蘇進(jìn)達(dá)， 張海明， 趙少輝， 邢林帥， 張金楓， 謝小亮

（1.寧夏醫(yī)科大學(xué)，銀川 750004； 2.寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院結(jié)直腸外科，寧夏醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，銀川 750004）

據(jù)全球癌癥流行病學(xué)數(shù)據(jù)庫（GLOBOCAN）2020 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示[1]：結(jié)直腸癌（CRC）是全球最常見的胃腸道惡性腫瘤之一，其發(fā)病率居于惡性腫瘤第3 位，死亡率高居第2 位。癌癥基因組圖譜（the cancer genome atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫報(bào)道[2]Smad4/DPC4 的突變頻率為10%，是CRC 中最常見的突變基因之一。Smad4/DPC4 是轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）信號(hào)通路的中心介質(zhì)，TGF-β 信號(hào)通路在細(xì)胞生長、分化、凋亡、遷移以及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展等生物學(xué)過程中起著重要作用。因此，當(dāng)Smad4/DPC4 缺失或突變時(shí)，伴隨著TGF-β 信號(hào)傳導(dǎo)的喪失，會(huì)導(dǎo)致不受控制的細(xì)胞增殖?，F(xiàn)就Smad4/DPC4 在CRC 發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及治療中的作用進(jìn)行綜述。

1 Smad4/DPC4 基因與蛋白的結(jié)構(gòu)和功能

Smad4 基因位于染色體18q21.1，是一種抑癌基因，是Smads 家族中最常發(fā)生基因突變的基因之一。Smad4 基因包含12 個(gè)外顯子和10 個(gè)內(nèi)含子，該基因編碼的蛋白質(zhì)由552 個(gè)氨基酸組成，分子質(zhì)量為60 KD。Smad4 蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)由3個(gè)主要部分組成，包括N 端MH1 結(jié)構(gòu)域、C 端MH2結(jié)構(gòu)域以及中間連接區(qū)。根據(jù)Smads 的結(jié)構(gòu)和功能，可分為3 個(gè)亞型：受體激活型Smads（RSmads、Smad1、Smad2、Smad3、Smad5、Smad8），抑制型Smads（I-Smads、Smad6、Smad7），共同調(diào)節(jié)型Smads（Co-Smads、Smad4）。轉(zhuǎn)化生長因子β 超家族是一大類分子，主要包括TGF-β 亞家族和骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）亞家族，當(dāng)TGF-β 和BMP 配體與靶細(xì)胞表面的絲氨酸/蘇氨酸激酶受體結(jié)合，BMP Ⅰ型受體磷酸化Smad1/5/8，而TGF-β Ⅰ型受體磷酸化Smad2/3，活化的R-Smads 與Smad4 形成異聚Smad 復(fù)合物轉(zhuǎn)移入核，在細(xì)胞核中募集相關(guān)轉(zhuǎn)錄激活因子或抑制因子調(diào)控靶基因反應(yīng)。此外，抑制型Smads 可通過與R-Smads 競爭性結(jié)合Ⅰ型受體或通過與Smad2/3 競爭性結(jié)合Smad4 來負(fù)調(diào)節(jié)信號(hào)傳導(dǎo)[3-7]。TGF-β 和BMP 亞家族中的許多成員在各種癌癥中起著重要作用。

