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肺癌(LC)是全球癌症相关死亡的主要原因,大多为非小细胞肺癌(NSCLC)。现有治疗效果不佳,急需创新疗法。该综述聚焦 Wnt/β-catenin 信号通路,探讨其在肺癌中的作用,以及多种分子和药物对其影响,为肺癌治疗研究提供新思路。
Wnt/β-catenin 信号通路与肺癌概述
肺癌(LC)作为全球癌症相关死亡的首要病因,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比居多。遗传易感性、环境暴露以及吸烟等都是肺癌发生发展的危险因素。目前,现有的肺癌治疗手段效果不尽人意,迫切需要开发创新的治疗方法。
Wnt/β-catenin 信号通路在肺癌的发展进程中扮演着关键角色。它能够调控细胞增殖、细胞凋亡、上皮 - 间质转化(EMT)以及癌症干细胞的维持。细胞增殖失控是肿瘤形成的重要基础,Wnt/β-catenin 信号通路异常激活时,会促使癌细胞不断分裂,加速肿瘤的生长。在细胞凋亡方面,该信号通路可抑制癌细胞的凋亡程序,使癌细胞得以持续存活。而 EMT 过程能让上皮细胞失去极性和细胞间连接,获得间质细胞特性,增强癌细胞的迁移和侵袭能力,帮助肿瘤细胞突破基底膜,发生远处转移。癌症干细胞具有自我更新和分化能力,是肿瘤复发和耐药的重要根源,Wnt/β-catenin 信号通路对其维持起着不可或缺的作用 。
多种分子对 Wnt/β-catenin 信号通路的影响
- 微小 RNA(miRNA):miRNA 是一类内源性非编码单链 RNA,长度较短。部分 miRNA 可通过与靶 mRNA 的互补配对结合,影响 Wnt/β-catenin 信号通路相关基因的表达。比如,某些 miRNA 能够抑制通路中关键蛋白的翻译过程,从而负向调控该信号通路,进而抑制肺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。相反,也有一些 miRNA 会促进信号通路的激活,增强肺癌细胞的恶性生物学行为。
- 长链非编码 RNA(lncRNA):lncRNA 是长度大于 200 个核苷酸的非编码 RNA。它可在转录水平、转录后水平等多个层面调控 Wnt/β-catenin 信号通路。例如,一些 lncRNA 可以作为分子海绵吸附 miRNA,解除 miRNA 对 Wnt/β-catenin 信号通路相关基因的抑制作用,间接激活该信号通路,促进肺癌的发展;而另一些 lncRNA 则可与蛋白结合,直接调控信号通路中关键蛋白的功能,抑制肺癌细胞的生长和转移 。
- 环状 RNA(circRNA):circRNA 是一类特殊的非编码 RNA,呈闭合环状结构。circRNA 在 Wnt/β-catenin 信号通路的调控中也发挥着独特作用。部分 circRNA 能够通过竞争性结合 miRNA,影响 Wnt/β-catenin 信号通路相关基因的表达,进而影响肺癌细胞的生物学特性。此外,circRNA 还可能与蛋白相互作用,改变蛋白的定位或活性,间接调控该信号通路 。
- 蛋白质编码基因和酶:众多蛋白质编码基因参与 Wnt/β-catenin 信号通路的组成和调控。一些基因编码的蛋白是信号通路的核心成员,它们的突变或异常表达会导致信号通路的持续激活或抑制。同时,某些酶能够通过对信号通路中关键蛋白的磷酸化、去磷酸化等修饰作用,精准调控信号通路的活性,进而影响肺癌细胞的增殖、凋亡和转移等过程 。
Wnt/β-catenin 信号通路在肿瘤中的双重作用
近年来的研究表明,Wnt/β-catenin 信号通路在肿瘤发展过程中具有双重作用。在肿瘤发生的早期阶段,该信号通路的适度激活可能有助于维持组织的正常更新和修复,抑制肿瘤的形成。例如,在正常组织中,Wnt/β-catenin 信号通路可以调控干细胞的自我更新和分化,保持组织的稳态。然而,在肿瘤发展的后期,信号通路的过度激活则会促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移,导致肿瘤的恶化。这种双重作用的机制较为复杂,可能与肿瘤微环境、细胞类型以及信号通路激活的程度等多种因素密切相关 。
Wnt/β-catenin 信号通路抑制剂的治疗潜力
鉴于 Wnt/β-catenin 信号通路在肺癌发展中的重要作用,开发针对该信号通路的抑制剂成为肺癌治疗的一个重要方向。Wnt/β-catenin 信号通路抑制剂可以通过阻断信号通路的传导,抑制癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力,诱导癌细胞凋亡。然而,目前这类抑制剂在临床应用中仍面临一些挑战,如脱靶效应和生物利用度问题。脱靶效应可能导致抑制剂作用于非预期的靶点,引发不良反应;而生物利用度较低则会影响抑制剂在体内的有效浓度,降低治疗效果。尽管如此,众多研究仍在不断探索优化抑制剂的设计和给药方式,以提高其治疗效果和安全性,充分挖掘其治疗肺癌的潜力 。
总结与展望
Wnt/β-catenin 信号通路在肺癌的发生、发展过程中起着至关重要的作用。对其进行深入研究,结合计算研究与分子层面的见解,有望为肺癌患者带来更好的治疗效果。目前的研究为进一步探索该信号通路在肺癌中的作用机制奠定了基础,未来还需要在以下几个方面开展更多研究:一是深入解析多种分子调控 Wnt/β-catenin 信号通路的精细机制;二是研发更高效、低毒的 Wnt/β-catenin 信号通路抑制剂;三是探索联合治疗方案,将针对 Wnt/β-catenin 信号通路的治疗与其他肺癌治疗方法相结合,提高肺癌的整体治疗水平,最终改善肺癌患者的预后。