Src激酶在肿瘤侵袭和转移中的作用研究进展

曾 琴，聂敏海

(西南医科大学附属口腔医院，四川 泸州 646000)

Src家族激酶(Src family kinases，SFKs)是一组细胞内的非受体酪氨酸激酶，参与细胞增殖、分化、迁移、侵袭及血管形成等多种细胞生物学行为的调控[1]。Scr是SFKs核心家族成员。在正常组织中，Src激酶是信号转导中心，协调细胞对细胞外刺激的反应。Src作为表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor，EGFR)、血小板衍生生长因子受体(platelet-derived growth factor receptor，PDGFR)和成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor receptors，FGFR)等多种生长因子受体的配体，能促进肿瘤细胞运动、增殖、侵袭及转移，在肿瘤发生、发展中起着重要作用[2]。肿瘤细胞可以通过Src激酶异常活化或表达失调影响正常细胞生长过程，从而促进肿瘤细胞发生转移[3]。有研究发现，在乳腺癌、肺癌等多种肿瘤组织中Src激酶处于异常活化状态[4]。本文就近年来Src激酶在肿瘤侵袭、转移中的作用进行综述，以期进一步探索肿瘤发生、发展的作用机制，为肿瘤的靶向药物治疗提供参考。

1 SFKs结构与活化

目前发现SFKs有11个家族成员，包括Blk、Brk、Fgr、Frk、Fyn、Hck、Lck、Lyn、c-Src、Srm、Yes[1]。SFKs由Src同源结构域(Src homology，SH)-1、SH-2、SH-3、SH-4组成。SH-1是SFKs的酶结构域，具有内在酪氨酸激酶活性。SH-2是一种蛋白基序，可与磷酸化酪氨酸位点相结合。SH-3使Src激酶与富含脯氨酸肽序列和其他疏水氨基酸的蛋白结合形成Src复合物[4]。SH-2和SH-3促进Src激酶与其形成复合物的蛋白质分子间相互作用。SH-4是每个SFKs家族成员特有的区域[4]。SH-1、SH-2、SH-3、SH-4结构域参与多个信号复合物的形成，并通过分子间的相互作用调节SFKs活性。c-Src激酶活性和构象的变化可能受多种因素的影响，如SH-2和SH-3结合配体、催化结构域的激活或Y530末端区域的去磷酸化等。Src激酶的活性可以被多种机制调节，包括共价修饰、异构调节，在共价修饰中Src激酶的Tyr530位点和Tyr419位点的磷酸化在Src激酶活性调节中起主要作用[5]。Src激酶是激活细胞原癌基因信号的关键介质，80%以上的结直肠癌患者的癌组织中Src激酶呈过度表达，因此，调节Src激酶的稳定性和活性对结直肠癌的发生、发展至关重要[6]。

2 Src激酶与肿瘤细胞侵袭

侵袭是指肿瘤细胞通过基质屏障(如基底膜)以及组织隔室、血管、神经周围间隙和器官边界的移位，是肿瘤细胞远处转移的必要前提。侵袭过程依赖于2个方面：一是细胞运动或迁移能力增加，二是细胞外基质(extra cellular matrix，ECM)降解。体外研究发现，肿瘤细胞的侵袭与细胞外膜突起的形成有关，其主要机制是细胞外膜突起可以降解ECM[7]。活化的Src激酶能够促进基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)的表达及EMC的降解的；还可以通过促进肿瘤细胞膜的结合破坏细胞基底膜，使细胞突破基底膜发生侵袭和转移。Src激酶对E-钙黏蛋白介导的细胞黏附具有动态调节作用，Src激酶活性增加不仅可使肿瘤细胞间黏附降低甚至消失，还能介导血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)诱导的内皮细胞通透性增加，促使肿瘤细胞外渗，从而促进肿瘤细胞的转移。活化的Src激酶通过促进黏着斑激酶、钙黏蛋白和连环蛋白等蛋白的再分布而破坏细胞间连接。研究表明，体内Src激酶抑制剂可以阻止E-钙黏蛋白下调，使细胞间黏附处于稳定状态，从而抑制肿瘤细胞的侵袭[8]。研究发现，Src激酶可通过磷酸化线粒体单链DNA结合蛋白，使三阴性乳腺癌更具侵袭性[9]。另外，Src激酶可以通过溶酶体酶组织蛋白酶S和MMP-9的协同作用来抑制三阴性乳腺癌的侵袭和转移，这为乳腺癌的治疗提供了一种新的策略[10]。因此，Src激酶可能是通过增加MMP 表达、降解ECM、下调E-钙黏蛋白、破坏细胞间黏连来促进肿瘤细胞的侵袭。王道鑫等[11]研究发现，Src激酶抑制剂PP2可通过调控缝隙连接蛋白43的表达来抑制肺癌A549细胞的侵袭。

