乙肝肝癌与信号通路的相互关系

李智慧 蔡春江 李钰慧*

［1 解放军第960医院（淄博院区）检验科，山东 淄博 255300；2 河北省人民医院中医科，河北 石家庄 050000］

乙肝病毒感染可激活细胞内免疫系统的信号通路，进而引起这些信号通路的异常表达调控。NF-κB、Wnt/β-catenin、PI3K/AKT等信号通路都被发现与肝癌的发生、发展密切相关，由这些信号通路引起的级联反应可导致抑癌基因表达下调及癌基因的表达上调［1］。下文将展开阐述各个信号通路与乙肝肝癌的相互关系。

1 NF-κB

NF-κB是一种存在于多种细胞内，具有多向性调节作用的核转录因子，参与炎症、免疫、细胞增殖和细胞凋亡等多种生理、病理过程的基因调控，还参与肿瘤生成及其生物学行为，与肝癌发生发展密切相关，是促进肝癌生成和耐药的中心环节。

NF-κB信号通路是一条在进化上高度保守的通路，在调节机体免疫和炎症反应中发挥了关键的作用。NF-κB家族包含了5种细胞DNA-结合亚基，在静息状态下，NF-κB和IκB蛋白家族的抑制性亚基相结合，活性受到抑制。当受到外界病原体及炎性细胞因子刺激时，下游信号分子被激活，导致原本和NF-κB结合的IκBα发生磷酸化、泛素化而降解，使NF-κB呈游离状态，继而进入细胞核内和DNA结合，促进基因转录［2-4］。

乙肝病毒X蛋白（HBx） 通过活化IKKα和IKKβ使IκB（NF-κB的抑制因子） 磷酸化，进而使NF-κB从胞质复合体中释放出来，移位到胞核，恢复其转录激活活性，进而转录激活相应靶基因。乙肝病毒X抗原通过选择性激活信号转导途径NF-κB，从而在慢性乙型肝炎病毒感染期间的纤维化和肝硬化进程中起重要作用［5］。乙肝病毒X蛋白可通过激活不同的转录信号通路分子来增强NF-κB在细胞核的定位表达，最终可导致肝癌的发生［6］。

几乎所有的慢性肝脏疾病，包括酒精性肝病、脂肪性肝病以及病毒性肝炎等都可见NF-κB信号通路的激活［7］。在肝脏中，NF-κB可调节肝细胞、枯否细胞及肝星状细胞的多种重要功能。该通路的缺陷可导致肝脏的自发性损伤、肝纤维化甚至细胞恶性转化，说明NF-κB信号通路在维持肝脏内环境稳定及损伤修复中具有不可或缺的作用［8-9］。

2 Wnt/β-catenin

随着对肝脏疾病的不断深入研究，Wnt信号通路的重要性逐步被证实：涉及到肝脏发育、生长、再生、代谢、氧化应激、肝炎向肝癌的转变、肝癌侵袭转移等一系列的生物学行为。

β-catenin在细胞与细胞之间粘附作用以及Wnt信号通路中起着关键作用［10］。在正常稳定状态下，β-catenin通过酪蛋白激酶1α及糖原合成激酶3β（GSK3β）对丝、苏氨酸残基发挥磷酸化降解作用［11］；这些蛋白与轴蛋白、转换素、APC构成了更大的复合物，并将在βcatenin的翻译修饰中发挥重要作用，负责转导蛋白的识别及泛素化。当Wnt信号与其受体结合时，Wnt/β-catenin信号通路被激活，进而导致GSK3β失活，这会引发βcatenin去磷酸化而从β-catenin蛋白复合体中释放，βcatenin随后发生核易位与HMG盒包含的DNA结合蛋白TCF/LEF家族成员结合，从而控制多种靶基因的转录［12］。

细胞迁移和侵袭是肿瘤转移的关键步骤，而复发和转移是肝癌患者死亡的主要原因。研究显示Wnt/βcatenin信号通路表达上调可促进肝癌发生并增强肝癌细胞侵袭性［13］；而相反，抑制Wnt/β-catenin信号通路的表达会抑制肝癌细胞株的迁移能力［14］。MMP7是Wnt/β-catenin信号通路中β-catenin的最重要的靶基因，MMP7对肿瘤细胞的侵袭及转移起了关键性的作用，最近的多个不同研究结果均显示MMP7在肝细胞癌的细胞及组织中均呈过表达。越来越多的研究证据表明抑制Wnt/β-catenin信号通路将是肝癌治疗的一个重要分子靶点［15］。

3 IFN （interferon， IFN）

IFN大约是在60多年前被发现的，它被认为是先天免疫中最关键的抵御病毒感染的细胞因子。在很多年以来，IFN作为治疗HBV的重要原因就在于它激活了抗病毒基因的表达，而这些抗病毒基因在病毒复制的每个阶段中都发挥着重要的作用。

