口腔鱗狀細胞癌耐藥相關信號通路的研究進展

周志超 張立剛 胡小華

(遵義醫科大學附屬口腔醫院 貴州 遵義563000)

口腔癌是最常見的惡性腫瘤之一[1]， 2018年全世界有354,864例口腔癌被確診，而死亡病例則有177,384例[2]?？谇话┗颊咧屑s80%的是鱗狀細胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)[3]，雖然近年來治療手段不斷改進，但 OSCC 的 5 年生存率并無顯著提高[4]?；煴粡V泛應用于OSCC的臨床治療，但腫瘤耐藥性的產生，常常導致治療的失敗。因此，提高對腫瘤耐藥機制的認識將有助于口腔癌的治療。

在生物的生長發育的過程中，總是伴隨著各種各樣的信號傳遞，細胞外的信號分子與細胞膜上的特定受體結合后，通過激活一系列的酶促反應以實現向細胞內的信號傳遞[5]。我們稱這一系列的信號傳遞的酶促反應為信號轉導，又稱為信號通路(signal pathway)。近年來，許多的研究表明在OSCC耐藥過程中伴隨著某些信號通路的異常激活。因此，本文對OSCC耐藥的關鍵信號通路展開綜述，以期更好的理解口腔癌耐藥的機制。

1 Wnt通路

Wnt通路是一種進化保守的信號轉導途徑，在生長發育的過程中調節多種細胞功能。Wnt通路的異常激活，也是人類癌癥發生的主要因素之一[6]。Wnt通路由經典途徑和非經典途徑構成，其中非經典途徑又可進一步分為平面細胞極性(PCP)途徑和Wnt/Ca2+途徑。在經典途徑中，當Wnt蛋白與細胞膜上的Frizzled受體以及LRP共同受體結合，腺瘤狀結腸息肉蛋白質(APC)、糖原合成酶激酶3(GSK-3)、 酪蛋白激酶Ⅰ(CK1α)、軸蛋白(Axin)構成的破壞復合體對β-catenin的泛素化降解被抑制，細胞質中的β-catenin轉移至細胞核，激活Wnt應答基因。而在兩條非經典途徑中，不需要β-catenin的參與，通過Wnt蛋白配體與Frizzled受體即可激活Wnt通路[7]。

β-catenin是由CTNB1編碼的一種重要的粘附分子，是Wnt通路中的關鍵調節因子，有研究表明順鉑(CDDP)處理后的OSCC細胞中，β-catenin表達水平明顯升高，并大量核易位。同時，GSK-3β，另一個Wnt/β-catenin通路中的關鍵分子，也存在相應的表達上調。過表達的β-catenin可以促進多種耐藥相關蛋白的表達，從而增強OSCC細胞的耐藥性[8]。經典Wnt通路激活β-catenin和T細胞/淋巴增強因子(TCF/LEF)轉錄因子的核復合物，從而實現對胚胎發育、組織形成以及穩態的調控[7]。近年來，SOX家族轉錄因子被認為是調節β-catenin/TCF的活性的關鍵因子[9]。在舌鱗癌細胞中，SOX 8可與Wnt跨膜受體Frizzed-7(FZD 7)啟動子區域結合，激活Wnt/β-catenin通路，促進腫瘤的耐藥[10]。

大量研究表明，microRNAs(miRNAs)在化療耐藥中有重要作用[11]。蛋白磷酸酶PP2A可負調控β-catenin和GSK-3β，被認為是Wnt通路中的抑癌因子[12]。有研究發現miR-218可靶向抑制PP2A編碼基因PPP2R5A的表達，從而激活Wnt通路，并減弱CDDP誘導的口腔癌細胞凋亡[13]。此外，有研究表明白細胞介素-23(IL-23)的表達強度與Wnt通路活化程度有著密切聯系， IL-23可以通過增強口腔癌細胞抗凋亡蛋白Bcl-2和耐藥相關蛋白ABCG2、P-gp的表達，從而增強口腔癌細胞的耐藥能力[14]。

2 PI3K/AKT通路

近年來，許多的研究表明PI3K/AKT通路在頭頸腫瘤發生發展過程中起到關鍵作用[15]。正常生理情況下，在受到胞外信號刺激時(如生長因子、細胞因子、激素等)，細胞膜上受體磷酸化激活磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-Kinases，PI3K)，PI3K催化亞基將磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸(PIP 2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3，4，5-三磷酸(PIP 3)。PIP 3作為第二信使，募集激活蛋白激酶B(AKT)、3-磷酸肌醇-依賴性蛋白激酶(3-Phosphoinositide-Dependent Protein Kinases，PDK1)等具有Pleckstrin同源結構域(PH)結合位點的蛋白，從而激活細胞生長和存活的下游途徑。在此過程中，抑癌基因PTEN可以通過去磷酸化PIP 3使PIP 2再生，從而拮抗PI3K功能[16]。

