wnt2 与肿瘤的研究进展

邱敏琦 综述，姜 浩，贺修胜 审校（. 南华大学第一附属医院，湖南 衡阳400；. 南华大学肿瘤研究所，湖南衡阳400）

wnt 信号通路是一条在进化上高度保守的通路，对细胞的增殖、迁移和凋亡起重要作用，wnt 信号通路的失调与许多疾病的病理改变甚至肿瘤的发生密切相关[1-2]。目前发现的人类wnt 基因共有19 种，它们有不同的表达形式和功能[3]。其中发现wnt2 在多种肿瘤组织中高表达，且能促进肿瘤细胞的生长迁移，包括胰腺癌、胃癌、直肠结肠癌、胶质细胞瘤等。本文重点就wnt2 与多种肿瘤之间关系的研究进展进行综述。

1 wnt 信号通路与wnt2

1.1 Maiese 等[4]发现一种原癌基因参与小鼠乳腺肿瘤的发生，并将其命名为int1，随后研究发现int1 与果蝇Wingless 具有同源性，因此将其统称为wnt 基因。wnt 基因编码的WNT 蛋白为350～400 个氨基酸的分泌型糖蛋白，在胚胎形成期间调控细胞间的信号传导，包括苍蝇、蠕虫、人等[5]。目前已在不同动物间发现多种wnt 基因，在人类中包含19 种基因组（wnt1、wnt2、wnt3、wnt4、wnt5、wnt5a、wnt5b、wnt6、wnt7b、wnt10b、wnt11 等）[2]。wnt 基因介导的信号通路的失调或过度活化可导致肿瘤的形成、侵袭与转移。由WNT蛋白介导的信号通路主要分为：（1）wnt 经典信号通路，WNT 蛋白与细胞膜受体特异性结合，通过核内β-catenin 累积，激活下游相关的靶基因，从而促进肿瘤形成。（2）wnt/Ca2+非经典通路，由wnt5a、wnt11 激活，主要通过蛋白激酶C（PKC）依赖机制调节细胞内Ca2+的高低，抑制wnt 经典信号通路，调节肿瘤细胞之间的黏附。（3）wnt/Jun 激酶途径，主要通过诱导Jun 激酶（JNK）调节肿瘤细胞骨架，参与肿瘤细胞的变形、迁移、细胞极性变化等[6-8]。

1.2 wnt2 基因位于人类染色体7q31.3，与7 次跨膜蛋白受体Fzd9结合，协同共同受体LRP5/6 激活Dishevelled（DLV）阻止β-catenin降解，使其向核内易位，促进下游相关靶基因转录[9]。经研究证实，wnt2 通过激活wnt/β-catenin 经典路径，可促进中脑腹部等组织的生长和分化[10]。而wnt/β-catenin 信号转导通路异常与人类疾病有关，包括肿瘤、骨质疏松、衰老和退化等[11]。有学者研究证实，wnt2 可通过激活wnt/β-catenin 经典路径促进食管癌细胞的生长和侵袭能力[12]。另外，wnt2 能通过自分泌和旁分泌途径诱导乳腺上皮细胞形态发生改变。Dale 等[13]通过原位杂交技术证实乳腺癌组织中存在wnt2。在胰腺癌、胃癌、直肠结肠癌、胶质细胞瘤中wnt2 均可见高表达，且与肿瘤细胞的侵袭迁移呈正相关。在乳腺癌患者和胰腺癌患者的血清中均可检测到wnt2 阳性表达，且高于健康成年人。wnt2 高表达于这些肿瘤组织及血清中，揭示wnt2 在肿瘤生长、发展过程中起着重要的促进肿瘤增殖，迁移的作用[12-13]。

