结直肠癌的分子治疗＊

姜峰奇 综述 朴大勋 审校

（哈尔滨医科大学附属一院结直肠外科 黑龙江哈尔滨 150001）

结直肠癌是威胁人类健康的主要恶性肿瘤之一，发病率和死亡率逐年呈上升趋势。患者就诊时大多处于中晚期，部分患者失去手术治疗机会，部分患者术后很快发生复发或转移，对这部分患者目前尚无有效的治疗方法。随着现代分子生物学技术的飞速发展，有关结直肠癌分子生物学的发病机制的研究日益深入，分子治疗策略显示出极大的前景。特异性单克隆抗体－表皮生长因子受体（ERGF）抑制剂西妥昔单抗。和一种抑制血管内皮生长因子（VEGF）活性的单克隆抗体贝伐单抗已经使癌症的治疗进入了一个特定分子靶向治疗的新时代［1～4］。然而研究表明在西妥昔单抗中K-ras基因突变的患者降低了表皮生长因子抗体应答能力［5］。因此结直肠癌患者在用单抗治疗之初就已经被K-ras基因突变所屏障。但这却可能成为另一个“个体化”抗肿瘤治疗的新时代的开始。本文将总结有关人类肿瘤的分子途径的最新进展，对此做进一步的总结。

1 结直肠癌中的信号通路

Wnt信号通路的异常活化在细胞癌变，肿瘤发生及侵袭性过程中具有重要作用，阻断异常的Wnt信号通路可以抑制肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞凋亡，因此Wnt信号通路具有较好的抗肿瘤靶向作用。大量研究表明，90%以上的结直肠癌存在Wnt经典信号通路的激活以及继发于此的β-catenin蛋白在细胞内聚积，Wnt信号通路的激活在结直肠癌的发生、发展中占据着重要地位［6］。目前针对 Wnt信号通路为靶点的抗肿瘤治疗包括以下几个方面［7］。①细胞膜水平的抗肿瘤靶点治疗：随着抗肿瘤药物曲妥单抗（trastuzumab）的成功研发，以生长因子及其膜外受体的靶点肿瘤治疗研究越来越多，因此，Wnt蛋白本身及其受体可作为肿瘤药物治疗的靶点已经显示出前景并正进行实验研究。②胞内通路成员蛋白水平的抗肿瘤靶点治疗：Wnt信号通路是一条通过胞内许多成员蛋白之间相互作用而向下传导的非直线性通路，其中许多成员是 Wnt／βcatenin信号通路中的负性调控因子，发挥肿瘤抑制作用。③β-catenin水平的抗肿瘤靶点治疗：Wnt信号通路中关键枢纽分子β-catenin由胞浆向胞核的转位是该信号通路被激活后行使功能的标志实验证明，降低胞浆内β-catenin水平及抑制胞浆内β-catenin向核内转移能有效抑制肿瘤。因此，β-catenin是抗癌治疗研究的重要分子靶位。④核内TCF／βcatenin复合体水平的抗癌靶点治疗：Wnt信号通路的终效应是核内TCF／β-catenin复合体启动下游靶基因的转录而诱发肿瘤形成，因此在这一环节是抗癌治疗的重要靶点。Lee［8］等研究发现磷酸化维甲酸a孤受体（ROR-a）可以影响肿瘤的细胞生长，a孤受体磷酸化后可以破坏β-catenin蛋白，进而抑制结直肠癌的扩散，为临床治疗结直肠癌提供途径，ROR-a基因未来可用于大肠癌检测与靶向治疗。然而迄今为止还没有WNT途径有效药物进入临床试验，事实上归因于这条路径上没有合适的酶靶点。然而，新的发现使 WNT途径的小分子的抑制剂有了发展，并有希望很快进入临床试验中［9］。

