高遷移率族蛋白B1及上皮間質轉化與卵巢癌耐藥

高倩　張萍★

高遷移率族蛋白B1及上皮間質轉化與卵巢癌耐藥

高倩張萍★

卵巢癌是女性生殖系統常見三大惡性腫瘤之一，腫瘤早期缺乏臨床癥狀而不易被發現，70%的患者被確診時已是晚期（III或IV期）。臨床治療原則是腫瘤切除術，輔以化療等措施，化療藥物能夠抑制手術無法切除的或遠處轉移癌細胞的生長，卵巢癌一線化療緩解率高達75%，有效的化療對改善患者預后十分重要。但約70%的晚期卵巢癌對化療藥物耐藥，耐藥的卵巢癌更易復發，患者5年生存率僅30%［1］，探討耐藥機制以及解決耐藥問題已成為卵巢癌治療的關鍵。腫瘤細胞對化療藥物的耐藥是治療失敗的主要原因之一，耐藥最經典的機制是癌細胞長期接觸某一化療藥物發生多耐藥基因介導的多藥耐藥（MDR）。近年來研究表明高遷移率族蛋白1（HMGB 1）與婦科腫瘤密切相關［2，3］。上皮間質轉化（EMT）是指上皮細胞向間質細胞轉化的現象，發生EMT的細胞獲得游走性與侵襲性，發生復發。HMGB1促進耐藥與EMT過程存在聯系，導致耐藥腫瘤復發，關于HMGB1及EMT在卵巢癌耐藥中的作用機制及聯系綜述如下。

1　HMGB1與卵巢癌耐藥

HMG蛋白家族是細胞核內非組蛋白中的一組富含電荷的蛋白，因其在聚丙烯酰胺電泳中遷移率高而得名，HMG蛋白由HMGA、HMGB和HMGN 3個家族組成。在細胞核中，HMGB1結合于DNA雙螺旋小溝內，引起DNA構象變化，維持核小體的穩定性。人HMGBl具有A、B、C區3個結構域：A區位于氨基末端，進化高度保守；B區位于中間，可以結合微管蛋白；C區在羧基末端，富含天門冬氨酸和谷氨酸，是HMGBl配體結合部位。HMGBl來源于活化的細胞主動分泌或壞死細胞的釋放，其配體主要有晚期糖基化終末產物受體（RAGE）、Toll 樣受體2（TLR2）與TLR4。

研究［4］發現紫杉醇可延長腫瘤細胞釋放HMGB1，HMGBl在卵巢癌紫杉醇耐藥組的陽性表達率高于敏感組，HMGBl與配體結合形成復合物可協同抑制凋亡蛋白caspase-3、caspase-9的活性，還可以激活細胞周期分裂蛋白42、鳥苷三磷酸激酶等，引起NF-кB、JAK-STAT等信號通路反應，促進卵巢癌細胞耐藥。因此卵巢癌耐藥的原因可能是化療藥物引起HMGBl在細胞外高表達，高表達的HMGB1通過抗凋亡與激活信號傳導等促使卵巢癌細胞繼續存活。目前認為HMGB1生物學效應兩面性與組蛋白的乙酰化水平或凋亡細胞中氧化-還原改變有關：組蛋白乙酰化可以促進HMGB1與DNA分離，釋放到組織中；氧化型HMGB1可促進細胞凋亡，還原型HMGB1可抑制細胞凋亡［5］，HMGBl的乙酰化與還原化共同導致卵巢癌繼發耐藥。

HMGBl還與卵巢癌的侵襲、轉移性有關，HMGBl在卵巢癌高侵襲性組的量明顯高于低侵襲性組，并與卵巢癌的臨床分期、細胞分化程度及有無淋巴結轉移密切相關［6，7］。利用RNA干擾技術抑制HMGBl的表達，可明顯抑制卵巢癌細胞的體外增殖和侵襲能力［8］。其作用機制是激活纖維蛋白溶酶、基質金屬酶（MMP）-2與MMP-9，降解細胞外基質［9］，促進淋巴管生成等［3］，增加了腫瘤細胞侵襲與轉移力。綜上所述，HMGBl通過抗凋亡與信號傳導等引起卵巢癌耐藥，并增加了卵巢癌的侵襲與轉移力，是卵巢癌耐藥與復發的重要原因。

2　EMT與卵巢癌耐藥

EMT是指上皮細胞在特定的生理和病理情況下向間質細胞轉化的現象，上皮細胞表面連接缺失，相關蛋白質溶解酶降解基膜，細胞形態由方形或柱形變成紡錘形并伸出偽足，因此上皮細胞侵入基膜并獲得游離性，在功能上遷移、侵襲、抗凋亡能力增加。EMT根據不同作用時期和功能分為三類：第1類發生在胚胎形成時期，促進細胞分化，形成不同胚層；第2類發生在炎性反應中，促進組織再生，纖維增生及創傷修復；第3類發生在腫瘤上皮細胞中，增加腫瘤細胞遷移能力，與腫瘤轉移、復發相關［10，11］。

細胞微環境中的一些分子結合受體，激活信號通路，抑制上皮表形分子如E-鈣粘蛋（E-cad）與基膜溶解酶的表達，促進間質表形分子表達，如N-鈣粘蛋、a平滑肌肌動蛋白、波形蛋白等，其中與EMT最相關的是E-cad的下調［12］。抑制E-cad的轉錄的因子有snail、twist、ZEB家族等，snail家族在結構上都有1個與E-cad啟動子E盒結合的C2H2鋅指蛋白羧基端，在轉錄水平抑制E-cad的表達。在許多細胞中非編碼miRNA與EMT過程相關，如miR200能與靶基因mRNA上的3'-UTR區域結合以抑制ZEBl、ZEB2的表達，減少對E-cad表達的抑制，抑制EMT過程［13］。

