CK2在非小細胞肺癌中的研究進展△

金承基，宋萍，袁榮霞

江蘇大學附屬醫院呼吸內科，江蘇鎮江212001

根據全球腫瘤報告的統計顯示，2012年全球范圍內大約有1410萬的腫瘤新發病例和820萬的腫瘤死亡病例，其中，肺癌新發病例為180萬，約占全部惡性腫瘤的13%；肺癌死亡病例約為160萬，占腫瘤死亡病例的19.5%；肺癌的發病率和病死率已位居全球男性腫瘤發病率及病死率的首位，也是全球女性腫瘤死亡的第二大病因[1]。同樣，2014年發布的有關中國2010年腫瘤發病率和病死率的統計數據顯示，肺癌的發病率和病死率位居全部惡性腫瘤的首位，可見肺癌已嚴重威脅人類的生命健康[2]。其中，非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）約占原發性肺癌的80%，其大多起病隱匿，常難以被早發現、早診斷、早治療；肺癌患者被發現時大多已屬于中晚期，失去了手術切除治療的最佳機會，而通過藥物控制肺癌的進展，從而使肺癌成為一種慢性疾病逐漸成為肺癌治療的一種趨勢。NSCLC的治療方法除了手術、化療、放療外，針對基因的靶向治療已越來越受到研究者的重視。目前，靶向藥物酪氨酸激酶抑制藥（tyrosine kinase inhibitor，TKI）已成為NSCLC患者中表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變患者的一線治療藥物，但部分患者在使用TKI進行治療的過程中出現了原發性或獲得性耐藥，因此，尋找新的治療靶標已迫在眉睫。有研究發現，蛋白激酶CK2在NSCLC中過表達，同時，CK2抑制藥在體外實驗、體內試驗中均表現出抗癌活性[3-5]，因此，CK2極有可能成為NSCLC靶向治療的新靶點，使患者從中獲益。

1 CK2的結構及其生物學功能

CK2源自于錯譯的酪蛋白激酶2（casein kinase 2）的首字母縮寫，因此，蛋白激酶CK2曾經也稱酪蛋白激酶2，是真核細胞中普遍存在的高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶[6]。CK2可以由兩個催化亞基（包括α和α'）和兩個調節亞基（β）組成的四聚體復合物（α2β2/α'2β2/αα'β2）的形式存在，也可以以游離的單體激酶的形式存在[7]（圖1）。CK2具有多種生物功能，不僅能夠影響細胞的分裂與增殖，對細胞的凋亡也具有抑制作用，還參與細胞周期的調控[8-9]。Kim等[10]研究發現，在肝細胞癌中，CK2的減少使肝細胞阻滯在G2/M期。此外，CK2亦參與信號通路的調控，例如，Lee等[11]發現在胃上皮細胞中，CK2對細胞膜上α-catenin的磷酸化導致α-catenin/β-catenin復合物遭到破壞，導致β-連環蛋白在細胞核中累積，從而使β-連環蛋白與LEF/TCF轉錄因子結合進而激活Wnt/β-catenin信號通路。CK2還能夠促進血管的生成，Benavent等[4]將CK2抑制藥GIGB-300用于肺癌的小鼠模型中，發現與對照組相比，GIGB-300處理組（對小鼠進行5天的全身治療）中，腫瘤細胞驅動的新生血管明顯減少。