Notch信号通路是保守的受体配体信号通路，在细胞的增殖、凋亡和分化中起重要作用，影响多个器官的发育和功能。Notch信号多作为癌基因促进肿瘤生长，但在某些组织也可起到诱导细胞分化、抑制肿瘤增殖的作用。目前认为notch在结直肠癌中作为癌基因促进肿瘤的发生发展，其机制初步被认为是Numb蛋白通过与Notch家族的细胞质膜受体发生相互作用，使P53活性丧失以及Hath1表达下调，从而抑制结直肠癌细胞凋亡，但尚待更加深入的研究。鉴于针对Notch信号通路的干预措施已经成为治疗肿瘤的新方式，该通路也有望成为结直肠癌的生物治疗的新靶点。

Hedgehog信号通路在细胞分化、胚胎发育、器官形成、损伤修复和肿瘤发生中都有重要生理和病理意义。有研究发现，在结直肠癌发展为晚期过程中，Hedgehog信号通路（Hedgehog-GLI）发挥了重要作用［10］。转移性肿瘤也必须依靠Hh-GLI才能维持生长。识别出Hh-GLI并将其作为靶标，从而为结直肠癌的治疗提供了一种新途径。即运用RNA干扰和Hedgehog信号通路特异性抑制剂Cyclopamine阻断癌变组织中Hedgehog信号传导通路，以影响其后续基因表达，从而达到阻止癌细胞生长、转移和复发的目的。Kozo等［11］研究报道，96%结肠腺瘤、24%增生性息肉、23%高分化腺癌和34%中分化腺癌表达Shh，而30例正常标本均不表达Shh。Ptch和Smo的表达随着肿瘤进展而逐渐升高。说明Shh信号可能启动了结肠腺癌的发生，这为腺癌提供了潜在的治疗靶点。

2 结直肠癌的慢性炎症过程

最近几年中，慢性炎症已经逐渐地展示出促成肿瘤发展的全部阶段，研究提示慢性炎症作用在散发的结直肠癌中起作用。NADIS药物在散发结直肠癌临床研究中发现使结直肠癌进展的风险降低了40%～50%［12］。COX2的表达上升已经在人类良恶性腺瘤中被发现，NSAIDs的一些临床实验研究也已经显示出在结直肠癌进展中的特殊效果［13］，结肠癌的基因突变也包括涉及如TGFBR2和SMAD4的免疫应答它们都参与转化生长因子β（TGF-β）的信号转导，另外基因组协会研究已经识别基因变异TGF-β信号途径的一些基因组成的改变。TGF-β是一种多效能细胞因子起着主要的抗慢性炎症作用。靶细胞结合TGF－β形成TGFBR1和TGFBR2复合构成体，它所介导的信号通过SMAD的蛋白质活化作用进入细胞［14］，然后进入细胞核中去，驱使SMAD应答基因表达。然而，在结直肠癌的进展中实验数据关于TGF-β信号详细的机制还没有明确。一方面，包括活化和抑制作用在内，TGF-β已经对肿瘤细胞具有直接作用。增殖相关途径包括PI3K-途径或 WNT 途径［15～17］。另一方面，TGF-β已经显示出通过T细胞调节的转导抑制免疫系统［18］。因此，TGF-β可能衰减宿主抗肿瘤免疫应答系统，而且也可能降低促癌的炎症性机制。在Beckeretal.［19］的实验研究中发现TGFBR2缺陷小鼠的促进肿瘤发展，而TGF-β过度表达的小鼠则相反。研究中TGF-β这种保护效应是通过信号变换器和IL-6介导STAT-3来调节的。在近两项实验研究中显示出了IL-6介导的STAT-3活化作用的重要性，表明STAT-3可保护肿瘤细胞不致细胞凋亡，提高细胞周期进程，从而使肿瘤的发展与炎症联系起来［20、21］。因为STAT-3已经显示出调节肿瘤细胞的一些方面包括增殖、生存、入侵、转移和血管生成。一些STAT-3抑制剂已经被识别，并且STAT-3抑制剂治疗肿瘤的临床试验正在进行中。

