Slit及其受体Roundabout(Robo)是近年发现的参与神经轴突导向、细胞迁移甚至轴突分支、树突生长过程的新的导向分子。作为神经导向因子,Slit/Robo在调控中枢神经系统发育中的作用已被逐步阐述明确。而近年来研究发现,Slit/Robo信号还可能参与了肿瘤的发生、发展。本文就其在肿瘤,尤其是妇科肿瘤发生发展中的作用予以综述。

  1 、Robo家族的生物学特性Slit是由发育期中线胶质细胞和中隔组织分泌的一组分子质量为170~190 ku的细胞外分泌蛋白,其结构域组成包括氨基端短的信号肽,4个连续富含亮氨酸的重复序列,一串(69个)表皮生长因子样的功能区,一个层黏连蛋白G样结构域和一个羧基端富含半胱氨酸的区域。从果蝇至哺乳动物迄今已发现3种亚型的S//t基因,分别是S//tl、S/it2和f3。Slitl仅表达于神经组织;Slit2分布于神经组织、肾、肺和内皮细胞;Slit3则定位于线粒体,主要分布于肺组织,在肾、脑、心脏、脾和淋巴结也有分布 ]。

  Slit受体蛋白Robo家族是一种单次跨膜蛋白哺乳动物中包括4个成员:Robol/Duttl、Robo2、Robo3/Rigl和Robo4/Magic Roundabout,其主要表达于神经系统中,也表达于非神经细胞上.如血管内皮细胞,提示Robo可能具有神经系统外的其他重要生物学功能。

  Robol。Robo2,Robo3的胞外结构域含有5个免疫球蛋白样结构域和3个纤连蛋白Ⅲ重复序列,胞内段较大.有潜在的酪氨酸磷酸化位点和脯氨酸丰富区。胞内段含有4个保守的胞内基序。即CC0、CCl、CC2和CC3。CCl基序的酪氨酸残基可被Abelson(Ab1)酪氨酸激酶磷酸化,从而下调Robo介导的信号传递:CC2基序结构域能与细胞内信号分子Enabled(Ena)相互作用,调节细胞骨架变化。而Robo4的结构较为特殊, 比Robo家族其他成员要小:相对于其他成员,胞外部分仅有2个免疫球蛋白样结构域和2个纤连蛋白结构域,胞内区仅有CCO和CC2两个基序。用体外培养方法,发现Robo4仅表达于内皮细胞和缺氧细胞,用原位杂交和免疫组织化学法。显示体内Robo仅表达于内皮细胞 Robo4在神经细胞外的内皮细胞中的发现表明Slit/Robo在调控神经系统发育以外的领域 血管形成过程中可能起着重要作用Sait。在女性生殖系统的表达研究发现.Slit/Robo不仅表达于中枢神经系统,在女性生殖系统中也有表达,其持续表达可能参与了许多重要的女性生殖生理过程。Dickinson等 发现,羊卵巢初级卵母细胞中有Slit/Robo表达。当卵巢发育时.随着增殖卵母细胞数量的减少,Slit/Robo的表达上升。此外。在人卵巢的黄体细胞和间质细胞亦存在Slit/Robo的表达。在体外原代培养的人黄体细胞.若阻断Slit/Robo的活性可以增加细胞迁移。减少细胞凋亡.表明Slit/Robo可能参与调控妇女的溶黄体过程。

  Slit/Robo还表达于人子宫内膜腺上皮细胞及输卵管上皮细胞。妊娠妇女子宫蜕膜组织Slit2/Slit3和Robol/Robo4的表达低于非妊娠妇女月经分泌中期子宫内膜的表达水平。体外实验显示.Slit/Robo表达还可能受到性激素的调控。用雌孕激素联合处理永生化的子宫内膜腺上皮细胞(hTERTEEpC细胞系),可显着抑制Robol的表达。因此。Slit/Robo的时空特定性表达可能参与了人体内许多重要的生理过程,其表达异常有可能从多方面影响细胞生长、黏附、迁移,从而形成肿瘤。

  3 SlifRobo在妇科肿瘤中的表达肿瘤组织中Slit/Robo表达异常.并且可能存在组织特异性。Ma等 研究了子宫内膜癌复发和未复发患者初次手术时肿瘤组织中Slit和Robo的表达情况,发现复发患者较未复发患者Slit2和Robol的表达升高。因此。认为Slit2/Robol信号通路可能在肿瘤转移、复发中发挥作用,并且可能是一个预测子宫内膜癌复发的潜在的生物学标记物。

