NGF-TrkA信号通路在胃癌进展和预后中的作用及机制研究

赵会懂，靳海峰

胃癌在我国各种恶性肿瘤排行中居于首位，依据病情发展类型可分为早期胃癌、进展期胃癌。早期胃癌患者症状不典型，虽然随内镜技术发展，早期胃癌的诊断率有所提高，但我国仍徘徊在10%左右，早期胃癌患者治疗后受N分期、脉管浸润及浸润深度等因素影响常出现复发情况，且肿瘤直径、N分期也与患者预后有关[1]。大多胃癌患者在确诊时已处于中晚期，即进展期，对于无浆膜层侵犯的进展期胃癌患者虽然采用腹腔镜的放大视野、精确解剖技术可获得约85%的5年无瘤生存率，但对于浆膜层侵犯者效果尚未知。因此，分析胃癌患者的病理进展情况对判断预后及选择治疗方案具有重要意义[2]。导致肿瘤发生及发展的基础包括无限复制潜能、生长信号自我供给、生长抑制信号不敏感、血管生成、侵袭与转移，其中侵袭和转移导致复发是胃癌患者预后较差的主要原因[3]。此外，胃癌还存在一种转移方式——神经浸润，已有研究表明，神经肽受体1表达、β-catenin致癌信号通路及表皮生长因子受体的协同作用在胃癌的发生发展过程中具有重要作用[4]；而神经生长因子(nerve growth factor, NGF)是神经营养因子家族最早被发现的成员，与其受体酪氨酸蛋白激酶A(tyrosine kinase A, TrkA)在肿瘤细胞神经浸润过程中起重要作用[5]。为此，本文主要探讨NGF-TrkA信号通路在胃癌进展及预后中的作用与机制，具体内容如下。

1 神经浸润的研究现状

恶性肿瘤最重要特征为侵袭与转移，其中肿瘤侵袭指癌细胞离开原发部位突破由外基质及基底膜所构成的屏障，浸润至周围正常组织；转移则是癌细胞依靠血道、淋巴道等途径，由原发部位向远离癌灶的器官内形成转移瘤的过程，而神经浸润是消化道恶性肿瘤的重要标志，如胰腺癌(45%～100%)、胆道系统癌(85%～88%)[6]。在消化道中某些因素使神经束膜薄弱部位的密封性消失而形成转移通道，肿瘤细胞由此侵入至神经束膜并顺阻力较低的神经周围间隙播散并呈连续性生长，伴随神经分支蔓延，同时肿瘤细胞也可通过神经束膜的薄弱部位由神经周围间隙迁移至神经束膜外的组织或器官中，导致癌细胞向远处转移形成新癌灶[7]。

2 神经浸润在胃癌发病和预后中的作用

2.1胃癌患者发生神经浸润的相关研究 病理研究显示，人胃癌组织内分布着较正常胃组织更多的P物质-免疫阳性神经纤维，这些纤维由四周的正常组织向癌组织中心部位延伸，走行于胃癌细胞之间，神经纤维这种分布特征表明胃癌细胞的存在使其出现再生，使胃癌组织内存在大量的呈向心性分布的神经纤维，这些纤维发生可塑性改变，导致胃癌的增殖，也为肿瘤细胞的神经浸润提供了条件，且胃在解剖上与腹神经丛相邻，构成了胃癌易于发生神经浸润的解剖结构基础[8-9]。陈路川等[10]的研究结果也显示，神经浸润是影响胃癌患者预后的独立危险因素，可作为评价患者预后的重要指标。可见神经浸润可能是影响胃癌患者病情进展和预后的重要原因。

2.2影响神经浸润的相关因子 相关研究发现，肿瘤新生血管是促进胃癌生长及转移的重要因素，其中基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase, MMP-2)、MMP-9及重组人金属蛋白酶组织抑制剂2是反映胃肠道肿瘤恶性程度及侵袭能力的重要指标[11]。高艳章和谈宗明[12]的研究显示，胃癌患者外周血中纤维细胞生长因子、转化生长因子-β1等反映血管形成的相关指标与MMPs有较好的相关性，可反映胃癌恶性程度与侵袭能力。李晖和姬荣伟[13]研究结果表明，进展期胃癌中神经旁浸润及人表皮生长因子受体-2对预后有一定提示作用，人表皮生长因子受体-2原癌基因蛋白可能与神经旁浸润存在一定关联性或发挥一定协同作用。

2.3NGF及其受体TrkA NGF属于神经营养因子家族，可通过与靶细胞表面的NGF受体特异性结合而介导生物学效应的产生，在神经系统的发育过程中，具有促进神经细胞存活与分化的作用，对神经、血管及肿瘤均有多种病理及生理功能。同时NGF不仅是神经细胞与非神经细胞生长、分化、增殖及生存所需的重要物质，还能作为丝裂原促进肿瘤细胞分裂，在肿瘤发生发展过程中起着重要作用[14]。TrkA属于酪氨酸激酶受体家族，是由神经营养因子受体酪氨酸激酶受体1型(neurotrophic tyrosine kinase receptor type 1, NTRK1)基因编译的140 kD跨膜蛋白，是NGF的特异性高亲和力受体，介导NGF的多种生物功能；NGF结合TrkA受体可导致受体二聚化，激活内在激酶活性，继而引起多种信号通路激活，包括Ras/MAPK、P13K/Akt、PLCγ通路等，故TrkA调控异常与人类多种疾病相关[15-17]。国内有多项研究报道，NGF-TrkA信号通路在骨癌痛、胆管癌及卵巢癌演变过程中均发挥重要作用[18-20]。国外学者Vaishnavi等[21]也在肺癌患者中发现新的基因融合，其中包括编码高亲和力受体TrkA的NTRK1基因，此基因融合导致TrkA激酶活性的组成性激活是其发挥致癌作用的重要机制。

