软骨肉瘤（chondrosarcoma,CHS）是一种高 度恶性肿瘤，占原发恶性骨肿瘤的10%~20%，是 原发骨肿瘤的第二大常见肿瘤^{[1, 2]}。其对放化疗均 不敏感，目前手术切除仍然是软骨肉瘤的主要疗 法。由于缺少有效的辅助治疗方法多数患者预后 很差^[3]。对软骨肉瘤的发生、发展及转移机制的研 究有可能为其治疗提供理论依据，本文将对软骨 肉瘤的分子机制最新研究进展作一简要综述。 1 染色体丢失

同源染色体的丢失形成超单倍体或亚二倍体 是软骨肉瘤发生的重要机制。所有的超单倍体或 亚二倍体软骨肉瘤细胞都显示缺失细胞周期依赖 性激酶抑制基因（CDKN2A）。研究表明缺失 CDKN2A能影响细胞生存发育及细胞增殖，尤其 是高分化的软骨肉瘤细胞^[4]；缺失CDKN2A也能诱 发细胞中心粒分裂，从而形成更多的中心体^[5]。在 细胞分裂周期中，多个中心体通过罕见的多级有 丝分裂把染色体分开^{[6, 7]}，导致遗传物质不等分。 尽管如此，有些子细胞还是能幸存下来，并再进 行有丝分裂^[6]。这样的细胞分裂可以产生超单倍体 或亚二倍体克隆。超单倍体或亚二倍体软骨肉瘤 细胞多发生多倍体化,进一步发生基因增添、丢失 和重组，甚至丢失整条染色体或多次多倍体化， 进而产生更复杂的核型，这是软骨肉瘤细胞形成 的始发因素，并且在软骨肉瘤亚型细胞中也能发 现同源染色体丢失和多倍体化^[8]。 2 CCN家族成员

CCN[Cyr61（cysteine-rich protein 61）, CTGF（connective tissue growth f actor）和Nov （nephroblastoma overexpressed）] 蛋白家族和细 胞的信号转导与癌细胞增殖、生存、黏附和侵袭 相关^[9]，是目前较为认可的与肿瘤发生发展密切相 关的分子。 2.1 CCN6

CCN6是一种富含半胱氨酸的蛋白质，属于 CCN蛋白家族，能促进软骨肉瘤细胞的转移， 见图 1。细胞间黏附分子-1（intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1，或称CD54）属于免疫球蛋白 超基因家族，它可以促进软骨肉瘤细胞通过细胞 外基质，并促进肿瘤细胞黏附组织。ICAM-1启动 子上转录因子结合位点[如活化蛋白-1（AP-1）]的 激活能促进CCN6介导的软骨肉瘤细胞转移和软骨 肉瘤细胞中ICAM-1的表达^[9]。

图 1 CCN6促进软骨肉瘤转移和ICAM-1表达机制 Figure 1 Schematic presentation of the signaling pathways involved in CCN6-induced migration and ICAM-1 expression of chondrosarcoma

黏着斑激酶（focal adhesion kinase,FAK）是 一种新近发现的信号分子，有调节整合蛋白介导 的信号转导能力^[10]。研究发现CCN6促进了FAK的 397号酪氨酸磷酸化，这一作用可以被ανβ3和ανβ5 单克隆抗体抑制；反过来FAK（Y397F）突变体或 FAK siRNA也能对抗CCN6促软骨肉瘤细胞转移的 作用，其中siRNA是近年发展起来的一项基因阻 断技术^[11]。这说明在CCN6介导的软骨肉瘤转移中 FAK激活是必不可少的。 2.2 Wnt诱导的分泌型蛋白1

Wnt诱导的分泌型蛋白1（wnt-induced secreted protein-1，WISP-1）是一种富含半胱氨酸的蛋白 质，也属于CCN家族，能促进细胞生长发育^[12]。 Hou等^[13]用蛋白印迹分析法发现，软骨肉瘤的 WISP-1蛋白表达水平明显高于正常软骨。研究发 现^[13] WISP-1能增进细胞活力进而促进软骨肉瘤转 移，其机制之一是上调MMP-2转录子，并且活化 α5β1整合蛋白，激活FAK、细胞外信号调节激酶 （MEK）、细胞内信号调节蛋白激酶（ERK）和 核转录因子-κΒ（NF-κΒ）通路。另外，外源性的 WISP-1也能促进软骨肉瘤的转移。 3 高迁移率族蛋白1