圖1 CK2的單體和四聚體復合物形式

2 CK2與 NSCLC的關系

有研究發現，CK2不僅在肝癌、乳腺癌、黑色素瘤等惡性腫瘤細胞中高表達，在肺癌中同樣高表達，并且與患者的預后有關[3，12-15]。例如，O-charoenrat等[15]收集并研究了45例NSCLC患者的病理資料及隨訪資料后發現，在肺鱗狀細胞癌中，CK2的高表達與患者的預后呈負相關。Liu等[16]對160例NSCLC患者的NSCLC組織標本進行分析發現，腫瘤細胞中CK2α'的表達水平與腫瘤的復發、轉移、侵襲及患者的預后有關，主要是高表達的催化亞基CK2α'誘導細胞中乳腺癌轉移抑制因子1（breast cancer metastasis suppressor 1，BRMS1）絲氨酸 30（serine 30，S30）位點的磷酸化，進而導致BRMS1降解。Ku等[17]研究發現，在A549細胞中，CK2抑制藥CX-4945能夠影響磷酸肌醇3-激酶（phosphatidylinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶 B（protein kinase B，PKB，又稱AKT）信號通路和絲裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）信號通路中相關蛋白的表達，而這兩條信號通路與腫瘤細胞的遷移與侵襲密切相關。Kim和Hwan Kim[18]的研究也發現，CX-4945能夠抑制A549細胞的侵襲和遷移，這種作用是通過抑制TGF-β1誘導的上皮-間質轉化實現的。So等[19]通過采用CK2αsiRNA轉染H1299和H358兩種細胞系后，發現大量的腫瘤細胞被阻滯于G2/M期，同時，腫瘤細胞的增殖受到抑制，凋亡有所增加，而使用CK2抑制藥也獲得了同樣的結果，進一步的研究發現這一改變與CK2抑制藥對AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，MTOR）信號通路具有阻斷作用有關。

3 CK2抑制藥在NSCLC治療中的應用

CK2抑制藥具有抑制腫瘤細胞增殖、侵襲、遷移和促進腫瘤細胞凋亡的作用[4，17-19]，但臨床中積累的經驗表明，與單一藥物相比，不同分子機制藥物聯合應用對于NSCLC的治療更加有效[20]，可見，單獨應用CK2抑制藥治療NSCLC具有局限性，因此，為了更加有效地控制腫瘤的進展，提高腫瘤患者的生存率，就不能夠局限于傳統的單藥治療模式，而應將多方案聯合的治療方式作為新型的治療模式。

3.1 CK2抑制藥聯合化療

NSCLC起病隱匿，大多數患者確診時已發展至晚期，失去了最佳的手術機會。目前，以鉑類為基礎的聯合化療方案仍然是一線治療方案，但因腫瘤細胞的化療耐藥性及化療帶來的不良反應等問題，其療效及安全性值得思考[21-23]；因此，化療增敏劑的尋找顯得尤為重要。Cirigliano等[24]研究發現，人肺腺癌A549細胞對順鉑耐藥性的產生伴隨著腫瘤細胞內CK2依賴的核因子κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cell，NF-κB）信號通路的激活，因此，采用CK2抑制藥GIGB-300和順鉑共同處理A549順鉑耐藥株后，腫瘤細胞的凋亡明顯增加，并伴隨核內p65水平的下降。Perera等[25]研究發現，GIGB-300聯合順鉑或紫杉醇的方案在抑制肺癌細胞的增殖方面表現出良好的協同性；更重要的是，劑量減少指數（dose reduction index，DRI）與組合指數（combination index，CI）呈負相關，這意味著每種單一藥物在組合中可以減少使用次數，而不影響最終的治療效果，進而減少化療藥物帶來的不良反應，提高安全性。Hung等[26]則把CK2抑制藥Hematein與抗癌藥物聯合應用于小鼠的肺癌模型中，并對小鼠器官進行組織病理學檢查，結果發現，Hematein能夠抑制腫瘤細胞的增殖，降低小鼠的腫瘤負荷，同時，心臟、肝臟、肺和腎臟等臟器無明顯的損傷。以上研究充分說明了CK2抑制藥能夠增加腫瘤細胞對化療的敏感性，同時減少化療藥物帶來的不良反應，使CK2抑制藥聯合化療治療NSCLC患者成為可能。

