NHEs在胶质瘤中的作用

　　1NHE1在胶质瘤中的作用

　　NHE1是NHE家族中研究最多的一个亚型，是广泛分布于细胞膜的一种离子通道，在维持细胞内酸碱平衡及细胞体积调节的过程中发挥着重要的作用，它由815个氨基酸组成，包括500个氨基酸构成的疏水N端，和315个氨基酸组成的亲水C端，其中包含3个N-糖基化位点。

　　细胞内酸中毒是调节NHE1活性的主要刺激因素。NHE1在pHi降低后被激活，NHE1在许多细胞中也起着Na+进入通路的作用，并在渗透收缩后调节细胞体积和钠通量。肿瘤细胞异常分泌H+有赖于细胞表面的离子转运体来实现，NHE1在不同肿瘤的病理生理中起着关键的作用。

　　NHE1在多种肿瘤中过表达或活性增强，在肝癌中，NHE1的表达量上调并且与患者的预后呈正相关；在乳腺癌中，NHE1通过H+流出增加了乳腺癌细胞的侵袭；在胰腺癌中，NHE1介导了由EGFR诱导的肿瘤细胞的增殖和迁移；在胃癌中NHE1的表达量同样上调，在肿瘤细胞的增殖中扮演着重要的角色。NHE1在胶质瘤的病理生理学中同样发挥着重要的作用，有研究报道，在181例胶质瘤患者中159例NHE1呈上调状态，且NHE1的表达量越高患者的预后越差；GBM是高度的糖酵解恶性肿瘤，有很强的pH依赖性，受NHE1与其他H+的驱动，与正常星形胶质细胞相比胶质瘤细胞中钠的胞质游离水平显著升高。

　　2NHE1调节基质金属蛋白酶和增加癌细胞的生长、侵袭和迁移

　　胶质瘤扩散的原因是肿瘤细胞的迁移和侵袭，并导致细胞逃避化疗和放疗的反应。基质金属蛋白酶（MMPs）包括锌依赖性内肽酶家族，人类MMPs超过21个。MMPs可通过增加癌细胞生长、侵袭、迁移、转移和血管生成来增加癌症进展；NHE1通过影响ERK1/2、P38MAPK的活性激活金属蛋白酶（MMPs）的活性，增加细胞的侵袭、调节细胞的体积、稳定骨架，促进细胞的锚定；抑制NHE1可抑制胶质瘤细胞MMP-2和MMP-9的表达以及侵袭性伪足的形成，这表明NHE1在肿瘤微环境中对于胶质细胞的增殖和迁移起到重要的作用。

　　NHE1的尾部通过与ERM（ezin、radixin、moesin）蛋白相结合而与细胞骨架相关联，相关蛋白激酶可通过使NHE1的C端上激活位点磷酸化影响细胞骨架的重排和细胞的运动型。在迁移的细胞中，NHE1富集于侵袭性伪足的前端，通过改变伪足局部的pH值影响皮层肌动蛋白（cortactin）磷酸化，从而影响侵袭性伪足。

　　在细胞的前进方向上，细胞外腹侧的pH比背侧更低，而细胞内pH升高，pH梯度指示细胞的极性和运动方向，pH梯度、肌动蛋白网络共同促成了细胞的极性和迁移，而肌动蛋白的聚合作用和侵袭性伪足的形成，最终影响细胞的侵袭和迁移。

　　3NHE1调节肿瘤相关的巨噬细胞和炎症

　　肿瘤相关的巨噬细胞（TAMs）被认为是炎症和癌症之间关系的重要调节因子。在肿瘤微环境中，TAMs具有多种原瘤功能，如基质蛋白酶的表达、生长因子、血管生成的增加和适应性免疫的抑制，TAMs激活可能是产生与CD8+T细胞相关的抗肿瘤免疫反应的有效途径。

　　神经胶质瘤NHE1表达量增加，尤其是在小胶质细胞中。小胶质细胞的NHE1在胶质瘤介导的小胶质细胞活化过程中起着非常重要的作用，NHE1表达于肿瘤相关小胶质细胞和肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）并参与神经胶质瘤与TAMs之间的通讯。NHE1的抑制通过激活CD8T细胞积聚，干扰素γ基因表达增加而刺激免疫原性肿瘤微环境。此外，抑制NHE1联合替莫唑胺（TMZ）通过刺激肿瘤相关巨噬细胞的促炎极化，增加T细胞浸润，激活细胞毒性T细胞，降低调节性T细胞，改变胶质瘤微环境。

