wnt2 與腫瘤的研究進展

邱敏琦 綜述，姜 浩，賀修勝 審校（. 南華大學第一附屬醫(yī)院，湖南 衡陽400；. 南華大學腫瘤研究所，湖南衡陽400）

wnt 信號通路是一條在進化上高度保守的通路，對細胞的增殖、遷移和凋亡起重要作用，wnt 信號通路的失調與許多疾病的病理改變甚至腫瘤的發(fā)生密切相關[1-2]。目前發(fā)現(xiàn)的人類wnt 基因共有19 種，它們有不同的表達形式和功能[3]。其中發(fā)現(xiàn)wnt2 在多種腫瘤組織中高表達，且能促進腫瘤細胞的生長遷移，包括胰腺癌、胃癌、直腸結腸癌、膠質細胞瘤等。本文重點就wnt2 與多種腫瘤之間關系的研究進展進行綜述。

1 wnt 信號通路與wnt2

1.1 Maiese 等[4]發(fā)現(xiàn)一種原癌基因參與小鼠乳腺腫瘤的發(fā)生，并將其命名為int1，隨后研究發(fā)現(xiàn)int1 與果蠅Wingless 具有同源性，因此將其統(tǒng)稱為wnt 基因。wnt 基因編碼的WNT 蛋白為350～400 個氨基酸的分泌型糖蛋白，在胚胎形成期間調控細胞間的信號傳導，包括蒼蠅、蠕蟲、人等[5]。目前已在不同動物間發(fā)現(xiàn)多種wnt 基因，在人類中包含19 種基因組（wnt1、wnt2、wnt3、wnt4、wnt5、wnt5a、wnt5b、wnt6、wnt7b、wnt10b、wnt11 等）[2]。wnt 基因介導的信號通路的失調或過度活化可導致腫瘤的形成、侵襲與轉移。由WNT蛋白介導的信號通路主要分為：（1）wnt 經典信號通路，WNT 蛋白與細胞膜受體特異性結合，通過核內β-catenin 累積，激活下游相關的靶基因，從而促進腫瘤形成。（2）wnt/Ca2+非經典通路，由wnt5a、wnt11 激活，主要通過蛋白激酶C（PKC）依賴機制調節(jié)細胞內Ca2+的高低，抑制wnt 經典信號通路，調節(jié)腫瘤細胞之間的黏附。（3）wnt/Jun 激酶途徑，主要通過誘導Jun 激酶（JNK）調節(jié)腫瘤細胞骨架，參與腫瘤細胞的變形、遷移、細胞極性變化等[6-8]。

1.2 wnt2 基因位于人類染色體7q31.3，與7 次跨膜蛋白受體Fzd9結合，協(xié)同共同受體LRP5/6 激活Dishevelled（DLV）阻止β-catenin降解，使其向核內易位，促進下游相關靶基因轉錄[9]。經研究證實，wnt2 通過激活wnt/β-catenin 經典路徑，可促進中腦腹部等組織的生長和分化[10]。而wnt/β-catenin 信號轉導通路異常與人類疾病有關，包括腫瘤、骨質疏松、衰老和退化等[11]。有學者研究證實，wnt2 可通過激活wnt/β-catenin 經典路徑促進食管癌細胞的生長和侵襲能力[12]。另外，wnt2 能通過自分泌和旁分泌途徑誘導乳腺上皮細胞形態(tài)發(fā)生改變。Dale 等[13]通過原位雜交技術證實乳腺癌組織中存在wnt2。在胰腺癌、胃癌、直腸結腸癌、膠質細胞瘤中wnt2 均可見高表達，且與腫瘤細胞的侵襲遷移呈正相關。在乳腺癌患者和胰腺癌患者的血清中均可檢測到wnt2 陽性表達，且高于健康成年人。wnt2 高表達于這些腫瘤組織及血清中，揭示wnt2 在腫瘤生長、發(fā)展過程中起著重要的促進腫瘤增殖，遷移的作用[12-13]。