2 wnt2 与肿瘤的关系

2.1 wnt2 与乳腺癌。Watananbe 等[14]对23 例乳腺癌组织及癌旁乳腺组织运用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法检测wnt2 的表达，发现23 例乳腺癌组织中wnt2 均高表达，而仅有13%（3/23）的癌旁组织中wnt2 表达上调。郭变琴等[15]为进一步研究wnt2 在乳腺癌患者体内的表达情况，采用免疫组织化学（免疫组化）方法检测了5 例配对癌旁组织、9 例乳腺癌原位组织及9 例侵袭性乳腺癌组织中wnt2 的表达情况，结果显示，wnt2 在配对癌旁组织中仅见1 例乳腺上皮细胞质或间质弱表达，而在6 例例乳腺原位癌及9 例侵袭性乳腺癌组织上皮细胞中呈高表达，部分间质细胞胞浆中也可见阳性表达。在乳腺癌原位组织及侵袭性乳腺癌组织中wnt2 表达阳性率明显高于配对癌旁组织；同时，他们运用酶联免疫吸附试验对30 例乳腺癌患者及15 例健康成年女性的血清进行了wnt2 检测，经统计学分析显示，乳腺癌患者血清中wnt2 水平显著高于健康成年女性，差异有统计学意义（P＜0.05），表明wnt2与乳腺癌的发生、侵袭、转移密切相关。

2.2 wnt2 与胰腺癌。Yu 等[16]采用数字基因分析、RNA 原位杂交方法检测发现，wnt2 高表达于胰腺癌小鼠的循环肿瘤细胞（CTCs）中，并且wnt2 只在64%小鼠（3/4）中表达细胞角质的细胞中转录；他们对胰腺癌原位标本、CTCs、胰腺癌转移性腹腔积液中的wnt2进行分析，结果显示，在CTCs、胰腺癌转移性腹腔积液中均可见大量wnt2 mRNA 信号，而在8/14 胰腺癌原位组织中仅有1%～5%的细胞中可检测到少量wnt2 mRNA 信号，因此，进一步得出结论，wnt2 信号在CTCs、转移癌性腹腔积液中呈阳性表达，而在胰腺癌原位组织仅少量表达。为进一步研究wnt2 在体内表达的意义，构建慢病毒载体，并转染NB508 胰腺导管癌细胞使其缺失wnt2 基因，将其接种于裸鼠皮下；另外，将带有荧光蛋白标记（GFP）的wnt2-NB508 也接种于裸鼠皮下，将二者进行对比观察发现，接种带有GFP 的wnt2-NB508 细胞的裸鼠产生了更多的肺转移，因此可推测wnt2 增强了肿瘤细胞转移性的潜能。为进一步揭示wnt2的分子作用机制，随之又构建了针对Tak1（转化生长因子β 激活性激酶）的shRNA 并将之转染进wnt2-NB508，应用蛋白免疫印迹（western blot）法检测转染前后相关基因表达情况，结果显示，Fn1 表达下降，与之相关的Cleaved caspase-3 表达上调，证实在胰腺导管癌中存在非经典途径的wnt 信号通路活化，并对肿瘤的转移起着至关重要的作用。

2.3 wnt2 与结肠直肠癌。wnt 通路与结直肠癌的发展有高度相关性[17]，近年来越来越多的wnt2 信号被证实高表达于肿瘤组织中。Park 等[18]运用免疫组化方法对120 例结直肠癌组织中wnt2 基因表达的检测发现，61.7%（74/120）标本的细胞膜和细胞质中wnt2高表达，统计学分析显示，wnt2 表达上调可能是一个独立于临床与病理学特征的肿瘤标记物，并且与肿瘤位置、大小、临床分期、淋巴结转移及5 年生存率无关（P＞0.05），推测wnt2 的高表达可能与结直肠癌的发生息息相关。最近，Carmona 等[19]研究发现，结直肠癌的原位癌标本中存在wnt2 基因的DNA 甲基化，并进一步证实在结直肠癌患者的粪便标本中，有78%的标本可检测到wnt2基因的DNA 甲基化， 为临床上早期无创诊断结肠直肠癌提供了有效的甲基化生物标记。