　　4NHE1与肿瘤耐药性

　　NHE1被认为在许多类型的癌症中发挥抗药性作用，有研究指出在慢性髓系白血病中抑制NHE1的活性能够显著降低耐药细胞中P-糖蛋白的表达，增加疾病进展期患者细胞中罗丹明123和阿奇霉素的累积，增加细胞对伊马替尼的敏感性。有研究指出在乳腺癌细胞MDA-MB-231中，通过敲减NHE1增加细胞对紫杉醇的药物敏感性，明确了NHE1可以作为药物治疗的一种新的辅助靶标。

　　另一项研究指出NHE1的抑制增强了TMZ的治疗效果，抑制了肿瘤细胞的增殖和凋亡，导致小鼠肿瘤生长下降，中位生存增加。基于这一点，胶质瘤中NHE1的过表达限制TMZ化疗的效果，很多研究通过采用抑制NHE1联合TMZ来达到抑制肿瘤生长的目的，如光动力疗法结合TMZ抑制小鼠胶质瘤细胞C6通过NHE1的迁移、侵袭和促线粒体凋亡；声动力疗法（SDT）通过降低NHE1蛋白增加了TMZ降低胶质瘤细胞迁移的能力，TMZ+SDT也降低了MMP-2蛋白，NHE1抑制剂亦降低了胶质瘤的体积和侵袭性；NHE1与anti-PD-1及TMZ联合抑制肿瘤可显著提高动物的存活率。

　　5NHE3参与调节自噬水平

　　自噬被认为具有多种生理和病理生理作用，在营养缺乏的情况下成为细胞的生存机制，许多氨基酸被认为和自噬有关系。有研究结果显示，在肠道上皮细胞中氨基酸缺乏可诱导自噬，这种自噬可以通过补充丙氨酸和脯氨酸来得到缓解，然而当抑制NHE3后自噬水平提高，表现为ATG5、ATG7、ATG12、LC3II表达量上调及自噬小泡形成增多，推测NHE3通过调控自噬来介导氨基酸的吸收，其在胶质瘤中是否调控自噬将有待研究。

　　6NHE5与胶质瘤的关系

　　人NHE5包括896个氨基酸，分子量约为99kDa，NHE5在大脑中被检测到，尤其是富含神经元的大脑区域，其在胶质瘤中大量表达而在星形胶质中检测不到。NHE5具有不同的作用，包括调节学习和记忆过程以及调节突触pH值和突触可塑性，在胶质瘤中，MET和EGFR高表达，而抑制NHE5较抑制NHE1使得MET和EGFR的表达量下调更加明显，同时抑制NHE5肿瘤球形成更小更缓慢，它在胶质瘤细胞迁移中起重要作用，其可能是治疗胶质瘤的潜在靶点。在未来，研究NHE5在胶质瘤标本中的检测、NHE5的表达与病理类型、预后及其它胶质瘤相关因素之间存在的关系具有非常重要的价值。

　　7NHE9异常表达与胶质瘤靶向治疗的关系

　　人SLC9A9基因由NHE9编码，包含645个氨基酸，分子量为72kDa。NHE9在自闭症、癫痫和癌症的病理生理学中起着至关重要的作用，NHE9在胶质瘤中也有非常重要的作用。研究表明NHE9在胶质瘤中高表达会降低化疗药物的疗效，与放化疗不敏感性及不良预后呈正相关关系。NHE9过表达导致表皮生长因子受体（epidermal growth factor receptor，EGFR）的质膜密度增强从而促进了肿瘤细胞的增殖和迁移，其在GBM中的增殖作用可能是介导有丝分裂；NHE9的过表达在翻译后对EGFR转化率加以控制，导致促肿瘤生长的癌信号持续存在。

　　研究显示，miR-135a（miR-135a）下调GBM细胞中NHE9的表达。microRNA-135a抑制细胞的增殖和迁移，改变核内体的pH值，通过调节GBM细胞中的NHE9来影响EGFR的转运。未来需要进一步研究神经胶质瘤中NHE9和不同分子通路之间的关系。