2.4NGF-TrkA信号通路在胃癌神经浸润和转移中的作用及机制 NGF是导致胃癌神经特征改变的主要因子，胃癌细胞分泌的NGF与肿瘤细胞周围神经分泌的TrkA受体相互吸引，继而形成浓度梯度趋向使神经向癌细胞生长，造成神经主动受侵。此外，胃癌细胞分泌的受体TrkA也会由于神经纤维分泌的NGF所形成的浓度梯度，而在癌细胞与神经之间形成趋化作用，为两者相向生长提供动力。因此，NGF-TrkA信号通路通过旁分泌与自分泌途径在促进胃癌增殖与神经浸润和转移方面发挥作用。Du等[22]的研究发现，在胃癌及正常胃黏膜之间NGF及其受体mRNA均有表达，且NGF、纤维细胞生长因子、神经营养素-3(neu-rotrophins, NT-3)、NT-4/5在胃癌中表达水平低于正常胃黏膜，表明NGF家族及其受体Trk家族可能在胃癌中发挥着独特作用。Ras或Raf信号转导通路或许是胃癌细胞凋亡的一个新通路，其同步效应与减少细胞程序性死亡信号转导的发生和发展密切相关。国内学者杜建军等[23]的研究也发现，NGF及其受体Trk家族在胃癌组织与对应正常胃黏膜中均有不同程度表达，且与正常胃黏膜相比，胃癌组织中NGF、脑源性神经营养因子、NT-3、NT-4/5、NT-6与受体TrkA、TrkB、TrkC均同时下调，NGF家族下调程度大于Trk家族，其中NT-3与脑源性神经营养因子下调程度最大，Trk家族中TrkC下调程度最大，并得出NGF家族与Trk家族在胃癌组织中表达下调，可能通过另一新的Ras或Raf信号传导途径发挥独特的促凋亡作用。王鹏[24]的研究发现，NGF及其受体TrkA在胃癌中的表达水平高于癌旁组织，且两者在有神经浸润的胃癌中表达水平均高于无神经浸润者，并认为在胃癌侵袭过程中，神经纤维分泌的NGF与肿瘤细胞表达的受体TrkA之间发生定向趋化运动，且两者结合能促进MMP-7及乙酰肝素酶表达而增强癌细胞侵袭能力，最终导致神经浸润，NGF、TrkA、MMP-7、乙酰肝素酶表达也存在两两相关性，在胃癌发生发展、浸润转移过程中有协同作用，共同促进神经浸润。夏启俊和陈凛[25]则认为，胃癌的神经浸润是互动过程，一方面神经组织通过特定信号促进肿瘤的增殖与侵袭；另一方面肿瘤细胞导致神经细胞轴突的生长与延长，并可使神经纤维增粗，继而有利于肿瘤细胞与神经的接触黏附和转移。在具有神经浸润特性的恶性肿瘤细胞周围，存在神经组织生成、轴突延长、神经细胞数量及突触数量增加、神经组织密度增加等特征，而NGF在这种神经特征的表达过程中发挥重要作用。

3 基于NGF-TrkA信号通路对胃癌治疗

已有文献报道，抗NGF疗法对癌症患者具有明确镇痛作用，通过隔绝或消除内源性NGF、拮抗TrkA受体以阻止其与NGF结合、阻断TrkA激酶活性，而减轻肿瘤骨转移引起的骨性疼痛，抑制神经出芽、神经瘤形成引起的癌性疼痛等[26-27]。谷新怡等[28]采用黄芪注射液对视神经牵拉伤大鼠进行干预，结果发现与假手术组相比，视神经牵拉伤大鼠视网膜组织NGF及TrkA蛋白表达明显增加；给药12 d后与模型组比较，黄芪治疗组大鼠视网膜组织NGF、TrkA蛋白表达明显增加，提示黄芪注射液对大鼠视网膜组织NGF、TrkA蛋白表达有明显调节作用，可较好保护视神经。周媛[29]也采用鞘内注射抗NGF抗体对胃癌痛大鼠进行干预，结果发现用药后胃癌痛大鼠自发缩足次数明显减少，证实鞘内注射抗NGF抗体能有效缓解骨癌痛。

4 结语

NGF-TrkA信号通路对胃癌的进展及预后具有一定作用，可能机制为激活NGF-TrkA生物轴系统可以促进细胞信号传导，增加神经浸润而促进胃癌细胞增殖和转移；同时激活新的Ras或Raf信号传导通路及MMP-7、乙酰肝素酶等的表达，加快神经浸润。因此，NGF-TrkA信号通路可作为今后治疗胃癌神经浸润和转移的新靶点。

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