2.4 wnt2 与肺癌。Chen等[20]筛选出1 株侧群细胞（SP）上高表达wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 的肺腺癌细胞株A549，并沉默sox2，用逆转录PCR（RT-PCR）和Western blot 检测沉默sox2 基因后相关基因的变化，发现wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 在mRNA 和蛋白表达水平明显下调，证明在肺癌的发生过程中，wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 等致癌基因的转录可能与sox2 的调控有关。而sox2 是一种干细胞转录因子，对胚胎干细胞全能性发育、器官形成及神经分化等起着重要作用[21]。研究发现，人体内多种肿瘤的发生、发展与其异常表达相关，进一步推测，wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 可能与肿瘤干细胞的强致癌性有关。You 等[22]发现wnt2 基因在人非小细胞肺癌组织中过表达，使用WNT2 蛋白阻滞剂能导致过表达wnt2的非小细胞肺癌细胞系凋亡，并能减少β-catenin 在核内的累积、转录因子T 细胞因子（TCF）依赖的转录活性。另外，还向非小细胞肺癌中A549 细胞转染针对wnt2 基因的siRNA，并下调β-catenin在核内的累积和TCF 依赖的转录活性，在此过程中还观察到，在分别经过上述2 种处理方式的细胞中，凋亡抑制基因（Suvivin）均表达下调，他们假设WNT2 蛋白阻滞剂和wnt2-siRNA 可能通过抑制Suvivin 而起到细胞凋亡的作用。

2.5 wnt2 与胃癌。早期研究发现，胃癌组织上wnt2 呈高表达，推测其高表达可能与激活wnt-β-catenin 信号通路有一定关联性[23]。王自闯[24]为进一步研究其分子作用机制，对两种类型的胃癌组织（肠型和弥漫型）及4 种人胃癌细胞系（AGS、HGC-27、MGC803、BGC823） 采用免疫组化、RT-PCR、Western blot 方法进行了E-cadherin、β-catenin、wnt2 进行检测，并用Kruskal-Wallis 和Mann-Whitney 检验方法对上述指标在不同胃组织及临床不同分期中的表达进行了差异分析； 用Spearman 相关分析检测该几项指标间的相关性。发现两种类型的胃癌组织及4 种人胃癌细胞系均可见到膜型E-cadherin 表达下调甚至缺失；同时还伴随着wnt2 表达上调（在此过程中β-catenin 在膜周边的分布减少，而在核内累积增加），且与T 分期和淋巴结转移密切相关。提示在胃癌的侵袭转移过程中，E-cadherin 表达丢失可能对激活wnt2 介导的wnt-β-catenin-TCF 信号通路起到促进作用。

2.6 wnt2 与胶质细胞瘤。Pu 等[25]采用RT-PCR 和免疫组化方法对45 例胶质细胞瘤标本中wnt2、wnt5a、frizzled2、β-catenin 进行检测，发现上述基因均高表达，并向U251 人胶质细胞瘤细胞转染靶向抑制wnt2、β-catenin 的siRNA， 证实能抑制细胞的增殖和侵袭能力，导致细胞凋亡。向裸鼠皮下瘤内移植经沉默wnt2、β-cateni基因的U251 人胶质细胞瘤细胞，能减慢肿瘤的生长速度。另外，经研究证实，在下调wnt2、β-catenin 基因的同时伴随着PI3K/p-AKT表达下调，说明在胶质细胞瘤的生长和侵袭转移过程中存在wntβ-catenin 和PI3K/p-AKT 通路的交叉作用。

3 展 望

WNT2 蛋白高表达于许多肿瘤组织、患者血清、转移病灶甚至患者粪便中，与肿瘤细胞的增殖、迁移、凋亡密切相关。目前研究证实，针对WNT2 的阻滞剂和siRNA 能有效抑制肿瘤细胞的生长和转移。但关于wnt2 与其他信号通路之间的相互作用机制还不十分清楚，对wnt2 的深入研究有望为临床肿瘤的早期诊断及治疗提供新的依据和手段。

[1] 尹定子，宋海云. Wnt 信号通路：调控机理和生物学意义[J].中国细胞生物学学报，2011，33（2）：103-111.

[2] Zhang K，Zhang J，Han L，et al. Wnt/beta-catenin signaling in glioma[J]. J Neuroimmune Pharmacol，2012，7（4）：740-749.

[3] 谢碧琛，李国利.Wnt 基因/Wnt 信号通路与乳腺癌[J]. 中国生物化学与分子生物学报，2011，27（2）：125-129.

[4] Maiese K，Li F，Chong ZZ，et al.The Wnt signaling pathway：aging gracefully as a protectionist?[J]. Pharmacol Ther，2008，118（1）：58-81.