2 Smad4/DPC4 與CRC 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化

上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是指上皮細(xì)胞特性減少，間質(zhì)特性增加，細(xì)胞骨架重塑和細(xì)胞基質(zhì)黏附消失，轉(zhuǎn)化為具有遷移和侵襲能力的間充質(zhì)細(xì)胞的過程[8]。EMT 與腫瘤的轉(zhuǎn)移、侵襲相關(guān)，Smad4 突變?cè)贑RC 后期促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT。EMT 主要由Snail 鋅指蛋白、鋅指E 盒結(jié)合蛋白、堿性螺旋-環(huán)-螺旋（basic helix-loop-helix，bHLH）轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行調(diào)控。Smad4 可通過調(diào)控這3 類轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，加速CRC EMT 過程，影響CRC 的遷移和侵襲。TGF-β 信號(hào)可通過TGF-β/Smad4 途徑介導(dǎo)Smad2/3/4 復(fù)合物向細(xì)胞核易位，誘導(dǎo)間充質(zhì)分子標(biāo)記物Snail、Slug、Twist 和Zeb 的表達(dá)，從而誘導(dǎo)EMT[7]。Ioannou 等[9]運(yùn)用免疫組化檢測(cè)CRC 標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)Smad4 與Snail-1、Slug、Twist-1 的表達(dá)呈正相關(guān)，與E-鈣黏蛋白（E-cadherin）的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，結(jié)果表明，Smad4 是結(jié)直腸癌EMT轉(zhuǎn)變的一個(gè)核心成分，它與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，降低E-鈣黏蛋白表達(dá)并改變上皮細(xì)胞表型。除了經(jīng)典TGF-β/Smad4 途徑之外，Smad4 還可以通過非經(jīng)典途徑調(diào)控結(jié)直腸癌EMT。劉中財(cái)?shù)萚10]證實(shí)，在CRC 中Smad4 高表達(dá)可通過阻止PI3K/AKT通路抑制EphA2 的活化，從而阻止EMT 的發(fā)生，減弱癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Xiao 等[11]發(fā)現(xiàn)，溶瘤腺病毒CD55-Smad4 通過調(diào)控Wnt/βcatenin 通路抑制結(jié)直腸癌EMT，從而抑制CRC細(xì)胞的遷移和侵襲。以上研究強(qiáng)化了Smad4 在結(jié)直腸癌EMT 過程中的作用，為有效治療CRC 提供了理論依據(jù)。

3 Smad4/DPC4 與CRC 炎癥微環(huán)境

腫瘤炎癥微環(huán)境被世界公認(rèn)為癌癥發(fā)生和進(jìn)展的標(biāo)志之一。在腫瘤進(jìn)展后期，炎癥反應(yīng)相關(guān)因子表達(dá)的增加可促進(jìn)腫瘤的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。Smad4 缺失可通過調(diào)控趨化因子表達(dá)募集炎癥反應(yīng)相關(guān)因子和腫瘤相關(guān)炎性細(xì)胞，促進(jìn)CRC進(jìn)展。Inamoto 等[12]發(fā)現(xiàn)，Smad4 缺失通過CCL15-CCR1 軸招募CCR1+骨髓來源的抑制性細(xì)胞（MDSCs）促進(jìn)CRC 進(jìn)展。人類MDSCs 包括單核細(xì)胞MDSCs 和粒細(xì)胞MDSCs 兩個(gè)亞型群，MDSCs 群體是CRC 惡性進(jìn)展中重要間質(zhì)成分之一。梁倩[13]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TRIM47 可以與Smad4相互結(jié)合，引起Smad4 泛素化降解，Smad4 的缺失導(dǎo)致CCL15 和CCR1 的表達(dá)升高，激活MMP9的活性，最終促進(jìn)CRC 的增殖和轉(zhuǎn)移。此外，Smad4 缺失還可通過CXCL1/8－CXCR2 軸募集腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞，而中性粒細(xì)胞分泌相關(guān)炎性因子促進(jìn)CRC 進(jìn)展[14]。因此，阻斷這些相關(guān)通路可能是針對(duì)Smad4 陰性的CRC 的新治療方法。在炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）背景下發(fā)生的CRC 被稱為結(jié)腸炎相關(guān)性CRC，其發(fā)病機(jī)制尚不十分明確。Means 等[15]通過RNA 測(cè)序比較Smad4 表達(dá)和Smad4 缺乏的小鼠結(jié)腸上皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Smad4 缺乏的小鼠結(jié)腸上皮細(xì)胞許多炎癥相關(guān)基因上調(diào)，包括趨化因子CCL20，并增加對(duì)結(jié)腸炎相關(guān)癌癥的易感性。Hanna 等[16]進(jìn)一步證實(shí)，Smad4 可以通過抑制CCL20 / CCR6 介導(dǎo)的炎癥來抑制結(jié)腸炎癥相關(guān)腫瘤。這些實(shí)驗(yàn)和觀察結(jié)果表明，CRC 中的Smad4 缺失導(dǎo)致癌細(xì)胞表型和腫瘤微環(huán)境切換到更具侵襲性的癌癥表型。