3 表皮生长因子受体（ERGF）治疗

ERGF通过介导一些通路调节细胞增殖分化，增加肿瘤细胞侵袭力、促进血管生存、抑制肿瘤细胞凋亡。在结直肠癌中EGRF扮演了重要的角色［22］。此外，在结直肠癌中癌细胞的转移与EGFR的表达有关并且降低患者的生存率［23］。在最近的一份出版物，vanCutsemetal［24］可以显示为西妥昔单抗联合了伊立替康、氟尿嘧啶、甲酰四氢叶酸后具有保护作用可作为结直肠癌伴转移患者的一线用药。因此，使用西妥昔单抗在结直肠癌治疗的当前适应证在未来也会被拓展［25］。此外，作为完全的个体化的单抗抗体新的EGFR受体治疗法已经发展起来了。Kupschetal认为在索拉非尼联合奥沙利铂在治疗难治性结肠癌的Ⅰ期实验中显示出积极的作用［26］。当前，临床实验对于索菲拉尼联合各种已制定的治疗方法正在进展中。

4 结直肠癌进展过程中的缺氧及血管生成

Folkman（1971）年最初提出血管生成和缺氧在肿瘤细胞的发展和在影响肿瘤治疗的重要意义。血管内皮生长因子（VEGF）主要作为刺激病理性血管形成，在内皮细胞的增殖、迁移和血管构建中起到重要作用。VEGF被很多种癌细胞传递，通过VEGF－1、VEGF-2和神经纤维网-1的运动调节它的增值、迁移、内皮细胞的生存［27］。然而，VEGF作为造血和内皮细胞的化疗引诱剂整合到血管的发展过程中［28］。VEGF的表达通常被环境因素，如：缺氧、低PH值、遗传变异、炎症等控制，其中缺氧被认为是VEGF表达的最重要的触发器［29］。绝大多数实体肿瘤内存在缺氧微环境 .肿瘤缺氧微环境影响肿瘤细胞的基因表型，激活新生血管生成因子包括VEGF，其促进肿瘤新生血管的生成［30］。缺氧诱导因子（HIF）是肿瘤缺氧反应中关键性因子，也是调节肿瘤新生血管生成、能量代谢、细胞增殖、浸润和转移等相关基因的上游转录调节蛋白［31、32］。HIF-1a是最早被认识的HIF异构体，HIF-1a在许多实体肿瘤中高表达，且诱导肿瘤细胞放、化疗耐受性。在肿瘤生长侵润、转移、凋亡及恶性增殖中起关键作用，这决定了以 HIF-1为靶点的治疗有望用于临床。Welsh［33］等认为 HIF-1a抑制剂使接种了 HT-29结肠癌株小鼠抑制瘤减少，并伴大量肿瘤细胞凋亡。Gordan［34］等在放化疗时和用HIF-1a抑制治疗可以提高结肠癌治疗效果。HIF-1靶向治疗已成为肿瘤治疗的热点，临床的应用前景有赖于我们对HIF－1调节肿瘤生长、侵润、转移和耐药性机制的了解，相信HIF-1的靶向治疗和缺氧耐药性治疗会为我们治疗肿瘤带来新的希望。

结直肠癌的病因及发病机制十分复杂，研究表明某些基因突变与结直肠癌的关系密切，然而尚亟待深入了解。对一些特定信号通路的研究，进一步揭示了研究结直肠癌的分子发病学发病机制的重要性。结直肠癌的慢性炎症过程、表皮生长因子受体、结直肠癌进展过程中的缺氧及血管生成等针对其肿瘤分子生物学的治疗都有着重要的意义。目前现有的分子水平的研究，可为今后结直肠癌病因、早期诊断和研究提供新的方向和方法。总之，结直肠癌的分子治疗策略是结直肠癌治疗的一个极有潜力和前景的课题。

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