陳澤慧，安 靜，魏 玥，楊晉翔，王瑞瑞，邢恩龍，彭繼升

(1. 北京中醫(yī)藥大學，北京 100029；2. 北京中醫(yī)藥大學第三附屬醫(yī)院，北京 100029；3. 首都醫(yī)科大學附屬北京康復醫(yī)院，北京 100144)

胃癌是常見的消化道腫瘤疾病之一，由于早期癥狀并不明顯，通常在疾病后期癥狀出現(xiàn)時才被診斷，因此，大多數(shù)晚期胃癌患者的預后多為不良。胃癌的發(fā)生是由多種因素引起的，胃黏膜層形態(tài)改變一般為基因與環(huán)境之間相互作用的結(jié)果，許多潛在細胞致癌信號通路在解除抑制后，導致細胞惡性增殖，抑制細胞凋亡和增強侵入性，這些復雜的異常信號通路激活可以產(chǎn)生癌前病變并促進胃癌的發(fā)展。近年來對于分子信號通路研究的關注愈來愈熱，一方面使胃癌疾病發(fā)病機制的探索更加深入，另一方面對于胃癌及其癌前病變治療提供新思路。本文主要對以下三個涉及胃癌進展的分子通路進行綜述總結(jié)，以便更多研究者在臨床及科研中尋求研究切入點。

1 Rho/ROCK信號通路

Rho GTP酶(Rho GTPases)是Ras超級家族的一個子族，分為三個主要大類： Rho(RhoA, RhoB ，RhoC)、 Rac和Cdc42。Rho相關蛋白激酶(ROCK，又稱Rho激酶)，屬于絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,通過與Rho GTPases的交互作用使多種下游靶蛋白磷酸化來增加肌動蛋白-肌球蛋白介導的收縮動力，由此控制細胞能動性和轉(zhuǎn)移[1]。研究表明，Rho GTPase信號可以通過以下機制來解除對癌癥的抑制作用：①GTPases的直接突變；②鳥核苷酸交換因子(guanine nucleotide exchange factors，GEFs)過度表達；③負調(diào)控因子缺失；④GTPases過度表達；⑤翻譯后修飾的改變；⑥選擇性剪接方式[2]。因此胃癌前病變及胃癌的發(fā)展通常是以上述形式使信號通路異常激活，從而誘發(fā)胃癌形成。

在整個Rho/ROCK信號通路中，Rho的異常變化對整個信號通路的調(diào)節(jié)有至關重要的作用，尤其是部分Rho的高表達在多種腫瘤細胞中已被證實，而Rho過度表達可導致胃癌的惡性表型,并與腫瘤侵襲相關。王莉等[3]研究胃癌RhoA的表達在胃癌的侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)現(xiàn)，檢測46例胃癌組織中RhoA陽性率明顯高于20例正常胃膜組織，且表達水平與胃癌的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、浸潤深度有關，提示RhoA可能參與細胞的癌變過程，并促進癌變細胞的浸潤、轉(zhuǎn)移。有關研究表明，由于RhoA激活了與細胞有關的蛋白激酶(ROCK1/2)，它調(diào)節(jié)細胞的收縮性、遷移和生長，這可能在癌癥中發(fā)揮作用。使用ROCK1/2抑制劑HA-1077可降低ROCK2的磷酸化，誘發(fā)胃癌細胞死亡并降低腫瘤大小[4]。除RhoA外，RhoC的高表達在胃癌及癌前病變中亦常出現(xiàn)。肖興國[5]采用免疫組化SP法檢測108例份胃腺癌組織(胃癌組),40例份癌旁異型增生組織(癌前病變組),30例份正常胃黏膜組織(正常組)RhoC蛋白表達，結(jié)果顯示胃癌組、癌前病變組、正常組RhoC蛋白陽性率表達依次降低；RhoC蛋白表達與胃腺癌臨床分期、浸潤程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關。鄭小華等[6]發(fā)現(xiàn)RhoC的表達率隨胃黏膜腸化生逐漸向癌癥演變依次增強，即腸上皮化生、低級別瘤變、高級別瘤變和胃癌的順序。不難看出，一方面RhoC在胃癌中呈高表達狀態(tài)，而另一方面說明RhoC在癌前病變狀態(tài)已出現(xiàn)表達增加，RhoC蛋白有助于胃癌前病變的診斷，或可作為判斷胃癌惡性行為的重要生物學標記物之一。在此基礎上，對于RhoC在胃癌中的作用機制有關學者通過研究推測RhoC是通過將IQ模體的Ras GTP酶活化蛋白1(IQGAP1)作為效應器來刺激胃癌細胞的增殖[7]。