2 wnt2 與腫瘤的關系

2.1 wnt2 與乳腺癌。Watananbe 等[14]對23 例乳腺癌組織及癌旁乳腺組織運用逆轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）法檢測wnt2 的表達，發(fā)現(xiàn)23 例乳腺癌組織中wnt2 均高表達，而僅有13%（3/23）的癌旁組織中wnt2 表達上調。郭變琴等[15]為進一步研究wnt2 在乳腺癌患者體內的表達情況，采用免疫組織化學（免疫組化）方法檢測了5 例配對癌旁組織、9 例乳腺癌原位組織及9 例侵襲性乳腺癌組織中wnt2 的表達情況，結果顯示，wnt2 在配對癌旁組織中僅見1 例乳腺上皮細胞質或間質弱表達，而在6 例例乳腺原位癌及9 例侵襲性乳腺癌組織上皮細胞中呈高表達，部分間質細胞胞漿中也可見陽性表達。在乳腺癌原位組織及侵襲性乳腺癌組織中wnt2 表達陽性率明顯高于配對癌旁組織；同時，他們運用酶聯(lián)免疫吸附試驗對30 例乳腺癌患者及15 例健康成年女性的血清進行了wnt2 檢測，經統(tǒng)計學分析顯示，乳腺癌患者血清中wnt2 水平顯著高于健康成年女性，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），表明wnt2與乳腺癌的發(fā)生、侵襲、轉移密切相關。

2.2 wnt2 與胰腺癌。Yu 等[16]采用數(shù)字基因分析、RNA 原位雜交方法檢測發(fā)現(xiàn)，wnt2 高表達于胰腺癌小鼠的循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）中，并且wnt2 只在64%小鼠（3/4）中表達細胞角質的細胞中轉錄；他們對胰腺癌原位標本、CTCs、胰腺癌轉移性腹腔積液中的wnt2進行分析，結果顯示，在CTCs、胰腺癌轉移性腹腔積液中均可見大量wnt2 mRNA 信號，而在8/14 胰腺癌原位組織中僅有1%～5%的細胞中可檢測到少量wnt2 mRNA 信號，因此，進一步得出結論，wnt2 信號在CTCs、轉移癌性腹腔積液中呈陽性表達，而在胰腺癌原位組織僅少量表達。為進一步研究wnt2 在體內表達的意義，構建慢病毒載體，并轉染NB508 胰腺導管癌細胞使其缺失wnt2 基因，將其接種于裸鼠皮下；另外，將帶有熒光蛋白標記（GFP）的wnt2-NB508 也接種于裸鼠皮下，將二者進行對比觀察發(fā)現(xiàn)，接種帶有GFP 的wnt2-NB508 細胞的裸鼠產生了更多的肺轉移，因此可推測wnt2 增強了腫瘤細胞轉移性的潛能。為進一步揭示wnt2的分子作用機制，隨之又構建了針對Tak1（轉化生長因子β 激活性激酶）的shRNA 并將之轉染進wnt2-NB508，應用蛋白免疫印跡（western blot）法檢測轉染前后相關基因表達情況，結果顯示，F(xiàn)n1 表達下降，與之相關的Cleaved caspase-3 表達上調，證實在胰腺導管癌中存在非經典途徑的wnt 信號通路活化，并對腫瘤的轉移起著至關重要的作用。

2.3 wnt2 與結腸直腸癌。wnt 通路與結直腸癌的發(fā)展有高度相關性[17]，近年來越來越多的wnt2 信號被證實高表達于腫瘤組織中。Park 等[18]運用免疫組化方法對120 例結直腸癌組織中wnt2 基因表達的檢測發(fā)現(xiàn)，61.7%（74/120）標本的細胞膜和細胞質中wnt2高表達，統(tǒng)計學分析顯示，wnt2 表達上調可能是一個獨立于臨床與病理學特征的腫瘤標記物，并且與腫瘤位置、大小、臨床分期、淋巴結轉移及5 年生存率無關（P＞0.05），推測wnt2 的高表達可能與結直腸癌的發(fā)生息息相關。最近，Carmona 等[19]研究發(fā)現(xiàn)，結直腸癌的原位癌標本中存在wnt2 基因的DNA 甲基化，并進一步證實在結直腸癌患者的糞便標本中，有78%的標本可檢測到wnt2基因的DNA 甲基化， 為臨床上早期無創(chuàng)診斷結腸直腸癌提供了有效的甲基化生物標記。