高迁移率族蛋白1（HMGB-1）是真核细胞中 普遍存在又被广泛研究的一种核蛋白。作为一种 核蛋白，HMGB-1能够稳定核小体，利于DNA切 割，易化基因转录，同时它也是一种促炎性反应 的细胞因子，晚期糖化终产物受体（RAGE）通过 细胞外的HMGB-1参与激活促炎性反应信号通路， 比如AP-1和NF-κΒ通路。目前认为HMGB-1和多种 肿瘤的发生发展有关。

研究发现HMGB-1能促进软骨肉瘤细胞转移, 见图 2，其中一个重要机制就是上调了α5β1整合蛋 白的转录子，并且激活了RAGE受体和磷脂酰肌 醇-3激酶(PI3K)、Akt、c-Jun、AP-1通路。还发现 RAGE siRNA、c-Jun以及α5β1整合蛋白抗体都能 降低HMGB-1介导的软骨肉瘤细胞转移率，另外 RAGE siRNA还能阻止HMGB-1促进α5β1整合蛋 白表达的作用。因此，对于软骨肉瘤细胞转移和 α5β1整合蛋白表达来说，HMGB-1和RAGE之间相 互作用是很重要的^[14]。

图 2 HMGB-1促软骨肉瘤细胞转移α5β1整合蛋白表达机制 Figure 2 Schematic presentation of the signaling pathways involved in HMGB-1-induced migration and α5β1 integrin expression of chondrosarcoma cells

在软骨肉瘤细胞中，激活PI3K需要P85亚基磷 酸化，PI3K/Akt的活化又能够间接激活AP-1信号 转导通路，AP-1的激活能够促进软骨肉瘤细胞转 移，HMGB-1能够为PI3K提供磷酸化的p85亚基， 同时又能促进Akt Ser473磷酸化，提示HMGB-1促 进了软骨肉瘤的转移。用PI3K抑制剂（Ly294002 或渥曼青霉素）或Akt抑制剂都可以对抗HMGB-1 诱导的软骨肉瘤细胞转移和α5β1整合蛋白表达^[14]。 4 肿瘤坏死因子-α

肿瘤坏死因子-α（TNF-α）是炎性反应、免 疫、细胞稳态和肿瘤进展的关键细胞因子。在哺 乳动物细胞中整合蛋白是主要的黏附分子，它和 肿瘤细胞的转移有关。ανβ3整合蛋白在肿瘤转移 方面发挥着重要作用。

Hou等^[15]用人类软骨肉瘤细胞株JJ012和 SW1353研究发现，在软骨肉瘤细胞中TNF-α促进 转移，其中一个重要机制就是上调ανβ3整合蛋白 并激活MEK、ERK和NF-κΒ通路。TNF-α还能促进 细胞表面αν和β3整合蛋白表达，这有利于细胞黏 附和转移。Sun等^[16]报道，TNF-α促进α5β1整合蛋 白表达，并通过α5β1整合蛋白的激活增加细胞间 的黏附性。TNF-α的这种作用可以被特殊的抑制剂 和MEK、ERK和NF-κΒ突变体所抑制。 5 白介素-6

白介素-6（IL-6）是多功能细胞因子，它和疾 病状态、肿瘤结局密切相关。IL-6介导的信号通路 参与多种肿瘤形成。

Tang等^[17]用高分化（Ⅱ级）软骨肉瘤细胞株 发现，IL-6能促进软骨肉瘤细胞的转移和基质金属 蛋白酶(MMP)-13表达；用蛋白印迹法和qPCR法发 现软骨肉瘤患者IL-6及其mRNA表达水平明显高于 正常软骨组织。另外，外源性的IL-6也能促进软骨 肉瘤转移。

此外，在JJ012细胞株中发现，过量表达IL-6 siRNA能够减少70%的软骨肉瘤转移。研究还发现 IL-6受体抗体能降低IL-6介导的软骨肉瘤转移率和 MMP-13表达水平。这表明在IL-6介导的软骨肉瘤 细胞转移和MMP-13表达中，IL-6受体发挥了促进 作用。

