NGF-TrkA信號通路在胃癌進展和預后中的作用及機制研究

趙會懂，靳海峰

胃癌在我國各種惡性腫瘤排行中居于首位，依據病情發展類型可分為早期胃癌、進展期胃癌。早期胃癌患者癥狀不典型，雖然隨內鏡技術發展，早期胃癌的診斷率有所提高，但我國仍徘徊在10%左右，早期胃癌患者治療后受N分期、脈管浸潤及浸潤深度等因素影響常出現復發情況，且腫瘤直徑、N分期也與患者預后有關[1]。大多胃癌患者在確診時已處于中晚期，即進展期，對于無漿膜層侵犯的進展期胃癌患者雖然采用腹腔鏡的放大視野、精確解剖技術可獲得約85%的5年無瘤生存率，但對于漿膜層侵犯者效果尚未知。因此，分析胃癌患者的病理進展情況對判斷預后及選擇治療方案具有重要意義[2]。導致腫瘤發生及發展的基礎包括無限復制潛能、生長信號自我供給、生長抑制信號不敏感、血管生成、侵襲與轉移，其中侵襲和轉移導致復發是胃癌患者預后較差的主要原因[3]。此外，胃癌還存在一種轉移方式——神經浸潤，已有研究表明，神經肽受體1表達、β-catenin致癌信號通路及表皮生長因子受體的協同作用在胃癌的發生發展過程中具有重要作用[4]；而神經生長因子(nerve growth factor, NGF)是神經營養因子家族最早被發現的成員，與其受體酪氨酸蛋白激酶A(tyrosine kinase A, TrkA)在腫瘤細胞神經浸潤過程中起重要作用[5]。為此，本文主要探討NGF-TrkA信號通路在胃癌進展及預后中的作用與機制，具體內容如下。

1 神經浸潤的研究現狀

惡性腫瘤最重要特征為侵襲與轉移，其中腫瘤侵襲指癌細胞離開原發部位突破由外基質及基底膜所構成的屏障，浸潤至周圍正常組織；轉移則是癌細胞依靠血道、淋巴道等途徑，由原發部位向遠離癌灶的器官內形成轉移瘤的過程，而神經浸潤是消化道惡性腫瘤的重要標志，如胰腺癌(45%～100%)、膽道系統癌(85%～88%)[6]。在消化道中某些因素使神經束膜薄弱部位的密封性消失而形成轉移通道，腫瘤細胞由此侵入至神經束膜并順阻力較低的神經周圍間隙播散并呈連續性生長，伴隨神經分支蔓延，同時腫瘤細胞也可通過神經束膜的薄弱部位由神經周圍間隙遷移至神經束膜外的組織或器官中，導致癌細胞向遠處轉移形成新癌灶[7]。

2 神經浸潤在胃癌發病和預后中的作用

2.1胃癌患者發生神經浸潤的相關研究 病理研究顯示，人胃癌組織內分布著較正常胃組織更多的P物質-免疫陽性神經纖維，這些纖維由四周的正常組織向癌組織中心部位延伸，走行于胃癌細胞之間，神經纖維這種分布特征表明胃癌細胞的存在使其出現再生，使胃癌組織內存在大量的呈向心性分布的神經纖維，這些纖維發生可塑性改變，導致胃癌的增殖，也為腫瘤細胞的神經浸潤提供了條件，且胃在解剖上與腹神經叢相鄰，構成了胃癌易于發生神經浸潤的解剖結構基礎[8-9]。陳路川等[10]的研究結果也顯示，神經浸潤是影響胃癌患者預后的獨立危險因素，可作為評價患者預后的重要指標。可見神經浸潤可能是影響胃癌患者病情進展和預后的重要原因。

2.2影響神經浸潤的相關因子 相關研究發現，腫瘤新生血管是促進胃癌生長及轉移的重要因素，其中基質金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase, MMP-2)、MMP-9及重組人金屬蛋白酶組織抑制劑2是反映胃腸道腫瘤惡性程度及侵襲能力的重要指標[11]。高艷章和談宗明[12]的研究顯示，胃癌患者外周血中纖維細胞生長因子、轉化生長因子-β1等反映血管形成的相關指標與MMPs有較好的相關性，可反映胃癌惡性程度與侵襲能力。李暉和姬榮偉[13]研究結果表明，進展期胃癌中神經旁浸潤及人表皮生長因子受體-2對預后有一定提示作用，人表皮生長因子受體-2原癌基因蛋白可能與神經旁浸潤存在一定關聯性或發揮一定協同作用。

2.3NGF及其受體TrkA NGF屬于神經營養因子家族，可通過與靶細胞表面的NGF受體特異性結合而介導生物學效應的產生，在神經系統的發育過程中，具有促進神經細胞存活與分化的作用，對神經、血管及腫瘤均有多種病理及生理功能。同時NGF不僅是神經細胞與非神經細胞生長、分化、增殖及生存所需的重要物質，還能作為絲裂原促進腫瘤細胞分裂，在腫瘤發生發展過程中起著重要作用[14]。TrkA屬于酪氨酸激酶受體家族，是由神經營養因子受體酪氨酸激酶受體1型(neurotrophic tyrosine kinase receptor type 1, NTRK1)基因編譯的140 kD跨膜蛋白，是NGF的特異性高親和力受體，介導NGF的多種生物功能；NGF結合TrkA受體可導致受體二聚化，激活內在激酶活性，繼而引起多種信號通路激活，包括Ras/MAPK、P13K/Akt、PLCγ通路等，故TrkA調控異常與人類多種疾病相關[15-17]。國內有多項研究報道，NGF-TrkA信號通路在骨癌痛、膽管癌及卵巢癌演變過程中均發揮重要作用[18-20]。國外學者Vaishnavi等[21]也在肺癌患者中發現新的基因融合，其中包括編碼高親和力受體TrkA的NTRK1基因，此基因融合導致TrkA激酶活性的組成性激活是其發揮致癌作用的重要機制。

