王玲，王志莲

宫颈癌（cervical cancer）是目前全球范围内威胁女性生命健康的第四大癌症[1]。据统计，全球每年宫颈癌新发病例可达57 万，其中大部分发生在发展中国家[2-3]。随着癌症基因图谱的不断发展，越来越多的信号通路和基因被证实与癌症的发生有关。在宫颈癌的相关研究中发现，Dickkopf 相关蛋白3（DKK3）可以通过抑制β-连环蛋白（β-catenin）的活性来抑制其核转运，降低肿瘤蛋白质表达[4]。以β-catenin 为控制中心，最常见的通路为典型的Wnt 信号通路，即Wnt/β-catenin 信号通路。该通路不仅在胚胎发育过程和成人组织稳态过程中具有重要作用，在干细胞更新、细胞增殖和细胞分化中也具有生物学功能，在肿瘤细胞的发生和转移中亦发挥重要作用。这些遗传或表观遗传事件与人类疾病如癌症相关[5]。现就DKK3、Wnt/β-catenin 信号通路与宫颈癌的关系研究进展进行综述。

1 DKK3

DKK 家族编码分泌型糖蛋白，包括4 个主要成员（DKK1～DKK4）和一种独特的DKK3 相关蛋白sgy，也称为Dickkopf 样蛋白1（DKKL1）。DKK1、DKK2 和DKK4 之间的总序列同源性为46%～50%，DKK3 和其他DKK 蛋白之间的总序列同源性为37%～40%，基于DNA 序列的相似性，DKK1、DKK2 和DKK4 比DKK3 更接近。DKK1、DKK2、DKK3 和DKK4 分别位于10q11、4q25、11p15.3 和8p11 位点。除了DKK3，其余都是同一个平行染色体组的一部分，而DKK3所在的11p15.3 位点于肿瘤中常缺失。由于结构的差异，DKK3 表现出了不同于其他家族成员的生物学特征，DKK3 能抑制Wnt/β-catenin 信号通路[6]，DKK3 基因沉默与Wnt 信号通路的激活有关[7]。作为Wnt/β-catenin 信号通路的拮抗剂，DKK3 基因和蛋白的表达在许多类型的癌症中下调[8]，对癌细胞的凋亡、迁移、侵袭和血管生成有一定的影响[9]，参与上皮-间质转化，其表达降低可增强癌细胞的侵袭性。以上均提示DKK3 对肿瘤具有抑制作用。

2 Wnt/β-catenin 信号通路

Wnt/β-catenin 信号通路是一种重要的细胞外通路，1982 年与原癌基因Int1（也称为Wnt1）一起被发现[10]。这一途径涉及许多发育过程，如细胞生长、分化、个体发育、迁移、遗传稳定性、凋亡、干细胞自我更新和维持成人组织稳态。Wnt 信号通路包括两种不同的细胞内信号通路——β-catenin 依赖性通路（称为典型Wnt 通路）和β-catenin 非依赖性通路（称为非匿名Wnt 通路）。与其他信号通路相比，Wnt/β-catenin信号通路是一个进化保守的系统，在胚胎发生、器官发生和体内平衡中起着重要作用。Wnt/β-catenin 信号通路的异常激活是许多癌症的诱发因素之一。

2.1 Wnt/β-catenin 信号通路简介Wnt/β-catenin信号通路是一个多环节、多作用位点的生长发育调控信号通路，主要由膜蛋白、破坏复合物和βcatenin 3 个部分组成。Wnt 家族配体是分泌型脂糖蛋白，启动该信号通路，作用于细胞膜上7 次跨膜受体卷曲蛋白（Frizzled，FZL），该受体旁边紧挨着低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6（LRP5/6）共受体。破坏复合物由酪蛋白激酶1α（CK1α）、糖原合成酶激酶3β（GSK3β）、大肠腺瘤性息肉病蛋白（APC）和Axin（支架蛋白）组成。决定该途径激活状态的关键信号分子β-catenin 在细胞质中受到稳定性调节。

