劉蕾 李硯 王莎莎

[摘要] 轉移是惡性腫瘤最主要的生物學特性之一，是危及患者生命的主要原因。Bcl-2分子一直以來被認為是抗凋亡的關鍵因子，但近期研究表明Bcl-2分子在促進腫瘤轉移中也發(fā)揮重要作用。本文從細胞水平、動物模型和臨床樣本三個方面，針對Bcl-2分子在調節(jié)細胞遷移、侵襲和腫瘤轉移中的作用及相關分子機制進行論述，并對以Bcl-2分子為靶標的治療策略進行展望，期望為抑制腫瘤轉移提供依據。

[關鍵詞] Bcl-2；腫瘤轉移；MicroRNA

[中圖分類號] R736.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2018）03（a）-0040-04

[Abstract] Metastasis is one of the most important biological characteristics of malignant tumor， and it is the main risk factor to the patient's life. Bcl-2 is considered as a key factor in anti-apoptosis， but recent studies show that Bcl-2 may play an important role in promoting tumor metastasis. In this paper， review the function of bcl-2 in regulating cell migration， invasion and tumor metastasis and discuss associated molecular mechanism in cellular， animal models and patients levels， and also make a prospect for the therapeutic strategy to target Bcl-2， in order to provide a basis for the inhibition of tumor metastasis.

[Key words] Bcl-2； Tumor metastasis； MicroRNA

轉移是惡性腫瘤最主要的生物學特性之一，是危及患者生命的主要原因。有研究發(fā)現，超過90%的癌癥患者死于腫瘤轉移[1]。腫瘤轉移是一個復雜的、多步驟的過程，涉及到腫瘤細胞的增殖，對細胞外基質的消化，與間質微環(huán)境的相互作用，隨血液或淋巴系統(tǒng)的播散以及在靶器官重新定植等，因此腫瘤轉移成為腫瘤治療的重點和難點。

Bcl-2家族蛋白是一類膜整合蛋白，主要定位于線粒體外膜，通過調節(jié)膜通透性調控細胞命運。根據Bcl-2家族蛋白在調控細胞命運中的作用可以將其分為兩類，一類是抗凋亡成員，如：Bcl-2、Bcl-XL、Bcl-W、Mcl-1、Bfl-1/A1等；另一類是促凋亡成員，如：Bax、Bak、Bok、Bad、Bid、Bik、Bim、Bmf、Hrk、Noxa、Puma等[2]。在多種類型腫瘤細胞中，Bcl-2家族抗凋亡成員的表達常上調，而促凋亡成員的表達常下調。

雖然Bcl-2家族蛋白一直以來被認為是調節(jié)細胞凋亡的關鍵因子，但從上個世紀90年代末開始，Sierra等[3]發(fā)現Bcl-2家族中的抗凋亡重要成員Bcl-2蛋白的功能不僅局限于調控細胞死亡，其在調節(jié)細胞遷移、侵襲和腫瘤轉移中也發(fā)揮著重要作用，隨后的一系列研究也證實了這一觀點。本文針對Bcl-2分子在腫瘤轉移中的作用，從細胞水平、動物模型以及臨床樣本三個方面進行論述，并對以Bcl-2分子為靶標的治療策略進行展望。

