引用本文： 李汛, 孟文勃, 白仲添, 嚴俊, 張磊, 周文策. 信號通路在肝細胞癌發展中的作用. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(7): 916-920. doi: 10.7507/1007-9424.20140220 復制
肝細胞肝癌（簡稱肝癌）是世界上最常見的惡性腫瘤之一，全球范圍內肝癌多發于東南亞、西太平洋地區和撒哈拉沙漠以南的某些非洲國家，這些地區肝癌發病率一般在30/10萬以上，全世界每年50萬～60萬例新發肝癌中約50%發生在我國。目前，乙型肝炎和丙型肝炎已經成為全球引起肝硬變和肝癌的最主要原因。超過80％肝癌病例的發生與乙型或丙型肝炎病毒感染后肝硬變和接觸黃曲霉毒素B有關[1]。在過去30年，多種化療藥物延長晚期肝癌患者生存期的臨床實驗屢屢失敗。然而，隨著醫學的發展和基礎研究的深入，開發分子靶向藥物治療肝癌的研究已越來越受到人們的重視。而且從基因水平分析，在肝癌中可以找到無數的基因突變，并且在肝癌發病的基因學中很難確定一個主導致癌基因。由于腫瘤的發生和發展在分子水平是多通路、復雜網絡性作用的過程，這給多靶點、多抑制劑藥物的開發造成了一定的阻礙。現擬通過對腫瘤發生的分子機理作如下綜述，以期為肝癌臨床治療以及靶向藥物開發提供理論參考。
1 表皮生長因子受體（epidermal growth fac-tor receptor，EGFR）信號通路
EGFR是膜蛋白受體，在許多惡性腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、肺癌、結直腸癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、宮頸癌、神經膠質細胞瘤、頭頸部鱗癌等中均呈高表達，對它的激活可加快腫瘤細胞增值，促進腫瘤血管生成并加速轉移[2-7]。腫瘤增殖的重要機理之一是激活EGFR酪氨酸激酶活性[8]。異常EGFR或正常EGFR的過表達都可激發這種受體酪氨酸激酶持續激活，從而將細胞生長刺激信號從細胞膜傳導至細胞核。在肝癌中已經發現存在EGFR1和EGFR2過表達，但其參與腫瘤發生的機理還不清楚。與良性或中度分化的腫瘤相比，EGFR的過度表達在未分化的腫瘤中更普遍。EGFR的過度表達已被證實是一個獨立的負面預后因素，并且與早期腫瘤的復發和肝外轉移相關[9-10]。
2 絲裂酶原活化蛋白激酶（migogen-activ-ated protein kinase，MAPK）通路
在腫瘤的發生中，除了EGFR的過表達外，還有許多將細胞表面電刺激信號傳到細胞核下游的中間信使的表達。這些中間信使也可以發生突變并傳遞細胞增殖的信號至細胞核。Ras是一個關鍵的信號開關，它可以通過幾種不同途徑的級聯效應把刺激信號從EGFR傳遞至細胞核。MAPK通路是其中之一[11]。MAPK級聯是接到細胞胞外信號到胞內反應的重要信號傳導通路，調節體細胞的生長、分化、凋亡以及細胞間功能同步化等[12]。該通路是由Raf激酶、甲基乙基酮（MEK）和細胞外信號調節激酶（ERK）組成。已有研究[13]證明了異常活化的MAPK通路在肝癌中的活化作用，表明這一因子的潛在重要性。
