鼻咽癌转移的分子机制研究进展

魏俊华，邹游，陈始明，2

1 武汉大学人民医院耳鼻咽喉头颈外科，武汉 430060；

2 武汉大学人民医院耳鼻咽喉头颈外科研究所

鼻咽癌是一种由鼻咽上皮细胞引起的高转移性和侵袭性的恶性肿瘤。鼻咽癌发病机制复杂，具有明显的地理分布特征，在中国南方、东南亚和北非某些地区较为常见。它与EB病毒感染有关，并具有高度的区域和远处转移倾向。鼻咽癌的治疗方法主要包括放疗或化疗或两者结合，然而目前的放化疗对患者的治疗有限，而手术切除通常是晚期和转移性疾病考虑的最后选择。鼻咽癌患者5年总体生存率约为70%［1］。然而，临床上60%～85% 的鼻咽癌患者在诊断时已出现转移［2］，从而造成后续治疗的困难与失败。因此，探讨鼻咽癌转移的分子机制并寻找新的治疗方法具有重要意义。鼻咽癌转移的分子机制主要包括以下几种学说：上皮间充质转化（EMT）机制理论、微环境理论、肿瘤干细胞理论等。现就鼻咽癌转移的分子机制最新研究进展进行综述，以期为鼻咽癌转移的治疗提供新的理论依据。

1 EMT机制理论

EMT 是一个复杂的分子过程，是指极化的上皮细胞通过基底面与基底膜相互作用而发生多种生物化学变化的过程。上皮细胞失去细胞与细胞之间的连接和顶端—基底细胞极性，细胞形态转变为纺锤状，细胞迁移、侵袭能力增加，从而促进肿瘤的进展和转移。研究证实，多种信号通路和分子机制参与了鼻咽癌EMT进程。

1.1 EMT 相关信号通路 在肿瘤的演进过程中，EMT 的发生是由多种信号通路调控的，包括有Notch 信号通路、Wnt/β-catenin 信号通路、AKT 介导的信号通路等。

1.1.1 Notch 信号通路 Notch 信号通路是一种高度进化保守的通路，涉及细胞多项功能，如调节细胞分化、增殖、凋亡等。自1917年有研究者在翅缘缺刻果蝇中发现Notch 基因以来，目前在哺乳动物中已发现4 种受体（Notch1、Notch2、Notch3 和Notch4）、5 种配体［Jagged1、Jagged2、δ 样配体1（DLL1）、DLL3和DLL4］。我们前期研究发现，Notch2 在转移性和低分化鼻咽癌细胞中低表达。NOTCH2可与TRAF6结合，通过TRAF6/AKT 信号轴负性调控鼻咽癌细胞的EMT 并最终抑制其侵袭与转移［3］。AN 等［4］发现，在鼻咽癌细胞中敲除Notch1 表达可导致小鼠模型中广泛的肺转移，并增加鼻咽癌细胞中Slug 的表达；Notch1 失活可通过上调Slug 基因的表达来促进鼻咽癌转移。ZHANG 等［5］发现LINC00210 在鼻咽癌样本中表达上调，LINC00210 通过抑制miR-328-5p 活性，促进鼻咽癌中Notch3 的表达，导致Notch3信号通路的激活，从而促进鼻咽癌的转移。

1.1.2 Wnt/β-catenin 信号通路 Wnt/β-catenin 信号通路参与细胞生长、发育和分化过程，在肿瘤的发生发展中发挥着重要的作用。在鼻咽癌细胞中，Wnt/βcatenin 信号通路的异常可诱导EMT 的发生从而促进肿瘤细胞的侵袭和转移。YANG等［6］发现，Rab1A 在鼻咽癌患者中过表达，它是一种高度保守的小型GTPase。Rab1A 通过激活GSK-3β 及Wnt/βcatenin信号通路从而促进鼻咽癌转移。HU 等［7］发现，与正常鼻咽细胞相比，鼻咽癌细胞系中Capn4的表达升高，而miR-124 的表达降低，在HONE1 和CNE2 细胞中miR-124 通过靶向Capn4 抑制Capn4的表达，还发现miR-124-Capn4 轴降低了Wnt/β -catenin 信号通路中β -catenin、cyclinD1 和c-Myc 的水平，证实miR-124 可以通过靶向Capn4 来调控Wnt/β-catenin 信号通路从而抑制鼻咽癌细胞的增殖和侵袭。