1 Bcl-2分子促進腫瘤轉移的細胞水平研究

Bcl-2在多種腫瘤細胞中高表達，包括乳腺癌[4]、膠質瘤[5]、神經母細胞瘤[6]、黑色素瘤[7]、鱗狀細胞癌[8]、肺癌[9]、結直腸癌[10]等，Bcl-2高表達能增強這些細胞的遷移和侵襲潛能。當Bcl-2表達水平降低，細胞侵襲能力也一致降低[10]，說明Bcl-2在促進細胞侵襲中發(fā)揮作用。Bcl-2促進細胞遷移和侵襲的功能在正常細胞中也被證實，在血管平滑肌細胞中過表達Bcl-2能提高細胞侵襲能力[11]，在內皮細胞中過表達Bcl-2顯著提高黏附分子的表達和結合腫瘤細胞的能力[12]。然而，在某些細胞類型中，Bcl-2高表達并不是誘導侵襲的充分條件，還需和其他分子共表達促進細胞遷移和侵襲，例如在神經母細胞瘤中Bcl-2與N-Myc共表達[6]，在血管平滑肌細胞中Bcl-2與C-Myc共表達[11]，在肝細胞癌中Bcl-2與Twist-1共表達[13]從而促進細胞遷移和侵襲。同時，一些特殊的環(huán)境也是Bcl-2促進細胞侵襲必需的，例如黑色素瘤細胞中Bcl-2高表達并暴露于缺氧條件下可提高細胞侵襲能力[7]，說明Bcl-2促進細胞遷移和侵襲的活性依賴于不同的細胞類型和環(huán)境。

腫瘤轉移機制與多條分子途徑相關，其中自分泌細胞基質降解相關蛋白，如基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）的異常表達與腫瘤轉移密切相關。Bcl-2在乳腺癌[4]、膠質瘤[5]、神經母細胞瘤[6]、黑色素瘤[7]、鱗狀細胞癌[8]、肺癌[9]和血管平滑肌細胞[11]中高表達，可增強MMP-2、MMP-9和uPA的表達和活性。Bcl-2誘導的MMP-2和MMP-9過表達在膠質瘤細胞中由Furin和TGF-β介導[5]，在鱗狀細胞癌中由N-cadherin/FGF受體/ERK信號通路介導[8]，在肺癌細胞中由AP-1介導[9]。

上皮間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）也是腫瘤轉移中的重要環(huán)節(jié)，被多條信號轉導通路調節(jié)，而Twist-1是這些通路中最重要的轉錄因子之一。Sun等[13]發(fā)現Bcl-2可結合在轉錄因子Twist-1上，促進Twsit-1入核，增強Twist-1在EMT中的作用，從而啟動一系列促進細胞遷移、侵襲和腫瘤轉移的基因轉錄激活。同時，共表達Bcl-2和Twist-1可通過調節(jié)EMT在血管生成擬態(tài)中的作用發(fā)揮促轉移功能。本文前期研究發(fā)現，Bcl-2通過促進EMT提高胃癌細胞的體外遷移和侵襲能力，并且Bcl-2的表達受到核轉錄因子Nr5a2的調控。

2 Bcl-2分子促進腫瘤轉移的動物模型研究

與細胞水平的研究結果一致，研究者還在一系列動物模型中證實了Bcl-2促進腫瘤轉移的作用。當過表達Bcl-2的乳腺癌細胞通過尾靜脈或腿肌注射裸鼠，其肺轉移能力顯著高于對照組乳腺癌細胞[4]。而且，在BALB/c小鼠乳腺癌模型中，過表達Bcl-2能加速腫瘤肺轉移[14]。在鱗癌細胞中過表達Bcl-2并尾靜脈注射BALB/c雌鼠，6周后肺轉移灶的數量和面積顯著高于注射對照組細胞的小鼠[8]。Duan等[15]利用人舌鱗癌細胞構建小鼠原位瘤模型，驗證Bcl-2/Twist1缺失在抑制腫瘤生長和EMT進程中的作用，發(fā)現敲降Bcl-2/Twist1可抑制細胞遷移，降低細胞侵襲能力，并且逆轉細胞EMT進程。在非小細胞肺癌細胞系中過表達Bcl-2，通過足墊注射BALB/c裸鼠構建自發(fā)轉移模型，3個月后注射Bcl-2高表達細胞的小鼠肺轉移灶數量顯著高于注射對照細胞的小鼠[9]。Qian等[16]利用兔惡性骨腫瘤模型探索Bcl-2與原發(fā)性骨腫瘤發(fā)生與轉移的關系，發(fā)現與正常對照相比，隨著腫瘤細胞接種時間延長，Bcl-2在接種部位周圍組織的表達水平顯著增加。并且接種2、4、6周后，Bcl-2在肺、腎和膀胱內出現明顯的陽性表達，提示Bcl-2可能直接參與原發(fā)性骨腫瘤轉移。與健康對照相比，頭頸部腫瘤患者血樣中含有更多Bcl-2陽性表達的循環(huán)內皮細胞（circulating endothelial cells，CECs），為探明患者血樣中CECs的來源，Yadav等[12]利用SCID小鼠原位癌模型，同時接種GFP標記的內皮細胞，發(fā)現激活的CECs（Bcl-2陽性表達的CECs）從腫瘤原發(fā)部位釋放并與腫瘤細胞一起向遠端部位遷移，并且將腫瘤細胞與過表達Bcl-2的內皮細胞共同注射小鼠，腫瘤肺轉移能力顯著高于腫瘤細胞與對照內皮細胞共同注射小鼠，而且過表達Bcl-2的內皮細胞介導的腫瘤轉移與腫瘤血管生成增加直接相關[17]。