[5] Karim R，Tse G，Putti T，et al. The significance of the Wnt pathway in the pathology of human cancers[J]. Pathology，2004，36（2）：120-128.

[6] Niehrs C，Acebron SP. Mitotic and mitogenic Wnt signaling[J].EMBO J，2012，31（12）：2705-2713.

[7] 文丽梅，杨洪军，马超英，等.Wingless/Wnt 信号与缺血性脑中风中神经血管单元相关的研究进展[J]. 中国药理学通报，2013，29（7）：903-907.

[8] Gómez-Orte E，Sáenz-Narciso B，Moreno S，et al. Multiple functions of the noncanonical Wnt pathway[J]. Trends Genet，2013，29（9）：545-553.

[9] Kalkman HO. A review of the evidence for the canonical Wnt pathway in autism spectrum disorders[J]. Mol Autism，2012，3（1）：10.

[10] Sousa KM，Villaescusa JC，Cajanek L，et al.Wnt2 regulates progenitor proliferation in the developing ventral midbrain[J].J Biol Chem，2010，285（10）：7246-7253.

[11] 杜彦艳，刘鑫，单保恩.Wnt/β-catenin 信号转导通路与肿瘤关系的研究进展[J]. 肿瘤，2009，29（8）：803-806.

[12] Fu L，Zhang C，Zhang LY，et al. Wnt2 secreted by tumour fibroblasts promotes tumour progression in oesophageal cancer by activation of the Wnt/β-catenin signalling pathway[J]. Gut，2011，60（12）：1635-1643.

[13] Dale TC，Weber-Hall SJ，Smith K，et al. Compartment switching of Wnt-2 expression in human breast tumors[J].Cancer Res，1996，56（19）：4320-4323.

[14] Watanabe O，Imamura H，Shimizu T，et al.Expression of twist and wnt in human breast cancer[J]. Anticancer Res，2004，24（6）：3851-3856.

[15] 郭变琴，吴立翔，汪先桃，等.Wnt2 在乳腺癌组织及患者血清中的表达及意义[J]. 细胞与分子免疫学杂志，2013，29（6）：633-636.

[16] Yu M，Ting DT，Stott SL，et al.RNA sequencing of pancreatic circulating tumour cells implicates WNT signaling in metastasis[J].Nature，2012，487（7408）：510-513.

[17] Kamposioras K，Konstantara A，Kotoula V，et al. The prognostic significance of WNT pathway in surgically-treated colorectal cancer：β-catenin expression predicts for disease-free survival[J].Anticancer Res，2013，33（10）：4573-4584.

[18] Park JK，Song JH，He TC，et al. Overexpression of Wnt-2 in colorectal cancers[J].Neoplasma，2009，56（2）：119-123.

[19] Carmona FJ，Azuara D，Berenguer-Llergo A，et al. DNA methylation biomarkers for noninvasive diagnosis of colorectal cancer[J].Cancer Prev Res（Phila），2013，6（7）：656-665.

[20] Chen S，Xu Y，Chen Y，et al.SOX2 gene regulates the transcriptional network of oncogenes and affects tumorigenesis of human lung cancer cells[J]PLoS One，2012，7（5）：e36326.

[21] 李景贺，王丽萍，金立方，等. 转录因子Sox2 在人肺癌中的表达及其临床意义[J]. 中国实验诊断学，2013，17（8）：1437-1439.

[22] You L，He B，Xu Z，et al.Inhibition of Wnt-2-mediated signaling induces programmed cell death in non-small-cell lung cancer cells[J].Oncogene，2004，23（36）：6170-6174.

[23] Cheng XX，Wang ZC，Chen XY，et al.Correlation of Wnt-2 expression and beta-catenin intracellular accumulation in Chinese gaatriccancers：relevance with tumour dissmination[J]. Cancer Lett，2005，223（2）：339-347.

[24] 王自闯. 胃癌中E-cadherin 和Wnt2 的异常表达对β-catenin分布和侵袭转移趋势的影响[D]. 大连：大连医科大学，2005.

[25] Pu P，Zhang Z，Kang C，et al. Downregulation of Wnt2 and betacatenin by siRNA suppresses malignant glioma cell growth[J].Cancer Gene Ther，2009，16（4）：351-361.