Notch信号通路广泛存在于多种组织细胞中，参与细胞的生长、增殖、凋亡等重要生理活动。新近研究发现Notch信号通路参与多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）的发生发展，且是影响肿瘤侵袭、耐药的关键因素。现就该通路在MM发病机制中的研究现状作一综述。
1 Notch信号通路的组成
Notch信号通路是一条进化保守的信号系统，其家族成员较多，其受体和配体均是膜结合蛋白，Notch信号通路由受体、配体、下游基因及其他效应物等构成。
1.1 Notch受体
Notch受体家族是一类结构高度保守的I型跨膜蛋白。哺乳动物Notch受体家族包括Notchl-4，Notch受体包括胞外区、跨膜区和胞内区（Notch intracellulardomain，NICD）3部分。Notch基因编码的单链跨膜受体蛋白由2 753个氨基酸残基组成，相对分子质量为300 000，胞外亚基包含一组串联排列的表皮生长因子和3个家族特异性重复序列（Noteh/LIN12 repeat，LNR）。表皮生长因子是与配体相互作用并激活Notch的序列。LNR位于表皮生长因子的下游，富含半胱氨酸，参与受体异二聚体化时的二硫键结合。γ-分泌酶水解跨膜区，Notch受体释放胞内区NICD。胞内区包括RAM序列（RBP-Jκ-associated molecule sequence）、锚蛋白重复序列（Ankyrin repeat，ANK）、多聚谷氨酰胺序列（ployglutamine stretch）、核定位序列以及PEST序列（proline-glutamate-serine-threonine-rich sequence）。RAM结构域参与结合下游转录因子CSL[脊椎动物中的CBF1、果蝇中Su（H）及线虫中Lag-1等转录因子]，ANK涉及对下游信号的调节，与Deltex、Master-rmnd等的结合部位，对Notch通路起修饰作用。PEST结构域与NICD泛素介导的蛋白酶解相关。
1.2 Notch配体
Notch配体亦为Ⅰ型跨膜蛋白，脊椎动物体内发现了多个Notch的配体。在哺乳动物中证实有两个Notch配体家族，分别为与Delta同源性高的Delta样分子，与Serate同源性高的Jagged。目前发现的人Notch配体包括Jaggedl-2和Deltal、3、4。Notch配体胞外结构域在进化中高度保守，在配体与受体结合、激活Notch信号过程中必不可少。
1.3 Notch信号通路的激活及其他主要分子
Notch信号的激活过程包括邻近细胞受体与配体识别、受体胞内段的剪切、活化受体转入核内以及下游效应物的激活转录。当邻近细胞的Notch配体结合到Notch受体胞外区，Notch受体相继发生2次蛋白水解。首先，由去整合素金属蛋白酶（a disinte-grin and a metalloproteinase，ADAM）家族的ADAMlO/Kuz或ADAM 17/TACE切割S2位点，释放胞外区；接着，由早老素1/2、Pen-2、Aphl和Nicastrin组成的γ-促分泌酶复合体在S3位点切割并释放NICD。NICD是Notch受体的活性形式，NICD进入细胞核，其RAM结构域及ANK重复序列与CSL结合使共抑制复合物解离，并募集骨骼肌肾富集肌醇磷酸酶（skeletal muscle and kidney enriched inositol phospha-tase，SKIP）、智者基因样1（Mastermind-Iike protein 1，MAMLI）形成三元络合物的转录激活物，通过N端氨基酸残基与GTGGGAA序列结合激活下游基因的转录，从而调节与细胞增殖、分化、凋亡等密切相关的基因的表达。CSL蛋白是Notch信号通路中关键的转录调节因子，此为经典的Notch信号通路又称为CSL依赖途径。Notchl的靶基因包括Hes、p21、细胞周期蛋白D、细胞周期蛋白依赖性激酶2（cyclin-dependent kinase 2，CDK2）、核因子κB结合蛋白2（nuclear factor related to kappaB binding protein 2，NF-κB2）等，且实验模型证实Notch激活型蛋白诱导细胞周期蛋白D1的直接表达，Notch通过基因转录水平和蛋白一蛋白之间作用调节靶基因NF-κB2的表达，对细胞的生长和分化进行调控。有研究表明Notch还可通过c-myc及白细胞介素-6（IL-6）发挥作用。此外，Notch信号通路还存在一条不依赖CSL的途径。最近有研究报道，Notch结合蛋白Deltex是某些组织特异性非CSL依赖性信号所必需的。
