浮凤洲(综述)孙莉(审校)
(桂林医学院广西桂林541001)
【摘要】Wnt信号通路参与了乳腺癌、消化系统肿瘤、生殖系统肿瘤和骨骼系统肿瘤等多种肿瘤的发生发展过程,在肿瘤的发生发展中所起到的作用的研究备受关注,其经典通路尤为受到重视,Wnt10b作为Wnt蛋白家族重要成员之一,通过Wnt经典通路发挥作用,故本文对近年来关于Wnt10b与肿瘤关系的研究做一综述。
【关键词】Wnt10bWnt经典通路肿瘤
【中图分类号】R73【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2014)13-0374-02
ThecurrentresearchstatusofWnt10bandtumor
FUFengzhou(Review),SUNLi*(Revision)(GuilinMedicalUniversity,Guilin541001)
【Abstract】Wntsignalingpathwayisinvolvedinbreastcancer,digestivesystemtumors,reproductivesystemtumorandbonetumorandsoonawidevarietyoftumordevelopment,theroleinthedevelopmentoftumorresearch,muchattentionhasbeenpaidtoitsclassicalpathway,particularlyWnt10basoneoftheimportantmembersofthefamilyofWnt,playarolebyWntclassicpathways,therefore,inthisarticle,wedoareviewontherecentyearsstudyofWnt10brelationwithtumor.
【Keywords】Wnt10bWntclassicpathwaystumor
Wnt信号通路是一条由Wnt蛋白介导的进化上保守的信号传导途径,从低等生物至高等哺乳动物都有高度同源性,对胚胎发育,细胞的增殖和分化都有重要作用。近年来研究发现,临床上多种肿瘤的发生发展与Wnt信号通路的失调有关,Wnt10b作为Wnt蛋白家族的重要成员之一,通过Wnt信号通路在肿瘤的形成中发挥重要作用。
1Wnt的由来
1982年,在小鼠乳腺癌中发现了Wnt基因,由于该基因激活需依赖小鼠乳腺癌相关病毒基因的插入(insertion),因此,最初被命名为Intl癌基因。随后的研究表明,Intl基因在小鼠正常胚胎的发育中起重要作用,相当于果蝇的无翅(Wingless)基因,其编码的蛋白在细胞间传递生长和发育信息,可控制胚胎轴向的正常发育。此后,大量研究均提示了Intl基因在神经系统胚胎发育中的重要性。因此,将Wingless与Intl结合,称为Wnt基因。Wnt信号转导通路的很多成分在进化上都非常保守,目前已发现Wnt10b在内19种人类Wnt基因。
2Wnt信号通路
Wnt基因编码的Wnt蛋白为一类分泌糖蛋白,当前已证实起码有19种蛋白参预了细胞生长和分化、胚胎发育和肿瘤发生。Wnt信号通路当中目前对经典通路的研究较为深入,而对非经典信号Wnt信号通路的关注相对较少。此中属于经典途径的有Wnt10A、Wnt8A、Wnt3A、Wnt3、Wnt2、Wnt1、Wnt8B、Wnt10b[1]。前6种蛋白已被证实可激活经典途径。经典Wnt信号通路主要包括Wnt蛋白、胞质蛋白、跨膜受体、核内转录因子及下游靶基因,其中跨膜受体包括卷曲蛋白与低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6,胞质蛋白主要包括结肠腺瘤样息肉蛋白(APC)、散乱蛋白(DVL)、糖原合成酶激酶3β(GSK-3β)、轴蛋白(axin)及β-连环蛋白(β-catenin),核内转录因子主要包括转录活化因子CBP及T细胞转录因子/淋巴样增强因子(TCF/LEF)等。Wnt蛋白可以通过与卷曲蛋白和LRP5/6形成复合物而活化胞内散乱蛋白,从而使降解复合体中的GSK-3β的活性丧失,阻断β-catenin的磷酸化进程,从而逃避活性酶的识别和降解,由此细胞内的β-catenin才得以堆积,堆积到一定程度而入核,结合核转录因子,暴露下游靶基因的启动子,至此靶基因被激活并且表达,致使细胞异常增殖。