在没有Wnt 刺激的静止状态下，细胞质βcatenin 被募集到破坏复合物中，然后被CK1α 和GSK3β 磷酸化。磷酸化的β-catenin 被含有β 转导素的重复蛋白（SCFb-TrCP）E3 连接酶直接泛素化，并被26S 蛋白酶体途径降解，以维持细胞质低水平的β-catenin[11]。当分泌的Wnt 配体积累时，这些配体与FZL 受体以及LRP5/6 共受体相互作用，FZL 受体激活散乱蛋白（dishevelled，Dvl 或Dsh）以磷酸化LRP5/6，后者反过来分解破坏复合物，磷酸化的LRP5/6 为GSK3β 和Axin 提供了结合位点，导致破坏复合物瓦解，稳定的β-catenin 在细胞质中积累并转移到细胞核。

研究证明，磷酸化的LRP5/6 通过抑制GSK3 活性直接阻断β-catenin 降解，Axin 瓦解方式仍有待确定[4]。核积聚的β-catenin 与T 细胞转录因子（TCF）或淋巴增强因子（LEF）形成复合物，激活下游基因，涉及各种病理生理学靶基因的表达，包括增殖和转化基因。

2.2 β-catenin 与宫颈癌Wnt/β-catenin 信号通路的激活是参与宫颈癌发生多步骤过程的主要失调途径，β-catenin 结构和信号特性的不平衡导致宫颈癌的发生、发展[12]。在多种恶性肿瘤患者中，APC 和CTNNB1（β-catenin 编码基因）是最常见的突变基因。大多数突变的APC 不能有效地使β-catenin 泛素化和降解，或产生了对GSK3β 磷酸化和随后降解有抗性的突变β-catenin，最终导致β-catenin 的异常积累和Wnt/β-catenin 信号通路的激活[13]。越来越多肿瘤被发现与β-catenin 的异常积累和驱动靶基因的转录有关[11，14]。此外，CTNNB1 基因的遗传变异可能有助于宫颈癌的发展，β-catenin 相关细胞黏附的改变可能与宫颈癌的发病机制有关[15]。另有研究证明，β-catenin 在宫颈癌组织中高表达，导致了Wnt/β-catenin 信号通路的激活，证实β-catenin 可能参与了宫颈癌的发生及发展[16]。CTNNB1 基因的遗传变异可能有助于宫颈癌的发展[15]。β-catenin 的积累在Wnt/β-catenin 信号通路中占据核心位置[17]，通过降低β-catenin 的表达，抑制Wnt/β-catenin 信号通路，最终触发细胞周期停滞，阻滞宫颈癌细胞周期的进展[18]。此外，某些特定的表观遗传学改变可激活Wnt/β-catenin 信号通路，加重宫颈癌的恶性程度[19]，抑制Wnt/β-catenin 信号通路可缓解宫颈癌的进展[20]。这进一步表明β-catenin 通过Wnt/β-catenin信号通路参与了宫颈癌的发生及发展。

2.3 Wnt/β-catenin 信号通路与DKK3DKK3 可通过调控Wnt/β-catenin 信号通路来控制疾病的发生与发展。Wnt/β-catenin 信号通路涉及广泛的生理和病理过程，调节关键的发育和生理过程，包括细胞增殖、分化、迁移和凋亡，为了启动这一信号通路，Wnt 配体与其同源FZL/LRP 受体复合物结合，βcatenin 从细胞质转移到细胞核，充当转录因子激活剂。目前已报道的细胞外Wnt 拮抗剂，包括分泌型Wnt 抑制剂、分泌型卷曲相关蛋白（SFRP）、Wnt 抑制因子1（WIF1）和DKK。前两种分泌蛋白直接阻断Wnt 受体与配体结合[21]，抑制Wnt 信号。与这些蛋白质不同，DKK1、DKK2 和DKK4 通过与共受体跨膜蛋白Kremen1（Krm1）结合来抑制Wnt 信号，并通过胞内作用诱导LRP5/6 的内化，阻断Wnt 信号，而DKK3 缺乏与LRP5/6 或Krm1 结合的能力。但是，DKK3 基因还编码一种细胞质非分泌型同工型DKK3b，其通过与β-TrCP（含有β 转导素的重复蛋白）泛素连接酶结合来切断Wnt/β-catenin 信号，这抑制了CTNNB1 核移位[22]。DKK3 还参与β-catenin的降解，抑制β-catenin 下游基因表达[23]。DKK3b 的起始密码子远离CpG 岛，不会影响Wnt 抑制基因的表达[6]。DKK3 还可通过阻断β-catenin 的核转运，抑制Wnt 信号[23]。以上研究表明DKK3 可能抑制Wnt/β-catenin 信号通路。