PIK3CA，IA型PI3K催化亞基p110α的編碼基因，在人類常見腫瘤中常發生突變或擴增[17]。PIK3CA的突變可顯著影響人舌鱗癌的耐藥性[18]。在OSCC的發生發展過程中，PTEN的表達存在抑制[19]。最近，有研究表明，miR-24高表達可增強舌鱗癌耐藥性，這可能與PTEN被靶向抑制，PI3K/AKT進而被激活有關[20]。在PI3K/AKT通路中，AKT的完全激活需要哺乳動物雷帕霉素靶標復合物2(mTORC2)的參與[21]。Zheng等人發現平陽霉素(PYM)誘導形成的人舌癌耐藥細胞Tca8113/PYM中，mTORC2復合物的重要組成Rictor的蛋白水平顯著升高，且抑制Rictor及mTORC2表達均能有效改善腫瘤耐藥情況[22]。此外，Hung等證實NADPH氧化酶激活的關鍵成分p22phox可調節OSCC細胞的CDDP抗性，而耐藥產生機制部分緣于PI3K/AKT的異常激活[23]。

3 NF-κB通路

核因子-κB(NF-κB)是一個轉錄因子家族，由五個主轉錄因子組成(包括NF-κB1/p105,NF-κB2/p100,RelA/p65,RelB 及 c-Rel)。近年來，我們對NF-κB通路在生理和病理條件下的作用的有了一定的認識[24]。簡單來講，促炎細胞因子受體、抗原受體、生長因子受體等在大量的胞外刺激下，激活IκB激酶(IKK)，并促進κB激酶抑制劑(IκB)泛素化，進而NF-κB復合體核易位并激活靶基因表達，以上為經典NF-κB通路；而在非經典途徑中，胞外刺激與細胞表面受體結合，NF-κB誘導激酶(NIK)被激活，NF-κB復合體RelB/p100被進一步加工成RelB/p52，在核易位后誘導靶基因表達，在此過程中，IκB沒有參與[25]。

最近，有學者在針對人舌癌化療耐藥的研究發現，PYM誘導建立的舌鱗癌耐藥細胞株中，胞外基質中熱休克蛋白27(HSP27)表達水平顯著升高，進一步的實驗證明了胞外HSP27與Toll樣受體TLR5 相互作用激活NF-κB信號，促進了腫瘤的耐藥[26]。值得注意的是，信號通路的級聯網絡復雜多樣，不同的通路之間可能存在交叉調控，有研究報道在某些腫瘤的調控上，PI3K/AKT通路與NF-κB通路存在關聯[27]。Peng等人的研究發現，在舌鱗癌耐藥細胞Tca8113/PYM中，舌癌耐藥相關蛋白1(TCRP1)和哺乳動物金屬硫蛋白MT1X表達上調，而它們在介導舌癌耐藥的過程中伴隨著PI3K/Akt/NF-kB級聯信號的激活[28]。另外，有研究證明，miR-22可以調節舌癌細胞對CDDP的敏感性，而PI3K/Akt/NF-κB級聯可能在其中發揮一定的作用[29]。已有研究證實腫瘤微環境可以調節腫瘤耐藥性，而細胞外基質在腫瘤的發展以及對治療的應答中有著重要意義[30]。Nakagawa Y等人在探究腫瘤微環境調節口腔癌耐藥的具體機制時發現，纖維連接蛋白可以激活Akt/NF-κB通路，從而實現細胞粘附介導的腫瘤耐藥[31]。

4 STAT通路

JAK-STAT通路的激活可簡單的概括為多種細胞因子與細胞膜表面受體結合，Janus激酶(JAK)激活并進一步磷酸化信號轉導和轉錄激活子(STATs)，6種STAT家族成員形成不同的二聚體，在核易位后調控相應基因的表達[32]。STATS可與基因組中數萬個位點結合，調控數千個蛋白質編碼基因以及miRNAs的轉錄[33]。在JAK-STAT通路中，STAT3似乎與OSCC的耐藥有著密切聯系。有研究表明在CDDP耐藥的OSCC中，STAT3過表達，進而miR-21高表達，miR-21進而抑制PTEN等與耐藥有關的靶基因。[34]。同樣的，Maji S等人的實驗發現STAT 3可以促進Bcl-2家族抗凋亡蛋白Mcl-1的編碼基因的表達，促進OSCC細胞的耐藥[35]。

5 結論與展望

OSCC作為人類最常見的惡性腫瘤之一，嚴重的威脅著人們的生命健康。化療是目前臨床上針對OSCC的常用治療方法之一，由于腫瘤耐藥性的獲得，抗腫瘤藥物在治療OSCC時往往難以取得滿意的結果。目前，許多研究表明，某些信號通路的異常激活介導調控了OSCC的耐藥性。其中，包括Wnt、PI3K/AKT、NF-κB以及STAT等通路在介導口腔癌耐藥過程中具有重要意義。因此，針對這些信號通路的深入研究，既能進一步完善口腔癌耐藥的機制，也能為腫瘤的治療提供新的思路與方法。