程叢叢 李云秀 袁海濤 武金玉 尤琪

卵巢癌是目前婦科腫瘤中死亡率居首位的惡性腫瘤[1]，其中90%為上皮性來(lái)源。卵巢癌發(fā)病率呈逐年遞增趨勢(shì)，常發(fā)生在圍絕經(jīng)期婦女，近年來(lái)發(fā)病趨于年輕化。卵巢位于盆腔深部，因其早期癥狀不明顯，一般的盆腔檢查較難發(fā)現(xiàn)，并缺乏有針對(duì)性的早期篩查手段，超過(guò)70%的患者確診時(shí)已至晚期，出現(xiàn)腹脹，腹部包塊等與腫瘤浸潤(rùn)有關(guān)的癥狀和體征，失去了最佳的治療時(shí)機(jī)[2]。雖然治療手段像手術(shù)、放療和化療持續(xù)完善，但5年生存率為30%左右，進(jìn)而導(dǎo)致其高死亡率。因此，進(jìn)一步探究卵巢癌的發(fā)病病因及機(jī)制，尋找早期診斷方法以及治療策略顯得極為重要。Wnt信號(hào)通路在胚胎發(fā)育過(guò)程中起著不可或缺的作用，其畸變與人類(lèi)多種癌癥的發(fā)生有關(guān)。Wnt信號(hào)通路在卵巢細(xì)胞的增殖、分化和惡性轉(zhuǎn)化中的作用[3-4]已成為當(dāng)前人們對(duì)卵巢癌研究的關(guān)注點(diǎn)。Wnt信號(hào)通路中的體軸抑制因子(Axis inhibitor，Axin)和T細(xì)胞因子4(T cell factor 4，TCF4)基因表達(dá)異常會(huì)導(dǎo)致Wnt信號(hào)通路異常激活，均與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。本文對(duì)Wnt信號(hào)通路中Axin和TCF4蛋白的結(jié)構(gòu)、功能及其與卵巢癌關(guān)系的最新研究進(jìn)展綜述如下。

一、Wnt信號(hào)通路與腫瘤

經(jīng)典Wnt信號(hào)通路也稱(chēng)為Wnt/β-連環(huán)蛋白，因Wnt基因編碼的蛋白為Wnt蛋白，故命名為Wnt信號(hào)通路。Wnt蛋白可與細(xì)胞膜的受體相結(jié)合，啟動(dòng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)途徑，傳導(dǎo)生長(zhǎng)刺激信號(hào)，激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)胞的增殖、分化、遷移、極性化和凋亡起到重要作用[5]。經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的主要成分包括多種蛋白質(zhì)如：Wnt分泌蛋白、跨膜受體卷曲蛋白、β-連環(huán)蛋白(β-catenin)、糖原激酶3β(GSK-3β)、大腸腺瘤性息肉蛋白(APC)、Axin支架蛋白、T-細(xì)胞因子(TCF)和酪蛋白激發(fā)酶1等[6]。當(dāng)Wnt信號(hào)分子與細(xì)胞膜上特異性受體Frizzled 蛋白結(jié)合后,激活Wnt信號(hào)通路，抑制APC、GSK-3β、Axin、β-catenin組成的復(fù)合物激酶的活性，引起β-catenin在細(xì)胞內(nèi)的累積，降解受阻，從而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)與核轉(zhuǎn)錄因子TCF/LEF結(jié)合，促進(jìn)特定靶基因的激活并表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖和遷移,從而參與腫瘤的發(fā)生[7]。

二、Axin和TCF4的結(jié)構(gòu)

Axin又稱(chēng)軸蛋白，Axin是從小鼠突變株中克隆得到的基因[8]，其作為Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的抑制因子而被人們所認(rèn)識(shí)，而Wnt/β-catenin通路的異常啟動(dòng)與卵巢癌的發(fā)生有密切關(guān)系[9]。Axin普遍表達(dá)于不同的組織，Axin基因[10]定位于人類(lèi)染色體第16條染色體的長(zhǎng)臂上(16q13-3)，其編碼區(qū)由10個(gè)外顯子組成，編碼含862個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì)。Axin是經(jīng)典Wnt信號(hào)通路的關(guān)鍵組成部分，它含有與Wnt信號(hào)途徑中許多成員相互結(jié)合的功能區(qū)域，如:APC的結(jié)合區(qū)域、酪蛋白激酶(CKI)的結(jié)合區(qū)域、糖原合成激酶(GSK)-3β的結(jié)合區(qū)域、β-catenin的結(jié)合區(qū)域等。在調(diào)節(jié)Wnt信號(hào)中起著雙重作用[11]：一方面Axin作為一個(gè)具有多結(jié)構(gòu)域的支架蛋白可以形成β-連環(huán)蛋白破壞復(fù)合體(APC-Axin-GSK-3β)，促進(jìn)β-catenin降解，并對(duì)β-catenin進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，使其在正常細(xì)胞內(nèi)保持一個(gè)非常低的濃度，以此抑制Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；另一方面，Axin與LRP5/6相互作用并促進(jìn)GSK3向質(zhì)膜募集以促進(jìn)LRP5/6磷酸化和Wnt信號(hào)傳導(dǎo)[11]。如果沒(méi)有Axin的作用，GSK-3β無(wú)法對(duì)β-catenin發(fā)揮磷酸化作用。不僅如此，除了調(diào)節(jié)GSK-3β對(duì)β-catenin的磷酸化作用外，Axin還可調(diào)節(jié)GSK-3β對(duì)其他底物的作用。最近研究[12]表明Axin作為一種架構(gòu)蛋白，在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的分化、軸突形成過(guò)程中的基因表達(dá)和細(xì)胞骨架調(diào)控中起重要作用。