2.4 wnt2 與肺癌。Chen等[20]篩選出1 株側群細胞（SP）上高表達wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 的肺腺癌細胞株A549，并沉默sox2，用逆轉錄PCR（RT-PCR）和Western blot 檢測沉默sox2 基因后相關基因的變化，發(fā)現(xiàn)wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 在mRNA 和蛋白表達水平明顯下調，證明在肺癌的發(fā)生過程中，wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 等致癌基因的轉錄可能與sox2 的調控有關。而sox2 是一種干細胞轉錄因子，對胚胎干細胞全能性發(fā)育、器官形成及神經分化等起著重要作用[21]。研究發(fā)現(xiàn)，人體內多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展與其異常表達相關，進一步推測，wnt1、wnt2、notch1 和c-myc 可能與腫瘤干細胞的強致癌性有關。You 等[22]發(fā)現(xiàn)wnt2 基因在人非小細胞肺癌組織中過表達，使用WNT2 蛋白阻滯劑能導致過表達wnt2的非小細胞肺癌細胞系凋亡，并能減少β-catenin 在核內的累積、轉錄因子T 細胞因子（TCF）依賴的轉錄活性。另外，還向非小細胞肺癌中A549 細胞轉染針對wnt2 基因的siRNA，并下調β-catenin在核內的累積和TCF 依賴的轉錄活性，在此過程中還觀察到，在分別經過上述2 種處理方式的細胞中，凋亡抑制基因（Suvivin）均表達下調，他們假設WNT2 蛋白阻滯劑和wnt2-siRNA 可能通過抑制Suvivin 而起到細胞凋亡的作用。

2.5 wnt2 與胃癌。早期研究發(fā)現(xiàn)，胃癌組織上wnt2 呈高表達，推測其高表達可能與激活wnt-β-catenin 信號通路有一定關聯(lián)性[23]。王自闖[24]為進一步研究其分子作用機制，對兩種類型的胃癌組織（腸型和彌漫型）及4 種人胃癌細胞系（AGS、HGC-27、MGC803、BGC823） 采用免疫組化、RT-PCR、Western blot 方法進行了E-cadherin、β-catenin、wnt2 進行檢測，并用Kruskal-Wallis 和Mann-Whitney 檢驗方法對上述指標在不同胃組織及臨床不同分期中的表達進行了差異分析； 用Spearman 相關分析檢測該幾項指標間的相關性。發(fā)現(xiàn)兩種類型的胃癌組織及4 種人胃癌細胞系均可見到膜型E-cadherin 表達下調甚至缺失；同時還伴隨著wnt2 表達上調（在此過程中β-catenin 在膜周邊的分布減少，而在核內累積增加），且與T 分期和淋巴結轉移密切相關。提示在胃癌的侵襲轉移過程中，E-cadherin 表達丟失可能對激活wnt2 介導的wnt-β-catenin-TCF 信號通路起到促進作用。

2.6 wnt2 與膠質細胞瘤。Pu 等[25]采用RT-PCR 和免疫組化方法對45 例膠質細胞瘤標本中wnt2、wnt5a、frizzled2、β-catenin 進行檢測，發(fā)現(xiàn)上述基因均高表達，并向U251 人膠質細胞瘤細胞轉染靶向抑制wnt2、β-catenin 的siRNA， 證實能抑制細胞的增殖和侵襲能力，導致細胞凋亡。向裸鼠皮下瘤內移植經沉默wnt2、β-cateni基因的U251 人膠質細胞瘤細胞，能減慢腫瘤的生長速度。另外，經研究證實，在下調wnt2、β-catenin 基因的同時伴隨著PI3K/p-AKT表達下調，說明在膠質細胞瘤的生長和侵襲轉移過程中存在wntβ-catenin 和PI3K/p-AKT 通路的交叉作用。

3 展 望

WNT2 蛋白高表達于許多腫瘤組織、患者血清、轉移病灶甚至患者糞便中，與腫瘤細胞的增殖、遷移、凋亡密切相關。目前研究證實，針對WNT2 的阻滯劑和siRNA 能有效抑制腫瘤細胞的生長和轉移。但關于wnt2 與其他信號通路之間的相互作用機制還不十分清楚，對wnt2 的深入研究有望為臨床腫瘤的早期診斷及治療提供新的依據(jù)和手段。

[1] 尹定子，宋海云. Wnt 信號通路：調控機理和生物學意義[J].中國細胞生物學學報，2011，33（2）：103-111.

[2] Zhang K，Zhang J，Han L，et al. Wnt/beta-catenin signaling in glioma[J]. J Neuroimmune Pharmacol，2012，7（4）：740-749.

[3] 謝碧琛，李國利.Wnt 基因/Wnt 信號通路與乳腺癌[J]. 中國生物化學與分子生物學報，2011，27（2）：125-129.