3 Bcl-2分子促進腫瘤轉移的臨床樣本分析

近年來，越來越多基于臨床樣本的分析結果提示Bcl-2在腫瘤轉移中發(fā)揮重要作用。在結直腸癌中，Bcl-2的表達水平與腫瘤轉移密切相關。Bcl-2在結直腸癌患者腫瘤組織中的表達高于正常對照組織[18]，其表達與結直腸癌的分化程度、淋巴結轉移和浸潤深度密切相關[19]。并且，Bcl-2在結直腸癌組織中的表達與結直腸癌的肝轉移情況正相關[20]。Huang等[21]在結直腸癌患者外周血DNA中分析Bcl-2基因編碼區(qū)單核苷酸多態(tài)性與結直腸癌發(fā)生與預后的關系，發(fā)現Bcl-2 rs1800477A/G多態(tài)性與結直腸癌的發(fā)生相關，而且GG基因型可能是結直腸癌復發(fā)與轉移的危險因素。

在乳腺癌中，Bcl-2在腫瘤組織中的表達水平與乳腺癌淋巴管浸潤相關[22]。在激素非依賴型乳腺浸潤性導管癌中，Bcl-2表達陽性組病例比陰性組具有更大的腋窩淋巴結，更多的轉移淋巴結數量，也具有更高的死亡率[23]。然而，在LuminalA型乳腺浸潤性導管癌組織中，單獨的Bcl-2表達水平對淋巴結轉移無影響，聯(lián)合細胞核分級、淋巴管浸潤、Bcl-2表達升高、Caspase-3和SIRT1表達降低這5個變量，對于淋巴結轉移才具有較準確的預測性[24]。

在鱗癌中，口腔鱗狀細胞癌患者腫瘤組織中Bcl-2與Twist1相互作用，其高表達與病理分級和腫瘤不良預后相關，并且兩者作為一個復合體發(fā)揮功能[15]。在喉鱗狀細胞癌中，Bcl-2高表達與淋巴結轉移和侵襲相關[25]。喉癌組織中Bcl-2和Hsp90β相互作用，其表達與腫瘤分化、臨床分期和淋巴結轉移密切相關，并且阻遏Bcl-2和Hsp90β的相互作用可抑制喉癌中Bcl-2抗凋亡活性，這對更好地理解由Bcl-2引起的腫瘤形成、腫瘤細胞存活以及腫瘤轉移進展具有重要意義[26]。

在肺癌中，免疫組織化學染色發(fā)現Bcl-2在正常肺組織中的陽性率為0，而在肺腺癌組織中的陽性率為4.23%，Bcl-2蛋白在同樣的部位表達模式不同，表現出顯著的異質性，并且具有Bcl-2異質性的患者顯示出更高的淋巴結轉移率和臨床分期[27]。而且，在肺癌樣本從浸潤前病變進展到浸潤性癌的過程中，Bcl-2上調尤為明顯[28]。

