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经典Wnt信号通路与弥漫大B细胞淋巴瘤

2015-04-18温海珍严爱芬唐冬生

关键词:槲皮素细胞株淋巴瘤

刘 靖,刘 芳,刘 连,温海珍,严爱芬,唐冬生*

(佛山科学技术学院基础医学部,广东佛山528031)

淋巴瘤是起源于淋巴结与淋巴组织的血液系统恶性肿瘤,其发病率增长十分迅速,其分类当中约90%为非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)。NHL可分为B细胞和T细胞两大类型,其中B细胞型NHL发病率约达80%以上。B细胞型NHL中又以弥漫大B细胞淋巴瘤 (diffuse large B-celllymphoma,DLBCL)最为常见,DLBCL属于侵袭性淋巴瘤,治疗及预后较差,迫切需要发病机制及临床治疗上的突破[1]。目前,信号通路(signal transduction)在肿瘤发病机制中的作用越来越受重视,多种信号通路被发现参与了淋巴瘤的发生发展,其中Wnt/β-catenin信号通路与DLBCL发病联系密切。

1 经典 Wnt/β-catenin通路

Wnt信号传导通路分为经典Wnt信号通路和其非经典Wnt信号通路[2],参与调控细胞的增殖、分化、迁移和凋亡等。其中经典Wnt信号通路即Wnt/β-catenin通路是近年比较受关注的一条通路,不仅影响细胞的正常功能,还与多种重大疾病的发生机制有关。Wnt通路的发现历程可追溯到1982年,是NUSSE[3]在诱导小鼠产生乳腺癌时发现了Wnt基因,当时称为Int1[4]。后来在对果蝇研究中发现,果蝇的Wingless(wg)基因与Int基因同源,才合称为Wnt。Wnt通路的配体是Wnt蛋白,常见家族成员有Wnt 1、Wnt 2、Wnt 3A。Wnt蛋白是一类高度保守的分泌型糖蛋白,可与细胞膜上的卷曲蛋白受体(frizzled,Fz)和辅助受体(co-receptor)低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6(low density lipo-protein receptor related protein,LRP)结合,将Wnt信号传入胞内,使胞质内的β-catenin不被降解逐渐累积,并发生核转位进入细胞核,与 T 细胞因子(Tcell factor/lymphoid enhancer factor,TCF/LEF)相互作用,调节靶基因的表达[5]。

β-catenin是Wnt信号通路中的重要调节因子,由位于染色体3p21-22的CTNNB1基因编码,150个氨基酸的N末端(GSK3β作用部位)、550个氨基酸中间连接臂重复区和100个氨基酸的C末端构成其一级结构,C末端参与 TCF/LEF的结合[6-7]。

经典Wnt通路未激活时,胞质中的β-catenin浓度由APC(adenomatosis polyposis coli)蛋白、轴抑制因子(axis inhibitor,Axin)、GSK3β 及酪氨酸激酶 1α(tyrosine kinase 1α,CK1α)组成的复合物[8]控制。Axin蛋白具有APC、GSK3β及CK1α的不同结合区域,帮助CK1α与GSK3β磷酸化 β-catenin,磷酸化后的β-catenin可被 βTrcp(β-transduction-repeat-containing protein)识别,受泛素化修饰后在蛋白酶体中被快速降解,从而维持细胞质中β-catenin的低浓度。

2 Wnt/β-catenin信号通路与淋巴瘤

众多证据表明经典Wnt通路参与了肿瘤的发生和发展,在多种恶性血液病中均有异常激活。如麦玉洁等[9]研究了白血病/淋巴瘤细胞株中的β-catenin表达水平,发现β-catenin在白血病细胞U937等细胞中存在极高表达,在Raji等淋巴瘤细胞株中呈中等水平升高。曲琦[10]等人发现人NHL细胞株SUDHL-4、Raji和Namalwa细胞中总蛋白及细胞核内β-catenin蛋白的表达水平增高。胞浆内βcatenin降解障碍导致浓度增高,激活胞核下游靶基因c-myc、Cyclin D1等[11-12]被认为是致癌的关键。

3 经典Wnt/β-catenin信号通路与 DLBCL

根据最新分类,弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)属于成熟(外周)B细胞淋巴瘤,是成年人淋巴瘤中最常见的一种侵袭性淋巴瘤[13-14]。