除Rho的高表達外，Rho GTP酶直接突變亦可導致胃癌的形成。數(shù)據(jù)表明，胃癌中RhoA突變體熱點具有“功能生化喪失”和“功能生物增益”的特點，具體表現(xiàn)在RhoA突變體不僅失去了它們與GTP結(jié)合能力，而且還獲得了一種致癌活性[8]。研究人員對87例擴散型胃癌(DGC)病例進行驗證測序，25.3%(22/87)發(fā)生了RhoA突變，突變熱點影響了RhoA蛋白中Tyr42、Arg5和Gly17的殘留[9]；而RhoA突變可能與擴散型胃癌的生長模式有關，但對預后的影響有限[10]。此外，RhoA突變更普遍出現(xiàn)在女性、遠端胃癌、在低分化胃癌以及T1/T2腫瘤且沒有遠處轉(zhuǎn)移的病例中，除彌漫性胃癌外，RhoA突變也可在腸型胃癌、混合勞倫表型以及未分型胃癌中出現(xiàn)[11]。

綜上所述，目前研究顯示， Rho/ROCK信號通路與胃癌及癌前病變關系的相關研究中以RhoA與RhoC的研究較為廣泛，且二者在胃癌狀態(tài)時均呈現(xiàn)高表達狀態(tài)，在癌前病變中RhoC亦出現(xiàn)高表達現(xiàn)象，證實部分Rho GTPases的過度表達可異常激活該信號通路。此外，RhoA的突變也可導致胃癌的發(fā)生。但目前尚未有文獻說明RhoB對胃癌及癌前病變存在促進作用，且除RhoA的突變外，其他Rho GTPases的突變是否可導致癌前病變或胃癌的發(fā)生以及Rho GTPases作用機制還有待進一步研究。

2 Wnt/β-catenin信號通路

Wnt信號通路是一組由蛋白質(zhì)組成的信號轉(zhuǎn)導通路，通過細胞表面受體將信號傳遞到細胞中。Wnt通路包括三種途徑，即經(jīng)典的Wnt通路或者β-連環(huán)蛋白依賴通路；平面細胞極性(PCP)通路和Wnt/Ca2+通路，后兩條通路也可稱為“非經(jīng)典”或“β-連環(huán)蛋白非依賴”通路。經(jīng)典Wnt/β-catenin通路主要調(diào)節(jié)細胞的生命和增殖，而非經(jīng)典的Wnt通路常與細胞分化、細胞極性有關[12]。Wnt信號最初被發(fā)現(xiàn)是它在致癌過程中的作用，然后是它在胚胎發(fā)育中的作用。Wnt信號可控制成人骨髓、皮膚和腸道的組織再生，因此，Wnt信號通路的變化不僅對維持正常人體生命活動有所影響，其異常變化亦可促使腫瘤的發(fā)生。

Wnt通路的失調(diào)是癌癥發(fā)展的關鍵因素，30%的胃癌中Wnt/β-catenin信號通路處于激活狀態(tài)，且Wnt/β-catenin信號對于胃癌干細胞自我更新機制(GCSC)的重要作用也被證明[13-14]。在胃癌中，Wnt通路的一些構成因子很可能過度表達，或通過其他其他機制增加了它們的功能。Wnt家族蛋白成員，如Wnt1、Wnt2和Wnt2B已被發(fā)現(xiàn)在胃癌中呈上調(diào)狀態(tài)。有關臨床試驗顯示，與正常胃組織比較,胃癌組織中Wnt1、Wnt3、Wnt3a、β-catenin、CyclinD1和c-Myc等分子的mRNA水平明顯上調(diào)；與非轉(zhuǎn)移組比較,轉(zhuǎn)移組患者胃癌組織中Wnt1、Wnt3、Wnt3a等分子mRNA水平顯著上調(diào),說明Wnt信號通路異常激活在胃癌發(fā)生和癌細胞轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要的作用[15]。關于該機制的發(fā)生，可能與Wnt信號通路過度表達破壞了正常胃黏膜的增殖、干細胞維持和穩(wěn)態(tài)有關，導致胃腸上皮細胞的細胞增殖、細胞周期阻滯和細胞遷移之間的出現(xiàn)失平衡，從而促使胃癌的發(fā)生[16]。