  然而,在很多其他类型的上皮性肿瘤中,人们却发现了相反的现象。Narayan等 检测了浸润性宫颈癌及其癌前病变中Slitl、Slit2、Slit3、Robol和Robo3的表达水平及其启动子甲基化的状态,结果显示:在浸润性宫颈癌中Slit/Robo的表达下调、启动子区域存在高度甲基化,并且启动子高甲基化是肿瘤发生的早期事件。此外,作者还发现Slit2缺失的宫颈癌患者生存预后不良。

  对卵巢癌的研究中也发现了Slit、Robo基因的表达下调。卵巢生殖细胞肿瘤中Slit3的表达存在缺失,上皮性卵巢癌的体外研究亦发现有Slit/Robo家族的表达下降H。。,并且细胞分化越低。Slit/Robo的表达越低。Qiu等_1o 检测了66例卵巢癌组织标本及卵巢癌细胞系中 基因的表达情况以及启动子的甲基化程度,发现66例卵巢癌标本中56例 f2启动子高甲基化。52例 f2表达下调,并且启动子高甲基化的程度与鲫 基因的表达相关。增加 f2的表达可以抑制细胞生长、迁移、克隆形成及增加凋亡。然而在男性前列腺癌中,却发现Slitl~SIi乃表达上调而R 01表达下调。

  这些研究结果表明Slit/Robo信号通路在不同的肿瘤发挥的生物学功能不同.促进肿瘤生长的机制也不尽相同。这有待于进行深入细致的研究,以阐明矛盾背后的统一。

  4 Slit/Robo信号通路在妇科肿瘤发生中的机制

  4.1 Slit/Robo信号与细胞生长、迁移和死亡Slit/Robo信号通路在哺乳动物发育过程中的重要作用之一是抑制细胞的异常迁移。Slit与Robo结合后,可以通过与细胞内信号分子abl酪氨酸激酶、enabled、Slit-Robo Rho GTP酶激活蛋白(srGAP),son 0fsevenless(SOS)以及Dreadlocks(Dock)分别作用,调节细胞骨架从而直接调控细胞迁移[1引。或是通过刺激细胞膜表面的黏附分子Pcadherin和Bcatenin表达升高,增加细胞间的黏附作用而抑制细胞迁移。

  在肿瘤的进展过程中.如果由于Slit/Robo基因的杂合性缺失、等位基因缺失或启动子区甲基启动子造成其表达下调或失活.则可能通过上述途径造成抑制细胞迁移能力下降,从而使得肿瘤细胞的转移能力增加。Donninger等口 用基因芯片和定量反转录聚合酶链反应(qRTPCR)对浆液性的卵巢癌基因组表达进行研究,发现 表达水平与肿瘤细胞的迁移能力呈负相关,并且Sj 在卵巢癌中表达下调。研究表明在卵巢癌SKOV3及PEO一14细胞系中,阻断Slit/Robo的活性可以减少细胞凋亡。

  Stella等n罚的研究结果也发现:在子宫内膜癌细胞系Hec1-A和卵巢癌细胞系SKOV3中存在Slit2/Robol的表达。降调Slit2的表达可以增加肿瘤细胞的迁移能力,反之若将Slit2过表达,则可显着抑制肿瘤细胞依赖于肝细胞生长因子(HGF)的侵袭和转移.并且Slit2的这种抗转移能力可能是通过抑制肌动蛋白介导的突出力以及增加钙黏蛋白介导的细胞间黏附来实现的除调控细胞迁移外,Slit/Robo信号还可以调控细胞的增殖和死亡。在Slit2转染的成纤维细胞瘤和鳞状细胞癌中,细胞凋亡增加、增殖减少。这一点,在裸鼠实验中也已得到证实。注射了Slit2的裸鼠成瘤实验发现,抗凋亡相关因子Bclxl和增殖相关的细胞周期蛋白Cdk6、CyclinD1表达均下降.其可能的促凋亡机制是激活Caspase一3通路而实现的。