1.1.3 AKT 介导的信号通路 FAN 等［8］发现一种DNA/RNA 结合蛋白Y-box proein3（YBX3）在临床鼻咽癌组织和细胞系中表达上调，敲低YBX3 可以降低PI3K/AKT信号通路的激活从而抑制EMT进而抑制鼻咽癌细胞的侵袭和转移。我们的前期研究发现，敲低PLAC8（koPLAC8）可以抑制AKT 及其下游靶点mTOR 的磷酸化，还可诱导鼻咽癌异种移植物的自噬和AKT/mTOR 信号通路失活从而抑制EMT进而抑制鼻咽癌的转移［9］。ZHU 等［10］发现，与无转移的鼻咽癌相比，有转移的鼻咽癌中膜联蛋白A1（ANXA1）的表达明显增加，此外抑制ANXA1 的自噬通过激活PI3K/AKT 信号通路促进鼻咽癌细胞的迁移、侵袭和转移。

1.2 EMT 相关miRNAs miRNAs 是一组非编码、高度保守、长度为19～25个核苷酸的单链RNA 分子。miRNAs 在癌症的进展中具有重要作用，可以影响肿瘤细胞的凋亡、增殖、侵袭和迁移等生物学行为。已有证据表明一些miRNAs 与鼻咽癌转移相关。miR-629 在鼻咽癌细胞与组织中高表达，可通过抑制靶基因PDCD4 的表达从而促进鼻咽癌的侵袭和转移［11］。miR-149 在具有高转移能力的鼻咽癌5-8 F 细胞株中表达较高，并通过下调E-cadherin 的表达促进鼻咽癌的迁移和侵袭［12］。

与此相反，有些miRNAs 可以抑制鼻咽癌的转移。miR-29c 在鼻咽癌细胞系中低表达，可直接靶向作用于TIAM1 30UT，进而显著抑制鼻咽癌细胞的迁移、侵袭和转移［13］。众所周知，EB 病毒感染与鼻咽癌有着密切关系，EB 病毒编码44个成熟的miRNAs。其中BART 家族簇参与鼻咽癌的转移。研究发现miR-BART13 在鼻咽癌组织中上调，并与NKIRAS2 的表达呈负相关。miR-BART13 可通过靶向NKIRAS2/NF-κB 信号通路促进鼻咽癌细胞的侵袭和转移［14］。LIN 等［15］发现，EBV-miR-BART8-3p 在人鼻咽癌标本中的表达高于正常鼻黏膜标本，EBV-miR-BART8-3p通过激活NF-κB和Eek1/2信号通路，直接靶向鼻咽癌细胞RNF38，诱导EMT 从而促进鼻咽癌细胞的转移。

1.3 EMT 相关转录因子 EMT 转录因子的激活可以抑制某些编码蛋白的特异性基因转录，而这些被抑制的编码蛋白在细胞间的连接、保持顶端—基底细胞极性、胞质桥粒中发挥重要作用，从而使细胞间连接减弱，上皮细胞表型消失。其相关转录因子主要有Slug、Snail、Twist、ZEB1、ZEB2 等。WANG 等［16］发现下调PSCA 参与到EMT 中，PSCA 的下调增强了鼻咽癌细胞的体外迁移和侵袭以及体内肺转移，而PSCA 的下调直接源于Slug 与PSCA 启动子的结合。HUANG 等［17］发现，EBV-miR-BART13-3p 在鼻咽癌患者血浆中高表达，特别是在晚期疾病患者中；EBV-miR-BART13-3p 可以直接靶向作用于一种肿瘤抑制因子和细胞迁移抑制剂ABI2，下调ABI2 的表达从而上调c-JUN/SLUG 信号通路促进鼻咽癌的EMT和转移。Snail是EMT的主要调节因子之一，在结肠癌、肺癌以及鼻咽癌中高表达且与肿瘤转移有关。例如，REN 等［18］发现Snail 是HOPX 的一个功能靶点，鼻咽癌中HOPX 启动子高度甲基化导致其表达下调；HOPX 可以通过募集HDAC2 和增强组蛋白H3K9脱乙酰化，抑制SRF依赖性SNAIL转录从而抑制鼻咽癌的进展。