3 Src激酶与肿瘤细胞的迁移

肿瘤从早期发展至晚期的过程包括肿瘤细胞的生长(细胞增殖)和肿瘤细胞远处转移(细胞迁移)。转移是一个复杂的多步骤过程，包括肿瘤细胞基质和细胞黏附丧失，肿瘤细胞运动能力增强，肿瘤细胞的内渗、侵袭、外渗及远离原发肿瘤在其他部位的种植等。Src激酶通过控制细胞基质的黏附和MMP的活化，促进实体肿瘤细胞的增殖和转移。研究发现，在前列腺癌转移中Src激酶呈异常高表达，推测其可能机制是活化的Src激酶增强了迁移、侵袭、血管生成等细胞转移能力，调节了肌动蛋白细胞骨架，从而促进肿瘤细胞转移[12]。Src激酶对FAK的调节主要通过与整合素、RhoA和FAK直接相互作用。Src激酶介导的RhoA失活阻断了肌动蛋白的应力纤维，从而降低黏着斑的稳定性，促进细胞运动。侵袭足是一种富含肌动蛋白的癌细胞动态膜突起，在v-Src细胞中被首次发现[13]，其通过快速形成肌动蛋白细胞骨架、细胞黏附结构和分泌ECM降解酶及MMP而发挥ECM黏附性和降解能力。皮层蛋白是一种细胞运动的调节因子，最初在Src激酶转化的细胞中被发现。皮层蛋白作为Src激酶的一种底物，在细胞迁移的前缘，可能对调节细胞骨架中肌动蛋白丝的重组起着一定的作用[14]。MMP的表达上调不仅可以增强肺和乳腺纤维化，还可以促进癌症中上皮-间充质转换(epithelial-mesenchymal transition,EMT)的发生，从而促进肿瘤细胞的侵袭和转移[15]。蒋国军等[16]发现，Src激酶在乳腺癌对阿奇霉素产生耐药体外实验中呈异常激活,当Src激酶活性受到抑制时，乳腺癌细胞 MCF-7/ADM的侵袭、转移能力降低。说明Src激酶抑制剂可抑制肿瘤细胞的迁移。

4 Src激酶对肿瘤血管的影响

Src激酶是VEGF信号传导通路下游所必需的信号传导蛋白，对血管生成和保护均有调节作用[17]。Src激酶的表达或活化异常已被证明可以促进血液系统恶性肿瘤的发生、发展[17]。而血液可为肿瘤细胞提供足够的氧气和营养物质，使其发生增殖和转移。在实体肿瘤的低氧区，Src激酶活性增加，通过增强低氧诱导因子-1a和信号转导及转录活化因子3的转录活性，诱导VEGF表达而促进血管生成。除促血管生成作用外，内皮细胞中SFKs的激活还增加了血管通透性，这是肿瘤细胞营养供给和转移的关键过程。SFKs通过重排肌动蛋白细胞骨架和内皮细胞中的黏附连接来促进细胞结构改变，而这些黏附连接通过改变血管结构而产生细胞间隙。肿瘤细胞可以在血行扩散、血管内渗和外渗过程中利用细胞间隙进入血液循环。HU等[18]研究表明，Src家族蛋白酪氨酸激酶的活化是破坏内皮屏障和诱导血管通透性的关键。在内皮细胞中，VEGF与VEGF受体2的结合增加了细胞的有丝分裂、趋化和高通透性，使血管发生渗漏。由黏附连接和紧密连接组成的连接复合物对维持内皮细胞屏障完整性有着重要作用[19]。血管内皮钙黏蛋白(vascular endothelial cadherin,VE-cadherin)通过钙黏蛋白家族为细胞间提供分子键，并将质膜与细胞内肌动蛋白细胞骨架连接起来，导致Src激酶活化和VE-cadherin最终磷酸化，使所有连接的复合蛋白解离，从而破坏内皮屏障[19]。Src激酶介导的Tyr685磷酸化对VEGF诱导的内皮细胞迁移和肿瘤血管生成的调控也至关重要。Src激酶介导VEGF、MMPs及白细胞介素-8的表达，并通过破骨细胞的活化促进血管生成和骨转移[20]。最近的一项研究表明，辣椒酸酯是一种类似辣椒素的化合物，对VEGF诱导的c-Src活化和下游信号分子磷酸化有直接的抑制作用，从而抑制VEGF诱导的血管生成和降低血管通透性。目前，Src激酶抑制剂达沙替尼被认为是治疗慢性粒细胞白血病的有效药物[21]。