Ras/ERK的級聯反應通路作為MAPK信號的一個主要分支，通常參與細胞生長的調節及酪氨酸激酶受體的信號傳導，如EGFR、胰島素樣生長因子受體（IGFR）、血小板衍生生長因子受體（PDGFR）、肝細胞生長因子受體（HGFR、MET）、血管內皮生長因子受體（VEGFR）等[14-15]。在Ras/ERK的級聯反應中，活化的Ras（Ras-GTP）觸發Raf1、MEK1/2及ERK1/2的逐級激活。活化的ERK1/2交叉激活無數生長有關的基因，包括c-Jun、c-fos、c-myc、FOXO及E26轉錄因子（ETS）。在嚙齒類動物和人類的FAHs、DNS和肝癌中，基因相關的MAPK級聯反應，如CH-Ras和c-KI-Ras以及C-Raf、c-Fos和c-Jun均過表達。Ras基因突變可能在各種化學品誘導的嚙齒類動物肝癌中發生，在人肝癌中散在發生，并在頻繁地接觸氯乙烯工人中常有發現[16]。有研究[17-18]表明，在F344大鼠的DN和肝癌模型中，一個特定的ERK抑制劑雙特異性磷酸酶1（Dusp1）的下調可促使活性ERK（磷酸化ERK）水平升高；在F344的DN和肝癌中，持續的ERK活化促進Ser296殘留的Dusp1的磷酸化。磷酸化的Dusp1易受SKP-Csk1泛素連接酶泛素化和蛋白酶體降解的影響[19]。在抗癌BN大鼠的DNS和肝癌中，Dusp1的高表達與其相對較低的泛素化、隨之發生的pERK1/2的抑制及它的靶基因相關。
值得注意的是，對正常和非腫瘤周圍肝臟的對比分析發現，預后較好的HCC（HCC with better out-come，HCCB）中Dusp1表達水平相對較高，而Dusp1表達在預后較差的HCC（HCC subtype with poorer outcome，HCCP）中大幅下降，這主要是由于啟動子（Dusp1位點的LOH）甲基化和磷酸化及隨后的泛素化和蛋白酶體降解所致[12]。Dusp1及ERK1/2的表達與肝癌細胞增殖率、微血管密度、肝癌細胞凋亡及患者的生存密切相關。此外，功能性的研究[20]顯示，Dusp1的激活導致ERK、CKS1及Skp2的活性增強，人肝癌細胞增殖增加，并抑制凋亡發生。在HCCP中，pERK1/2的高表達導致Dusp1的磷酸化水平改變及FoxM1激活水平提高。這些結果有力地證明Dusp1和Skp2水平與人類肝癌的預后有關。在FoxM1誘導Skp2和CKS1表達的研究[21]中，它通過抑制Dusp1，加強ERK級聯反應的一個正反饋循環發揮上述作用。
3 IKB/NF-κB信號通路
在肝癌早期階段，產生過多的炎性細胞因子和生長因子降低了誘導型一氧化氮合酶（iNOS）、κB抑制蛋白激酶（IKK）及核因子kappa B（NF-κB）軸的抑制[22]。誘導IKK的表達導致IκB蛋白的磷酸化、泛素化及蛋白酶體降解。因此，NF-κB家族成員可能會積聚在細胞質和到達細胞核，在此激活多種生長相關的基因，包括c-myc基因、細胞周期蛋白基因、抗凋亡基因（即bcl-XL）以及炎癥有關的基因，如iNOS家族的基因。iNOS在肝癌中可能發揮著核心作用[23]。iNOS的刺激和NO的增加，導致缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）激活，VEGF-α的表達和血管生成增加。因此，iNOS刺激NF-κB的表達可能建立一個正循環，導致NF-κB的累積[24]。
在人類和鼠類的肝癌中，iNOS過表達、NO產生過剩。化學藥物誘導的大鼠在肝癌前及腫瘤性病變中，iNOS、IκK和NF-κB軸的抑制降低表明IκK/NF-κB信號的活化在肝癌的早期發生。在人肝癌，iNOS的表達水平與基因組不穩定性、增殖率和微血管密度直接相關，并與細胞凋亡呈負相關[23]，這表明iNOS表達及iNOS/IκK/NF-κB和iNOS/H-Ras/ERK耦合是肝癌的預后指標。對Huh7和HepG2肝癌細胞株的體外研究[25]結果顯示，iNOS與RAS/ERK和IκK/NF-κB的耦合被iNOS氨基胍抑制劑或iNOS的siRNA解除，而NO產生者乙二醇-S-亞硝基-N-乙酰青霉胺（Glyco-Snap-2）可使之增強。
