結(jié)直腸癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物和信號通路研究進(jìn)展 A

摘要：腸道干細(xì)胞分為兩種，一個是表達(dá)Lgr5基底柱狀干細(xì)胞，其表達(dá)與疾病分期有關(guān)，調(diào)控著細(xì)胞周期不斷更 替；另一個是+4干細(xì)胞，與腫瘤異質(zhì)性有關(guān)，表達(dá)Bmil使細(xì)胞周期停滯，此外還包括Msil。多項研究表明在結(jié)直腸癌中以上標(biāo)志物是高表達(dá)的，并可作用于Notch和經(jīng)典Wnt信號通路促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：結(jié)直腸癌；Lgr5；BmilMsil；Wnt信號通路；Notch信號通路
Progress on the cell-surface markersand signaling pathways of colorectal cancer stem cells
DING Bo-yue, HAN Chun*
( Dept. of Radiation Oncology, Fourth Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050011 , China)
Abstract: Colorectal stem cells have many bio-markers, including Lgr5 which ex[x]pression is associated with THE stage of disease, also regulating the cell cycle, anothers is +4 stem cell, which is associated with tumor heterogeneity, also expressed Bmil, arresting cell cycle. Besides there is Msil. Many studies show that those markers are highly expressed in colorectal cancer, which activate Notch and Wnt signaling pathway, and can promote the progress of tumor.
Key words: colorectal cancer, Lgr5 ; Bmil ; Msil ; Wnt signal; Notch signal
結(jié)直腸癌是常見的消化道腫瘤，目前居惡性腫瘤死亡率第3位，因此如何提高確診率以及制定個性化治療就顯得尤為重要。大多學(xué)者認(rèn)為腫瘤干細(xì) 胞中DNA錯配修復(fù)功能的缺失，導(dǎo)致突變基因的積累，使腸上皮細(xì)胞增殖和凋亡失衡，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生，且腫瘤干細(xì)胞是放化療抵抗和復(fù)發(fā)的主要原因，本綜述研究結(jié)直腸癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物及相關(guān)
信號通路，可為惡性腫瘤提供更有效的治療方案。

1 結(jié)直腸癌干細(xì)胞表面標(biāo)志物
1.1 Lgr5
1998年報道Lgr5，它屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族，含17個富亮氨酸重復(fù)序列和7次a螺旋跨膜區(qū)，其N一和C一末端尾部側(cè)翼富含半胱氨酸序列。人類Lgr5基因位于染色體12q22- 23，含22個外顯子和21個內(nèi)含子。用免疫組化染色法證實Lgr5存在于少數(shù)腸隱窩的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜上，Lgr5+的細(xì)胞 生存周期都較長且能分化出腸上皮的各類細(xì)胞[1]。 Lgr5與Wnt通路配體結(jié)合，如：R-spondinl，使LRP6磷酸化的同時使RNF43和ZNRF3降解，促進(jìn)β-catenin進(jìn)入胞核并與轉(zhuǎn)錄因子TCF相結(jié)合，調(diào)節(jié)下 游靶基因c-MyC，CDKNIA的表達(dá)，誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生[1-2]。LGR5也可通過激活Notch通路，調(diào)節(jié)Rho通路而影響細(xì)胞黏附、炎性反應(yīng)相關(guān)因子的表達(dá)促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)生[3]。多項研究表明人腸腺瘤和結(jié)直腸癌組織中Lgr5的mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)水平較正常結(jié)腸黏膜中明顯增加[3]。大多學(xué)者認(rèn)為原發(fā)結(jié)直腸癌患者中Lgr5高表達(dá)者HER2呈陽性，血管密度高，腫瘤侵襲能力強(qiáng)，易發(fā)生淋巴結(jié) 轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，疾病分期較晚、預(yù)后較差，其中rs17109924亞型復(fù)發(fā)率較高，而Lgr5的表達(dá)程度與性別、年齡、BMI、腫瘤大小無關(guān)。也有少數(shù)研究表明Lgr5在女性中的表達(dá)比男性中多，但與疾病的發(fā)生、進(jìn)展乃至預(yù)后無明顯關(guān)聯(lián)[1-6]。然而在體外的 研究中，沉默結(jié)直腸癌腫瘤干細(xì)胞中的Lgr5導(dǎo)致細(xì)胞增殖、遷移、成瘤能力下降的同時可以增加細(xì)胞凋亡[1.7]，且研究發(fā)現(xiàn)Lgr5+細(xì)胞與化療耐藥機(jī)制有關(guān)，其促進(jìn)耐藥相關(guān)基因ABCG2等高表達(dá)，而 Lgr5-的原發(fā)腫瘤患者可從5．氟尿嘧啶治療中明顯獲益[4]，以上研究均表明Lgr5作為結(jié)直腸癌干細(xì)胞 表面標(biāo)志物，能成為腫瘤治療靶點，增加放化療敏感性，改善預(yù)后。

