李元穎 張貝貝 姚俊

胰腺癌是一種消化道腫瘤，具有較高的發(fā)病率、病死率，且近年來(lái)呈上升趨勢(shì)，其起病隱匿，發(fā)展迅速，早期無(wú)明顯癥狀，發(fā)現(xiàn)時(shí)，多為晚期或轉(zhuǎn)移癥狀[1]。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)癌癥的深入研究，發(fā)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在腫瘤的發(fā)展過(guò)程中有重要作用，諸如Notch信號(hào)通路，其參與腫瘤血管生成、細(xì)胞遷移、組織再改造[2]。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者經(jīng)過(guò)深入研究，均認(rèn)為Notch信號(hào)通路在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中有著重要作用[3-5]。Notch及其相關(guān)分子是一類十分重要的信號(hào)受體蛋白家族，最早發(fā)現(xiàn)于脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物，該信號(hào)可以通過(guò)局部細(xì)胞間的相互作用，實(shí)現(xiàn)通訊、信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄，控制細(xì)胞增殖、 凋亡等活動(dòng)。對(duì)該信號(hào)通路進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其主要由受體、配體及CSL蛋白、信號(hào)效應(yīng)分子組成。在人體中，Notch信號(hào)通路分為Notch1、Notch2、Notch3、Notch4這4個(gè)受體，通過(guò)與配體相互作用，參與腫瘤活動(dòng)，其中以Notch1受體研究最多，而其他則較少。有很多學(xué)者，進(jìn)行免疫組化法研究，結(jié)果顯示：Notch1在多種腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，且與部分病理特征及預(yù)后有關(guān)[6-8]。部分學(xué)者在研究Notch1受體在乳腺癌中的表達(dá)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)乳腺癌早期其蛋白呈高表達(dá)，隨著疾病的進(jìn)展，其表達(dá)呈上升趨勢(shì)，但其不是影響預(yù)后的1個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素，認(rèn)為Notch1和JAG-1共同高表達(dá)與乳腺癌的預(yù)后不良有關(guān)[9,10]。在乳腺癌中，Notch1受體起到促癌作用，但不能作為預(yù)后的獨(dú)立因素。而Notch1受體在結(jié)腸癌組織中呈高表達(dá)，且與病理級(jí)別、腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，其高表達(dá)狀態(tài)可提示結(jié)腸癌患者的預(yù)后不良[11,12]。表明Notch1受體在結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展中起到促癌作用，且與其病理特征及預(yù)后關(guān)系密切。而在肝癌中呈低表達(dá)，表明：肝癌中，Notch1可能發(fā)揮著抑癌作用[13]。但對(duì)于胰腺癌來(lái)說(shuō)，Notch1受體的作用仍存在著較大的爭(zhēng)議，故而，本文就胰腺癌中，Notch1受體的影響進(jìn)行綜述，以便為胰腺癌的分子機(jī)制提供參考。

1 Notch信號(hào)通路簡(jiǎn)介

Notch信號(hào)通路是一條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，可影響細(xì)胞的命運(yùn)，具有保守的特點(diǎn)，它幾乎參與所有細(xì)胞的增殖、分化，因此對(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖、凋亡，及其一系列的病理生理過(guò)程，均具有較為重要的作用。不同器官、組織中，Notch受體可能發(fā)揮著不同的作用[14-16]。研究顯示，腫瘤發(fā)展及器官發(fā)育均存在著相似的信號(hào)調(diào)控過(guò)程[17]，因此Notch信號(hào)通路在胚胎發(fā)育期及腫瘤形成過(guò)程中，均具有決定性作用。

1.1 Notch蛋白的由來(lái) Notch是1917年，Morgan首先發(fā)現(xiàn)的，是存在于果蠅體內(nèi)的一種基因，如缺失，果蠅在形態(tài)上會(huì)發(fā)生明顯變化—翅膀邊緣缺口。此后，逐漸發(fā)現(xiàn)：果蠅及其他眾多的生命體內(nèi)普遍存在Notch受體蛋白的同源分子，這一發(fā)現(xiàn)提示：在物種進(jìn)化中，Notch蛋白有著關(guān)鍵的地位，且這種地位是恒定的。