Twist 最初在果蝇属中被鉴定为胚胎发生的一种必需调节因子。Twist 基因位于人类染色体7p 21. 2 上。 Twist 蛋白属于基本螺旋— 环— 螺旋（bHLH）蛋白家族的转录因子。Twist 与上皮癌的发生发展、侵袭、转移有着紧密的联系。HORIKAWA等［19］发现潜伏膜蛋白1（LMP1）可以抑制EB 病毒阳性细胞Twist 的表达，但可以诱导EB 病毒阴性鼻咽癌细胞的表达；在人鼻咽癌组织中Twist 和LMP1 的表达相关，LMP1 可以诱导Twist 及EMT 从而导致鼻咽癌的转移。ZEB1、ZEB2 是锌指结构的成员，位于人 类10 号 染色体的短臂上。 TANG 等［20］发 现lncRNA AATBC 在鼻咽癌中高表达，AATBC 通过作用于miR-1237-3p上调桥粒相关蛋白pinin（PNN）的表达，而PNN 与EMT 激活因子ZEB1 相互作用，上调ZEB1 的表达促进EMT 从而促进鼻咽癌的迁移和侵袭。ZHU 等［21］发现ZEB1 在鼻咽癌组织中显著上调，并发现其可作为miR-342 新的靶点。miR-342可直接靶向作用于ZEB1 最终抑制鼻咽癌的侵袭与转移。CHEN 等［22］证实，在人类鼻咽癌中miR-30a可靶向作用于ZEB2 的3′-UTR，负向调控人鼻咽癌组织和细胞中ZEB2 的表达水平。miR-30a 过表达增加了人鼻咽癌细胞的凋亡水平，通过抑制ZEB2的表达水平，抑制了C6661 细胞的迁移、侵袭和增殖。

1.4 EMT 相关生长因子 生长因子是一类通过与特异性的、高亲和力的细胞膜受体结合，调节细胞生长、增殖、迁移等功能的多肽类物质。EMT 相关的生长因子有血管内皮细胞生长因子（VEGF）、转化生长因子（TGF）、成纤维细胞生长因子（FGF）等，这些生长因子在鼻咽癌转移中发挥着重要作用。VEGF 是一种血管生长因子，VEGF 几乎出现在包括鼻咽癌在内的所有肿瘤细胞中。CHEN 等［23］发现鼻咽癌细胞中VEGF 水平高于永生化鼻咽癌上皮细胞系NP69，VEGF 自分泌VEGF-VEGFR2 信号通路增加ERK1/2磷酸化促进EMT过程进而促进鼻咽癌转移。在人类的许多恶性肿瘤中，TGF-β 参与的信号通路被激活后可以诱导EMT 过程，最终会促进肿瘤局部侵袭和早期转移。ZHOU 等［24］观察到YBX1 的表达与鼻咽癌的局部侵袭和早期转移呈正相关，同时，TGF-β1 诱导YBX1 表达，介导EMT 过程促进鼻咽癌细胞转移。HUANG 等［25］发现miRNA-34a 在鼻咽癌组织中下调，SMAD4（典型TGF-β 通路的重要成员）是miRNA-34a的靶点，miRNA-34a可以通过靶向SMAD4 抑制TGF-β 诱导的EMT 进而抑制鼻咽癌的侵袭和迁移。SHI 等［26］发现鼻咽癌CNE-2 细胞出现FGFR4表达下调，上皮标记物E-cadherin 上调，间质标记物vimentin和N-cadherin下调，这表明FGFR4可通过EMT促进鼻咽癌的迁移和转移。