5 Src激酶在EMT中的作用

EMT具有多潜能干细胞特征，参与发育器官组织结构的形成和细胞分化，在胚胎发育过程中起重要作用[22]。EMT表现为细胞失去上皮细胞特性，包括细胞极性消失、细胞间连接蛋白下调等，具有间充质细胞特性，可使细胞形态变为梭形，增强细胞迁移及侵袭能力[23]。上皮性癌细胞具有间充质特性，使其能够从原发肿瘤侵袭到其他正常组织。间充质细胞具有高度的移动性和侵袭性，可以使肿瘤细胞发生局部侵袭，这是肿瘤细胞发生转移的重要前提。由于上皮细胞通常在脱离基底层时发生失巢凋亡，而间充质细胞不会发生凋亡，EMT可促进癌细胞的生存[24]，因此，EMT是肿瘤转移过程中的早期步骤之一。肿瘤细胞发生EMT后，可诱导肿瘤血管生成，并经过增殖、脱离、迁移、侵袭和黏附，分泌各种肿瘤衍生因子，从而建立一个利于其生长的新环境，促进肿瘤侵袭和转移。正常上皮细胞与基底膜有一定接触，可以依靠E-钙黏蛋白、β-连环蛋白来稳定细胞间黏附，使细胞以强黏聚的多细胞结构连接在一起。Src激酶可以抑制E-钙黏蛋白的黏附能力，降低细胞间的黏附力，从而促进EMT的发生，增加细胞浸润和转移能力[25]。谭琪[26]研究发现，SliT2-Robo1信号通过活化Src激酶诱导E-钙黏蛋白磷酸化，经Hakai泛素化、降解后，诱导上皮-间质转化。头颈部鳞状细胞癌中可以发现EMT标志物，如E-钙黏蛋白和波形蛋白，Src激酶活性增加使E-钙黏蛋白表达下调，波形蛋白表达增加，促进肿瘤细胞的侵袭[27]。在小叶性乳腺癌中Src激酶活性增加与间充质标志物波形蛋白和N-钙黏素的上调及与肿瘤细胞的侵袭进展有关，提示肿瘤细胞侵袭性的获得需要EMT的介导[28]。E-钙黏蛋白和β-连环蛋白在正常胰腺细胞中呈高表达，N-钙黏蛋白和波形蛋白在正常胰腺细胞中则呈低表达，在胰腺肿瘤细胞中可以发现N-钙黏蛋白和波形蛋白表达增高，由此可见EMT与肿瘤的发生密切相关[29]。

综上所述，Src激酶参与肿瘤细胞侵袭、迁移、血管生成及EMT过程，促进肿瘤的生长和发展。虽然在肺癌、前列腺癌、胰腺癌等大多数肿瘤中均可以发现Src激酶异常活化或表达，由此推测 Src激酶可能是预防肿瘤转移的潜在有效靶点，但是具体由哪种蛋白、因子或哪条通路导致Src激酶表达失调还有待于进一步研究。