许晓燕，冯 群，夏 嫱

（遵义医科大学珠海校区/贵州省免疫学研究生教育创新基地，广东 珠海 519041）

宫颈癌（cervical cancer）是常见的恶性肿瘤，在女性癌症发病率中位居第2 位[1]，90%以上的宫颈癌患者发生于发展中国家，我国每年约有13.5 万的新发病例，约占世界总发病数的1/3，并具有年轻化的趋势[2]。宫颈癌与人乳头瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染高度相关，高危型HPV（HRHPV）持续感染是导致宫颈癌前病变、宫颈癌发生的最主要原因[3-5]。WHO 宫颈癌筛查及处理方案指南推荐HPV 检测作为其首选的初筛检查[6]。随着研究的不断深入，发现经典Wnt/β-catenin 信号通路的异常激活可能是继HPV 感染后促进宫颈癌发生发展的第2 大要素，且备受关注[7，8]。该通路异常活化不仅能使细胞增殖分化紊乱而导致宫颈癌的形成，还可影响宫颈癌的发展和转移。因此，可把Wnt/βcatenin 通路作为宫颈癌治疗的靶标，通过干预调整该途径靶标基因的表达，抑制宫颈癌的生长，进而达到治疗宫颈癌的目的。目前，国内外鲜见此途径与宫颈癌发生及发展相关的综述，本文就Wnt/βcatenin 信号通路概述及其与宫颈癌的发生、发展的关系，以期为宫颈癌的预防及治疗提供参考。

1 Wnt/β-catenin 信号通路概述

Wnt 信号通路首次发现于1982 年，主要作用于胚胎发育以及动物肢体形成过程中[9]，其中Wnt 是int 和wg 的结合体，是Wnt 通路的基础，该通路受体有卷曲蛋白Fz1-Fz10 和Smo，共受体为低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP5/6）；Wnt 配体有Wnt1、2、2b、3、3a、4、5a、5b、6、7a、7b、8a、8b、9a、9b、10a、10b、11 和16，该配体至少能激活3 条通路：即经典的Wnt/β-catenin 通路和非经典的Wnt/PCP 与Wnt/Ca2+通路，经典通路Wnt/β-catenin 的配体为Wnt1、2、3、3a、7a、8，非经典通路的配体是Wnt4、5a、11。Wnt 配体与Fz 受体的结合具备时间和空间的复杂性，参与控制增殖、分化、脂肪形成及衰老等不同的生物过程，导致不同的疾病（如癌症、骨质疏松、神经衰退等）[10]。

目前，集中研究的是以β-catenin 为核心的经典通路Wnt/β-catenin，该通路包含3 个步骤，分别是膜内Wnt 信号转导，细胞质中β-catenin 的稳定调节以及细胞核中Wnt 靶基因的激活[11，12]。当Wnt不存在时，β-catenin 主要定位于细胞膜连接处，与上皮型钙黏附蛋白（E-cadherin）和a-catenin 结合形成复合体，维持同类细胞间的粘附，调节细胞骨架，从而防止其转移；另外，有极少部分会进入胞浆，被Axin 募集的糖原合成酶激酶-3（GSK3β）、酪蛋白激酶Ⅰ（CK1）、腺瘤性结肠息肉蛋白（APC）、蛋白YAP/TAZ 和E3 泛素化酶（β-TrCP）形成的蛋白酶体磷酸化降解，从而避免细胞核上β-catenin 靶基因的激活。其中，Axin 作为降解体的支架蛋白，APC 强化β-catenin 与各降解复合体之间的亲和性，CK1 磷酸化β-catenin 的Ser45 残基，GSK3β 磷酸化βcatenin 的Ser33、Ser37 和Thr41 残基，YAP/TAZ 则负责募集β-TrCP 识别磷酸化的Ser/Thr 残基，加强β-catenin 的泛素化过程，最终被彻底降解。当Wnt存在时，Wnt 与Fz、LRP5/6 形成复合体，Fz 对Dvl 及被CK1 磷酸化的LRP5/6 进行募集，然后共同结合Axin 和GSK3β，使β-catenin 破坏复合物无法形成，从而使β-catenin 集中累积在胞浆和胞核，胞浆因子FOXM1 与β-catenin 结合，促进β-catenin 入核结合转录因子家族[13]，在共激活因子CREPT、FHL2、YGO、CBP/p300 和染色体修补因子Brg-1 的相互作用下，引起不同靶向基因的表达，从而调节细胞间黏附、极性、周期、增殖及凋亡等多方面作用，最终导致肿瘤的发生[14]。