對(duì)TCF4基因結(jié)構(gòu)的研究[13]表明該基因位于染色體10q25.3，有17個(gè)外顯子。它所編碼的蛋白質(zhì)具有三個(gè)主要功能區(qū)域：外顯子1-3編碼TCF4的β-catenin結(jié)合結(jié)構(gòu)域，外顯子10-12編碼TCF4的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，即高遷移率組分；第17外顯子具有羧基端結(jié)合蛋白結(jié)構(gòu)域。經(jīng)典轉(zhuǎn)錄物所翻譯產(chǎn)生的TCF4蛋白由619個(gè)氨基酸組成，包含一些重要的功能區(qū)域，而其mRNA差異剪接體[13]所產(chǎn)生蛋白質(zhì)則具有不同形式的功能區(qū)域,使得TCF4因信號(hào)刺激的不同可分別表現(xiàn)為轉(zhuǎn)錄激活或轉(zhuǎn)錄抑制的作用，但具體機(jī)制仍需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。TCF4的功能研究發(fā)現(xiàn)[13]：調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄時(shí)僅單一的TCF4蛋白是不能發(fā)揮起作用的，它需結(jié)合許多輔助的蛋白來(lái)補(bǔ)充必要的功能域，進(jìn)而調(diào)節(jié)靶基因。因而與之相互結(jié)合的蛋白很多，包括β-catenin、GSK、C-末端結(jié)合蛋白(ctBP)等。

三、Axin、TCF4與腫瘤的發(fā)生

Axin是Wnt通路的抑制因子之一，與這條通路的多個(gè)分子發(fā)生作用，這些分子包括APC、GSK-3β、β-catenin、Dishevelled蛋白(DVL)等，并主要通過(guò)調(diào)節(jié)β-catenin的磷酸化狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)它作為Wnt通路抑制因子的角色。在經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號(hào)途徑中，當(dāng)無(wú)Wnt信號(hào)時(shí)，胞漿中的β-catenin與胞膜E-鈣粘蛋白、APC、Axin等結(jié)合而被糖原合成GSK -3β磷酸化，然后進(jìn)一步被泛素化而被降解。而當(dāng)Axin基因異常，引起Axin蛋白表達(dá)受抑制或者下調(diào)，導(dǎo)致β-catenin降解被阻斷而在胞漿累積并進(jìn)入核內(nèi)，進(jìn)入核內(nèi)的β-catenin與TCF家族蛋白結(jié)合,增強(qiáng)下游基因如c-myc癌基因(c-myc)、凋亡抑制基因(Survivin)和周期素-D1(cyclin-Dl)等的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)細(xì)胞的增殖，抑制細(xì)胞的凋亡等。Wnt通路的異常激活，可引起腫瘤細(xì)胞無(wú)限增殖，新生血管形成，腫瘤發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移[14]。林明政等[15]通過(guò)對(duì)人胃癌細(xì)胞株和人永生化胃黏膜上皮細(xì)胞株GES-1的研究，發(fā)現(xiàn)胃癌細(xì)胞中TCF4的表達(dá)明顯高于對(duì)照組GES-1細(xì)胞。胃癌細(xì)胞中高表達(dá)TCF4，對(duì)胃癌細(xì)胞的增殖起促進(jìn)作用，對(duì)胃癌細(xì)胞的衰老和凋亡起抑制作用。張勇等[16]研究表明在正常肺泡上皮和支氣管上皮中，TCF4不表達(dá)；在肺癌組織中細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，TCF4為陽(yáng)性表達(dá)，部分病例伴有核陽(yáng)性表達(dá)，在95例肺癌組織標(biāo)本中,結(jié)果顯示TCF4的陽(yáng)性表達(dá)率隨著臨床分期升高而明顯增加。