3 Wnt/β-catenin 信号通路与宫颈癌

Wnt/β-catenin 信号通路已经涉及不同类型的癌症[24-25]，包括结直肠癌、肝癌、髓母细胞瘤、卵巢癌和乳腺癌，Wnt 信号的激活促进了癌细胞的增殖和转移，促进肿瘤发生和发展。关于妇科恶性肿瘤，在子宫内膜癌、卵巢子宫内膜样癌和卵巢透明细胞癌中检测到了CTNNB1 突变，CTNNB1 基因突变改变了β-catenin 的氨基端，并阻止其被破坏复合物磷酸化和降解[26]。Wnt/β-catenin 信号通路的过度激活与包括妇科恶性肿瘤在内的多种癌症的发生、进展、复发和耐药性有关。

研究表明，β-catenin 在宫颈癌中高表达[13]，βcatenin 在细胞质中的积累和向细胞质的移位对激活Wnt/β-catenin 信号通路至关重要。在宫颈癌发生过程中，β-catenin 的异常表达或异常分布常见，证实β-catenin 确实在宫颈癌组织中高表达，其表达水平与淋巴结转移密切相关[15]。Wnt 信号通路的研究也证实了这一点，β-catenin 的积累参与宫颈癌的发生、发展，淋巴结的转移以及宫颈癌的预后[27]。该通路的激活参与宫颈癌发生、发展中多个过程的失调。

4 DKK3、Wnt/β-catenin 信号通路与宫颈癌

Wnt/β-catenin 信号通路在肿瘤进展中的关键作用已被普遍接受，宫颈癌与Wnt/β-catenin 信号通路的异常激活有关[28]。DKK3 可能参与宫颈癌肿瘤生长过程并且在肿瘤的发生、发展和转移中起重要作用[29]。抑制DKK3 蛋白的表达可促进宫颈癌细胞的存活和侵袭[30]。此外，DKK3 防止β-catenin 积累，阻断Wnt/β-catenin 信号通路，强烈抑制癌细胞增殖和迁移。DKK3 可表现出对β-catenin 的强调节作用，DKK3 间接结合β-catenin，其可以与β-TrCP 相互作用，增强细胞质β-catenin 的降解，并抑制其增殖活性[24]。DKK3 抑制β-catenin 的传导作用，可视为β-catenin 的负调节因子[31]。研究发现，Wnt/β-catenin信号在宫颈癌的许多致癌过程中起着重要作用，且在宫颈癌中被过度激活，参与肿瘤的发生和转移[26]。研究表明，β-catenin 在宫颈癌细胞的细胞核和细胞质中过表达[15]。

Wnt/β-catenin 信号通路中遗传或表观遗传变化可导致Wnt 信号成分如Wnt 配体、Wnt 抑制剂、膜受体和细胞内介质的突变，导致异常的Wnt 途径激活，在各种癌症中Wnt 途径常异常激活。一些研究表明某些Wnt 信号基因参与了宫颈癌的发病机制。研究发现，DKK3 在宫颈癌组织中表达降低[23]。提示DKK3 表达降低可能促进了宫颈癌的发生。如果将DKK3 重新引入宫颈癌HeLa 细胞可导致菌落形成减少和细胞生长迟缓。DKK3 的过表达显著减弱了β-catenin 的活性，并降低了β-catenin 水平。通过酵母双杂交筛选，β-catenin 的负调节因子β-TrCP 被鉴定为新的DKK3 相互作用伴侣。DKK3 与β-TrCP共表达共同增强了DKK3 对β-catenin 的抑制作用。DKK3 的过表达阻断了β-catenin 的核转移，导致其下游靶基因表达下调，而敲除DKK3 则消除了这种阻断作用。因此，DKK3 可能通过β-catenin调节Wnt/β-catenin 信号通路，抑制宫颈癌的发生、发展。

5 结语

目前Wnt/β-catenin 信号通路在宫颈癌发生、发展中的关键作用已成为研究热点，研究DKK3调节Wnt/β-catenin 信号通路的具体机制，有望为宫颈癌发病机制提供更多依据。但是，Wnt/β-catenin 信号通路与其他多条信号通路相互级联，共同促进肿瘤的发生、发展，成为目前研究宫颈癌发生机制的难点。因此，深入研究DKK3 在不同信号通路中对宫颈癌的调控及其相互关系可能更有意义，这也为今后的研究提供了新的方向。