2 Wnt/β-catenin 信号通路与宫颈癌发生发展的关系

2.1 Wnt/β-catenin 与HR-HPV 感染 HPV 有α、β、μ 和γ 等属，类别有属内类型和氨基酸同一性两种，其中α-HPV 的研究较多，常引起粘膜和皮肤疾病，根据感染结果又将α 属分为低危型和高危型，前者引起良性乳头状瘤，后者可发展为癌。高风险α-HPV 的常见类型有第9 类的HPV16 和第7 类的HPV18，其癌蛋白E6 和E7 是人宫颈癌衍生细胞系中始终表达且仅有的两种高风险α-HPV 基因，HPV 表达的癌蛋白E6 诱导肿瘤抑制蛋白p53 的降解，与p16、原癌基因（MDM2）和半乳糖凝集素-3（gal-3）的变化呈负相关；E7 使视网膜母细胞瘤蛋白（pRb）失活，将分化细胞保留在DNA 合成状态。对于有些病毒来说，在未分化细胞中维持病毒的基因组也需要E7[15，16]。研究表明，HR-HPV 持续感染是导致宫颈癌前病变、宫颈癌发生最主要的原因，99.8%的宫颈癌患者存在HPV 感染[17]。石丽萍等[18]研究宫颈组织Wnt/β-catenin 通路蛋白表达时发现，患者Wnt/β-catenin 途径蛋白Sox-2、β-catenin、Wnt-1 和Wnt-3a 的表达量在高中低危HPV 组均较高，高危16 型HPV 组表达最高，说明HR-HPV感染致组织细胞癌变涉及Wnt/β-catenin 通路的活化。Rampias T 等[19]通过逆转录聚合酶链反应（RTPCR）对靶向抑制基因E6 和E7 实验前后表达量进行了比较，结果发现β-catenin 的mRNA 转录量不发生变化，推测HPV 激活Wnt 途径是通过影响βcatenin 的表达位置而不是表达量。Ma C 等[20]研究表明，HPV16 E6/E7 能上调GSK3β 基因的转录，并在GSK3β mRNA 的稳定性和翻译过程中扮演重要角色，调控宫颈癌的发生。HR-HPV 型宫颈癌中E6、E7 基因的表达会使E-cadherin 表达下调，P-钙粘蛋白表达上调，同时β-catenin 核表达上调，表明经典的Wnt/β-catenin 信号通路的活化与钙粘蛋白转换相关，从而影响宫颈癌的病情进展和转移过程[21]；HPV16 E6/E7 基因也可同时调节HPV-16 阳性宫颈癌患者体内的miR-34a 和WNT1 的表达，进而调控Wnt/β-catenin 信号通路，调节E-P 钙粘蛋白转换，影响宫颈癌的发生和发展[22]；当HPV E6/E7 基因被干扰后上皮性标志物E-cadherin 表达上升，间质性标志物N-cadherin 表达下降，发生了上皮-间质转化（EMT），提示宫颈癌的发生存在EMT 过程；同时，该通路中的Wnt1 和β-catenin 分子明显降低，进一步证明宫颈癌中HPVE6/E7 基因可通过激活Wnt/β-catenin 信号通路诱导宫颈细胞的EMT 过程，加剧癌变[23]。

2.2 Wnt/β-catenin 通路与其他通路相互作用促进宫颈癌的发生 宫颈癌中除Wnt/β-catenin 通路调控细胞的生长和增殖外，还受其他途径的调节，已报道TGF-β/smad4、Hedgehog、MAPK、Notch、NF-κB 以及肿瘤微环境等均与其相关。邓齐[24]对HPV E6/E7 基因转染人宫颈鳞状上皮细胞进行研究，结果发现基因TGF-β1、Wnt-1 的表达明显增高，而smad4 和βcatenin 表达则明显下降，既减少细胞间连接、又增加癌细胞的侵袭及转移能力，提示HPV16 E6/E7 基因可能通过Wnt/β-catenin 和TGF-β/smad4 信号通路共同参与宫颈上皮细胞发生EMT，间接促进癌症的演变。

