達(dá)，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；但對(duì)過(guò)表達(dá)凋亡抑制蛋白survivin、Bcl-2的HepG2細(xì)胞凋亡作用不明顯。Wang等［14］證實(shí)Gli1的抑制劑GANT61能上調(diào)肝癌細(xì)胞Bnip3表達(dá)，Bnip3取代Bcl-2與Beclin-1結(jié)合，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Di等［32］在異種移植的肝癌中，抑制脫乙酰酶能下調(diào)Hh信號(hào)通路分子的表達(dá)，抑制肝癌細(xì)胞增殖并增加細(xì)胞凋亡。

3 Hedgehog信號(hào)通路與肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲

在肝癌中，Shh信號(hào)通路可通過(guò)激活P-ERK／MAPK信號(hào)通路及FAK／AKT信號(hào)通路上調(diào)MMP-2／9的表達(dá)［20，21］，促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。許秋然等［16，17］發(fā)現(xiàn)Gli1過(guò)表達(dá)與波形蛋白（Vimentin）及鈣離子結(jié)合蛋白（S100a4）正相關(guān)，與上皮組織鈣粘附蛋白（E-cadherin）負(fù)相關(guān)，表明Shh信號(hào)通路很可能誘導(dǎo)與肝癌遷移及侵襲有關(guān)的上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition，EMT）過(guò)程。Zheng等［8，17］發(fā)現(xiàn)Gli1能與Snail1啟動(dòng)子-1417／1214 bp區(qū)域中的兩個(gè)Gli1結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，直接上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Snail1表達(dá)，而Snail1可誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞發(fā)生上皮間葉表型轉(zhuǎn)化并增強(qiáng)其侵襲遷移的能力。TGF-β1能上調(diào)肝癌細(xì)胞中Gli1表達(dá)，沉默Gli1能抑制TGF-β1誘導(dǎo)的EMT過(guò)程，說(shuō)明Gli1-Snail1信號(hào)軸在TGF-β1誘導(dǎo)的EMT過(guò)程起重要作用，Gli1可能是EMT過(guò)程中的主要調(diào)節(jié)因素。Di等［32］發(fā)現(xiàn)在腫瘤遷移侵襲過(guò)程中調(diào)節(jié)細(xì)胞分化的脫乙酰酶的抑制劑（DACi）帕比司他在HepG2、Hep3B細(xì)胞中的劑量與Shh、Smo、Ptc、Gli1的表達(dá)負(fù)相關(guān)，暗示脫乙酰酶的調(diào)節(jié)細(xì)胞分化作用可能與Hh信號(hào)通路有關(guān)。Arzumanyan等［29］發(fā)現(xiàn)在HBx相關(guān)的肝癌細(xì)胞中，HBx能反式激活Hh信號(hào)通路，阻斷Hh信號(hào)通路能部分抑制HBx刺激的肝癌細(xì)胞遷移、錨定非依賴性生長(zhǎng)。此外，Gli1抑制劑HPI-1（NanohhI）能明顯抑制CD133＋肝癌細(xì)胞的遷移，而對(duì)CD133-的肝癌細(xì)胞影響很小。OKN-007（一種苯酚磺?；衔铮┠芡ㄟ^(guò)抑制癌蛋白Suilf2下調(diào)Gli1的表達(dá)，抑制肝癌細(xì)胞遷移及異種移植肝癌的生長(zhǎng)。

4 Hedgehog信號(hào)通路在肝癌其它方面的研究

De等［13］報(bào)道Hh信號(hào)通路的活化導(dǎo)致HBV／HCV病毒性肝炎相關(guān)的肝組織中應(yīng)答Hh信號(hào)的肌成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞及腫瘤干細(xì)胞的擴(kuò)增，直至肝癌階段。相反，抑制Hh信號(hào)通路活性可使應(yīng)答Hh信號(hào)的成纖維細(xì)胞聚集，消退肝組織纖維化、血管增生及細(xì)胞增生［13］并減少骨橋蛋白得表達(dá)，應(yīng)答骨橋蛋白的肝原始癌細(xì)胞或肝癌干細(xì)胞聚集減少［12］，從而使肝纖維化及肝癌消退。

Wang等［14］發(fā)現(xiàn)Hh信號(hào)通路在與肝癌細(xì)胞自噬有關(guān)。Chen等［15］報(bào)道肝癌細(xì)胞中，Shh可減少輻射誘導(dǎo)的Chk1的磷酸化及增加ATM及Rad3相關(guān)分子的表達(dá)，進(jìn)而阻滯DNA雙鏈斷裂損傷修復(fù)，并進(jìn)一步激活Shh信號(hào)通路，抵抗電離輻射的傷害。但其是否能作為一個(gè)有價(jià)值臨床預(yù)后診斷依據(jù)，仍需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的驗(yàn)證。

5 小結(jié)