4 Smad4/DPC4 與CRC 的發(fā)生和發(fā)展

CRC 的發(fā)生和發(fā)展主要有染色體不穩(wěn)定性（CIN）和微衛(wèi)星不穩(wěn)定性（MSI）兩條途徑，前者主要涉及APC、TP53 及Smad4 等基因。最近的一項(xiàng)薈萃分析系統(tǒng)性回顧了1999—2020 年幾項(xiàng)關(guān)于散發(fā)性CRC 的研究，提示Smad4 基因的突變率為5.0%～24.2%[17]。Smad4 是重要的腫瘤抑癌基因，當(dāng)Smad4 突變或缺失時(shí)，TGF-β 信號(hào)通路不能激活，失去對(duì)腫瘤的抑制作用。Yoo 等[18]運(yùn)用免疫組化法檢測(cè)1 281 例Ⅰ～Ⅳ期CRC 患者的Smad4 表達(dá)，發(fā)現(xiàn)210 例（占16.4%）缺失，942 例（占73.5%）為低表達(dá)，129 例（占10.1%）為高表達(dá)；結(jié)果證實(shí)，Smad4 缺失具有更差的5 年無進(jìn)展生存率和7 年腫瘤特異性生存率，Smad4 缺失可作為判斷CRC 預(yù)后的獨(dú)立因素。為了進(jìn)一步闡明Smad4 與CRC 預(yù)后的關(guān)系，F(xiàn)ang 等[17]回顧性分析了5 項(xiàng)關(guān)于Smad4 基因狀態(tài)與CRC 預(yù)后關(guān)系的研究，結(jié)果表明，Smad4 突變型CRC 具有更差的預(yù)后，證實(shí)Smad4 突變與CRC 預(yù)后不良有關(guān)。上述研究提示，Smad4 缺失或突變是CRC患者預(yù)后不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

Smad4 在CRC 中缺失的主要原因是18 號(hào)染色體雜合性缺失，但是其他轉(zhuǎn)錄和翻譯后機(jī)制也可能導(dǎo)致其缺失或功能障礙，如泛素化、類泛素化和microRNA 干擾。microRNA 在腫瘤抑制和腫瘤發(fā)生、發(fā)展中控制關(guān)鍵癌基因和腫瘤抑制基因的表達(dá)，已被證明在癌癥中起著關(guān)鍵作用。據(jù)報(bào)道[19]，miR-20a-5p、miR-224、miR-34a、miR-19b-3p、miR-4260、miR-27a、miR-130a/301a/454等可以通過靶向Smad4 調(diào)控CRC 的發(fā)生和發(fā)展。例如，miR-144 可通過靶向下調(diào)Smad4 表達(dá)抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，Smad4 被認(rèn)為是miR-144 在結(jié)腸癌進(jìn)展中的下游靶標(biāo)[20]。因此，研究miRNA/Smad4 通路可為結(jié)腸癌患者提供新的治療方法，同時(shí)也為治療Smad4 缺失的CRC 患者提供了新思路。章帥等[21]研究linc-PINT在CRC 中的作用及其機(jī)制，發(fā)現(xiàn)linc-PINT 與Smad4在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)水平呈正相關(guān)，過表達(dá)linc-PINT 后，Smad4 蛋白的表達(dá)水平升高。提示linc-PINT 可通過靶向Smad4 介導(dǎo)CRC 的惡性進(jìn)展，說明linc-PINT 是治療CRC 的潛在靶點(diǎn)。LINC00941 是一種新型lncRNA，其在CRC 中表達(dá)上調(diào)，通過激活癌細(xì)胞EMT，促進(jìn)CRC 細(xì)胞遷移和侵襲。研究發(fā)現(xiàn)[22]，LINC00941 可通過與TrCP-β 競爭性結(jié)合Smad4 蛋白MH2結(jié)構(gòu)域，抑制Smad4蛋白泛素化，激活TGF-β/Smad2/3 信號(hào)通路，促進(jìn)CRC 轉(zhuǎn)移。Smad4 與microRNA 或lncRNA 的相互作用為轉(zhuǎn)移性CRC 的機(jī)制提供了新的見解，同時(shí)也為晚期CRC 提供了新的潛在治療靶點(diǎn)。