癌症发生过程中存在Wnt/β-catenin 与Hedgehog/Gli 两条通路的交互现象，两者有相同的靶向调节分子SMO、KRAS、CKα、GSK3β、p53、PTEN，能联合抑制β-catenin 上游分子SFRP、APC 和Axin 以及下游调节分子COX-2，还具有潜在的介导凋亡的靶标BRAF 和抑制DNA 损伤和细胞死亡的Gli1。宫颈癌也不例外，张甦等[25]研究表明，Hedgehog 和Wnt信号通路的交互作用是通过SFRP-1 起作用，当Hedgehog-Gli 信号通路在癌前状态下被激活，与Wnt 联系的关键分子SFRP-1 表达上调，此时Wnt信号呈封闭状态；当发展到癌时，Hedgehog 通路受抑制，SFRP-1 表达下调，Wnt 通路即开放。MAPK 通路则是通过 AKT/FOXO3a/FOXM1 途径调节FOXM1，FOXM1 具有结合β-catenin 的作用，能促进β-catenin 入核参与其转录过程；当MAPK 通路激活后P13K/AKT 即失活，减弱对FOXO3a 的抑制，增多的FOXO3a 进一步减少FOXM1 的表达，随之β-catenin 的结合减少，进而抑制Wnt/β-catenin 通路[26]。Kwan HT 等[27]研究证明，MAPK 激活剂DVL3显著上调与宫颈癌中β-catenin 和CyclinD1 表达的升高显著相关，说明DVL3 介导了Wnt/β-catenin 活化参与宫颈癌的发生。Li Z 等[28]研究宫颈鳞癌中沉默HPV16 E6/E7 基因是否抑制小鼠移植瘤生长的实验表明，E6/E7 可能是通过下调Notch 信号通路的主要基因Notch1、Jagged1、PI3K、p-AKT、NF-κB起作用，Wnt/β-catenin 与Notch 靶向因子p21 紧密联系，能负向调节β-catenin 的表达，抑制宫颈癌的进展。而Wnt/β-catenin 和NF-κB 通路共同调节EMT 促进宫颈癌细胞转移[29]。另外，Li H 等[30]探讨E6/E7 与肿瘤微环境中细胞外基质蛋白（ECM）的关系时表明，肿瘤的生长和转移不仅取决于癌细胞本身，还取决于癌细胞与其微环境之间的相互作用。CTHRC1 是一种基质蛋白，宫颈癌中E6/E7 以E6/E7-p53-POU2F1（POU2 同源框1）轴调节其表达，进而能激活非经典通路Wnt/PCP，促进宫颈癌细胞的侵袭和转移，预示其可能成为宫颈癌侵袭转移干预的靶点。

2.3 Wnt/β-catenin 通路与宫颈癌的治疗和预防 Wnt/β-catenin 途径是宫颈癌治疗的重要靶点，对该途径靶基因的干预调整将是宫颈癌治疗的有效途径。研究表明，硝普钠可抑制β-catenin 及其下游效应因子E-cadherin、C-Myc、CD44、VEGF 和细胞周期蛋白CDK 的表达，介导细胞周期停滞及诱导凋亡[31]；XAV-939 抑制剂联合常规治疗可作为一种潜在的治疗选择，用于治疗核仁与纺锤体相关蛋白1（NUSAP1）诱导的宫颈癌干细胞表型改变以及转移[32]；替加环素是通过减少β-catenin 的表达增加Axin 1 的水平，间接抑制宫颈癌发生[33]；β-榄香烯可通过减弱宫颈癌细胞中的Wnt/β-catenin 信号通路，抑制细胞增殖和侵袭，并诱导细胞凋亡[34]。在原发性宫颈癌细胞中，卡莫氟（HCFU）处理细胞后Cyclin D1，MMP2 和MMP9 的表达下调，E-Cadherin 表达上调；此外，HCFU 下调核内β-catenin，C-Myc 和TCF-1 的表达，但对HeLa 细胞和原发性宫颈癌胞质内βcatenin 表达无显著影响[35]。Zhang P 等[36]研究发现，Wnt/β-catenin 信号通路参与三氧化二砷诱导的HeLa 细胞凋亡；Dai B 等[37]研究发现，新合成的化合物HMQ-T-F2 能显著降低癌细胞的生长，尤其对HaLa 细胞的抑制作用更强，不仅降低β-catenin 的蛋白质表达水平，而且显著抑制β-catenin 的核易位，降低其mRNA 水平，表明β-catenin 是HMQ-TF2 的关键靶标，为宫颈癌的靶向治疗增添了新希望。另外，宫颈癌激活Wnt/β-catenin 途径的启动子之一G 蛋白偶联受体5（LGR5），可促进宫颈肿瘤干细胞（CSC）的性状改变，在致癌过程中发挥着重要作用，已成为临床治疗的靶标之一[38]。针对宫颈癌的高发病率和高致死率，大量研究报道Wnt/β-catenin信号通路的各种新型抑制剂，如AP-2β、分泌的卷曲相关蛋白（SFRP）、DAX1、Wnt 抑制因子-1（WIF1）、分化诱导因子-1（DIF-1）和Wnt 抑制剂（Kloth）等，其中AP-2β 的作用是与β-TrCP 结合后促进内源性β-catenin 降解[39]，达到治疗宫颈癌的目的。SFRP 启动子区甲基化现象与宫颈癌的发生相关，SFRP 基因的表观遗传学沉默导致Wnt 通路的致癌活化，启动EMT 程序促进宫颈癌的发展，恢复功能的SFRP5 则能抑制Wnt/β-catenin 下游基因的表达，抑制宫颈肿瘤的发生，可用于未来宫颈肿瘤的分子筛选[40]。DAX1 能抑制GSK3β，APC 和Axin 多蛋白复合物的活化，通过转录抑制GSK3β 的表达来促进β-catenin 的核易位[41]。WIF1 是一种结合Wnt并拮抗Wnt 活性的分泌蛋白，调节特异性抗凋亡和凋亡蛋白的表达，显著诱导体内癌细胞的凋亡，是子宫颈鳞状细胞癌的表观遗传沉默靶标[42]。另外，DIF-1 还抑制HeLa 异种移植瘤中的β-catenin、TCF7L2和CDK 的表达，且体内外作用一致，证明该化合物具有对抗宫颈肿瘤的潜力[43]。同时，Wnt/β-catenin信号传导的关键调节蛋白激酶4（RIPK4），被敲除后会抑制宫颈癌细胞MMP2 的表达，减弱细胞迁移和侵袭的能力，在宫颈鳞状细胞癌治疗中具有潜在临床意义和生物学功能[44]。Snail 超家族成员Slug 的表达是EMT 启动的必要条件，可以通过上调Akt1/p-Akt1 的p21/p27 或下调cyclin D1 抑制宫颈癌细胞的增殖和肿瘤形成[45]。Pin1 调节β-catenin 与APC之间的相互作用进而调节宫颈癌细胞中Wnt/βcatenin 通路的活化，Pin1 和β-catenin 与肿瘤变量的显著关联揭示了相关蛋白在宫颈癌治疗中的临床应用[46]。其他DEK、EZH2 和SOX14 的沉默使宫颈癌细胞致瘤性受损，其中DEK 是通过DEK/p-Ser9-GSK-3β/p-Tyr216-GSK-3β/β-catenin 发挥作用，揭示DEK 在肿瘤发生和转移中的功能，并为宫颈癌患者的DEK 靶向治疗提供依据。