Notch信號(hào)通路主要包括受體、配體(DSL蛋白)和CSL(一類DNA結(jié)合蛋白)，前兩個(gè)主要表達(dá)在細(xì)胞膜上。無(wú)論是無(wú)脊椎動(dòng)物，還是哺乳動(dòng)物，均存在受體蛋白的同源分子，在哺乳動(dòng)物中，共有4個(gè)Notch受體，分別標(biāo)記為1、2、3、4。

1.2 Notch信號(hào)途徑 在胚胎發(fā)育中，位于上皮組織中的前體細(xì)胞分化的神經(jīng)元細(xì)胞表面的Notch配體Delta結(jié)合相鄰細(xì)胞膜上的Notch，啟動(dòng)信號(hào)途徑，并預(yù)防類似的現(xiàn)象，此種現(xiàn)象稱之為側(cè)向抑制[18]。Notch突變?cè)谂咛テ谒劳龊?，上皮組織被神經(jīng)組織取代，使得神經(jīng)組織異常豐富。

Notch及其配體均為單次跨膜蛋白，當(dāng)配體結(jié)合相鄰細(xì)胞的Notch后，釋放出具有核定位信號(hào)功能的ICN(intracellular domain of Notch)，以調(diào)節(jié)基因表達(dá)[19]。Notch蛋白，分子量約300 kD，果蠅有1個(gè)，而人類4個(gè)(Notch1、2、3、4)。

胞外區(qū)是結(jié)合配體區(qū)域，包含EGF樣重復(fù)序列(EGF-R)和LNR(Lin/Notch repeats)。胞內(nèi)區(qū)由RAM結(jié)構(gòu)域、PEST結(jié)構(gòu)域及錨蛋白重復(fù)序列、核定位信號(hào)(NLS)。前2個(gè)結(jié)構(gòu)域分別是CSL結(jié)合區(qū)域、Notch的降解區(qū)域。Notch蛋白需經(jīng)歷3次切割：切割部分分別是高爾基體內(nèi)及胞外區(qū)。第1次被furin切割為2個(gè)片斷，轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞膜，形成異二聚體。當(dāng)配體結(jié)合后，Notch蛋白又發(fā)生2次斷裂，分別是被腫瘤壞死因子-α-轉(zhuǎn)化酶切割、被γ-促分泌酶切割，在被后者切割時(shí)，需早老蛋白的參與。最終能夠釋放Notch胞內(nèi)區(qū)ICN，進(jìn)入細(xì)胞核，以進(jìn)一步發(fā)揮生物學(xué)作用。

Notch配體：又被稱為DSL蛋白，胞外區(qū)域含有多個(gè)的EGF樣重復(fù)區(qū)，N端有一個(gè)DSL基序，此基序?yàn)榻Y(jié)合Notch體的位置[20]。

CSL：為轉(zhuǎn)錄因子，能識(shí)別DNA序列(GTGGGAA，位于Notch誘導(dǎo)基因的啟動(dòng)子上)，并進(jìn)行結(jié)合。如ICN不存在，則CSL為轉(zhuǎn)錄抑制因子。CSL結(jié)合ICN，誘導(dǎo)基因表達(dá)。堿性螺旋-環(huán)-螺旋類轉(zhuǎn)錄因子(basic helix-loop-helix，bHLH)為Notch信號(hào)的靶基因，還可調(diào)節(jié)其他基因(細(xì)胞分化相關(guān)基因)的轉(zhuǎn)錄。