4 PI3K/Akt信號通路
p110催化亞基的激活及隨后細胞表面酪氨酸激酶受體的刺激，使細胞膜磷酸肌醇磷酸化。其中，PIP3是抗癌基因PTEN〔與張力蛋白同源10號染色體上缺失的磷酸酶（phosphatase and tensin homo-log deleted on chromosome ten）〕的作用物，而PTEN是PI3K信號的內源性抑制劑。隨著胸腺瘤病毒癌基因/蛋白激酶B（AKT/PKB）PH結合域與PIP3的結合，AKT被3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1（PDK1）磷酸化[26]。哺乳動物雷帕霉素靶物2（mammalian target of rapamycin complex 2，mTORC2）是使AKT酶鎖定在一個活性構象的主要活性激酶。活性AKT誘導參與許多從血管生成、細胞存活、增殖、翻譯到細胞代謝等的下游生物反應。AKT使糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）磷酸化并抑制其活性，進而使β-連環蛋白磷酸化和泛素化，從而誘導β-連環蛋白的核積累和生長調節基因的激活。此外，AKT通過mTOR及IκK被激活，從而使NF-κB活化。AKT還使細胞凋亡相關基因（i.e. BAD）磷酸化，并抑制細胞凋亡。有文獻[27]報道，mTOR信號在肝癌中起著舉足輕重的作用。在化學誘導大鼠癌前及腫瘤病變和c-myc/Tgf-α雙轉基因小鼠肝癌中，AKT的上調可致GSK-3β失活[28]。二乙基亞硝胺誘導的小鼠肝癌中，Akt的上調與金屬硫蛋白表達下調有關，這提示Pi3k/AKT信號對金屬硫蛋白和氧自由基可產生抑制作用[29]。最近的研究[30]表明，與生長較緩慢的BN大鼠和c-myc轉基因小鼠的病變相比，在快速增長的F344和E2F1轉基因小鼠DN和肝癌中，Mybl2轉錄因子的過度表達更高。在相同的結果中，與HCCB相比，HCCP中Mybl2過度表達最高。Mybl2轉染的HuH7細胞轉錄激活一系列基因，參與信號轉導和細胞增殖，依次誘導肝素結合細胞因子（midkine，MDK）激活加速細胞周期以及AKT與ERK1/2傳導通路。因此相關研究[20]表明，在人類肝癌中Mybl2與AKT的表達呈正相關關系。
5 Wnt/β-catenin信號通路
早在20世紀80年代，人們就發現了Wnt基因，它是Wingless基因與int-1基因的統稱。截至目前，人們已經發現了將近20種Wnt家族成員。它們通過Wnt信號通路廣泛參與胚胎早期發育及成體細胞的增值、分化和凋亡過程。而且，異常的Wnt信號傳導過程常導致腫瘤的發生[31-33]。Wnt信號通路包括Wnt/β-catenin上游傳導通路以及下游的Wnt/c-jun、c-myc通路[34-35]。截至目前，對上游Wnt/β-catenin傳導通路研究得比較成熟。在Wnt信號通路中，Wnt蛋白首先與Frz及LRP結合成三聚體，促使Dsh磷酸化，磷酸化的Dsh抑制GSK-3β，從而抑制對β-catenin的降解，使其在細胞內富集并轉入核內，與核內TCF細胞因子相互作用，調節靶基因c-myc、c-jun、cylinD1、VEGF等的表達[36]。Wnt信號通路中，各種調節因子的變化主要靠改變β-catenin在細胞質中的濃度而發揮作用，介導胚胎發育及細胞增值和分化。