此外，Wnt抑制劑的缺失可能在胃癌發(fā)生中起重要作用，多種Wnt/β-catenin信號抑制調(diào)節(jié)因子的下調(diào)與胃癌的增殖和侵襲有關。 例如RUNX3通過形成RUNX3/TCF4/β-catenin三元復合體來阻止Wnt目標基因啟動子與復合體的綁定，從而抑制經(jīng)典Wnt信號通路，因此RUNX3的缺失被視為由于異常Wnt信號而致胃癌發(fā)展的早期事件[17]。此外, Wnt信號的抑制因子APC啟動子甲基化與胃腺癌癌前病變——胃腺瘤的進展相關，幽門螺桿菌(H.pylori)感染可加快此進展[18]。還有一些研究已經(jīng)表明,Wnt拮抗劑基因的啟動子甲基化,包括sFRP-1 sFRP-2、sFRP-4、Wif-1 Dkk-3也可最終導致癌癥的發(fā)生[19]。

有相關臨床研究發(fā)現(xiàn)，不僅在胃癌中Wnt通路有異常表達情況，在胃癌前病變中也存在異常變化。彭力等[20]發(fā)現(xiàn)在異型增生的患者中，Wntl、β-catenin和Cyclin D1蛋白表達水平高于正常對照組，且APC蛋白水平顯著低于對照組；增生程度也存在表達差異性。將胃癌、癌旁組織和萎縮性胃炎組織中的β-catenin與Wnt2相互比較發(fā)現(xiàn)，Wnt2與β-catenin表達由高至低均為：胃癌組織、癌旁組織和慢性萎縮性胃炎組織[21]。不難發(fā)現(xiàn)，Wnt通路相關蛋白在胃癌前病變組織中呈異常表達狀態(tài)，從而激活了Wnt通路，參與了胃癌的發(fā)生和發(fā)展。

通過上述研究總結(jié)看出，現(xiàn)階段有關Wnt/β-catenin信號通路的研究傾向于經(jīng)典通路上，尤其是該通路在胃癌或癌前病變中的異常激活證實了其對調(diào)節(jié)細胞的生命和增殖方面的影響。Wnt通路構成因子的過度表達、幽門螺桿菌感染和Wnt抑制失活(主要是失活突變和啟動子甲基化)引起異常Wnt信號通路的激活在胃癌中起重要作用。然而有關非經(jīng)典通路異常激活的作用機制以及其他因素導致該通路的異常激活還需要大量實驗臨床去挖掘證實。

3 NF-κB信號通路

NF-κB系統(tǒng)是免疫反應系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)器，也是宿主體內(nèi)多細胞生物防御的一個古老的信號通路，不僅對免疫攻擊有反應，而且對各種各樣外部和內(nèi)部危險信號，如氧化應激、缺氧和基因毒性應激也有所反應。NF-κB信號通路有兩種形式：經(jīng)典通路和非經(jīng)典通路。經(jīng)典NF-κB通路的二聚體包含RelA、c-Rel及p50，通常由促炎細胞因子和病毒感染激活；非經(jīng)典NF-κB通路的二聚體包含RelB和p100亞基，由腫瘤壞死因子(TNF)家族成員激活[22]。炎癥反應基因是NF-κB激活信號中最常見目標基因；此外，NF-κB信號也在抗凋亡信號和細胞抗凋亡發(fā)育中有主要作用。抵抗細胞凋亡可使細胞不斷分裂直至腫瘤發(fā)生。因此,NF-κB信號對炎癥和癌癥發(fā)育、進展之間的聯(lián)系十分重要。