1.3 Notch信號(hào)通路在胰腺中的作用 在胰腺發(fā)育中，Notch信號(hào)通路十分重要，可以決定細(xì)胞分化的命運(yùn)[21]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行小鼠胚胎發(fā)育研究時(shí)發(fā)現(xiàn)：其胰腺特異分化大約開(kāi)始于胚胎期第8.5天，在第13.5天則可分化為一種特定類型的胰腺細(xì)胞。Notch受體Notch1在第9.5天，則可檢測(cè)到，到第14.5天表達(dá)開(kāi)始下降[22]。有學(xué)者進(jìn)行了如下動(dòng)物(小鼠)實(shí)驗(yàn)：在胰腺發(fā)育中，抑制Notch信號(hào)通路，出現(xiàn)了胰腺發(fā)育不全的情況；如異?；罨疦otch1，在抑制其他分泌腺分化的情況下，絕大多數(shù)胰腺上皮細(xì)胞均具有原始轉(zhuǎn)錄因子的特性，證實(shí)：Notch信號(hào)通路在胰腺早期發(fā)育中，能夠使胰腺上皮細(xì)胞維持祖細(xì)胞狀態(tài)，延遲分化的作用。但對(duì)于Notch信號(hào)通路，在胚胎發(fā)育晚期及成熟組織中的作用尚不明確。如小鼠出現(xiàn)急性胰腺損傷，Notch信號(hào)通路被激活，腺泡細(xì)胞則會(huì)進(jìn)行增生、去分化、再分化等過(guò)程。有國(guó)外學(xué)者在探討急性胰腺炎的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)了Notch信號(hào)通路Notch1的高表達(dá)，修復(fù)期時(shí)Notch1、Notch2表達(dá)水平逐漸升高，在第3天達(dá)到頂峰后逐漸下降。Notch1在重癥急性胰腺炎中的表達(dá)高于輕型急性胰腺炎，可通過(guò)Notch1的過(guò)表達(dá)，抑制胰腺細(xì)胞的凋亡，加重胰腺炎[23]。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，如敲除Notch1基因，發(fā)現(xiàn)其修復(fù)功能明顯受損，提示Notch途徑能夠在一定程度上利于胰腺損傷的修復(fù)[24]。有研究指出，腫瘤的發(fā)生，與胚胎發(fā)育完成后典型低表達(dá)的信號(hào)通路活化被錯(cuò)誤的再激活有關(guān)[25]，而Notch信號(hào)通路在調(diào)節(jié)正常胰腺發(fā)育過(guò)程中，上皮前體細(xì)胞的分化中有著重要作用。Notch信號(hào)通路使細(xì)胞處于未分化、增殖狀態(tài)，因此胰腺癌與Notch信號(hào)通路異常再活化的關(guān)系引起了很多學(xué)者的注意力。目前，通過(guò)查閱資料筆者發(fā)現(xiàn)，人們對(duì)于Notch1在胰腺癌中的研究較多，關(guān)于其他3種類型則較少。

2 Notch1在胰腺癌中的作用機(jī)制

Notch1信號(hào)通路在細(xì)胞增殖中有著重要作用，目前認(rèn)為，Notch1受體是一種促癌因子，在胰腺癌細(xì)胞中，能夠被異常激活，繼而促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，參與到腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移的過(guò)程中[26]。

2.1 Notch1表達(dá)與胰腺癌微血管、微淋巴管形成的關(guān)系 1971年，有學(xué)者提出腫瘤組織中血管生成由血管數(shù)目及結(jié)構(gòu)決定，血管生成可促進(jìn)腫瘤發(fā)展，是腫瘤的生長(zhǎng)必要條件。另外，淋巴管是腫瘤細(xì)胞擴(kuò)散至局部淋巴結(jié)的主要通路，一些研究發(fā)現(xiàn)，胰腺癌、胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等不同腫瘤組織中微淋巴管密度是無(wú)差異，但在腫瘤周圍組織中的差異則較為明顯，表明腫瘤組織中的微淋巴管絕大多數(shù)是無(wú)功能性的，但在其他癌癥的研究中，認(rèn)為淋巴管表達(dá)程度與臨床分期、淋巴結(jié)浸潤(rùn)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤惡性程度、血行轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)和預(yù)后密切相關(guān)，但微淋巴管與胰腺腫瘤的關(guān)系是存在爭(zhēng)議的。王紅衛(wèi)[27]的研究中收集了90例胰腺癌手術(shù)患者，進(jìn)行人胰腺癌組織、癌旁組織配對(duì)，結(jié)果顯示：與癌旁組織相比，胰腺癌組織中的Notch1蛋白及微血管表達(dá)水平較高，微淋巴管表達(dá)水平較低，且三者均是術(shù)后生存的危險(xiǎn)因素，Notch1蛋白及微血管、微淋巴管表達(dá)水平與腫瘤分期呈正相關(guān)，這一結(jié)果證實(shí)，Notch1可促進(jìn)胰腺癌組織的生長(zhǎng)，這可能與微血管、微淋巴管形成有關(guān)。