预后判断因子P38 激酶和HSP70-2 评估肿瘤的入侵和患者的存活率不甚理想，目前还没有一个能正确预测宫颈癌前期浸润的生物学指标。但Wang J 等[47]研究发现，蛋白TBLR1 的表达与宫颈癌的临床分期、生存时间和复发具有显著的关联，且是β-catenin 介导侵袭的一个必不可少因子，表明TBLR 是一个新的盆腔淋巴结转移与复发的预测因子。Xu R 等[48]首次发现TRIM29 的mRNA 和蛋白在宫颈癌早期表达上调，免疫组化结果也显示上调的TRIM29 与盆腔淋巴结转移、早期FIGO 阶段和术后复发相关，总的存活率和无病存活期较对照组相比更短，提示TRIM29 是一个独立的预后因子；而TRIM29 敲除后宫颈癌细胞HeLa 和SiHa 的增殖、克隆、转移和入侵均被抑制，同时N-cadherin、CMyc 和β-Catenin 的表达也被抑制，而E-cadherin和GSK-3β 蛋白的表达却上调，表明TRIM29 通过激活Wnt/β-catenin 信号促进肿瘤发生发展，在宫颈癌早期过表达的它可能是一个潜在的预后标志物和治疗靶点。胃蛋白酶-1（flotillin-1）表达谱显示，其不仅可作为骨盆淋巴结转移的新型预测因子，还可作为新生儿早期宫颈癌患者的危险因素[49]。Wei H 等[50]研究表明，较低的miR-638 表达与晚期FIGO 分期、淋巴结转移和血管侵入显著相关，miR-638 低表达的宫颈癌患者总体存活率和无进展存活率显著降低；体外实验显示，miR-638 高表达可抑制HeLa 细胞的迁移和侵袭，抑制Wnt/β-catenin 信号通路的激活。因此，miR-638 可能是人宫颈癌的一个治疗靶点和潜在的预后因素。此外，长链非编码RNA 肿瘤易感候选基因11（CASC11），不仅在胃癌、肝癌和直肠癌中表达，在宫颈癌中也发现了CASC11 的高表达，研究表明[51]，CASC11 可通过Wnt/β-catenin 信号通路表达，且表达程度与宫颈癌细胞的增殖、迁移和侵袭呈负相关，此研究为预防宫颈癌的发生提供了一个新的方向。

3 总结

宫颈癌的发生是一个渐变的过程，在中国的发病率位居女性生殖系统恶性肿瘤之首，宫颈癌患者几乎都存在HPV 感染，且与Wnt/β-Catenin 信号通路密切相关。近年来，随着Wnt 信号通路为靶点的肿瘤基因疗法的广泛开展，基于Wnt/β-Catenin 信号与宫颈癌关系的研究也备受关注。阻断Wnt/β-Catenin 信号通路的某些因子成为宫颈癌靶向治疗的新靶点，这是继HPV 疫苗后的又一项具有开拓性意义的宫颈癌治疗策略。