START通过调JAK-START信号通路和干扰素刺激基因（ISG）的表达来调节IFN介导的对乙肝病毒的抗病毒活性［16］。IFN产生并分泌到细胞外后，通过各自对应的受体进一步发挥各自相应的功能。当IFN与受体相结合后，会招募酪氨酸激酶（JAK）磷酸化干扰素受体，磷酸化的干扰素受体进一步招募并磷酸化STATs，STATs磷酸化后形成异源二聚体并与IFR9—起组成ISG3入核后通过ISRE（IFN stimulated response elements）调控ISGs的表达；或者磷酸化的STATs以同源二聚体的形式形成干扰素活化因子（IFNγ activation factor）通过GAS启动子元件调控ISGs的表达。干扰素通过干扰素受体激活下游STATs从而激活几百种干扰素刺激基因（ISGs）的表达。有研究表明STAT的异常激活是参与肝癌浸润转移的一条重要的信号传导通道，可能成为肝癌侵犯转移和预后的有效靶标［17］。因此，抑制该信号通路的信号转导可能成为防治肝癌的潜在途径。

4 PI3K-AKT

PI3K是磷脂激酶家族中的一个重要成员，具有脂类激酶活性和蛋白激酶活性，PI3K活化后可调控许多跟细胞代谢、凋亡、增殖和分化的相关蛋白，与肿瘤的生长、患者的预后及治疗关系密切。PI3K一旦被激活，其活化底物作为第二信使，结合并激活多种细胞内的靶蛋白，通过磷酸化激活Akt，最终调节细胞的增殖、分化及迁移等。

mTOR是Akt信号分子下游雷帕霉素作用的靶点，活化的Akt可以直接磷酸化激活mTOR［18］。激活的磷酸化mTOR可以有效的调控其两个下游分子，核糖体S6蛋白激酶（S6K）和真核生物启动因子4E结合蛋白1（4EBP1）。PI3K/Akt/mTOR信号受到抑癌基因抑PTEN的负反馈调节，其通过促进PIP3去磷酸化生成PIP2，从而实现对PI3K/Akt/mTOR信号通路的作用，达到抑制细胞增殖和促进细胞凋亡的目的［19］。有研究表明慢性乙型肝炎患者存PI3K信号通路受抑制现象［20］，流行病学调查显示，约40% 的肝癌患者存在Akt的突变现象［21］。Liu等［22］研究表明，肝癌细胞中Akt的表达明显高于正常肝脏组织。研究表明lncRNA NR027113能够通过PTEN/PI3K/AKT信号途径来促进肝癌细胞的增殖侵袭和转移［23］。因此，PI3K/AKT信号通路可能为肝癌的治疗提供新的靶点。

5 Notch

Notch受体是一种单通道跨膜蛋白，进化上都具有高度保守性。所有的同源Notch受体均由胞外区（NEC）、跨膜区（NTM）和胞内区（NICD/ICN） 组成。

成熟Notch受体与配体结合后，被ADAM金属蛋白酶家族的蛋白切割为2个片段，释放部分胞外片段，跨膜区（NTM） 被早老素依赖性的γ-分泌酶水解，形成可溶性胞内区（NICD）并转移至核内。进入细胞核后与转录因子CSL结合，形成NICD/CSL转录激活复合体，激活HERP、HES、HEY等，转录抑制因子家族的靶基因，从而发挥作用［24］。

同时，Notch信号通路还受到泛素化相关蛋白及自我反馈的调节。Notch信号通路在调节多细胞机体细胞凋亡和增殖方面也发挥重要作用，研究表明，TNF信号能够激活Notch2并使其表达上调，然后通过对控制凋亡的关键调节剂进行调节从而诱发细胞凋亡。Fan等［25］研究表明在肝细胞肝癌中Notch-1的表达明显上调。Gao等［26］把肝细胞癌组织细胞与癌旁组织相比，发现癌组织胞质Notch1和胞核Notch4高表达。研究［27］发现在晚期肝癌阶段，与DNA复制、修复和细胞周期相关的基因表达上调，而Notch信号通路在调节细胞周期进展中有重要作用［28］。Notch信号通路是少数反复调节细胞增殖和凋亡的信号传导系统，Notch信号通路与细胞的分化、增殖、凋亡、粘附及表皮细胞向间质转化有密切联系，对大多数组织的正常发育至关重要。

6 展望

我国是乙肝病毒感染大国，乙肝及肝癌的发病率一直居高不下。细胞因子失衡造成众多信号通路的激活可进一步促进细胞的增殖、侵犯和转移，促进乙肝的恶性转化。因此，深入研究乙肝及肝硬化发生癌变的机制对的早期诊断和临床治疗具有重要意义，而针对乙肝相关疾病发生的信号通路中重要分子的靴向治疗将是未来肝病治疗的发展方向。