3Wnt信号通路与肿瘤
肿瘤的形成是人体自身与外界环境长期作用的结果,由一系列的基因和蛋白参与其中,其形成过程异常复杂。随着人们从基因水平对细胞癌变的机制进行的研究不断深入,证实了癌基因与抑癌基因的存在,解释了众多细胞的信号传导途径,使人们对细胞癌变的原理有了更多的了解。Wnt信号通路是细胞发育和调节生长的一个重要途径,不仅在胚胎发育中具有重要性,许多研究已经表明,在肿瘤发生的过程中,不论是Wnt基因本身还是通路中任意因子的改变而引发的Wnt通路异常都可能具有重要作用[2,3]。
近年来,通过对Wnt信号通路大量深入的研究,对该通路的各个环节有了一定程度的认识,该通路与肿瘤的关系的研究颇受关注,取得很大进展。研究显示,在人类多种肿瘤如结直肠腺瘤和癌,乳腺癌,子宫内膜癌,胃癌,肝细胞癌,黑色素瘤,甲状腺癌,内皮样卵巢癌,前列腺癌,滑膜肉瘤,髓母细胞瘤等都存在Wnt途径异常。
4Wnt10b的研究现状
Wnt10b是Wnt蛋白家族成员之一,是在研究小鼠乳腺肿瘤病毒(MMTV)插入位点时发现的,被激活后导致小鼠乳腺肿瘤的发生[4],近年来关于Wnt10b的研究主要集中在Wnt10b与脂肪细胞及成骨细胞的活性方面[5,6],而对于Wnt10b和肿瘤的关系,文献报道不多。有研究发现Wnt10b至少有一种转录产物具有原癌基因活性[7],BuiTD[8]等在1997年首次分离并描述与鼠类Wnt10b同源的人类基因,Wnt10b位于人类12号染色体长臂的13区。他们指出人类的Wnt10b基因与鼠类基因在核苷酸和氨基酸水平的同一性分别达到88%和95%。有研究者发Wnt10b在T-47D(乳腺管癌细胞)中高表达[9]。BuiTD已经验证Wnt10b与人类乳腺癌的发生相关,而且在人乳腺良性疾病和恶性疾病中的表达有差异。而同时还有研究者发现p27(KIP1)的缺失与人类肿瘤的不良预后有着广泛的关联,在表达Wnt10b的乳腺肿瘤中,p27(KIP1)表达极低,相反,Wnt10b表达为零的乳腺细胞中该蛋白高水平表达[10]。研究小组在食管腺癌及正常食管鳞状组织中均检测到Wnt1,Wnt5a,Wnt10b和Wnt13以及Frz7的相似的转录水平。半定量逆转录多聚酶链反应分析结果显示,在不典型增生到腺癌的发展过程中,Wnt10b显著上调[11]。在前列腺癌骨转移瘤中发现Wnt10bRNA的高表达[12]。HirohideYoshik等发现在原发性肝癌中和结肠癌中异常Wnt10bDNA的高表达,提示Wnt10b可能与肝癌和结肠癌发生发展有关[13]。2008年有学者研究证实Wnt10b在骨肉瘤组织中的表达可影响骨肉瘤患者的预后[14]。microRNAs在肝癌的肿瘤形成过程中有重要作用,2011年,Ji研究小组证明肝癌中microRNA-181s可在转录水平被Wnt/β-catenin通路活化[15]。Wend[16]等研究了Wnt10b的功能以及Wnt10b在免疫系统、乳腺、脂肪组织、骨和皮肤的作用机制,结果表明,在这些器官中,Wnt10b已经确定可以调控细胞多能性及细胞命运,这些过程的异常会引起如乳腺癌、肥胖或者骨质疏松等。
总上所述,Wnt10b在多种肿瘤中呈异常表达,与肿瘤的发生发展密切相关,在肿瘤形成的过程中起着至关重要的作用,然而相关研究目前不多,其信号传导的具体环节不太明确,期待随着Wnt10b各方面研究的深入,能够进一步完善肿瘤的发病机制,以期为肿瘤的临床治疗提供新的靶点。
参考文献
[1]YuzugulluH,BenhajK,OzturkN,etal.CanonicalWntsignalingisantagonizedbynoncanonicalWnt5ainhepatocellularcarcinomacells.MolecularCancer[J],2009,8:90.