TGF-β通路是參與EMT的主要信號通路，包括Smad和Non-Smad2條信號通路，TGF-β結合復合體受體后可以激活Smad，Smad進入細胞核對靶基因的表達進行調控；也可以激活Non-Smad信號通路，如PI3K/Akt、ERK、p38/ MAPK等信號通路調節EMT。腫瘤微環境中的因子結合受體后激活PI3K/Akt通路，上調β-catenin、snail、NF-kB等多種因子或誘導MMP表達，MMP可降解E-Cad，促進EMT。外源性Wnt蛋白結合胞膜區受體后激活典型的Wnt/ β-catenin信號通路，抑制β-catenin磷酸化，β-catenin在胞漿內急劇上升并進入細胞核激活靶基因與磷酸化Akt，調節下游基因誘發EMT。活化的Akt可以抑制β-catenin相關的的降解酶從而實現PI3K/Akt與Wnt/β-catenin途徑的聯系。其他通路如Notch可以上調ZEB-1，可以作為PI3K/Akt信號途徑的上游信號，使Akt發生磷酸化，從而誘發EMT［14］。成年婦女的卵巢表面上皮（OSE）細胞是單層上皮細胞，具有接受不同環境信號刺激后分化成不同類型細胞的能力，OSE細胞亦分泌大量的蛋白分解酶，如尿激酶、MMP-2、MMP-9、纖維蛋白溶酶原激動劑等，以上蛋白在環境因素的刺激下誘導OSE細胞分化，在卵巢上皮細胞表型的重塑中發揮較大作用。耐藥的卵巢上皮性腫瘤呈現持續大量轉移并發生EMT，如紫杉醇耐藥的NOS2-PR細胞株較紫杉醇敏感的NOS-2細胞株在細胞分子上表現為E-cad下調，伴隨相關轉錄抑制因子snail、twist增加，間質分子Vimentin、aSAM、MMP-2、MMP-9等上調，形態上細胞變成紡錘形并伸出偽足。

細胞獲得以上間質特性后，局部遷移或游走至血管，通過血液循環遠處定植，通過EMT的相反過程間質上皮轉化（MET）重新獲得上皮特性，形成新的腫瘤病灶［15］。卵巢癌與其他類型的上皮性惡性腫瘤不同，在卵巢癌初期上皮細胞去分化，E-cad獲得表達，而在耐藥的卵巢癌中，E-cad的表達又被抑制，促進卵巢癌細胞轉移，因此EMT現象在卵巢癌的繼發耐藥中更加突出。

研究表明P-gp蛋白受EMT相關轉錄因子snail、twist的調控，說明了EMT與MDR之間可能存在共同的調控機制。PI3K/Akt、MAPK等信號通路的激活能上調P-gp的表達，從而導致腫瘤MDR的發生，此信號通路是也EMT過程中重要的調控途徑，這說明EMT和MDR的發生存在共同的信號通路，EMT可能通過MDR共同參與腫瘤細胞耐藥。綜述所述：EMT發生在繼發耐藥的卵巢癌中，促進了耐藥卵巢癌的侵襲性，并且與MDR共同作用，是耐藥與復發的重要原因。

3　HMGBl與EMT的聯系

目前認為，EMT是由微環境因子作用于受體，誘導細胞信號傳導通路改變，最終導致基因表達改變。HMGBl是腫瘤細胞釋放的介質，陳曉燕［16］首次在卵巢癌組織中發現HMGBl高表達和EMT過程，且HMGBl和E-cad的表達呈負相關，這提示HMGBl通過抑制E-cad而促進EMT，共同參與卵巢癌的轉移復發。HMGB1參與EMT過程方式有：（1）通過NF-кB通路下調E-Cad，促進Vimentin表達。（2）HMGBl與RAGE結合，激活p38、SAP/JNK等信號通路，繼而引起MMP-2和MMP-9激活。（3）TLR4/MyD88通路是連接炎性反應與腫瘤轉移之間的重要紐帶，MyD88在卵巢癌上皮間質細胞轉化過程中起重要作用，其高表達與腫瘤的侵襲、轉移有關［17］。

4　總結與展望

如果能有一種有效的預測指標，對腫瘤細胞的藥物敏感性動態監測，臨床醫生即可參照結果調整化療方案以達到最優化的治療，這也是NCCN在卵巢癌治療指南中明確指出的問題［18］。目前紫杉醇聯合鉑類是卵巢癌一線化療方案，紫杉醇是細胞周期特異性化療藥物，HMGBl的高表達能夠加快細胞周期循環，降低紫杉醇的療效而誘發耐藥，因此，細胞外HMGB1的水平可以作為卵巢癌繼發耐藥的預測指標。HMGBl在腫瘤耐藥復發中與EMT密切相關，但具體的機制及信號通路有待研究。去乙酰化酶抑制劑、抗HMGB/EMT的靶向治療以及siRNA干擾技術等是否能抑制癌癥、逆轉耐藥有待進一步證實。隨著HMGBl、EMT與卵巢癌繼發耐藥與復發關系研究的深入和實驗方法的完善，HMGBl的定性、定量檢查及EMT過程監測成為預測卵巢癌繼發耐藥的有力證據，藥物調節HMGBl與抑制EMT過程及兩者之間的信號傳導將可能成為抗卵巢癌耐藥與復發的嶄新靶點。

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200092 上海交通大學醫學院附屬新華醫院婦科