VEGF—C对宫颈癌凋亡影响的研究进展

袁芳　任黔川

[摘要] 血管内皮生长因子-C（VEGF-C）是一类很重要的淋巴管生成因子，其在宫颈癌淋巴管转移方面的研究较多，也证明了VEGF-C在宫颈癌发生发展、侵袭转移中起重要作用。然而，VEGF-C在宫颈癌中的作用机制并未完全明确，其对宫颈癌凋亡的影响值得继续探索。本文就VEGF-C在宫颈癌凋亡中的作用及其机制进行综述。

[关键词] 血管内皮生长因子-C；宫颈癌；凋亡；信号传导通路

[中图分类号] R711.74 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2014）11（c）-0188-04

[Abstract] Vascular endothelial growth factor-C（VEGF-C） is a kind of very important lymphatic generation factor，there is much more study about lymphatic metastasis of cervical cancer with VEGF-C，which has proved that VEGF-C plays an important role in the tumor occurrence，development，invasion and metastasis.However，the mechanism of VEGF-C in cervical cancer is not completely clear，the effect of VEGF-C in apoptosis of cervical cancer is worth to continue to explore.This article reviews the effect and mechanism of VEGF-C in apoptosis of cervical cancer.

[Key words] Vascular endothelial growth factor C；Cervical cancer；Apoptosis；Signaling pathway机体的细胞都要经历从增殖到死亡的过程。死亡包括生理性死亡和病理性死亡，这些细胞的死亡过程已经成为生物学与医学共同探讨的热点。细胞凋亡是死亡的一种，是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡，它是一个主动过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用，是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。在正常情况下，细胞凋亡可以主动而有效地清除多余的特异性或分化能力与机体不相适应的、以及已经完成功能而又不再应用的细胞；清除有潜在危险的细胞。但是当机体的细胞出现异常增殖分化、以及无限生长时，肿瘤就开始形成，研究显示肿瘤细胞无限生长的能力是细胞凋亡受抑制的结果。HPV16、18型持续感染是宫颈癌发生的一个主要因素。90%以上的宫颈癌伴有高危型HPV感染。宫颈癌的发生、发展必须是在高危因素的作用下，破环了细胞内部的平衡，从而导致细胞内多种复杂机制的失调，其中凋亡机制失调是宫颈癌发生、发展的一个重要机制，也是多年来研究的热点。

近年来，关于宫颈癌凋亡方面的研究主要有以下几个方面：①药物对宫颈癌凋亡影响的研究；②信号通路与宫颈癌凋亡关系的研究；③微小miR在宫颈癌凋亡方面的研究；④蛋白质因子对宫颈癌凋亡的影响，如Bcl-2，Cox-2，Bax等。血管内皮生长因子-C（VEGF-C）属于VEGF家族，研究显示，在正常成人组织，VEGFR-2的特异性表达在血管内皮上，而VEGFR-3主要分布于淋巴内皮细胞。VEGF-C可通过结合并激活VEGFR-3保护淋巴内皮细胞免于免疫血清诱导的凋亡，导致淋巴管增生。在体外VEGF-C结合并激活VEGFR-2刺激血管生成，在体内则能增加血管通透性[1-3]。VEGF-C通过Flt-4/c-Src途径激活FAK蛋白，促进宫颈癌转移，同时，高表达的VEGF-C不仅能直接促进肿瘤细胞转移和淋巴管内皮细胞的形成，也能阻碍TGFβ对淋巴内皮细胞的作用[4-5]。研究显示，VEGF-C在宫颈癌肿瘤的生长和发展过程中发挥了重要作用，是淋巴结复发和5年生存期不良的一个独立预测因子，检测VEGF-C可作为高危型宫颈癌患者预后的一个标识[6-8]。目前的研究显示，VEGF-C在宫颈癌发生发展、侵袭转移中起重要作用。然而VEGF-C在宫颈癌中的作用机制并未完全明确，其对宫颈癌凋亡的影响值得继续探究。本文就VEGF-C在宫颈癌凋亡中的作用及其机制进行综述，为宫颈癌的进一步研究提供依据。