正常成熟細胞中，Wnt通路處于沉默狀態，細胞質內少量β-catenin多與膜上的鈣黏蛋白E-cadherin結合，少量與結腸腺瘤性息肉蛋白（APC）、GSK-3β及軸蛋白Axin結合形成復合體，經泛素-蛋白酶途徑降解，維持細胞內β-catenin低水平，不足以產生Wnt信號[37]。只有該通路中各調節因子發生質或量的變化時，才可能使Wnt通路異常激活，啟動靶基因轉錄，導致細胞惡性增值。目前已發現有將近240種Wnt信號調節因子，存在于細胞膜上的有DKK、Kren、Wnt抑制因子WIF、Frz受體相關蛋白、SFRP1等。細胞內Wnt信號調節因子主要有GSK-3β、Axin、APC、β-TrCP、HDPR1、CK1ε等。細胞核內Wnt信號調節因子主要有c-jun、c-myc等。Wnt蛋白參與多條信號通路的調節，在HBV及HCV相關肝癌中，Wnt-1蛋白高表達，這可能與HBV及HCV誘導激活NF-κB有關，推測Wnt-1高表達可促進病毒性肝癌的發生[38-39]。還有研究[40]表明，Wnt信號通路在血管形成及病理學方面扮演重要角色。VEGF及堿性成纖維細胞生長因子b-FGF都是重要的促血管生成因子，它們的活性受Wnt信號調控。在人血管內皮細胞中，b-FGF可降低GSK-3β活性。VEGF是Wnt通路中β-catenin/TCF異源二聚體的又一個作用靶點，Wnt通路激活可顯著上調VEGF [41]。研究[42]表明，Wnt信號通路對肝癌侵襲轉移有促進作用。MMP-7可降解細胞外基質組分和細胞黏附分子，直接參與腫瘤的侵襲和轉移。
6 Hedgehog信號通路
SHH（sonic hedgehog）是一類分泌性Hh配基，Hedgehog信號在參與包括胚胎發生、成體組織內平衡、慢性炎癥反應組織修復、癌癥發生等過程[34]。Hedgehog家族配基包括SHH、IHH（Indian hedgehog）以及DHH（desert hedgehog），經過自體加工和脂質修飾，產生成熟多肽。Hedgehog信號失活后，修補家族受體（PTCH1/PTCH和PTCH2）抑制SMO信號傳導。后者的失活導致細胞質內GL1降級復合物的形成，其家族成員GLI1、GLI2和GLI3通過CKIα、GSK-3β和PKA發生磷酸化。磷酸化的GLI通過FBXW1/ΒTRCP1和FBXW1/ΒTRCP2識別而泛素化，泛素化GLI部分降解釋放其完整N端部分功能實現轉錄抑制。腫瘤發生受多重步驟影響，包括基因錯位表達、環境因子、年齡等因素。腫瘤發生通路中，當發生慢性炎癥反應修飾損傷組織時，引起基因編碼轉錄因子上調。突變、基因過表達或缺失引起癌癥的階段性發生。HHIP1/HHIP基因編碼HH作用蛋白抑制因子，HHIP1在基細胞瘤由于負反饋機理而上調；另外，HHIP1在多種腫瘤如胃癌、胰腺癌、直腸癌以及肺癌中下調；胰腺癌中HHIP1由于外源CpG高甲基化而下調。SMO基因突變發生在10％～20％偶發性基細胞瘤中，SMO基因突變導致hh信號通路發生配基非依賴性活化。SUFU基因編碼PEST結構域蛋白，并使GLI家族轉錄因子從核內釋放，GLI1-3基因家族轉錄因子作為Hh效應器形式功能，GLI1基因在黑素瘤中被過表達，GLI2基因在鱗狀細胞癌中表達，GLI3基因在橫紋肌肉瘤中表達。GLI家族成員過表達引起基因級聯放大，從而導致Hh信號通路持續活化[43-46]。
7 小結
腫瘤的發生發展過程是多條信號通路復雜交織并相互作用形成的網絡，對于腫瘤信號通路的研究，不能只局限于單條信號通路的機理研究，更多的應該將多條信號通路聯合起來進行研究，并且應考慮可能存在的一些腫瘤標志物、抑癌基因、原癌基因或miRNA的協同作用，這需要應用大量的文獻資料以及數據統計分析，并結合先進的實驗方法和手段，通過腫瘤內各種分子信號的相互作用以及腫瘤與微環境之間的作用，全面研究腫瘤發生、發展、侵襲及轉移過程中可能存在的分子機理以及未知的腫瘤標志物。目前，在該領域已經形成了腫瘤學與分子生物學、細胞生物學、生物力學、材料學、數學、計算機等多學科的交叉應用研究，這對于揭示腫瘤的內在發生機理具有重要的意義和不可估量的前景。