在胃癌及癌前狀態(tài)中，NF-κB常處于高表達狀態(tài)。吳繼雄等[23]發(fā)現(xiàn)胃癌及萎縮性胃炎組織中NF-κB的表達水平均高于正常黏膜組織，且NF-κB的表達水平在不同腫瘤分化程度、浸潤深度、遠處轉(zhuǎn)移及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者中差異有統(tǒng)計學意義。因此有學者通過動物實驗推測NF-κB p65蛋白的異常陽性表達及NF-κB信號通路的活化狀態(tài)可能是胃癌進展過程中重要的分子事件，并提示胃癌前病變異型增生胃黏膜細胞具有類似腫瘤細胞異常增值、侵襲、轉(zhuǎn)移特性[24]。此外，相關分子包括基因、microRNA以及蛋白的異常表達也可使NF-κB的信號通路在胃癌細胞中呈激活狀態(tài)。如miR-362可以增加NF-κB的活性，并且提高NF-κB調(diào)控基因mRNA的相對表達,誘導p65核易位，通過激活NF-κB信號通路誘導胃癌細胞增殖和抗凋亡[25]。在此基礎上，有關文獻推測某些蛋白或基因可調(diào)控胃癌microRNA，實現(xiàn)miR對NF-κB的信號通路的影響作用。臨床試驗表明，PRL-3可通過上調(diào)HIF-1α使hsa-miR-210升高，并且通過提高p65的磷酸化來激活NF-κB-HIF-1α- miR-210軸，從而促進胃癌細胞遷移和侵襲[26]。同樣在癌前病變中，NF-κB通路的相關基因可呈過度表達狀態(tài)。徐雪[27]在研究胃癌早期和癌前病變相關基因表達發(fā)現(xiàn),GOS2基因在組織mRNA的表達水平上，與低上皮內(nèi)瘤變相比，在高上皮內(nèi)瘤變和胃癌中均呈過表達水平，且在胃癌中的表達水平較更高。GOS2基因與細胞周期中由G0期進入G1期相關，與細胞增殖功能有密切聯(lián)系，此前已有研究指出TNF-α可經(jīng)NF-κb信號通路誘導GOS2基因的表達，而該研究證實GOS2基因與NF-κB信號通路的相關性[27]。

NF-κB作為介導炎癥反應的重要調(diào)控通路，在與腫瘤相關的反應中作為聯(lián)系橋梁，將腫瘤與炎癥聯(lián)系一起，并且動物模型中已被證實腫瘤的進展、促進與轉(zhuǎn)移有密切聯(lián)系。特別是胃癌與炎癥的相關性極其密切，H.pylori感染可誘發(fā)持續(xù)炎癥，是促進胃癌的重要因素之一。有關研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB表達水平在H.pylori感染與無H.pylori感染的胃癌中表達率分別為82.50%和53.33%；活體標本中，H.pylori感染胃癌組織中NF-κB的mBNA和蛋白質(zhì)表達水平明顯高于相應的非癌組織，而無H.pylori感染胃癌組織中的表達水平與相應的非癌組織沒有差異[28]。雖然腫瘤的產(chǎn)生機制在分子生物學上較為復雜，可能還有其他信號參與其中，但不可否認的是，炎癥反應對腫瘤形成的過程中有一定推動作用，并且NF-κB信號通路在此過程中十分重要。

總體來說，NF-κB在介導免疫炎癥反應和調(diào)控細胞增殖-發(fā)育-凋亡的過程中都承擔重要作用，近年來對于NF-κB信號通路與腫瘤之間相關性的研究也備受關注。對于胃癌及癌前病變的研究雖然并不深入，但已有一定的臨床試驗基礎證實NF-κB信號通路在胃癌及癌前病變組織中的異常激活和相關基因、蛋白的高表達狀態(tài)；而在分子通路研究中，胃癌及癌前病變發(fā)生機制還有待更細致、深入的探討。

4 小 結(jié)

通過對涉及胃癌及癌前病變的三種信號通路研究總結(jié)不難發(fā)現(xiàn)，不論是哪種信號通路，在癌癥中信號傳導可通過多種方式受到影響，共同點大致如下：首先，一個特定信號網(wǎng)絡的組成部分可以發(fā)生突變，產(chǎn)生一個顯性的致癌基因；第二，網(wǎng)絡組件可以發(fā)生突變來抑制抗腫瘤功能；第三,表觀變化可以改變網(wǎng)絡中的一個或多個蛋白質(zhì)表達水平；第四, 蛋白質(zhì)表達水平或活性可能通過其他癌癥相關的變化受到間接影響。以上四點是引起腫瘤發(fā)生的主要關鍵點，因此提示我們在探尋發(fā)病機制中可從以上幾點入手，在分子學上通過對疾病機制的明確分析使得指導治療更加具有目的性與針對性；在治療中可以針對性地進行通路阻斷，尤其對與胃癌癌前病變更有治療意義。此外，胃癌及其癌前病變的信號通路不局限于上述三條，可涉及多條已知或未知信號通路，并且多種信號通路可存在相互交聯(lián)作用，因此對于信號通路的研究有助于對胃癌及其癌前病變治療尋求新的方法。