3.1 经典Wnt/β-catenin信号通路与 DLBCL发病

DLBCL的发病机制还未阐明,近年来,信号通路在肿瘤研究中的作用开始得到重视,在DLBCL的研究中亦发现有多种信号通路表达异常[15-19],例如 PI3K/Akt、NF-κB 和 Wnt/β-catenin。

GE等[20]通过定量PCR和Western blot分别检测DLBCL病人送检组织细胞中的β-catenin mRNA及蛋白含量,发现两者表达水平均显著增高,同时通过免疫组织化学染色技术观察到DLBCL细胞核中出现了较多的β-catenin,而且β-catenin的蛋白表达含量和在细胞核内积聚的含量与病人的临床分期有明显的相关性,提示Wnt/β-catenin通路在DLBCL中被部分激活,并极有可能参与其发病机制。

曲琦等[10]发现在弥漫大B细胞淋巴瘤细胞株SUDHL-4中细胞总蛋白含量增高,β-catenin蛋白在细胞核内的表达量明显升高,细胞p-GSK-3β(Ser9)蛋白的表达显著增高,CTNNB1 mRNA表达水平上升,LRP5 mRNA表达水平上调,C-Myc mRNA水平上调。

KOCH 等[21]发现淋巴瘤侧群细胞(side population,SP)[22]具有很强的促克隆形成能力。Wnt/βcatenin信号通路的激动剂Wnt3a[23-24]和GSK-3β抑制剂SB-216763均可明显促进弥漫大B细胞淋巴瘤细胞株OCILy3中SP细胞引起的集落形成,而Wnt3a的中和抗体则对SP细胞引起的集落形成起抑制作用。DLBCL中SP和non-SPcells之间的细胞形态转化受外泌体(exosome)[25]介导的Wnt信号调整。

WALKER 等[26]发现在 DLBCL 中 FOXP1(forkhead box protein P1)可通过 CREB 结合蛋白(CREB binding protein,CBP)乙酰化β-catenin,促进目标基因启动从而加强Wnt/β-catenin信号转导。

以上针对DLBCL的研究,分别从经典Wnt信号通路激活的重要标志物β-catenin到其他相关环节(转录因子、靶基因等)进行了探索,不难看出,在DLBCL的发生发展过程中,经典Wnt信号通路的异常激活参与其中,并发挥了相当重要的促进作用。

3.2 经典Wnt/β-catenin信号通路与DLBCL治疗

鉴于经典Wnt通路与DLBCL发病机制密切相关,现今的临床研究思路已集中到把该通路中的部分环节作为治疗DLBCL的靶点。SCHMIDT等[27]发现经典Wnt通路在弥漫型大B细胞淋巴瘤SUDHL-4细胞中的激活可被利尿酸(ethacrynic acid,EA)和及抗真菌药环吡酮胺(ciclopirox olamine,cic)抑制,并且其细胞活性出现降低甚至发生凋亡。槲皮素(quercetin)已被证实有抗肿瘤作用,如SHAN等[28]对结肠癌细胞的研究显示,β-catenin可以被槲皮素降解,抑制β-catenin与Tcf蛋白结合等,提示槲皮素的抗癌机制可能和抑制Wnt/β-catenin通路有关。在淋巴瘤的实验研究方面,KAWAHARA等[29]发现槲皮素可明显抑制多种淋巴瘤细胞株生长,甚至导致凋亡现象的出现。NOVO等[30]发现槲皮素可通过抑制Wnt/β-catenin信号通路减少B-1细胞在体外生存和增殖。

抗CD20的利妥昔单抗(Rituximab)在临床上常用作DLBCL的一种化学疗法的药物。KOIVULA[31]等发现淋巴瘤细胞株OCI-Ly10 and SUDHL-4对利妥昔单抗反应良好,进一步研究发现在应用利妥昔单抗处理后,OCI-Ly10 and SUDHL-4细胞株出现多种基因表达的上调,其中表达上调倍数最高的是DKK-1基因,它的产物Dkk-1蛋白可抑制多种细胞的Wnt通路,具有抑制移植瘤生长等作用。

4 结语

综上可以看出,Wnt/β-catenin信号通路与DLBCL的发病机制密切相关,通路中的重要作用位点极有可能成为治疗DLBCL的潜在靶点。

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