细胞外基质降解是软骨肉瘤细胞浸润转移的 一个重要步骤。在软骨肉瘤细胞中，MMPs与肿 瘤的恶性程度及转移有关。在多种胶原组织结构 受到破坏的病理标本中都能检测到MMP-13表达。 用siRNA抑制MMP-13蛋白表达，也强烈地抑制了 IL-6介导的软骨肉瘤转移。所以，MMP-13可能是 IL-6发挥作用的中介物质，它引起的细胞外基质降 解为肿瘤的转移创造了条件。 6 胰岛素样生长因子

胰岛素样生长因子（IGF）在调节细胞生长、 增殖和代谢等方面发挥着重要作用。IGF包括两个 配子（IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ）、两个表面受体（IGF-Ⅰ R和IGF-ⅡR）和六个结合蛋白（IGFBP 1~6）。 IGF-Ⅰ受体属于细胞因子受体超家族^[18]，人类癌 细胞表达IGF-ⅠR ^[19]。

研究发现IGF-Ⅰ能够促进软骨肉瘤细胞的转 移，机制之一是激活IGF-IR、NF-κΒ、PI3K和Akt 并上调α5β1整合蛋白,见图 3；同时也发现IGF-Ⅰ抗 体及其siRNA能降低IGF-Ⅰ促软骨肉瘤细胞转移和 整合蛋白表达的作用^[20]。

图 3 IGF-1促软骨肉瘤细胞转移和α5β1整合蛋白表达机制 Figure 3 Schematic presentation of the signaling pathways involved in IGF-Ⅰ-induced migration and α5β1 integrin expression of chondrosarcoma cells

PI3K和Akt可以被多种生长因子激活，比如胰 岛素样生长因子、神经生长因子和IGF-Ⅰ^{[21, 22]}。 PI3K抑制剂Ly294002和渥曼青霉素能够抑制IGF-I 促软骨肉瘤细胞转移和整合蛋白表达的作用；另 外，用p85突变体转染软骨肉瘤细胞也能抑制IGF-I 介导的软骨肉瘤转移和α5β1整合蛋白表达。Ser473 通过PI3K依赖的信号转导途径引起酶的激活进而 降低Akt的磷酸化。IGF-Ⅰ作用于JJ012软骨肉瘤细 胞株，结果出现Akt Ser473时间依赖性的磷酸化。 采用Akt抑制剂预处理的软骨肉瘤细胞能够对抗 IGF-Ⅰ介导的细胞转移和整合蛋白表达，另外， Akt突变体也能降低IGF-Ⅰ介导的细胞转移和整合 蛋白上调，Akt抑制剂或突变体能够抑制基础的和 IGF-Ⅰ介导的Akt磷酸化。这些数据表明，IGF-Ⅰ /IGF-ⅠR通过PI3K和Akt依赖的信号转导途径促进 α5β1整合蛋白表达和软骨肉瘤细胞转移^[20]。 6.2 NF-κΒ信号转导途径在IGF-Ⅰ促软骨肉瘤细 胞转移中的作用

在人类癌细胞浸润转移中NF-κΒ的活化是至 关重要的。用PDTC（NF-κΒ抑制因子）或TPCK （IκΒ蛋白酶抑制剂）预处理细胞后都能够抑制 IGF-Ⅰ促软骨肉瘤细胞转移和α5β1整合蛋白表达 的作用。结果表明，NF-κΒ的活化在IGF-Ⅰ促软 骨肉瘤细胞转移和α5β1整合蛋白表达中具有重要 作用。Wu等^[20]进一步检测了IGF-Ⅰ诱导NF-κΒ活 化的上游分子。用IGF-Ⅰ刺激JJ012细胞株出现了 时间依赖性的IKKα/β磷酸化现象，这表明IKKα/β 活化是IGF-Ⅰ促软骨肉瘤细胞转移中又一重要中 间环节，并且用IGF-Ⅰ处理软骨肉瘤细胞还能引起 时间依赖性IκBα磷酸化。为了证实NF-κΒ在IGF-Ⅰ处理之后活化，用κΒ荧光素酶转染JJ012细胞株 作为NF-κΒ活化的指示剂，IGF处理JJ012细胞株24 小时后κΒ荧光素酶活性增高，并且IGF-ⅠR Ab、 Ly294002、渥曼青霉素、Akt抑制剂以及p85、 Akt、IKKα或IKKβ突变体和IGF-IR siRNA共转染细 胞都能对抗IGF-Ⅰ诱导κΒ荧光素酶活化的作用^[20]。 总之，在软骨肉瘤中IGF-Ⅰ促NF-κΒ活化的过程中 激活IGF-ⅠR/PI3K/Akt是必要的。