Hedgehog通路對(duì)肝癌的發(fā)生發(fā)展發(fā)揮了重要作用，其高活化程度與肝癌惡化及預(yù)后差有著緊密的聯(lián)系。因此，Hh信號(hào)通路調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞的增殖、分化、自噬以及抗輻射等生物進(jìn)程中起到了重要的作用，對(duì)其進(jìn)一步深入研究，將給肝癌的治療提供必要的理論依據(jù)。

［1］Jiang J，Hui C．Hedgehog signaling in development and cancer［J］．Developmental cell，2008，15（6）：801-812．

［2］Katoh Y，Katoh M．Hedgehog target genes：mechanisms of carcinogenesis induced by aberrant hedgehog signaling activation［J］．Current molecular medicine，2009，9（7）：873-886．

［3］Ingham P W，Mc Mahon A P．Hedgehog signaling in animal development：paradigms and principles［J］．Genes＆developent，2001，15（23）：3059-3087．

［4］Ruel L，Rodriguez R，Gallet A，et al．Stability and associate-on of Smoothened，Costal2 and Fused with Cubitus interruptusare regulated by Hedgehog［J］．Nature cell biology，2003，5（10）：907-913．

［5］Shi Q，Li S，Jia J，et al．The Hedgehog-induced Smoothened conformational switch assembles a signaling complex that activetes Fused by promoting its dimerization and phosphorylation［J］．Development，2011，138（19）：4219-4231．

［6］Chuang P T，Mc Mahon A P．Vertebrate Hedgehog signalling modulated by induction of a Hedgehog-binding protein［J］．Nature，1999，397（6720）：617-621．

［7］Hui C，Angers S．Gli proteins in development and disease［J］．Annual review of cell and developmental biology，2011，27：513-537．

［8］Zheng X，Yao Y，Xu Q，et al．Evaluation of glioma-associated oncogene 1 expression and its correlation with the expression of sonic hedgehog，E-cadherin and S100a4 in human hepatocellular carcinoma［J］．Molecular medicine reports，2010，3（6）：965-970．

［9］Sicklick JK，Li YX，Jayaraman A，et al．Dysregulation of the Hedgehog pathwayin human hepatocarcinogenesis［J］．Carcino-genesis，2006，27（4）：748-757．

［10］Patil MA，Zhang J，Ho C，et al．Hedgehog signaling in human hepatocellular carcinoma［J］．Cancer biology＆therapy，2006，5（1）：111-117．

［11］Zhang DW，Liu JP，Wang Y，et al．shRNA-mediated silencing of Gli2 geneinhibits proliferation and sensitizes human hepatocellular carcinoma cells towards TRAIL-induced apoptosis［J］．Journal of Cellular Biochemistry，2011，112（11）：3140-3150．

［12］Philips GM，Chan IS，Swiderska M，et al．Hedgehog signaling antagonist promotes regression of both liver fibrosis and hepatocellular carcinoma in a murine model of primary liver cancer［J］．PLoS One，2011，6（9）：e23943．

［13］De Almeida Pereira T，Witek R P，Syn W K，et al．Viral factors induce Hedgehog pathway activation in humans with viral hepatitis，cirrhosis，and hepatocellular carcinoma［J］．Laboratory investigation，2010，90（12）：1690-1703．

［14］Wang Y，Han C，Lu L，et al．Hedgehog signaling pathway regulates autophagy in human hepatocellular carcinoma cells［J］．Hepatology，2013：1-52．

［15］Chen YJ，Lin CP，Hsu ML，et al．Sonic hedgehog signaling protects human hepatocellular carcinoma cells against ionizing radiation in an autocrine manner［J］．International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics，2011，80（3）：851-859．

［16］許秋然，鄭鑫，昝獻(xiàn)峰，等．膠質(zhì)瘤相關(guān)癌基因1在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)及其與Sh、Vimentin、E-cadherin蛋白的相關(guān)性研究［J］．細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志，2012，28（5）：536-543．

［17］Zheng X，Vittar NBR，Gai X，et al．The transcription factor GLI1 mediates TGFβ1 driven EMT in hepatocellular carcinoma via a Snail1-dependent mechanism［J］．PloS one，2012，7（11）：e49581．

［18］Huang S，He J，Zhang X，et al．Activation of the hedgehog pathway in human hepatocellular carcinomas［J］．Carcinogenesis，2006，27（7）：1334-1340．

［19］Cheng WT，Xu K，Tian DY，et al．Role of Hedgehog signaling pathway in proliferation and invasiveness of hepatocellular carcinoma cells et al．Int J Oncol，2009，34（3）：829-36．

［20］Lu JT，Zhao WD，He W，et al．Hedgehog signaling pathway mediates invasion and metastasis of hepatocellular carcinoma via ERK pathway et al．Acta Pharmacol Sin．2012，33（5）：691-700．

