11.2　讨论与展望

本研究虽然成功筛选并鉴定了若干个TNF-JNK信号通路新成员，并初步揭示了其在细胞死亡及迁移等方面的重要调控作用，但也只是冰山一角，仍存在大量问题尚未解决，有待进一步的深入研究，这里择其要者简要讨论如下：

1.果蝇体内JNK活化如何诱导细胞死亡发生？

我们的实验结果初步证明果蝇体内肿瘤坏死因子（Egr）诱导的细胞死亡由不同的信号通路介导，一条是JNK信号通路依赖的，而另一条则是caspase介导的（详见第5章）。支持此结论的证据包括：①Egr引起的小眼表型既能被下调JNK抑制，也能被阻断caspase活性抑制；而过表达JNK上游激酶（Hep）引起的小眼表型却不会依赖于caspase活化。②眼部过表达Egr能够激活凋亡促进基因rpr及hid的表达，过表达Hep却不能。③下调nopo表达能够抑制Egr产生的小眼表型，而过表达NOPO能激活caspase介导的，JNK非依赖的细胞死亡发生。最近其他实验室的研究也进一步支持了我们的结论，Kanda等人证明了Egr能够通过能量代谢通路激活caspase非依赖的细胞死亡[176]，而Shin等人发现d TKA1过表达引起的小眼表型不能被表达p35所抑制[177]。尽管以上研究均证明JNK诱导的细胞死亡并不依赖于caspase的活化，但也有研究表明在特定情况下JNK也能够激活caspase：如过表达转录调控因子NAB就能通过JNK通路激活caspase介导的细胞凋亡及补偿性增殖发生[178]；在受到刺激时，JNK还能够通过p53激活caspase依赖的细胞凋亡，而这种caspase活化又能够正反馈激活JNK，将凋亡信号进一步放大[179]。综上所述，果蝇体内JNK的活化与caspase介导的细胞凋亡发生并不是简单的上下游关系，而是因组织或情况的不同而变的。

我们知道细胞凋亡只是细胞死亡的一种，而越来越多的研究表明另外一种细胞死亡形式——吞噬作用（autophagy）也扮演着非常重要的角色，同样的我们也能够用果蝇这一经典模式生物对吞噬的机制进行研究[180]。而近年来的研究发现JNK信号通路也可激活吞噬作用介导的细胞死亡发生[177]，而在氧化压力刺激下，JNK还能上调吞噬相关基因的表达[181]，而至于Egr以及JNK信号通路其他成员是否同样参与了吞噬作用则仍需要进一步的研究来证实。

2.TNF究竟是促癌基因还是抑癌基因？

肿瘤坏死因子发现于1975年，Carswell等人在给接种卡介苗（BCG）的小鼠注射脂多糖（LPS）后发现血清中存在能够杀伤肿瘤细胞或使肿瘤组织发生坏死的因子，将其命名为肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）[182]。之后研究人员相继发现了它在调控免疫应答，细胞凋亡及肿瘤发生过程起到的关键作用[11，183，184]。过表达果蝇中TNF同源物Egr同样能够诱导凋亡发生[60，61]，但研究人员对于Egr究竟是促癌基因还是抑癌基因却存在很大争议。一方面，在成虫盘中诱导scrib-/-克隆，这些克隆会被Egr-JNK诱导的内吞作用清除[9]，表明Egr有着抑制癌症发生的作用；而另一方面，在scrib-/--Ras V12诱导的肿瘤发生与迁移模型中，缺失Egr则能够完全抑制肿瘤细胞的增殖及侵袭[185]，表明在Ras存在的情况下，Egr可以促进癌症的发生；同样的，研究人员还发现过表达Egr能够与Ras协同作用促进肿瘤的增殖，但却不会产生侵袭及迁移表型[17]。我们在研究过程中发现在眼部过表达Egr能激活JNK信号通路依赖的细胞死亡，而在翅成虫盘中沿着前后轴特异性地过表达Egr则能够诱导细胞迁移，尽管本人对于该细胞迁移模型仍持一定怀疑态度（见下一点），这些结果表明Egr对于肿瘤发生的调控作用是因情况而异的。鉴于TNF在调控炎症免疫方面同样有重要作用，进一步研究阐明TNF影响癌症发生的机制显得尤为重要。(https://www.daowen.com)

3.细胞死亡与细胞迁移之间究竟有何联系？

我们的实验证据充分证明了在翅成虫盘中用ptc启动子上调JNK信号通路的成员能够促进细胞迁移的发生，但与此同时，也会伴随着细胞死亡及凋亡的发生。以ptc＞Rho1为例，尽管过表达Rho1产生的迁移表型非常明显并且不会被过表达p35抑制，但其同时也会激活很强的死亡及凋亡发生，而这同样依赖于JNK通路[158]。值得一提的是，癌症发生的重要特征之一就是癌细胞能够逃避死亡[22，56，186]，有研究发现尽管许多肿瘤细胞有很高的caspase活性，但它们却不会发生凋亡[187]，Huang等人在小鼠上的研究也发现caspase 3的活化能够促进肿瘤的增殖和生长[188]，表明caspase与癌症发生存在着正关联。而最近在果蝇中研究更是证明了这一点，倘若在上调caspase活性的同时抑制细胞凋亡，那这些“不死”的细胞会激活JNK信号通路，并产生迁移表型[51]。以上证据表明细胞迁移的发生与细胞凋亡或死亡有着密切联系，而这也提示我们在治疗癌症的过程中不能仅依赖于放疗等外界手段简单的杀死癌细胞，因为这是一把双刃剑，若癌细胞受到刺激诱导caspase活化后未被完全清楚，那这反而会进一步加速癌症病人病情的恶化及癌细胞的转移和扩散。因此我们需要用更多的实验证据阐明细胞迁移与细胞凋亡之间的关联，为治疗癌症提供可靠的线索及靶点。

4.如何有效地将果蝇癌症研究与临床治疗相关联？

用果蝇研究癌症发生尽管有着诸多优势，并且能够研究几乎癌症发生过程中的所有特征（详见第1章），但与哺乳动物研究相比，仍存在着不少短板。而最为重要的一点因为缺失某些调控基因，使得部分人类疾病不能用果蝇建立模型[189]，比如果蝇没有血管，只有一个心室，血细胞暴露在开放式循环系统中，而且果蝇氧气的获得是通过扩散而非冠状动脉[190]。尽管存在着一定劣势，但鉴于进化及功能上的高度保守性，我们还是能够利用果蝇对包括肿瘤在内等许多人类重大疾病进行分子机制研究。如本研究就意外的发现过表达癌基因d Myc非但没能促进，反而很好地抑制了lgl-Ras协同作用下诱导的肿瘤细胞迁移，进一步的研究发现Myc-Max转录复合物通过直接调控puc的转录，从而抑制了果蝇体内JNK信号通路介导的细胞迁移（详见第7章）。而更重要的是，我们发现过表达其人类同源物c Myc同样能够抑制肿瘤侵袭及细胞迁移，证明了其功能在进化上的保守性，这也使得我们的研究意义更加重大，提示我们很有可能在哺乳动物身上，c Myc也发挥着类似的功能。

正因为有着遗传操作方便及可进行大规模体内筛选等诸多优势，果蝇也受到越来越多肿瘤学家的青睐[36，56，125]。而我们需要做的就是充分利用果蝇这些优势，建立一系列更为高效的肿瘤或者其他疾病发生及筛选模型，以期最终实现由基础研究到临床治疗的转化。