肝細胞肝癌（簡稱肝癌）是世界上最常見的惡性腫瘤之一，全球范圍內肝癌多發于東南亞、西太平洋地區和撒哈拉沙漠以南的某些非洲國家，這些地區肝癌發病率一般在30/10萬以上，全世界每年50萬～60萬例新發肝癌中約50%發生在我國。目前，乙型肝炎和丙型肝炎已經成為全球引起肝硬變和肝癌的最主要原因。超過80％肝癌病例的發生與乙型或丙型肝炎病毒感染后肝硬變和接觸黃曲霉毒素B有關[1]。在過去30年，多種化療藥物延長晚期肝癌患者生存期的臨床實驗屢屢失敗。然而，隨著醫學的發展和基礎研究的深入，開發分子靶向藥物治療肝癌的研究已越來越受到人們的重視。而且從基因水平分析，在肝癌中可以找到無數的基因突變，并且在肝癌發病的基因學中很難確定一個主導致癌基因。由于腫瘤的發生和發展在分子水平是多通路、復雜網絡性作用的過程，這給多靶點、多抑制劑藥物的開發造成了一定的阻礙。現擬通過對腫瘤發生的分子機理作如下綜述，以期為肝癌臨床治療以及靶向藥物開發提供理論參考。
1 表皮生長因子受體（epidermal growth fac-tor receptor，EGFR）信號通路
EGFR是膜蛋白受體，在許多惡性腫瘤如乳腺癌、卵巢癌、肺癌、結直腸癌、前列腺癌、食管癌、胃癌、宮頸癌、神經膠質細胞瘤、頭頸部鱗癌等中均呈高表達，對它的激活可加快腫瘤細胞增值，促進腫瘤血管生成并加速轉移[2-7]。腫瘤增殖的重要機理之一是激活EGFR酪氨酸激酶活性[8]。異常EGFR或正常EGFR的過表達都可激發這種受體酪氨酸激酶持續激活，從而將細胞生長刺激信號從細胞膜傳導至細胞核。在肝癌中已經發現存在EGFR1和EGFR2過表達，但其參與腫瘤發生的機理還不清楚。與良性或中度分化的腫瘤相比，EGFR的過度表達在未分化的腫瘤中更普遍。EGFR的過度表達已被證實是一個獨立的負面預后因素，并且與早期腫瘤的復發和肝外轉移相關[9-10]。
2 絲裂酶原活化蛋白激酶（migogen-activ-ated protein kinase，MAPK）通路
在腫瘤的發生中，除了EGFR的過表達外，還有許多將細胞表面電刺激信號傳到細胞核下游的中間信使的表達。這些中間信使也可以發生突變并傳遞細胞增殖的信號至細胞核。Ras是一個關鍵的信號開關，它可以通過幾種不同途徑的級聯效應把刺激信號從EGFR傳遞至細胞核。MAPK通路是其中之一[11]。MAPK級聯是接到細胞胞外信號到胞內反應的重要信號傳導通路，調節體細胞的生長、分化、凋亡以及細胞間功能同步化等[12]。該通路是由Raf激酶、甲基乙基酮（MEK）和細胞外信號調節激酶（ERK）組成。已有研究[13]證明了異常活化的MAPK通路在肝癌中的活化作用，表明這一因子的潛在重要性。
Ras/ERK的級聯反應通路作為MAPK信號的一個主要分支，通常參與細胞生長的調節及酪氨酸激酶受體的信號傳導，如EGFR、胰島素樣生長因子受體（IGFR）、血小板衍生生長因子受體（PDGFR）、肝細胞生長因子受體（HGFR、MET）、血管內皮生長因子受體（VEGFR）等[14-15]。在Ras/ERK的級聯反應中，活化的Ras（Ras-GTP）觸發Raf1、MEK1/2及ERK1/2的逐級激活。活化的ERK1/2交叉激活無數生長有關的基因，包括c-Jun、c-fos、c-myc、FOXO及E26轉錄因子（ETS）。