2 微环境理论

在特定的位点形成有利于肿瘤生长的微环境也是促进肿瘤转移的一个重要因素，在鼻咽癌微环境中涉及转移的因素主要包括细胞因子、细胞外基质。

2.1 细胞因子 细胞因子是一类调节细胞功能的高活性蛋白质，在肿瘤转移中发挥重要作用。JU等［27］发现非典型趋化因子受体4（ACKR4）在人鼻咽癌肿瘤组织中表达下调可加快肿瘤生长，ACKR4 缺失导致肿瘤组织中CCL21 显著积累进而加快鼻咽癌的发展。QIU 等［28］发现在鼻咽癌患者血清中CX⁃CL5 明显升高，在鼻咽癌细胞系中CXCL5 和CXCR2表达上调；CXCL5和CXCR2的双重过表达通过激活ERK/GSK-3β/snail 信号通路诱导EMT 促进鼻咽癌转移。PEI 等［29］通过收集的临床数据分析发现，巨噬细胞移动抑制因子（MIF）在肿瘤细胞中弥漫性、强染色，而在正常鼻黏膜上皮中普遍较弱、少见；MIF 在肿瘤细胞中的高表达与鼻咽癌患者的临床分期、淋巴转移密切相关；在体外，外源性MIF 可促进细胞侵袭。

2.2 细胞外基质 细胞外基质是分布在细胞外的网状结构，在肿瘤转移中发挥着重要的作用。基质金属蛋白酶（MMP）家族有23个成员，对细胞外基质各种成分的底物特异性不同。SUN 等［30］发现，顺铂联合二甲双胍不仅可以降低MMP9 的表达，还可通过调节E-cadherin 和MMP9 的表达抑制鼻咽癌的侵袭和转移；此外，褪黑素也可通过抑制SP-1-DNA 结合能力来调节TPA 诱导的MMP9 基因表达，从而抑制鼻咽癌细胞的侵袭能力。HO等［31］发现，表没食子儿茶素-3-没食子酸酯（EGCG）显著抑制了NPC-39、HONE-1、NPC-BM 三种鼻咽癌细胞的迁移能力，同时EGCG 可抑制Src 信号通路的磷酸化阻断Src 通路，下调MMP2蛋白的表达，从而抑制人鼻咽癌细胞的转移活性。HSIN等［32］用悬钩子提取物（RIE）处理NPC-39、HONE-1、NPC-BM 这三种鼻咽癌细胞，发现RIE处理后细胞中ERK1/2的磷酸化被抑制，同时降低了MMP2酶活性、蛋白表达和mRNA 水平，该研究表明RIE通过下调ERK1/2信号通路，抑制MMP2的表达，从而抑制鼻咽癌的迁移和侵袭。

3 肿瘤干细胞理论

肿瘤干细胞代表了一种独特的肿瘤细胞亚群，表现出自我更新的能力，并与肿瘤的转移相关。例如，LIN 等［33］发现CD44 是miR-328 的靶点，miR-328可通过CD44 3′-UTR 的结合位点直接抑制鼻咽癌细胞的迁移，并且抑制EMT。LI 等［34］发现EGCG 可抑制鼻咽癌肿瘤干细胞的迁移和自我更新能力。同时，EGCG 可通过失活NF-κB p65 和降低Twist1 的转录来抑制EMT 从而抑制鼻咽癌的转移能力。WU等［35］发现2-ME2（一种雌激素代谢产物）能够明显抑制鼻咽癌肿瘤干细胞的生长和迁移，也降低了NF-κB和HIF-1α 蛋白表达，下调NF-κB核定位，逆转EMT，增强了对鼻咽癌肿瘤干细胞的抑制作用。这些证据表明2-ME2 通过NF-κB/HIF-1 信号通路的灭活和EMT 的逆转，抑制了鼻咽癌肿瘤干细胞的增殖和转移。

4 展望

随着医学科学的不断发展，鼻咽癌的治疗已取得了许多长足的进步。然而，鼻咽癌晚期向其他脏器或部位转移仍然是鼻咽癌患者死亡的主要原因。因此深入研究鼻咽癌发生转移的分子机制并特异性抑制转移的发生是提高鼻咽癌患者生存几率的必要条件。未来将有更多的研究聚焦于鼻咽癌的转移机制。在此基础上，一些新的靶向治疗方案将得到开发，鼻咽癌的治疗也将迈上新的台阶。