在過去20 年里，越來越多的研究[7]證實(shí)Smad4 參與Wnt/β-catenin、PI3K/AKT 和MAPK等多種經(jīng)典通路的調(diào)控，形成一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)體系，影響CRC 的發(fā)生發(fā)展。例如，Smad4 與Wnt通路的相互作用可以使腸上皮分化細(xì)胞獲得干細(xì)胞樣特性[23]。Smad4 缺失促進(jìn)上皮細(xì)胞βcatenin 蛋白表達(dá)，導(dǎo)致腸上皮中的Wnt 通路激活，觸發(fā)干細(xì)胞特性的獲得，最終引起小鼠模型驅(qū)動(dòng)分化的腸上皮細(xì)胞中的去分化和腺瘤快速形成。此外，Park 等[24]建立自發(fā)性結(jié)腸癌小鼠模型，發(fā)現(xiàn)Smad4 和TP53 缺失下調(diào)p21 并激活Wnt/β-catenin 通路，協(xié)同促進(jìn)腸道腫瘤發(fā)生。而且Wnt/β-catenin 通路抑制劑可以抑制Smad4 和TP53 突變激活Wnt/β-catenin 通路的胃腸道癌癥。Demagny 等[25]報(bào)道Smad4 的活性和穩(wěn)定性由3 條主要的信號(hào)通路通過其連接區(qū)進(jìn)行調(diào)節(jié)，該連接區(qū)包含一個(gè)生長因子調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄激活域，整合Wnt 通路、成纖維生長因子通路（FGF）和TGFβ信號(hào)通路。在Smad4 水平上整合了對(duì)生長發(fā)育和腫瘤進(jìn)展至關(guān)重要的3 條主要信號(hào)通路。

根據(jù)“腺瘤—癌序貫?zāi)Ｐ汀?，CRC 中的致癌轉(zhuǎn)化由APC、KRAS、Smad4 和TP53 的突變驅(qū)動(dòng)[26]。因此，推測(cè)Smad4 與其他基因共存突變時(shí)可能對(duì)CRC 患者的預(yù)后產(chǎn)生累加效應(yīng)。Wang 等[27]通過二代基因測(cè)序（next-generation sequencing，NGS）檢測(cè)433 例轉(zhuǎn)移性CRC 患者RAS、BRAFV600E、APC、TP53 和Smad4 的基因狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的Smad4 突變不足以預(yù)測(cè)CRC 患者的預(yù)后，而這與先前研究的結(jié)論相矛盾，認(rèn)為先前的研究沒有評(píng)估共存突變對(duì)Smad4 突變?nèi)巳旱挠绊?。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，TP53 和Smad4 突變的共存與轉(zhuǎn)移性CRC 患者的預(yù)后明顯較差有關(guān)。Chung 等[28]探討Smad4 和PTEN 在預(yù)測(cè)結(jié)直腸腺癌患者預(yù)后方面的性能，發(fā)現(xiàn)與單獨(dú)缺失Smad4 或PTEN 相比，同時(shí)缺失Smad4 和PTEN 可能導(dǎo)致CRC 更具侵襲性和不良預(yù)后。Tong 等[29]研究Smad4 在BRAFV600E 鋸齒狀腫瘤的作用，發(fā)現(xiàn)在BRAF-V600E致癌性小鼠模型中，Smad4 缺失可促進(jìn)鋸齒狀腫瘤的快速發(fā)展，提示Smad4 是早期鋸齒狀癌癥的關(guān)鍵因素，深入研究Smad4 與BRAF-V600E 關(guān)系有助于增加對(duì)這種罕見但侵襲性強(qiáng)的CRC 亞群的了解。楊文超[30]研究Smad4 在CRC 干性中的調(diào)控機(jī)制，構(gòu)建Smad4 過表達(dá)和敲減結(jié)腸癌細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)Smad4 過表達(dá)后，抑制了結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、克隆形成和微球體形成能力；Smad4敲減后，增強(qiáng)了結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、克隆形成和微球體形成能力。同時(shí)，運(yùn)用高通量測(cè)序檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，Smad4 可促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞中分化抑制因子-3（ID3）的表達(dá)，進(jìn)一步構(gòu)建ID3 基因敲減的結(jié)腸癌細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)敲減ID3 增強(qiáng)了結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、克隆形成和微球體形成能力。結(jié)果提示，Smad4 可能通過調(diào)節(jié)ID3 基因的表達(dá)來抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的干性。