［21］Chen JS，Huang XH，Wang Q，et al．Sonic hedgehog signaling pathway induces cell migration and invasion through focal adhesion kinase／AKT signaling-mediated activation of matrix metallopro-teinase（MMP）-2 and MMP-9 in liver cancer et al．Carcinogenesis，2013，34（1）：10-19．

［22］Chen X，Lingala S，Khoobyari S，et al．Epithelial mesenchymal transition and hedgehog signaling activation are associated with chemoresistance and invasion of hepatoma subpopulations et al．J Hepatol．2011，55（4）：838-845．

［23］Chan IS，Guy CD，Chen Y，et al．Paracrine Hedgehog signaling drives metabolic changes in hepatocellular carcinoma［J］．Cancer research，2012，72（24）：6344-6350．

［24］Fu X，Wang Q，Chen X，et al．Expression patterns and polymorphisms of PTCin Chinese hepatocellular carcinoma patients［J］．Experimental and molecular pathology，2008，84（3）：195-199．

［25］Tada M，Kanai F，Tanaka Y，et al．Down-regulation of hedgehog-interacting protein through genetic and epigenetic alterations in human hepatocellular carcinoma［J］．Clinical Can-cer Research，2008，14（12）：3768-3776．

［26］Kim Y，Yoon JW，Xiao X，et al．Selective down-regulation of glioma-associated oncogene 2 inhibits the proliferation of hepatocellular carcinoma cells［J］．Cancer research，2007，67（8）：3583-3593．

［27］Sun HJ，Liu YJ，Li N，et al．Sublocalization of Rab23，a mediator of Sonic hedgehog signaling pathway，in hepatocellul-ar carcinoma cell lines［J］．Molecular Medicine Reports，2012，6（6）：1276-1280．

［28］Arzumanyan A，Sambandam V，Clayton MM，et al．Hedgehog Signaling Blockade Delays Hepatocarcinogenesis Induced by Hepatitis B Virus X Protein［J］．Cancer research，2012，72（22）：5912-5920．

［29］Kim HY，Cho HK，Hong SP，et al．Hepatitis B virus X protein stimulates the Hedgehog-Gli activation through protein stabilization and nuclear localization of Gli1 in liver cancer cells［J］．Cancer letters，2011，309（2）：176-184．

夏日常喝藿香粥

藿香，可于夏秋兩季開(kāi)花前采集，將其洗凈切段，曬干備用，亦可鮮用。

《本草綱目》記載：藿香“治脾胃嘔逆，為最要之粥”。中醫(yī)認(rèn)為，藿香性味辛、微溫，入脾、胃、肺經(jīng)，具有解暑發(fā)表、芳香化濕、和中止嘔之功效。藿香性溫且燥熱，能解在表之暑濕，可化在里之濕濁，適用于暑濕證、濕溫證初起，為夏日常用之佳品。藿香還可理氣、和中、止嘔，最適合用于濕阻中焦、胃失和降之嘔吐?，F(xiàn)代研究表明，藿香含揮發(fā)油、生物堿，有抑菌、抗菌作用，對(duì)胃腸神經(jīng)有抑制作用，能促進(jìn)胃液分泌，增強(qiáng)消化功能。

夏日，人體受暑濕之邪侵襲，會(huì)出現(xiàn)肢體倦怠、脾胃濕阻、脘腹脹滿、納差食少、惡心嘔吐等，可用藿香泡茶飲服，或煮粥服，極其有效。還可選用藿香正氣水、藿香正氣丸、藿香正氣軟膠囊、藿香正氣滴丸等藿香正氣類中成藥服用。但要注意，本品辛溫，對(duì)于陰虛火旺、舌絳光滑者忌用。在此，推薦2款藿香粥療法：

1．藿香粥：取藿香10克（鮮品量加倍），大米100克，適量白糖。先把藿香擇凈，放到鍋內(nèi)，加水適量。浸泡5～10分鐘，煎取其汁，加入大米熬粥，粥熟時(shí)放白糖，再煮1～2沸即成。每日一劑，連服3～5天。具芳香化濕、和中止嘔之功，適用于脘腹脹滿等暑濕證。

2．白術(shù)藿香粥：取白術(shù)、藿香（鮮品量加倍）各10克，大米100克，適量白糖。把白術(shù)、藿香擇凈，放到鍋內(nèi)，加水適量。浸泡5～10分鐘，水煎取其汁，加入大米熬粥，粥熟時(shí)放白糖，再煮1～2沸即成。每日1劑，連續(xù)3～5天。能健脾化濕，適用于脾胃濕阻、胸脘痞悶、少食作嘔、神疲體倦等。

——中國(guó)中醫(yī)藥報(bào)

10.3969／j.issn.1672-2779.2014.07.107

：1672-2779（2014）-07-0156-03

蘇 玲 本文校對(duì)：范 芳

2013-12-19）

貴州省遵義市匯川區(qū)科技基金項(xiàng)目［No：遵紅科合社字（2009）18號(hào)］

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