总之，Notch信号通路的特点为不需要第二信使及蛋白激酶的参与，直接将相邻细胞接收的信号传递到细胞核，与转录的调节因子结合，进而激活靶基因。这种直接由细胞膜到细胞核的传递方式特异性强，对于精确调节细胞的分化过程有重要作用。Notch信号通路功能相当复杂，且可基本避免其他信号的干扰，这一看似简单的核心信号通路，在细胞内存在复杂的修饰调节机制。共同存在的多种配体，激活Notch可以引发多种信号，从而通过不同机制调节Notch信号，通路任何环节发生异常均可导致疾病的发生。
2 Notch信号通路在MM发病中的作用
MM的发生发展与骨髓瘤细胞的异常增殖和骨髓的微环境密切相关。新近研究发现Notch通路参与包括MM在内的多种肿瘤的发生发展，且是影响肿瘤侵袭、耐药的关键因素。肿瘤细胞高表达Notch分子，而微环境中的基质细胞表面大量表达Notch配体，其异常表达可造成造血系统恶性增殖性疾病。
2.1 Notch1在MM发病中的作用
多种肿瘤与Notch1受体表达异常有关，检测MM细胞株及MM患者骨髓标本结果显示存在Notch1蛋白的过度表达，初步表明Notch信号与MM发病相关。Notch1的活化信号可抑制药物诱导的细胞凋亡，活化的Notchl可阻断骨髓瘤细胞的凋亡，而蛋白酶体抑制剂诱导MM细胞株凋亡的同时伴有Notch1表达的降低。Notch1通过磷脂酰肌醇-3激酶（phosphoinositide-3 kinase，PI3K）-蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammaliantargetofrapamycin，mTOR）-eIF4E途径抑制mTOR，进一步抑制p53，使细胞具有化疗抗性。Xu等研究发现Notch激活通过促进CD138+骨髓瘤细胞的增殖，加速MM进展，而用γ-分泌酶的特异性抑制剂（γ-secretase inhibitor，GSI）可抑制Notch蛋白胞内区（intracellular domain of Notch，ICN）的释放，从而特异性抑制Notch信号通路，诱导骨髓瘤细胞的凋亡。GSI主要是通过下调Hes1基因和上调促凋亡蛋白Noxa起到细胞毒作用，运用GSI能明显增强了传统化疗药（如阿霉素和马法兰）的化疗作用。新近研究表明，GSI亦能明显增强蛋白酶体抑制剂硼替佐米的药物毒性，为临床联合用药提供有力依据。
以上研究表明在MM发病中激活的Notch1信号意义非凡，靶向Notch1信号途径为寻求治疗MM的途径提供了重要的理论基础。
2.2 Notch2在MM发病中的作用
Notch2在CD8与B1细胞株的发育中起重要作用，有活性的Notch2可使B细胞分化，但在前B细胞阶段阻碍B2细胞的成熟，而选择性促进脂多糖反应性B1细胞的分化。有研究发现软骨素合酶1（chon-droitin synthase 1，CHSYl）可以调节Notch信号，骨髓瘤中Notch2受体可以通过CHSY1、微小RNA处理而下调，提示CHSYI调节Notch信号可能是MM和骨髓微环境相互作用的新机制。
2.3 Notch3、Notch4在MM发病中的作用
Notchl受体在MM中研究较多，而Notch3与Notch4在MM发生中发挥作用的证据较少。但Notch3与Notch4亦是造血微环境调节造血细胞增殖分化的重要信号通路，它们普遍存在于造血干/祖细胞、外周血淋巴细胞等多种细胞表面，参与血液系统多种恶性肿瘤的发病，如白血病、淋巴瘤等。Notch3亦有引导造血干细胞向T细胞分化的作用，CD4+CD25+T细胞的特征性表现是Notch3的表达。Notch4对干细胞与淋巴系祖细胞的生长发育有调节作用，在阻碍细胞分化与提高造血干/祖细胞增生能力中起重要作用。
2.4 Notch信号通路与其他信号分子在MM发病中的相互作用
Notch信号通路与其他重要信号通路间存在相互联系，其作用比较广泛。Notch信号通路可以激活PBK信号通路，使Akt丝/苏氨酸激酶磷酸化。Iqbal等研究表明，PBK信号通路的激活可促使骨髓瘤细胞的增殖，p53和p21蛋白表达增加。Notch信号通路与Wnt信号通路亦有联系，目前国外有研究已证实了Wnt信号通路在多种MM细胞株及MM患者骨髓中显著激活。
3结语
Notch信号通路与MM的发生具有密切的联系，骨髓瘤细胞和骨髓瘤基质细胞表达大量Notch受体和配体，激活Notch信号通路对骨髓瘤的发生和耐药起重要作用，因此，Notch信号通路成为骨髓瘤治疗的候选新靶点。目前阻断Notch信号通路策略分为选择性和非选择性两类，选择性抑制Notch受体，包括应用反义RNA、RNA干扰和单克隆抗体，在体外及动物实验中证实有抑瘤作用，针对不同型别Notch的小分子抑制物研究也颇具吸引力，非选择性抑制剂包括Notch封闭剂、GSI、胞内MAML1显性负相抑制物等。选择性和非选择性抑制治疗策略各有其优点，前者特异性强，毒性小，不易产生耐药；后者亦有其优势，因肿瘤细胞常表达多种Notch受体，某些情况下非选择性抑制Notch表达的抑制剂可能更具临床实用价值。总之，在MM治疗中抑制Notch信号通路的方案选择及具体作用值得进一步深入研究。