  因此,在某种程度上而言, 被认为是一种抑癌基因,Slit/Robo信号通路发挥了抑制肿瘤细胞生长的作用。

  但也有些学者报道了相反的研究结果。Schmid等研究发现Slit/Robo信号可以通过增强基质金属蛋白酶9(MMP一9)和血管内皮生长因子(VEGF)的活性利于肿瘤细胞通过血脑屏障,从而促进乳腺癌的脑转移,因而认为Slit/Robo信号能够促进乳腺癌细胞迁移。对直肠癌的研究也发现Slit2/Robol有促进肿瘤生成的作用。Slit/Robo表达增加与直肠癌患者的不良预后有关,其机制可能是Slit2与Robol结合后。通过Haikai影响E-cad的泛素化.从而增加E-cad的降解,从而导致上皮细胞向间质细胞转化、侵袭能力增加、终形成肿瘤_l引。这更说明了Slit/Robo信号在肿瘤发生过程的重要性及复杂性,详细机制有待于进一步的研究予以阐明。

  4.2 Slit/Robo信号与生理性及病理性血管生成 血管生成是肿瘤赖以生长、转移的基础。血液能提供肿瘤代谢及营养需要,并提供肿瘤细胞血源性播散的途径。原位癌发展到侵袭性癌的关键就在于肿瘤新生血管的生成。研究表明,Slit/Robo信号可能在生理性及病理性血管生成中发挥重要作用。

  Liao等 发现在足月胚胎绒毛膜上存在Slit2/Robol的表达。在毛细血管内皮细胞上亦有Robol的表达。这说明Slit2/Robol可能参与了胚胎发生过程中的血管形成。由于生殖系统的器官,如卵巢、子宫内膜和胚胎组织都是高血管密度的,且血管生成和脉管重塑活动十分活跃。因此研究妇科肿瘤中Slit/Robo信号在促肿瘤血管生成中的作用就显得更为重要。有研究显示,Slit/Robo信号在许多不同类型的肿瘤中都参与了病理性血管生成。

  然而.Slit/Robo究竟是通过哪条具体的通路来实现其病理性血管生成的作用, 目前尚存争议。

  Wang等[4]发现肿瘤细胞能够分泌Slit2,其可以结合血管内皮细胞上的Robol受体,吸引血管内皮细胞向肿瘤内迁移,从而诱导肿瘤的新生血管形成,并促使肿瘤快速生长[21]。通过Robol胞外区的特异性抗体R5阻断Slit2/Robol信号,则可使肿瘤血管密度明显降低和肿瘤体积显着缩小。Wang等 研究也发现。在I=I腔癌和地鼠颊囊癌成癌过程中由癌前阶段向癌转化时,Slit2/Robol参与了血管形成;开关”的激活,通过R5抗体阻断Slit2/Robol信号可抑制自发成癌动物模型的肿瘤新生血管形成。

  相反,其他学者的研究则发现,Slit与Robo4而非Robol结合,才是真正的血管生成诱导因子。激活Slit2/Robo4信号可抑制由VEGF介导的内皮细胞迁移和脉管生成∞]。研究发现在人微血管内皮细胞(HMVEC)和人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)中均有Robo4 的表达.在培养的HUVEC 加入Slit2可以抑制HUVEC的迁移, 并且这种作用可以被Robo的阻断剂(RoboN)所阻断,表明Slit2/Robo4信号抑制血管内皮细胞的迁移从而抑制新生血管形成。

  Slit2既可以与Robol结合又可以与Robo4结合。

  考虑到细胞内周期性核苷酸和钙离子浓度的变化可能会导致轴突导向因子从抑制型向诱导型转变或者逆转 ,Slit/Robo信号调控肿瘤新生血管的生成可能存在组织特异性和某些时空特异性。这其中的分子机制复杂,值得进一步去探讨。

  5 展望虽然目前在很多方面已发现Slit/Robo信号通路参与肿瘤的发生和发展。如调控肿瘤细胞黏附迁移、生长和死亡,以及促进肿瘤新生血管形成等,但是仍然存在很多尚待解决的难题。如何解释那些在肿瘤发生发展中存在相互矛盾的结果,妇科肿瘤中生殖激素又对Slit/Robo信号通路起着什么调控作用,相信随着对Slit/Robo信号通路的进一步探索和研究.人们必能了解清楚此信号通路,为妇科肿瘤的辅助诊断及靶向治疗提供理论依据。