2.4NGF-TrkA信號通路在胃癌神經浸潤和轉移中的作用及機制 NGF是導致胃癌神經特征改變的主要因子，胃癌細胞分泌的NGF與腫瘤細胞周圍神經分泌的TrkA受體相互吸引，繼而形成濃度梯度趨向使神經向癌細胞生長，造成神經主動受侵。此外，胃癌細胞分泌的受體TrkA也會由于神經纖維分泌的NGF所形成的濃度梯度，而在癌細胞與神經之間形成趨化作用，為兩者相向生長提供動力。因此，NGF-TrkA信號通路通過旁分泌與自分泌途徑在促進胃癌增殖與神經浸潤和轉移方面發揮作用。Du等[22]的研究發現，在胃癌及正常胃黏膜之間NGF及其受體mRNA均有表達，且NGF、纖維細胞生長因子、神經營養素-3(neu-rotrophins, NT-3)、NT-4/5在胃癌中表達水平低于正常胃黏膜，表明NGF家族及其受體Trk家族可能在胃癌中發揮著獨特作用。Ras或Raf信號轉導通路或許是胃癌細胞凋亡的一個新通路，其同步效應與減少細胞程序性死亡信號轉導的發生和發展密切相關。國內學者杜建軍等[23]的研究也發現，NGF及其受體Trk家族在胃癌組織與對應正常胃黏膜中均有不同程度表達，且與正常胃黏膜相比，胃癌組織中NGF、腦源性神經營養因子、NT-3、NT-4/5、NT-6與受體TrkA、TrkB、TrkC均同時下調，NGF家族下調程度大于Trk家族，其中NT-3與腦源性神經營養因子下調程度最大，Trk家族中TrkC下調程度最大，并得出NGF家族與Trk家族在胃癌組織中表達下調，可能通過另一新的Ras或Raf信號傳導途徑發揮獨特的促凋亡作用。王鵬[24]的研究發現，NGF及其受體TrkA在胃癌中的表達水平高于癌旁組織，且兩者在有神經浸潤的胃癌中表達水平均高于無神經浸潤者，并認為在胃癌侵襲過程中，神經纖維分泌的NGF與腫瘤細胞表達的受體TrkA之間發生定向趨化運動，且兩者結合能促進MMP-7及乙酰肝素酶表達而增強癌細胞侵襲能力，最終導致神經浸潤，NGF、TrkA、MMP-7、乙酰肝素酶表達也存在兩兩相關性，在胃癌發生發展、浸潤轉移過程中有協同作用，共同促進神經浸潤。夏啟俊和陳凜[25]則認為，胃癌的神經浸潤是互動過程，一方面神經組織通過特定信號促進腫瘤的增殖與侵襲；另一方面腫瘤細胞導致神經細胞軸突的生長與延長，并可使神經纖維增粗，繼而有利于腫瘤細胞與神經的接觸黏附和轉移。在具有神經浸潤特性的惡性腫瘤細胞周圍，存在神經組織生成、軸突延長、神經細胞數量及突觸數量增加、神經組織密度增加等特征，而NGF在這種神經特征的表達過程中發揮重要作用。

3 基于NGF-TrkA信號通路對胃癌治療

已有文獻報道，抗NGF療法對癌癥患者具有明確鎮痛作用，通過隔絕或消除內源性NGF、拮抗TrkA受體以阻止其與NGF結合、阻斷TrkA激酶活性，而減輕腫瘤骨轉移引起的骨性疼痛，抑制神經出芽、神經瘤形成引起的癌性疼痛等[26-27]。谷新怡等[28]采用黃芪注射液對視神經牽拉傷大鼠進行干預，結果發現與假手術組相比，視神經牽拉傷大鼠視網膜組織NGF及TrkA蛋白表達明顯增加；給藥12 d后與模型組比較，黃芪治療組大鼠視網膜組織NGF、TrkA蛋白表達明顯增加，提示黃芪注射液對大鼠視網膜組織NGF、TrkA蛋白表達有明顯調節作用，可較好保護視神經。周媛[29]也采用鞘內注射抗NGF抗體對胃癌痛大鼠進行干預，結果發現用藥后胃癌痛大鼠自發縮足次數明顯減少，證實鞘內注射抗NGF抗體能有效緩解骨癌痛。

4 結語

NGF-TrkA信號通路對胃癌的進展及預后具有一定作用，可能機制為激活NGF-TrkA生物軸系統可以促進細胞信號傳導，增加神經浸潤而促進胃癌細胞增殖和轉移；同時激活新的Ras或Raf信號傳導通路及MMP-7、乙酰肝素酶等的表達，加快神經浸潤。因此，NGF-TrkA信號通路可作為今后治療胃癌神經浸潤和轉移的新靶點。

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