眾多的研究[17-18]已經(jīng)證實(shí)Wnt信號(hào)通路的異常激活與多種腫瘤的發(fā)生息息相關(guān)，而其中TCF4的異常表達(dá)在這一過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，Chen等[19]研究發(fā)現(xiàn)TCF4能直接與特定基因的內(nèi)含子結(jié)合并促進(jìn)相應(yīng)基因的表達(dá)，增強(qiáng)人乳腺癌、肺癌細(xì)胞的干細(xì)胞潛能，促進(jìn)人乳腺癌、肺癌的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移；丁彩霞[20]研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌組織分化越差,Axin 的表達(dá)率越低，并且與腫瘤的TNM分期和結(jié)腸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈負(fù)相關(guān)，但Axin在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)與年齡、性別無(wú)相關(guān)性。有研究[21]表明Axin蛋白在正常胃粘膜組織中的陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于胃癌組織，且與腫瘤的Duke分期、浸潤(rùn)深度、分化程度及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。最新研究[22]發(fā)現(xiàn)在缺乏β-catenin誘導(dǎo)的情況下，肝細(xì)胞Axin基因的突變可導(dǎo)致小鼠發(fā)生肝細(xì)胞癌。

四、Axin、TCF4與卵巢癌

上皮性卵巢癌在所有婦科惡性腫瘤中的死亡率最高。卵巢癌的臨床癥狀出現(xiàn)較晚，早期不易被發(fā)現(xiàn)，70%以上的患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已有多器官和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移。近年有研究發(fā)現(xiàn)，Wnt信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與卵巢腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移有著不可忽視的關(guān)系。Axin和TCF4作為Wnt信號(hào)通路的重要因子，在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色[9]。

汪彩霞等[23]的研究間接地提示TCF4可能與卵巢癌轉(zhuǎn)移有關(guān),在Wnt/β-catenin信號(hào)通路中，發(fā)現(xiàn)卵巢癌細(xì)胞用特異性抑制劑處理后，Wnt1、β-catenin和TCF4表達(dá)降低。趙婷婷等[24]研究采用免疫組化的方法檢測(cè)卵巢良性腫瘤、交界性腫瘤、惡性腫瘤中發(fā)現(xiàn)TCF4在卵巢癌中表達(dá)高于卵巢良性腫瘤和交界性腫瘤，在低分化及Ⅲ+Ⅳ期卵巢癌中改變更明顯,同時(shí)卵巢癌的病理分級(jí)、分期越高，TCF4的表達(dá)更加明顯。陶玲[25]等運(yùn)用免疫組化法研究50例卵巢腫瘤發(fā)現(xiàn)：組織分化級(jí)別越高，臨床分期越早的卵巢上皮細(xì)胞癌患者β-catenin 陽(yáng)性率越低，Axin 陽(yáng)性率越高，β-catenin 和 Axin 的表達(dá)與卵巢上皮細(xì)胞癌的組織分型沒(méi)有關(guān)系，而與卵巢上皮細(xì)胞癌組織的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)有一定的相關(guān)性,Axin 是一種腫瘤抑制基因，對(duì)于癌組織的發(fā)生和轉(zhuǎn)移有著抑制作用。李艷[26]等研究表明卵巢上皮細(xì)胞癌組織中Axin陽(yáng)性表達(dá)率顯著低于卵巢良性腫瘤，且與臨床分期、組織學(xué)分級(jí)、有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，而與病理類(lèi)型無(wú)相關(guān)性。

以上研究表明，Axin和TCF4的表達(dá)與卵巢惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，在Wnt通路中，Axin的表達(dá)減少導(dǎo)致β-catenin降解受阻，引起β-catenin在胞質(zhì)內(nèi)堆積，當(dāng)β-catenin易位到細(xì)胞核內(nèi)時(shí)，它可以募集且激活TCF4下游基因，從而導(dǎo)致細(xì)胞增殖失去常態(tài)和腫瘤的形成。

五、結(jié)語(yǔ)與展望

Wnt通路作為一條多環(huán)節(jié)、多作用位點(diǎn)的開(kāi)放通路，揭示了多種基因協(xié)同作用的一個(gè)較完整的信號(hào)系統(tǒng)如何融合并通過(guò)多種不同的機(jī)制參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展。在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中，Axin、TCF4的表達(dá)可能與卵巢癌臨床分期、組織學(xué)分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有一定的相關(guān)性。目前，對(duì)于Axin表達(dá)受抑制機(jī)制的研究不明確，仍有一些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究，如Axin基因突變的詳細(xì)機(jī)制、Wnt通路中Axin和TCF4作用之間是否存在反饋關(guān)系等。因此，深入研究 Wnt 信號(hào)通路中Axin、TCF4的作用機(jī)制,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)藥物以抑制腫瘤的惡化與轉(zhuǎn)移，以期成為早期診斷、靶向治療卵巢癌和提高生存率的有效手段。