生长因子通过信号转导通路刺激整合蛋白表 达，最终激活NF-κΒ的肿瘤因子。在软骨肉瘤细 胞中，PI3K/Akt通路是激活NF-κΒ信号转导通路的 主要方式，而PI3K的p110催化亚基激活需要p85亚 基磷酸化^[23]，研究发现IGF-Ⅰ在软骨肉瘤细胞中 恰恰能够促进p85亚基和Akt Ser473磷酸化，所以 IGF-Ⅰ/IGF-ⅠR的新功能为研究软骨肉瘤转移和治 疗提供了新方向。 7 环氧合酶

环氧合酶（COXs）是花生四烯酸转成前列腺 素（PGs）的限速酶，COX的两个亚型分布在不同 的组织具有不同的生理功能。COX-1在多种组织 中稳定表达，对控制内环境稳态具有重要作用； 但是COX-2的产生需要细胞外的刺激，例如生长 因子和致炎因子等。其中COX-2在多种肿瘤中都 过量表达^[24]，并且和预后有关。PGE受体分四个亚 型（EP1-EP4），在癌细胞中表达不同的亚型，这 就使PGE2有了不同的功能。

Liu等^[25]发现，α2β1整合蛋白在细胞信号转 导以及调节细胞转移方面起到了关键性的作用， 在肿瘤微环境中COX-2是转移活性的调节者。此 外，在SW1353细胞系中，α2β1整合蛋白mAb、 U73122、GF109203X、PP2、PDTC、TPCK、PLC siRNA、PKC突变体、c-Src突变体、IKKα突变体 和IKKβ突变体都能抑制PGE2介导的软骨肉瘤细 胞转移，其中U73122、GF109203X、PP2、PDTC 和TPCK还能抑制PGE2促α2β1整合蛋白表达的作 用。COX-2是介导多种生理功能的多效酶，比如 抑制细胞程序性死亡、促进血管发生和增进细胞 活力等。Liu等^[25]用qPCR分析发现，在软骨肉瘤 组织和软骨肉瘤细胞株中COX-2的mRNA表达水 平都明显高于正常软骨组织。值得注意的是，1度 软骨肉瘤（不是临床公认的恶性肿瘤）COX-2表 达也增高。研究表明，COX-2通过和特定的EP1-4 受体相互作用发挥功能，它的表达和软骨肉瘤细 胞转移相关。软骨肉瘤细胞表达EP1-4受体，但是 PGE2介导的软骨肉瘤转移只和EP1受体有关；并 且EP1 siRNA能够抑制PGE2介导的软骨肉瘤细胞 转移。因此COX-2和EP1受体相互作用可以促进 PGE2介导的人类软骨肉瘤细胞转移。

用流式细胞定量分析发现PGE2促进α2β1整合 蛋白表达，这在肿瘤转移方面具有重要作用；并 且PGE2也能提高α2和β1整合蛋白mRNA水平。此 外，过量表达COX-2促进α2和β1整合蛋白mRNA的 表达，α2β1整合蛋白是软骨肉瘤细胞转移的关键 性分子^[26]，因此，COX-2及其下游的α2β1整合蛋 白将会成为未来治疗软骨肉瘤转移的新靶点。 8 结语

总之，染色体丢失、CCN6、WISP-1、 HMGB-1、TNF-α、IL-6、IGF、COXs可以促进软 骨肉瘤的发生、发展和转移，这些研究有助于对 软骨肉瘤的治疗提供理论依据。虽然在软骨肉瘤 分子发病机制研究方面已取得了很多进展，但还 不能明显改善软骨肉瘤的临床治疗效果，需要进 一步探索软骨肉瘤的发病机制，为临床诊治提供 帮助。