2.2 Notch1表達(dá)與胰腺癌HPAC 細(xì)胞Notch信號(hào)通路下游Hes家族靶基因的影響 李炳秋等[28]在“Notch1和 Notch2對(duì)胰腺癌HPAC細(xì)胞中Hes家族靶基因的不同調(diào)控作用”中結(jié)果顯示：HPAC 細(xì)胞中 Notch1 的靶基因是Hes1和Hes6，而Notch2的靶基因是Hes1，提示不同Notch家族成員調(diào)控的靶基因有交叉但是不同，直觀的驗(yàn)證了Notch1和 Notch2在胰腺癌信號(hào)通路角度的不同作用，提示兩者之間存在不同的生物學(xué)作用。

在朱雷等[29]學(xué)者的“Notch1在胰腺癌中的表達(dá)及臨床病理學(xué)意義”研究中，探討了胰腺導(dǎo)管腺癌中Notch1蛋白和mRNA表達(dá)水平及臨床病理學(xué)意義，通過(guò)檢測(cè)配對(duì)的癌組織及癌旁組織石蠟標(biāo)本Notch1蛋白表達(dá)水平，觀察其與患者的臨床病理學(xué)參數(shù)的關(guān)系，同時(shí)檢測(cè)3株分化程度不同的癌細(xì)胞系(PANC-1、BxPC-3和CANPAN-2)中mRNA的表達(dá)，結(jié)果證實(shí)，在胰腺導(dǎo)管腺癌中Notch1表達(dá)上調(diào)，且與腫瘤的分化程度相關(guān)。因此可將其作為胰腺導(dǎo)管腺癌患者預(yù)后的一個(gè)獨(dú)立評(píng)估指標(biāo)。但該實(shí)驗(yàn)并未通過(guò)體內(nèi)或者體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究，驗(yàn)證Notch1對(duì)胰腺癌的生物學(xué)功能的影響。

2.3 Notch1信號(hào)通路對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期及侵襲轉(zhuǎn)移能力的影響 Notch1可促進(jìn)癌癥的進(jìn)展這一結(jié)論的得出，還可從另外一方面進(jìn)行驗(yàn)證：長(zhǎng)鏈非編碼RNA(long chain noncoding，IncRNA) ROR參與腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲遷移、血管形成等，在多種癌癥(前列腺癌、乳腺癌、肝癌等)中表達(dá)水平高于正常組織，有明顯的致癌作用，而通過(guò)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染IncRNA ROR發(fā)現(xiàn)，其與Notch1的表達(dá)含量，無(wú)論是mRNA水平還是蛋白水平均呈正相關(guān)，在胰腺癌組織中，二者的表達(dá)含量呈現(xiàn)中等相關(guān)性。這一結(jié)果提示：Notch1可能是IncRNA ROR的下游靶點(diǎn)。李冰等[30]學(xué)者在“長(zhǎng)鏈非編碼RNA ROR通過(guò)notch1蛋白調(diào)控胰腺癌細(xì)胞的增殖凋亡”一文中，以胰腺癌細(xì)胞為研究對(duì)象，探討ROR對(duì)Notch1的RNA水平，并了解 Notch1蛋白的變化，結(jié)果中顯示：ROR與Notch1在胰腺癌組織中均高表達(dá)，且存在正相關(guān)的關(guān)系，癌細(xì)胞過(guò)表達(dá)長(zhǎng)鏈非編碼RNA ROR(IncRNA ROR)后，細(xì)胞增殖活性升高，DNA損傷陽(yáng)性細(xì)胞比例降低，notch1的mRNA及蛋白水平升高，再一次證實(shí)了：IncRNA ROR可促進(jìn)Notch1蛋白表達(dá)，調(diào)控癌細(xì)胞增殖凋亡。王紅衛(wèi)等[31]學(xué)者的研究中，對(duì)人胰腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)染Notch1后細(xì)胞遷移及侵襲能力變化與骨架蛋白的相關(guān)性，結(jié)果顯示：Notch1慢病毒干擾的細(xì)胞，具有較高的侵襲能力，表明Notch1能夠明顯提高侵襲力，這可能是通過(guò)加強(qiáng)細(xì)胞中微絲微管運(yùn)動(dòng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)的。人胰腺癌細(xì)胞中Notch1蛋白高表達(dá)，可以增強(qiáng)細(xì)胞遷移、侵襲能力和細(xì)胞中Fascin和Factin蛋白含量。Fascin是一種細(xì)胞骨架蛋白，在細(xì)胞遷移、細(xì)胞黏附及細(xì)胞間信息交流過(guò)程中發(fā)揮重要作用；Factin是一種肌動(dòng)蛋白，在維持細(xì)胞形態(tài)和空間結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還與細(xì)胞的生命活動(dòng)息息相關(guān)。二者結(jié)合，在細(xì)胞外基質(zhì)、某些細(xì)胞因子的調(diào)控下，增強(qiáng)細(xì)胞遷移、侵襲能力。文中結(jié)果顯示，這一發(fā)現(xiàn)為胰腺癌的治療提供了一個(gè)新的靶點(diǎn)，提供新細(xì)胞分子生物學(xué)基礎(chǔ)。