3.2 CK2抑制藥聯合放療

對于有區域淋巴結轉移的晚期NSCLC患者而言，放療仍然是其重要的治療方法，但是，腫瘤細胞固有的抗輻射性常導致腫瘤復發，放療效果往往不盡如人意，因此，尋找放療增敏劑成為學者研究的熱點[27]。早在2011年就有相關文獻報道，在NSCLC 中，CK2 抑制藥4，5，6，7-四溴-1H-苯并三唑（4，5，6，7-Tetrabromo-1H-benzotriazole，TBB）聯合放療較單獨使用TBB或單獨放療對腫瘤細胞的殺傷作用更強，說明CK2抑制藥能夠增強腫瘤細胞對放療的敏感性，這與CK2抑制藥能夠阻斷表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）誘導的信號轉導及轉錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）的磷酸化有關[28]。STAT3是控制細胞周期的關鍵因素，因此，認為CK2抑制藥能夠增強NSCLC放療敏感性與其調控細胞周期有關，這與順鉑抑制腫瘤細胞DNA的修復不同。Li等[29]的研究同樣有類似的發現，在A549及H460細胞系中，CK2特異性抑制劑Quinalizarin聯合放療組與單獨使用抑制劑組或單獨放療組比較，對放療敏感的G2/M期細胞的數量明顯增多；同時也發現CK2受到抑制后，放療誘導的DNA雙鏈的斷裂明顯增加，并且修復延緩?？傊?，上述研究結果為CK2抑制藥聯合放療治療NSCLC提供了強有力的理論依據，但目前尚缺乏相應的體內試驗，因此其可行性、安全性、有效性仍有待大量的后續臨床試驗進行評估和驗證。

3.3 CK2抑制藥聯合靶向治療

研究表明，在亞洲人群中，約47.9%的肺腺癌患者存在EGFR突變[30]，這是此類患者使用EGFRTKI進行靶向治療的基礎；但20號外顯子中T790M的突變導致了TK（I如吉非替尼）原發性耐藥[31]，甚至少數T790M突變患者因T790M與EGFR激活突變比例的下降導致其對奧斯替尼（第3代EGFR-TKI，可以克服由T790M突變引起的耐藥性）不敏感[32]，這些均大大限制了靶向治療的有效性和持久性。已有研究表明，CK2可以調控EGFR的活性以及EGFR的下游信號通路[5]，CK2抑制藥醌茜素能夠抑制TKI耐藥的H1975及H1650細胞系的活性并促進其凋亡[33]。那么，能否使用靶向治療聯合CK2抑制藥來治療NSCLC，達到增強療效的目的呢？So等[34]研究發現，CX-4945能夠誘導T790M突變的PC-9肺癌細胞的自噬，自噬小體將EGFR從質膜上吞噬，并使其被溶酶體降解，因此，CX-4945與吉非替尼的組合能夠有效地抑制腫瘤細胞的增殖，并誘導其凋亡。Bliesath等[5]研究則發現在人肺鱗癌H2170細胞小鼠模型中，CX-4945和厄洛替尼聯合組的抑制率為74%，高于單用CX-4945組的23%和單用厄洛替尼組的55%，以上學者的研究使靶向治療聯合CK2抑制藥治療NSCLC的可行性大大提高，但同時也需要大規模的前瞻性實驗進行進一步的驗證。

3.4 CK2抑制藥聯合免疫治療

隨著腫瘤免疫治療受到越來越廣泛的關注，NSCLC的免疫治療成為學者研究的熱點。已有研究表明，程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）單抗可以增強機體的免疫力，并且其在抑制腫瘤生長方面是安全有效的[35]，因此，PD-1單抗納武單抗（Nivolumab）被美國食品和藥品管理局（Food and Drug Administration，FAD）批準作為既往接受過治療的晚期或轉移性NSCLC患者的二線治療藥物[36]。免疫抑制分子除了PD-1、PD-L1外，還有細胞毒T淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T lymphocyte associated antigen-4，CTLA-4）、淋巴細胞活化基因-3（lymphocyte activation gene-3，LAG-3）等，不過目前免疫治療聯合CK2抑制藥治療NSCLC的相關研究比較少見，相信隨著研究的深入，此種聯合方案也會逐漸被報道。

4 小結與展望

近年來，有關CK2在NSCLC中作用的研究越來越多，越來越深入，同時CK2抑制藥在NSCLC治療中的價值得到肯定，但CK2抑制藥治療腫瘤的作用機制有待進一步研究及明確，能否篩選出對CK2抑制藥敏感的優勢人群進行個體化治療值得深入探索。相信CK2抑制藥在治療NSCLC方面必將給更多患者帶來新的希望。