在其他腫瘤類型中，Bcl-2表達水平也與腫瘤轉移正相關。膀胱尿路上皮癌組織中，Bcl-2在轉移的淋巴結中高表達的頻率顯著大于在原發(fā)性腫瘤中的表達，Bcl-2在初治患者原發(fā)性膀胱癌中的高表達與化療效果不佳有關[29]。在胃癌手術患者腫瘤組織中發(fā)現Bcl-2的陽性率為55.7%，其表達情況與浸潤深度及局部淋巴結轉移相關，Bcl-2表達陽性的病例中，T3期和T4期胃癌患者比例以及發(fā)生淋巴結轉移患者的比例顯著高于Bcl-2表達陰性的病例[30]。Bcl-2在宮頸癌組織中的表達顯著高于正常宮頸、慢性宮頸炎及宮頸上皮內瘤樣病變組織，Bcl-2表達水平與臨床分期呈正相關，與分化程度呈負相關，Bcl-2高表達可促進宮頸癌進展與轉移[31]。在轉移型皮膚基底細胞癌組織中發(fā)現70%的患者Bcl-2著色陽性[32]。在頭頸部腫瘤患者中，Bcl-2在腫瘤相關血管中高表達，腫瘤血管中Bcl-2表達水平升高與患者轉移狀態(tài)直接相關，提示Bcl-2在腫瘤相關內皮細胞中高表達可能通過促進腫瘤血管生成，血管滲漏以及腫瘤細胞侵襲能力，從而促進腫瘤轉移[17]。

4 靶向Bcl-2抑制腫瘤轉移的研究

由于Bcl-2在腫瘤轉移中具有重要作用，靶向降低Bcl-2表達的手段受到廣泛關注，目前針對抑制Bcl-2表達的研究主要集中在兩方面，一方面是發(fā)現靶向抑制Bcl-2表達的microRNA，另一方面是針對Bcl-2的小分子藥物研究。腫瘤的很多生物學過程都圍繞著microRNA展開，Yang等[18]發(fā)現has-miR-195通過抑制Bcl-2表達抑制結腸癌細胞體外侵襲能力。在骨肉瘤細胞中外源性過表達miR-326可直接靶向抑制Bcl-2基因表達，抑制骨肉瘤細胞增殖、遷移與侵襲，并且miR-326在人原發(fā)骨肉瘤組織中的表達顯著低于正常對照組織，miR-326低表達的患者更傾向于發(fā)生遠端轉移，具有更高的臨床分期以及更短的生存期[33]。miR-219-5p在黑色素瘤組織和細胞系中的表達明顯低于正常對照，并且與Bcl-2蛋白水平負相關，熒光素酶報告基因分析揭示Bcl-2 mRNA是miR-219-5p精確的結合靶標，上調miR-219-5p可通過靶向抑制Bcl-2表達從而抑制黑色素瘤生長、轉移并提高黑色素瘤細胞的化療敏感性[34]。Kamath等[35]設計了一系列與Bcl-2和Bcl-xL結合的小分子化合物，體外實驗證明小分子化合物5 g可通過抑制Bcl-2和Bcl-xL從而誘導乳腺癌細胞凋亡并抑制細胞遷移，具有治療乳腺癌的潛能。以Bcl-2為靶標的microRNA及小分子化合物的發(fā)現，有望為抑制腫瘤轉移提供新的治療策略。

Bcl-2分子一直以來被認為是關鍵的抗凋亡因子，隨著Bcl-2在腫瘤轉移中作用的發(fā)掘，有望為腫瘤治療和抑制轉移提供新的思路。但目前Bcl-2促進腫瘤轉移的具體分子機制尚未完全明確，針對Bcl-2的靶向藥物研發(fā)也有待突破，因此還需要研究者進行大量的工作。

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