5 Smad4/DPC4 與CRC 肝轉(zhuǎn)移

CRC 發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的概率極高，最易轉(zhuǎn)移至肝臟，這也是CRC 患者死亡的主要原因。Smad4功能喪失可以促進(jìn)CRC 肝轉(zhuǎn)移（colorectal cancer liver metastasis，CLM），是CLM 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可作為預(yù)測(cè)CLM 的生物學(xué)指標(biāo)[31]。Smad4 促進(jìn)CLM 的機(jī)制研究：在Smad4 缺失的腸道腫瘤小鼠模型中發(fā)現(xiàn)趨化因子CCL9 表達(dá)上調(diào)，招募具有相應(yīng)CCR1 受體的未成熟髓系細(xì)胞[32]，運(yùn)用該小鼠模型進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，CCR1（+）骨髓來源的細(xì)胞募集到結(jié)腸癌細(xì)胞的微環(huán)境中，產(chǎn)生金屬蛋白酶MMP9 和MMP2，促進(jìn)CLM[33]。在人類CRC細(xì)胞中，同樣觀察到CRC 細(xì)胞中Smad4 缺失促進(jìn)趨化因子CCL15（小鼠CCL9 的人類同源物）的上調(diào)，招募CCR1（+）MDSCs，從而促進(jìn)CLM 的發(fā)生[12，34]。據(jù)報(bào)道，大約50%的CRC 患者會(huì)發(fā)生CLM，而超過一半的CLM 患者在肝切除術(shù)后2 年內(nèi)復(fù)發(fā)[35]。Mizuno 等[36]回顧性分析Smad4 基因狀態(tài)與CLM 患者肝切除術(shù)后結(jié)局，發(fā)現(xiàn)在因CLM 而接受肝切除術(shù)的患者中，Smad4 突變型患者的總生存率（overall survival，OS）較差。最新研究[37]評(píng)估Smad4 突變對(duì)CLM 患者手術(shù)切緣寬度和局部復(fù)發(fā)的影響，結(jié)果表明，Smad4 突變與CLM 的手術(shù)切緣寬度或局部復(fù)發(fā)的發(fā)生率不相關(guān)，同時(shí)再次證實(shí)Smad4 突變是肝轉(zhuǎn)移切除術(shù)后OS 不良的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。上述研究強(qiáng)調(diào)了Smad4 基因狀態(tài)在CLM 患者手術(shù)決策中的作用，但是Smad4 突變導(dǎo)致CLM 的分子機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。

6 Smad4/DPC4 與CRC 血管生成

無論是原發(fā)腫瘤還是繼發(fā)腫瘤，一旦腫瘤直徑超過1～2 mm，就會(huì)出現(xiàn)血管生成，因此，需要豐富的血液供應(yīng)來為腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移提供營養(yǎng)和氧氣。Li 等[38]研究Smad4 對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞分泌血管內(nèi)皮生長因子A（VEGF-A）和VEGF-C 的作用，發(fā)現(xiàn)Smad4、VEGF-A、VEGF-C 是結(jié)腸癌的獨(dú)立預(yù)后危險(xiǎn)因素，Smad4 的表達(dá)與VEGFA、VEGF-C 呈負(fù)相關(guān)，過表達(dá)Smad4 抑制VEGF-A 和VEGF-C 的表達(dá)，闡明Smad4 可通過增強(qiáng)Smad3 磷酸化抑制結(jié)腸癌組織中VEGF-A和VEGF-C 的表達(dá)，從而抑制腫瘤血管和淋巴管生成。Smad4 功能喪失上調(diào)VEGF 的表達(dá)，促進(jìn)CRC 的血管生成，有利于癌細(xì)胞侵襲血管內(nèi)皮細(xì)胞，為腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移提供微環(huán)境。最新研究提示，重組人妊娠特異性糖蛋白9（PSG9）在CRC患者血清中顯著升高，PSG9 和Smad4形成復(fù)合物，增強(qiáng)Smad4 核保留，PSG9/Smad4復(fù)合物與啟動(dòng)子結(jié)合激活包括VEGF-A 在內(nèi)的多種血管生成細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)腫瘤血管生成[39]。Smad4結(jié)合多種血管生成細(xì)胞因子的啟動(dòng)子促進(jìn)腫瘤血管生成，與Smad4 抑制腫瘤血管生成的結(jié)論不一致。而Craven 等[40]發(fā)現(xiàn)Smad4 在癌細(xì)胞中的表達(dá)與微血管密度（MVD）呈正相關(guān)。VEGF 的啟動(dòng)子包含Smad 結(jié)合序列，深入研究Smad4 調(diào)控VEGF 表達(dá)的機(jī)制，可為CRC 抗-VEGF 的靶向治療提供理論依據(jù)。