1 VEGF-C在宫颈癌细胞凋亡中的作用

VEGF家族是血管内皮细胞有丝分裂素，在多种细胞中都有表达，但只有肿瘤细胞才能释放，释放后通过与其特异性受体结合，引起细胞内信号传导，从而高度特异性的促进增生状态下的血管内皮细胞增生、迁移、分化和存活，同时具有抑制内皮细胞老化和凋亡的作用，进而促进新生血管的形成，促进肿瘤的生长和转移[9-10]。VEGF-A（又称VEGF）、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盘生长因子（PIGF）是人VEGF蛋白家族的单独基因产物，其受体有VEGFR-1（Flt-1）、VEGFR-2（KDR/Flk-1）、VEGFR-3（Flt-4）和神经粘连因子，这些受体是酪氨酸激酶受体，其信号传导与酪氨酸激酶的级联反应有关。

VEGF家族与细胞凋亡存在密切关系，VEGF mRNA经剪切后可得到7种氨基酸残基，体内最常见的是VEGF165。早期研究显示，VEGF165可抑制肺癌细胞及乳腺癌细胞的凋亡。最近有报道显示，VEGF可作为新生血管内皮细胞的抗凋亡因子，通过结合分布于肿瘤细胞膜上的VEGFR促进其自身生长。当胆管癌QBC939细胞系中的VEGF基因被沉默后，其VEGF-A、VEGF-C及MMP-2 mRNA和蛋白的表达水平也同时下调[11]。沉默VEGF基因在胆管癌QBC939细胞系中的表达能促进肿瘤细胞的凋亡。早期研究通过体外转染VEGF-C ASODN可在mRNA和蛋白水平下调HeLa细胞VEGF-C的表达，阻滞并同步化细胞周期，抑制细胞增生，诱导细胞凋亡。多家研究显示，VEGF-C参与了宫颈癌细胞的抗凋亡机制。魏璇等[12]应用重组人VEGF -C蛋白体外刺激宫颈癌HeLa细胞，提示外源性VEGF-C通过细胞内信号的传递，诱导cyclin D1的表达，使肿瘤细胞S期加快，通过促进细胞周期的进程，来促进HeLa细胞增殖，诱导Bcl-2的表达，抑制凋亡。并非VEGF对细胞的抗凋亡作用都是无益的，对于机体内的非再生细胞，VEGF的抗凋亡作用对其具有保护作用。谌婷婷[13]通过把VEGF165转染H9c2细胞（大鼠胚胎心脏成肌细胞）进行研究，得出的结论是VEGF165可通过抑制外源性凋亡信号途径来拮抗阿霉素所致的心肌细胞凋亡，对心肌细胞具有保护作用。在心肌细胞缺血、缺氧过程中，VEGF更是起着重要作用。VEGF-C与VEGF同源，他们在生物学功能上相似，但这种对心肌细胞的保护作用是否相似，需进一步探索研究。endprint

2 VEGF-C抗凋亡机制

2.1 NF-κB信号通路

NF-κB是核转录因子，在细胞内信号传递过程中起着重要作用，参与炎症到癌症的进展过程[14]。NF-κB属于NF-κB/Rel蛋白家族，该家族有五个成员，即NF-κB1（p50）、NF-κB2（p52）、RelA（p56）、RelB和C-Rel。NF-κB是由这五个成员中的p50/RelA组成的异源二聚体，它最普遍，含量也最丰富，几乎存在于所有真核细胞中。NF-κB能与一些靶基因的启动子或增强子结合，从而控制免疫、炎症、细胞的存活和凋亡、癌细胞的侵袭和转移。NF-κB通过经典途径和非经典途径完成信号传导，经典途径是胞外各种刺激信号传递时，需经过一系列酶的激活，致使IκB（与NF-κB形成无活性的三聚体）降解，NF-κB发生核易位，从而使NF-κB活化，致使Bcl-2家族成员的表达上调，发挥抗宫颈癌肿瘤细胞凋亡的作用。