[2]PeltoketoH,AllinenM,VuoskuJ,etal.CharacterizationandexpressionofthehumanWNT4;lackofassociatedgermlinemutationsinhightomoderateriskbreastandovariancancer.CancerLett[J].2004Sep15;213(1):83-90.
[3]LinZ,ReierstadS,HuangCC,etal.Novelestrogenreceptor-alphabindingsitesandestradioltargetgenesidentifiedbychromatinimmunoprecipitationcloninginbreastcancer.CancerRes[J].2007May15;67(10):5017-24.
[4]WodarzA,NusseR.MeehhasmsofWntsignalingindevelopment.AnnuRevCellDevBiol[J].1998.14:59-88.
[5]CawthornWP,BreeAJ,YaoY.Wnt6,Wnt10aandWnt10binhibitadipogenesisandstimulateosteoblastogenesisthroughaβ-catenin-dependentmechanism.Bone[J].2012Feb;50(2):477-89.
[6]VanellaL,LiM,KimD.ApoA1:mimeticpeptidereversesadipocytedysfunctioninvivoandinvitroviaanincreaseinhemeoxygenase(HO-1)andWnt10b.CellCycle[J].2012Feb15;11(4):706-14.
[7]BhanotP,BrinkM,SamosCH,etal.AnewmemberoftheFrizzledfanlllyfromDrosophilafunetionsasaWinglessreceptor.Nature[J].1996.382(6588):225-30
[8]BuiTD,RankinJ,SmithK,HuguetEL,RubenS,StrachanT,HarrisAL,LindsayS.AnovelhumanWntgene,WNT10B,mapsto12q13andisexpressedinhumanbreastcarcinomas.Oncogene[J].1997Mar13;14(10):1249-53.
[9]KirikoshiH,KatohM.ExpressionandregulationofWNT10Binhumancancer:up-regulationofWNT10BinMCF-7cellsbybeta-estradiolanddown-regulationofWNT10BinNT2cellsbyretinoicacid.IntJMolMed[J].2002Oct;10(4):507-11.
[10]Miranda-CarboniGA,KrumSA,YeeK,etal.AfunctionallinkbetweenWntsignalingandSKP2-independentp27turnoverinmammarytumors.GenesDev[J].2008Nov15;22(22):3121-34.
[11]HeB,YouL,UernatsuK,eta1.AmonoclonalantibodyagainstWnt-1inducesapoptosisinhumancancercells.Neoplasia[J],2004,6(I):7-14.
[12]HallCL,BaficoA,DaiJ,AaronsonSA,KellerET.ProstatecancercellspromoteosteoblasticbonemetastasesthroughWnts.CancerRes[J].2005,65(17):7554-60.
[13]YoshikawaH,MatsubaraK,ZhouX,etal.WNT10Bfunctionaldualism:beta-catenin/Tcf-dependentgrowthpromotionorindependentsuppressionwithderegulatedexpressionincancer.MolBioCell[J].2007,18(11):4292-303.
[14]ChenK,FallenS,AbaanHO,etal.Wnt10binduceschemotaxisofosteosarcomaandcorrelateswithreducedsurvival.PrediatarBloodCancer[J].2008,51(3):349-55.
[15]JiJ,YamashitaT,WangXW.Wnt/beta-cateninsignalingactivatesmicroRNA-181expressioninhepatocellularcarcinoma.CellBiosci[J].2011Jan18;1(1):4.
[16]WendP,WendK,KrumSA.TheroleofWNT10Binphysiologyanddisease.ActaPhysiol(Oxf)[J].2012Jan;204(1):34-51.