在嚙齒類動物和人類的FAHs、DNS和肝癌中，基因相關的MAPK級聯反應，如CH-Ras和c-KI-Ras以及C-Raf、c-Fos和c-Jun均過表達。Ras基因突變可能在各種化學品誘導的嚙齒類動物肝癌中發生，在人肝癌中散在發生，并在頻繁地接觸氯乙烯工人中常有發現[16]。有研究[17-18]表明，在F344大鼠的DN和肝癌模型中，一個特定的ERK抑制劑雙特異性磷酸酶1（Dusp1）的下調可促使活性ERK（磷酸化ERK）水平升高；在F344的DN和肝癌中，持續的ERK活化促進Ser296殘留的Dusp1的磷酸化。磷酸化的Dusp1易受SKP-Csk1泛素連接酶泛素化和蛋白酶體降解的影響[19]。在抗癌BN大鼠的DNS和肝癌中，Dusp1的高表達與其相對較低的泛素化、隨之發生的pERK1/2的抑制及它的靶基因相關。
值得注意的是，對正常和非腫瘤周圍肝臟的對比分析發現，預后較好的HCC（HCC with better out-come，HCCB）中Dusp1表達水平相對較高，而Dusp1表達在預后較差的HCC（HCC subtype with poorer outcome，HCCP）中大幅下降，這主要是由于啟動子（Dusp1位點的LOH）甲基化和磷酸化及隨后的泛素化和蛋白酶體降解所致[12]。Dusp1及ERK1/2的表達與肝癌細胞增殖率、微血管密度、肝癌細胞凋亡及患者的生存密切相關。此外，功能性的研究[20]顯示，Dusp1的激活導致ERK、CKS1及Skp2的活性增強，人肝癌細胞增殖增加，并抑制凋亡發生。在HCCP中，pERK1/2的高表達導致Dusp1的磷酸化水平改變及FoxM1激活水平提高。這些結果有力地證明Dusp1和Skp2水平與人類肝癌的預后有關。在FoxM1誘導Skp2和CKS1表達的研究[21]中，它通過抑制Dusp1，加強ERK級聯反應的一個正反饋循環發揮上述作用。
3 IKB/NF-κB信號通路
在肝癌早期階段，產生過多的炎性細胞因子和生長因子降低了誘導型一氧化氮合酶（iNOS）、κB抑制蛋白激酶（IKK）及核因子kappa B（NF-κB）軸的抑制[22]。誘導IKK的表達導致IκB蛋白的磷酸化、泛素化及蛋白酶體降解。因此，NF-κB家族成員可能會積聚在細胞質和到達細胞核，在此激活多種生長相關的基因，包括c-myc基因、細胞周期蛋白基因、抗凋亡基因（即bcl-XL）以及炎癥有關的基因，如iNOS家族的基因。iNOS在肝癌中可能發揮著核心作用[23]。iNOS的刺激和NO的增加，導致缺氧誘導因子-1α（HIF-1α）激活，VEGF-α的表達和血管生成增加。因此，iNOS刺激NF-κB的表達可能建立一個正循環，導致NF-κB的累積[24]。
在人類和鼠類的肝癌中，iNOS過表達、NO產生過剩。化學藥物誘導的大鼠在肝癌前及腫瘤性病變中，iNOS、IκK和NF-κB軸的抑制降低表明IκK/NF-κB信號的活化在肝癌的早期發生。在人肝癌，iNOS的表達水平與基因組不穩定性、增殖率和微血管密度直接相關，并與細胞凋亡呈負相關[23]，這表明iNOS表達及iNOS/IκK/NF-κB和iNOS/H-Ras/ERK耦合是肝癌的預后指標。對Huh7和HepG2肝癌細胞株的體外研究[25]結果顯示，iNOS與RAS/ERK和IκK/NF-κB的耦合被iNOS氨基胍抑制劑或iNOS的siRNA解除，而NO產生者乙二醇-S-亞硝基-N-乙酰青霉胺（Glyco-Snap-2）可使之增強。
4 PI3K/Akt信號通路