早期的研究多次提示NF-κB在宫颈癌中有表达，且存在NF-κB 组成性激活，这种激活可能是由高危型HPV的主要转化基因E6、E7来完成的。有学者猜测E6、E7是通过灭活p53和Rb抑癌基因而与NF-κB相关[15]。目前许多研究显示，VEGF-C可能是细胞信号传导的上游调控因子，可激活NF-κB，使Bcl-2的表达增高以及高表达VEGF-C的肿瘤细胞抗凋亡作用增强[12，16-17]。在宫颈癌中，除NF-κB调控的Bcl-2对肿瘤细胞起抗凋亡作用外，是否存在其他因子与之相关联，共同来完成抗凋亡作用尚不清楚。吴婷婷[18]用PDTC抑制宫颈癌细胞株Caski，并通过免疫细胞化学、Western blot、ELISA法检测NF-κB、IL-8、CXCR2、Bcl-2、VEGF、MMP2等相关因子的表达，其结果显示，PDTC除了抑制宫颈癌细胞株中NF-κB的表达外，还可抑制IL-8、CXCR2、VEGF、MMP2和Bcl-2的表达与分泌，提示以上因子作为NF-κB的下游因子，其表达均与NF-κB信号通路相关并很可能受其控制，直接和或间接促进宫颈癌细胞的发生、发展。

2.2 PI3K信号通路

PI3K（phosphatidylinositol 3 kinase）是细胞内重要的信号传导分子，参与调节细胞的增殖、凋亡与分化等生理过程，具有脂类激酶活性和蛋白激酶活性，是一类特异性催化磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI） 物质的激酶。PI3K可分为3型（Ⅰ～Ⅲ型），其中Ⅰ型最广泛。受体酪氨酸激酶和非受体酪氨酸激酶可活化PI3K，使其在细胞膜上生成PIP3（phosphatidylinositol-3，4，5-triphosphate），PIP3与细胞内磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1（PDK1）和信号蛋白分子Akt结合，活化Akt，活化的Akt通过磷酸化作用激活或抑制其下游靶蛋白（包括Bcl-2家族），启动一系列与细胞生长、增殖、抗凋亡、细胞运动、侵袭、细胞周期调控及血管生成等相关程序，参与肿瘤的发生、发展。

杜雪等[19]应用KDR-Ab、信号通路PI3K抑制剂LY294002预处理HeLa细胞，并应用重组人VEGF-C蛋白体外刺激宫颈癌HeLa细胞，观察细胞增殖指数、细胞周期S期比率、细胞凋亡率、Bcl-2和CyclinD1表达的情况，结果显示，KDR-Ab、LY294002预处理后与VEGF-C组相比增殖指数降低，细胞周期S期比率下降，凋亡指数升高，Bcl-2、CyclinD1表达降低，这提示外源性VEGF-C作用于肿瘤细胞自身的KDR受体，能够激活细胞内信号传导通路PI3K途径，诱导Cyclin D1 表达，使肿瘤细胞S期加快，促进细胞周期的进程，进而促进HeLa细胞增殖，通过PI3K途径诱导Bcl-2表达，抑制凋亡。有研究应用相似的方法也得出了相似的结果，提示Hsp90的特异性抑制剂GA在VEGF-C诱导的宫颈癌细胞增殖和凋亡中起着重要作用[20]。