1.2 Bmil
Bmil屬于polycomb家族，為促癌基因，與c-Myc呈正相關(guān)。人類Bmil基因位于lOp13，含有10個外顯子和10個內(nèi)含子。高表達(dá)Bmil可激活Wnt．Notch通路促進(jìn)腸細(xì)胞增殖，并抑制INK4a/ARF位點的表達(dá)，該位點編碼細(xì)胞周期調(diào)控因子P16和P14ARF（小鼠中是P19ARF），這些調(diào)控因子都參與調(diào)控P53信號通路，進(jìn)而調(diào)控著細(xì)胞周期和凋亡[8-9]。在小鼠體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)位于腸隱窩的+4位置的小腸干細(xì)胞高表達(dá)Bmil，這些干細(xì)胞與高表 達(dá)Lgr5的干細(xì)胞在功能上有區(qū)別，前者使細(xì)胞周 期停滯，增加放療抵抗，損傷后有再生能力，并可以抑制Lgr5+細(xì)胞的增殖[1O]。Bmil表達(dá)程度與性別、腫瘤大小、血清CEA、腫瘤分化程度、臨床分期、轉(zhuǎn)移程度、侵襲深度、ki- 67、生存率有關(guān)，Bmil高表達(dá)者病期晚，易轉(zhuǎn)移且生存率低[11]，但也有少數(shù)報道提出Bmil高表達(dá)者預(yù)后良好[12]。然而近一項研究表明，將結(jié)直腸癌患者分成術(shù)前已有 轉(zhuǎn)移的和無轉(zhuǎn)移的兩組比較，分析得出轉(zhuǎn)移者術(shù)后Bmil水平比術(shù)前增高，無轉(zhuǎn)移者則明顯降低，再根據(jù)術(shù)前術(shù)后Bmil變化水平分成兩組，得出術(shù)后Bmil沒有降低組更易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移且生存率低，這表明高表達(dá)Bmil者易復(fù)發(fā)和發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，且預(yù)后較差[13]。因此Bmil可作為預(yù)測生存期的重要指標(biāo)。體外實驗研究表明沉默Bmil后腫瘤生長速度、ki-67+細(xì)胞數(shù)均下降，細(xì)胞停滯在G2/M期[14-15]。這些結(jié)論都表明Bmil是結(jié)直腸癌 腫瘤干細(xì)胞潛在的治療靶點。

1.3 Musaslul( Msil)Msil早是在果蠅的感覺器官中發(fā)現(xiàn)的，它是 進(jìn)化過程中高度保守的RNA結(jié)合蛋白，哺乳動物中Msil基因位于染色體12 q24和lq24.31，包含14個外顯子。小鼠中在富有Lgr5和p4+腸道干細(xì)胞表面標(biāo)志物的細(xì)胞中，同時發(fā)現(xiàn)也高表達(dá)Msil。Msil存在于人腸隱窩底部的第1-10層細(xì)胞中，是腸道干細(xì)胞的表面標(biāo)志物。有研究表明Msil主要通過兩條通路維持其干細(xì)胞特性并促進(jìn)腫瘤生長，一條是高表達(dá)的Msil與m-Numb和P21 WAF-1l的3’端mR-NA結(jié)合并抑制其表達(dá)，過度激活Notch通路，使得 細(xì)胞不斷增殖。另一條是Msil通過降解APC、激活 CTNNB1、上調(diào)Fratl激活Wnt/β-catenin信號通 路[16-18]，β-catenin的高表達(dá)增加了上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)換(epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)的活性，EMT促使細(xì)胞間黏附作用降低，細(xì)胞骨架重構(gòu)，并使上皮細(xì)胞極化從而獲得間充質(zhì)性狀，使得細(xì)胞侵襲性增加，導(dǎo)致腫瘤的轉(zhuǎn)移[19]。Msil在結(jié)直腸癌、腺瘤中的表達(dá)水平明顯高于周圍正常結(jié)直腸組織，但在腺瘤中呈局灶性表達(dá)，在癌組織中廣泛表達(dá)。 Msil的高表達(dá)與ki-67、腫瘤分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)。高表達(dá)Msil的結(jié)直腸癌患者發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的風(fēng)險增加了5.4倍[18]。