p110催化亞基的激活及隨后細胞表面酪氨酸激酶受體的刺激，使細胞膜磷酸肌醇磷酸化。其中，PIP3是抗癌基因PTEN〔與張力蛋白同源10號染色體上缺失的磷酸酶（phosphatase and tensin homo-log deleted on chromosome ten）〕的作用物，而PTEN是PI3K信號的內源性抑制劑。隨著胸腺瘤病毒癌基因/蛋白激酶B（AKT/PKB）PH結合域與PIP3的結合，AKT被3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1（PDK1）磷酸化[26]。哺乳動物雷帕霉素靶物2（mammalian target of rapamycin complex 2，mTORC2）是使AKT酶鎖定在一個活性構象的主要活性激酶。活性AKT誘導參與許多從血管生成、細胞存活、增殖、翻譯到細胞代謝等的下游生物反應。AKT使糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）磷酸化并抑制其活性，進而使β-連環蛋白磷酸化和泛素化，從而誘導β-連環蛋白的核積累和生長調節基因的激活。此外，AKT通過mTOR及IκK被激活，從而使NF-κB活化。AKT還使細胞凋亡相關基因（i.e. BAD）磷酸化，并抑制細胞凋亡。有文獻[27]報道，mTOR信號在肝癌中起著舉足輕重的作用。在化學誘導大鼠癌前及腫瘤病變和c-myc/Tgf-α雙轉基因小鼠肝癌中，AKT的上調可致GSK-3β失活[28]。二乙基亞硝胺誘導的小鼠肝癌中，Akt的上調與金屬硫蛋白表達下調有關，這提示Pi3k/AKT信號對金屬硫蛋白和氧自由基可產生抑制作用[29]。最近的研究[30]表明，與生長較緩慢的BN大鼠和c-myc轉基因小鼠的病變相比，在快速增長的F344和E2F1轉基因小鼠DN和肝癌中，Mybl2轉錄因子的過度表達更高。在相同的結果中，與HCCB相比，HCCP中Mybl2過度表達最高。Mybl2轉染的HuH7細胞轉錄激活一系列基因，參與信號轉導和細胞增殖，依次誘導肝素結合細胞因子（midkine，MDK）激活加速細胞周期以及AKT與ERK1/2傳導通路。因此相關研究[20]表明，在人類肝癌中Mybl2與AKT的表達呈正相關關系。
5 Wnt/β-catenin信號通路
早在20世紀80年代，人們就發現了Wnt基因，它是Wingless基因與int-1基因的統稱。截至目前，人們已經發現了將近20種Wnt家族成員。它們通過Wnt信號通路廣泛參與胚胎早期發育及成體細胞的增值、分化和凋亡過程。而且，異常的Wnt信號傳導過程常導致腫瘤的發生[31-33]。Wnt信號通路包括Wnt/β-catenin上游傳導通路以及下游的Wnt/c-jun、c-myc通路[34-35]。截至目前，對上游Wnt/β-catenin傳導通路研究得比較成熟。在Wnt信號通路中，Wnt蛋白首先與Frz及LRP結合成三聚體，促使Dsh磷酸化，磷酸化的Dsh抑制GSK-3β，從而抑制對β-catenin的降解，使其在細胞內富集并轉入核內，與核內TCF細胞因子相互作用，調節靶基因c-myc、c-jun、cylinD1、VEGF等的表達[36]。Wnt信號通路中，各種調節因子的變化主要靠改變β-catenin在細胞質中的濃度而發揮作用，介導胚胎發育及細胞增值和分化。正常成熟細胞中，Wnt通路處于沉默狀態，細胞質內少量β-catenin多與膜上的鈣黏蛋白E-cadherin結合，少量與結腸腺瘤性息肉蛋白（APC）、GSK-3β及軸蛋白Axin結合形成復合體，經泛素-蛋白酶途徑降解，維持細胞內β-catenin低水平，不足以產生Wnt信號[37]。只有該通路中各調節因子發生質或量的變化時，才可能使Wnt通路異常激活，啟動靶基因轉錄，導致細胞惡性增值。