2.4 Notch1信號(hào)通路可抑制細(xì)胞凋亡 細(xì)胞凋亡是一種由基因調(diào)控的細(xì)胞主動(dòng)死亡過(guò)程，有研究證實(shí)，半胱氨酸蛋白酶(Caspase)家族可直接導(dǎo)致細(xì)胞解體的蛋白酶系統(tǒng)，在細(xì)胞凋亡機(jī)制網(wǎng)絡(luò)中處于中心地位[32]。其中caspase3被認(rèn)為是凋亡通路的關(guān)鍵蛋白酶，為凋亡通路中的主要效應(yīng)分子，一旦被激活，則可促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生，因而又稱之為“死亡蛋白酶”。caspase3活化后發(fā)揮作用的機(jī)制主要為[33]：(1)酶解滅活凋亡抑制物；(2)酶解細(xì)胞外機(jī)制及骨架蛋白；(3)裂解DNA修復(fù)相關(guān)分子。杜瀟等[34]學(xué)者在“激活Notch1信號(hào)通路對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖的影響”中對(duì)細(xì)胞凋亡進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：與對(duì)照組相比，胰腺癌細(xì)胞株組的caspase3活性較低，說(shuō)明：上調(diào)Notch信號(hào)表達(dá)后，可降低caspase3活性，進(jìn)而抑制細(xì)胞凋亡。

2.5 Notch1蛋白與胰腺癌臨床病理特征與預(yù)后的關(guān)系 在“Notch-1信號(hào)通路與胰腺癌吉西他濱化療耐藥及胰腺癌臨床病理預(yù)后特征相關(guān)性的研究”中[35]，證實(shí)在胰腺癌中，Notch1蛋白呈高表達(dá)狀態(tài)，有極大可能為促癌因子，分析其與病理特征的關(guān)系，認(rèn)為其與是否遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)，而在進(jìn)行生存曲線分析是發(fā)現(xiàn)：Notch1表達(dá)水平、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分期及切緣受累均為影響因素，上述因素納入多因素回歸模型中，發(fā)現(xiàn)前三者均為預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，這一結(jié)果證實(shí)了Notch1表達(dá)水平與胰腺癌患者的病理特征及預(yù)后有著密切的關(guān)系[36,37]。

3 總結(jié)及展望

胰腺癌具有較高的病死率，早期難以診斷，惡性程度高，預(yù)后差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，胰腺癌的新發(fā)病例與死亡病例幾乎對(duì)等。手術(shù)是惟一有效的治療方法，但只有15%左右的患者可手術(shù)切除，且多數(shù)患者仍會(huì)復(fù)發(fā)。因此在術(shù)后實(shí)施有效的輔助治療，已成為很多學(xué)者較為關(guān)注的問(wèn)題。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，多種信號(hào)通路，包括Notch在內(nèi)，均在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用，根據(jù)其受體又分為1、2、3、4類型，其中Notch1受體在胰腺癌的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，因此認(rèn)為調(diào)控Notch1受體可成為治療胰腺癌的一種新的方法?；诖?，本文就Notch1在胰腺癌中的作用進(jìn)行總結(jié)分析。目前，學(xué)者對(duì)于Notch蛋白在胰腺癌中的應(yīng)用研究仍存在一定的限制，諸如Notch2、3、4蛋白等方面，因此仍需在此方面進(jìn)行努力，以便深入探討Notch在胰腺癌中的應(yīng)用，為胰腺癌的治療提供一種新的思路。