人体细胞是一个整体，细胞内的生物化学反应错综复杂，细胞内的信号传导通路并不是孤立存在，常常是多条通路共用一个下游因子，并且下游因子之间又存在相互作用。研究显示，NF-κB的激活被Akt之类的蛋白激酶所调控，Akt能够直接或间接使IκB发生磷酸化和泛素化，并迅速降解和释放，导致NF-κB的核转位与活化，并使NF-κB依赖的、具有促进存活的基因转录，从而激活NF-κB的转录功能，使Bc1-2家族成员Bcl-xL表达增强，起到抗凋亡作用[21-22]。此外，Akt还能使NF-κB的抑制酶IκBa磷酸化，使NF-κB进入核内，调节抗凋亡基因的转录。因此，VEGF-C对宫颈癌的抗凋亡作用，不是孤立的信号通路所能够完成的，Bc1-2家族是其共同的下游因子。相关报道显示，抑制NF-κB与PI3K信号通路的共同因子（Bc1-2）可促进HSC-T6细胞的凋亡[23]。这两条通路对宫颈癌凋亡的影响是否存在其他共同因子尚不清楚，而且VEGF-C对宫颈癌的抗凋亡作用是否还存在其他通路也需继续探索。探讨参与宫颈癌发生发展的共同因子可能为宫颈癌的靶向治疗提供理论依据。

3 VEGF-C与药物

中华医学会第九次全国妇科肿瘤学术会议指出：VEGF-C促进了宫颈癌细胞株HeLa的增殖，细胞的增殖随着VEGF-C浓度的升高而增高。VEGF-C明显抑制了顺铂（DDP）诱导下宫颈癌HeLa的凋亡，提示VEGF-C的高表达能降低HeLa细胞对化疗药物DDP的敏感性。出现这种情况的原因可能是VEGF-C抗凋亡机制与DDP抗癌机制有拮抗作用，使肿瘤细胞凋亡受抑或凋亡逃逸，进而导致肿瘤细胞产生多药耐药（multidrug resistance，MDR）。早期相关研究从基因方面证实了MDR1启动子区域包含有NF-κB的结合序列，并且NF-κB能够激活MDRl启动子的基因转录。多年来，学者致力于MDR的研究，也用事实提示NF-κB与肿瘤的耐药有关，有研究报道，IL-6通过ATM/NF-κB途径的活化，增强了肺癌化疗的耐药[24]。目前用于治疗肿瘤的多种化疗药物，如阿霉素、5-FU、DDP、长春新碱等都能通过激活NF-κB而产生耐药。PI3K途径能促进细胞的增殖，抑制凋亡，导致细胞多药耐药，这已经在人前列腺癌、结肠癌、人肺腺癌、白血病、胃癌、卵巢癌等多种癌症中得到证实，这些研究提示PI3K与阿霉素、紫杉醇、DDP等化疗药物耐药密切相关。endprint

流式细胞术检测细胞周期后显示，随着预处理VEGF-C浓度的升高，DDP诱导的宫颈癌细胞HeLa凋亡率明显下降，G1期细胞减少，S期细胞增多，提示VEGF-C抑制DDP诱导HeLa的凋亡可能与细胞周期调节密切相关。p53对细胞周期和细胞凋亡起着重要作用，是细胞周期检查点相关基因。p53参与了细胞从增殖到死亡的过程，能调控细胞生长，对于预防和治疗胆管癌、肝癌、胃癌等疾病具有重要作用[25]。VEGF-C对DDP的作用可能是使p53表达下调，从而无法实现p53诱导受损细胞进入G1/G0期，使细胞周期的保护和修复机制无法启动，导致DNA受损的细胞无限增殖，这可能是VEGF-C促使HeLa由G0或G1期进入S期，逃避细胞凋亡的一个原因。细胞周期相关基因数量众多，是否还存在其他基因与VEGF-C抗凋亡和多药耐药有关尚需进一步探索。

4 结语

VEGF-C在宫颈癌发生、发展、转移、复发和预后等方面起着重要作用，它通过NF-κB和PI3K信号通路来发挥抗凋亡作用，然而，是否存在其他信号通路与其抗凋亡有关有待进一步探索。VEGF-C也参与肿瘤的多药耐药，但具体机制尚不清楚，从参与NF-κB信号通路、PI3K信号通路及细胞周期的各种相关基因及蛋白入手，可能会为宫颈癌耐药机制的研究提供重要思路，这些基因和蛋白将成为宫颈癌治疗的靶点，为宫颈癌的治疗及预防开辟一条重要通路。

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（收稿日期：2014-10-29 本文编辑：祁海文）endprint