目前已發現有將近240種Wnt信號調節因子，存在于細胞膜上的有DKK、Kren、Wnt抑制因子WIF、Frz受體相關蛋白、SFRP1等。細胞內Wnt信號調節因子主要有GSK-3β、Axin、APC、β-TrCP、HDPR1、CK1ε等。細胞核內Wnt信號調節因子主要有c-jun、c-myc等。Wnt蛋白參與多條信號通路的調節，在HBV及HCV相關肝癌中，Wnt-1蛋白高表達，這可能與HBV及HCV誘導激活NF-κB有關，推測Wnt-1高表達可促進病毒性肝癌的發生[38-39]。還有研究[40]表明，Wnt信號通路在血管形成及病理學方面扮演重要角色。VEGF及堿性成纖維細胞生長因子b-FGF都是重要的促血管生成因子，它們的活性受Wnt信號調控。在人血管內皮細胞中，b-FGF可降低GSK-3β活性。VEGF是Wnt通路中β-catenin/TCF異源二聚體的又一個作用靶點，Wnt通路激活可顯著上調VEGF [41]。研究[42]表明，Wnt信號通路對肝癌侵襲轉移有促進作用。MMP-7可降解細胞外基質組分和細胞黏附分子，直接參與腫瘤的侵襲和轉移。
6 Hedgehog信號通路
SHH（sonic hedgehog）是一類分泌性Hh配基，Hedgehog信號在參與包括胚胎發生、成體組織內平衡、慢性炎癥反應組織修復、癌癥發生等過程[34]。Hedgehog家族配基包括SHH、IHH（Indian hedgehog）以及DHH（desert hedgehog），經過自體加工和脂質修飾，產生成熟多肽。Hedgehog信號失活后，修補家族受體（PTCH1/PTCH和PTCH2）抑制SMO信號傳導。后者的失活導致細胞質內GL1降級復合物的形成，其家族成員GLI1、GLI2和GLI3通過CKIα、GSK-3β和PKA發生磷酸化。磷酸化的GLI通過FBXW1/ΒTRCP1和FBXW1/ΒTRCP2識別而泛素化，泛素化GLI部分降解釋放其完整N端部分功能實現轉錄抑制。腫瘤發生受多重步驟影響，包括基因錯位表達、環境因子、年齡等因素。腫瘤發生通路中，當發生慢性炎癥反應修飾損傷組織時，引起基因編碼轉錄因子上調。突變、基因過表達或缺失引起癌癥的階段性發生。HHIP1/HHIP基因編碼HH作用蛋白抑制因子，HHIP1在基細胞瘤由于負反饋機理而上調；另外，HHIP1在多種腫瘤如胃癌、胰腺癌、直腸癌以及肺癌中下調；胰腺癌中HHIP1由于外源CpG高甲基化而下調。SMO基因突變發生在10％～20％偶發性基細胞瘤中，SMO基因突變導致hh信號通路發生配基非依賴性活化。SUFU基因編碼PEST結構域蛋白，并使GLI家族轉錄因子從核內釋放，GLI1-3基因家族轉錄因子作為Hh效應器形式功能，GLI1基因在黑素瘤中被過表達，GLI2基因在鱗狀細胞癌中表達，GLI3基因在橫紋肌肉瘤中表達。GLI家族成員過表達引起基因級聯放大，從而導致Hh信號通路持續活化[43-46]。
7 小結
腫瘤的發生發展過程是多條信號通路復雜交織并相互作用形成的網絡，對于腫瘤信號通路的研究，不能只局限于單條信號通路的機理研究，更多的應該將多條信號通路聯合起來進行研究，并且應考慮可能存在的一些腫瘤標志物、抑癌基因、原癌基因或miRNA的協同作用，這需要應用大量的文獻資料以及數據統計分析，并結合先進的實驗方法和手段，通過腫瘤內各種分子信號的相互作用以及腫瘤與微環境之間的作用，全面研究腫瘤發生、發展、侵襲及轉移過程中可能存在的分子機理以及未知的腫瘤標志物。目前，在該領域已經形成了腫瘤學與分子生物學、細胞生物學、生物力學、材料學、數學、計算機等多學科的交叉應用研究，這對于揭示腫瘤的內在發生機理具有重要的意義和不可估量的前景。