7 Smad4/DPC4 與CRC 淋巴管生成

腫瘤淋巴管生成是腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的分子生物機(jī)制，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是CRC 轉(zhuǎn)移擴(kuò)散的重要通道，也是患者的主要死亡原因之一。Smad4 可以通過調(diào)控VEGF-C 和VEGF-D 表達(dá)，影響CRC 淋巴管生成。Liu 等[41]構(gòu)建Smad4 過表達(dá)細(xì)胞模型，運(yùn)用Western blot 和ELISA 技術(shù)檢測(cè)Smad4 和VEGF-C 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)過表達(dá)Smad4 可以抑制VEGF-C 的表達(dá)，從而抑制CRC 淋巴管生成。同時(shí)，構(gòu)建Smad4 過表達(dá)裸鼠模型，在體內(nèi)進(jìn)一步驗(yàn)證過表達(dá)Smad4 抑制VEGF-C 的表達(dá)和CRC 的淋巴管生成。這項(xiàng)研究表明，Smad4 可能通過抑制VEGF-C 的分泌而減少結(jié)腸癌細(xì)胞的淋巴管生成，并通過抑制腫瘤的遷移、侵襲和發(fā)生發(fā)揮腫瘤抑制作用，但是目前缺乏對(duì)Smad4調(diào)控結(jié)腸癌VEGF-C 機(jī)制的研究。Li 等[42]進(jìn)一步研究Smad4 調(diào)控結(jié)腸癌VEGF-C 的機(jī)制，發(fā)現(xiàn)與非轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌組織相比，Smad4蛋白在轉(zhuǎn)移性癌癥組織中的表達(dá)增加，同時(shí)伴隨VEGF-C 蛋白的表達(dá)明顯增加，表明Smad4 表達(dá)與VEGF-C呈正相關(guān)。該研究結(jié)果提示，Smad4 和VEGF-C之間存在兩種相反作用途徑，即Smad4/miR-128-3p/VEGF-C 和Smad4/VEGF-C，分別是負(fù)調(diào)控和正調(diào)控方式。進(jìn)一步深入研究證實(shí)，在非轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌中，Smad4/miR-128-3p/VEGF-C 負(fù)調(diào)控VEGF-C 表達(dá)起主導(dǎo)作用，在轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌中，Smad4/VEGF-C 正向調(diào)控VEGF-C 表達(dá)起主導(dǎo)作用，而ASLNC07322 在Smad4/miR-128-3p/VEGF-C 和Smad4/VEGF-C 轉(zhuǎn)換之間起到關(guān)鍵轉(zhuǎn)換作用。綜上所述，Smad4 可能通過抑制VEGF-C 和VEGF-D 的表達(dá)而減少CRC 淋巴管生成，但需關(guān)注Smad4 在非轉(zhuǎn)移性和轉(zhuǎn)移性CRC中的差異作用。

8 Smad4/DPC4 與CRC 神經(jīng)浸潤（PNI）

PNI 是指腫瘤細(xì)胞侵犯神經(jīng)內(nèi)膜、束膜和外膜任何一層或者腫瘤細(xì)胞在神經(jīng)周圍并包繞神經(jīng)外膜33%以上。脈管浸潤和PNI 是影響CRC局部復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的重要因素之一。Smad4 可以通過調(diào)控淋巴管及血管生成，影響CRC 的脈管浸潤，但是國內(nèi)外關(guān)于Smad4 與腫瘤神經(jīng)新生及PNI 的研究很少。Yoo 等[18]對(duì)Smad4 表達(dá)與CRC 患者的臨床病理關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，隨著Smad4表達(dá)的減少，CRC 患者發(fā)生PNI 越來越頻繁；同樣，Ioannou 等[9]應(yīng)用HIC 檢測(cè)CRC 患者，發(fā)現(xiàn)Smad4 表達(dá)與PNI 雖然沒有顯著關(guān)系，但是可以識(shí)別出一個(gè)趨勢(shì)。關(guān)于Smad4 是否影響腫瘤神經(jīng)新生和PNI 及其可能的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