[4] Maiese K，Li F，Chong ZZ，et al.The Wnt signaling pathway：aging gracefully as a protectionist?[J]. Pharmacol Ther，2008，118（1）：58-81.

[5] Karim R，Tse G，Putti T，et al. The significance of the Wnt pathway in the pathology of human cancers[J]. Pathology，2004，36（2）：120-128.

[6] Niehrs C，Acebron SP. Mitotic and mitogenic Wnt signaling[J].EMBO J，2012，31（12）：2705-2713.

[7] 文麗梅，楊洪軍，馬超英，等.Wingless/Wnt 信號與缺血性腦中風中神經血管單元相關的研究進展[J]. 中國藥理學通報，2013，29（7）：903-907.

[8] Gómez-Orte E，Sáenz-Narciso B，Moreno S，et al. Multiple functions of the noncanonical Wnt pathway[J]. Trends Genet，2013，29（9）：545-553.

[9] Kalkman HO. A review of the evidence for the canonical Wnt pathway in autism spectrum disorders[J]. Mol Autism，2012，3（1）：10.

[10] Sousa KM，Villaescusa JC，Cajanek L，et al.Wnt2 regulates progenitor proliferation in the developing ventral midbrain[J].J Biol Chem，2010，285（10）：7246-7253.

[11] 杜彥艷，劉鑫，單保恩.Wnt/β-catenin 信號轉導通路與腫瘤關系的研究進展[J]. 腫瘤，2009，29（8）：803-806.

[12] Fu L，Zhang C，Zhang LY，et al. Wnt2 secreted by tumour fibroblasts promotes tumour progression in oesophageal cancer by activation of the Wnt/β-catenin signalling pathway[J]. Gut，2011，60（12）：1635-1643.

[13] Dale TC，Weber-Hall SJ，Smith K，et al. Compartment switching of Wnt-2 expression in human breast tumors[J].Cancer Res，1996，56（19）：4320-4323.

[14] Watanabe O，Imamura H，Shimizu T，et al.Expression of twist and wnt in human breast cancer[J]. Anticancer Res，2004，24（6）：3851-3856.

[15] 郭變琴，吳立翔，汪先桃，等.Wnt2 在乳腺癌組織及患者血清中的表達及意義[J]. 細胞與分子免疫學雜志，2013，29（6）：633-636.

[16] Yu M，Ting DT，Stott SL，et al.RNA sequencing of pancreatic circulating tumour cells implicates WNT signaling in metastasis[J].Nature，2012，487（7408）：510-513.

[17] Kamposioras K，Konstantara A，Kotoula V，et al. The prognostic significance of WNT pathway in surgically-treated colorectal cancer：β-catenin expression predicts for disease-free survival[J].Anticancer Res，2013，33（10）：4573-4584.

[18] Park JK，Song JH，He TC，et al. Overexpression of Wnt-2 in colorectal cancers[J].Neoplasma，2009，56（2）：119-123.

[19] Carmona FJ，Azuara D，Berenguer-Llergo A，et al. DNA methylation biomarkers for noninvasive diagnosis of colorectal cancer[J].Cancer Prev Res（Phila），2013，6（7）：656-665.

[20] Chen S，Xu Y，Chen Y，et al.SOX2 gene regulates the transcriptional network of oncogenes and affects tumorigenesis of human lung cancer cells[J]PLoS One，2012，7（5）：e36326.

[21] 李景賀，王麗萍，金立方，等. 轉錄因子Sox2 在人肺癌中的表達及其臨床意義[J]. 中國實驗診斷學，2013，17（8）：1437-1439.

[22] You L，He B，Xu Z，et al.Inhibition of Wnt-2-mediated signaling induces programmed cell death in non-small-cell lung cancer cells[J].Oncogene，2004，23（36）：6170-6174.

[23] Cheng XX，Wang ZC，Chen XY，et al.Correlation of Wnt-2 expression and beta-catenin intracellular accumulation in Chinese gaatriccancers：relevance with tumour dissmination[J]. Cancer Lett，2005，223（2）：339-347.

[24] 王自闖. 胃癌中E-cadherin 和Wnt2 的異常表達對β-catenin分布和侵襲轉移趨勢的影響[D]. 大連：大連醫(yī)科大學，2005.

[25] Pu P，Zhang Z，Kang C，et al. Downregulation of Wnt2 and betacatenin by siRNA suppresses malignant glioma cell growth[J].Cancer Gene Ther，2009，16（4）：351-361.