9 Smad4/DPC4 與CRC 治療

目前用于CRC 化療的藥物主要有5-氟尿嘧啶（5-FU）、奧沙利鉑（oxaliplatin，OXA）和伊立替康[43]。5-FU 是一種細(xì)胞周期特異性抗代謝藥物，對(duì)以5-FU 為基礎(chǔ)的化療耐藥是治療CRC 的一個(gè)重大障礙。CRC 中，Smad4 突變或缺失是化療耐藥的關(guān)鍵因素，需深入研究Smad4 調(diào)控CRC藥物敏感性的機(jī)制。Zhang 等[44]探索Smad4 調(diào)控5-FU 耐藥性機(jī)制，發(fā)現(xiàn)Smad4 通過抑制PI3K/AKT/CDC2/凋亡抑制蛋白級(jí)聯(lián)反應(yīng)阻滯G1 或G2 細(xì)胞周期誘導(dǎo)CRC 細(xì)胞的化療敏感性。同時(shí)研究指出，MEK/ERK 通路是5-FU 誘導(dǎo)CRC 細(xì)胞凋亡的必需通路，但對(duì)Smad4 誘導(dǎo)的化療敏感性沒有影響。Wang 等[45]建立Smad4 突變小鼠模型，發(fā)現(xiàn)TGF-β 信號(hào)傳導(dǎo)受損導(dǎo)致腸道微生物組改變，損害CRC 對(duì)5－FU 的反應(yīng)。Smad4 可能是CRC 患者以5-FU 為基礎(chǔ)化療的預(yù)測(cè)性生物標(biāo)記物。Smad4 表達(dá)水平還可作為評(píng)估OXA 聯(lián)合5-FU 化療方案治療轉(zhuǎn)移性CRC 患者預(yù)后的一個(gè)指標(biāo)。miR-34a 和miR-19b 通過靶向Smad4介導(dǎo)對(duì)OXA 治療的耐藥性，促進(jìn)結(jié)腸癌增殖和進(jìn)展[46-47]。伊立替康是治療CRC 的另一種常見的化療藥物，經(jīng)常單獨(dú)使用或與5-FU 聯(lián)合使用以對(duì)抗結(jié)腸癌，而Smad4 缺失使CRC 對(duì)伊立替康產(chǎn)生耐藥性[48]。Wong 等[48]報(bào)道，Smad4 陰性結(jié)腸癌細(xì)胞中的RICTOR（RPTOR independent companion of MTOR complex 2）敲低增加了伊立替康的細(xì)胞毒性作用，在機(jī)制上，Smad4 與哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物2（mTORC2）的RICTOR相互作用并抑制RICTOR，從而抑制AKT 下游效應(yīng)子磷酸化，AKT 的藥理學(xué)抑制使Smad4 陰性結(jié)腸癌細(xì)胞在體外和體內(nèi)對(duì)伊立替康敏感。因此，靶向RICTOR 可使Smad4 陰性結(jié)腸癌對(duì)伊立替康敏感。除此之外，據(jù)Mei 等[49]報(bào)道，Smad4 突變是以西妥昔單抗為基礎(chǔ)的治療預(yù)后不良的潛在生物標(biāo)記物。這些研究表明，Smad4 在腫瘤進(jìn)展和靶向治療CRC 患者中發(fā)揮關(guān)鍵作用，是靶向治療CRC 的潛在生物標(biāo)記物。

10 展望

Smad4/DPC4 在CRC 的發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程中起著重要作用，尤其是在EMT、腫瘤炎癥微環(huán)境、腫瘤轉(zhuǎn)移和癌細(xì)胞干性的分子機(jī)制上的深入研究，表明Smad4/DPC4 是預(yù)測(cè)CRC 預(yù)后的潛在生物學(xué)標(biāo)記物。隨著基因檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，需對(duì)Smad4/DPC4 與CRC 相關(guān)突變基因APC、TP53、KRAS、BRAF、PI3K 及MSI 等的關(guān)系進(jìn)一步研究，因?yàn)镾mad4/DPC4 與共存基因突變?cè)贑RC 預(yù)后和治療方案決策上發(fā)揮著關(guān)鍵作用。目前尚缺乏針對(duì)Smad4/DPC4 突變CRC 的個(gè)體化和精準(zhǔn)化治療，分子生物學(xué)的進(jìn)展闡明Smad4/DPC4 與多種信號(hào)通路相互串聯(lián)，越來越多的Smad4/DPC4 相關(guān)腫瘤成分及耐藥機(jī)制被發(fā)現(xiàn)，深入研究Smad4/DPC4 及相關(guān)生物分子將有助于對(duì)CRC 的治療。