乳腺癌中PTEN、SHIP的表达对淋巴转移的影响

李凯　石来敏　孟会会　综述　李湘奇　审校

作者单位：271000　山东泰安　泰山医学院附属医院乳腺外科

综述

乳腺癌中PTEN、SHIP的表达对淋巴转移的影响

李凯石来敏孟会会综述李湘奇审校

作者单位：271000山东泰安泰山医学院附属医院乳腺外科

乳腺癌最常见的转移方式是淋巴转移，也是影响乳腺癌治疗效果的一个重要因素。在淋巴转移的生物学过程中存在抑癌基因的缺失和变异。PTEN、SHIP的表达在乳腺癌的发生、发展、侵袭和转移中可能起重要作用，其表达缺失促进了乳腺癌的淋巴转移，因此可以作为判定乳腺癌生物学行为的客观指标。本文综述PTEN、SHIP基因在乳腺癌中的表达对淋巴转移的作用。

乳腺肿瘤；PTEN；SHIP；基因表达；淋巴转移

目前乳腺癌发病率正逐年上升且趋于年轻化，淋巴转移是衡量患者生存的一个重要指标，在此生物学过程中，抑癌基因的缺失和变异导致了该过程的复杂化。最近发现抑癌基因PTEN、SHIP的缺失在乳腺癌淋巴转移中起重要作用。PTEN是在p53基因之后发现的人类肿瘤细胞中最常发生变异或缺失的抑癌基因，具有双重磷酸酶活性［1］。SHIP对肿瘤细胞迁移的作用比PTEN更强，这两个基因的表达状况与癌细胞发生、发展、转移和侵袭存在密切的关系。已初步证实在多种类型的原发性肿瘤中，PTEN、SHIP都有较高频率的变异或缺失［2］。在乳腺癌的淋巴结转移中，PTEN蛋白的低表达也是常见的分子事件，其表达缺失与乳腺癌预后不良相关［3］。因此深入了解PTEN、SHIP基因的表达对判断乳腺癌的预后具有重要临床意义，现就PTEN、SHIP基因与乳腺癌淋巴转移的关系进行综述。

1　乳腺癌淋巴转移的生物学基础

乳腺癌最常见的转移途径是淋巴转移，其发生较早，也是影响临床疗效的一个重要指标，淋巴转移由多个基因、多条信号传导通路共同参与调控，包括细胞脱落、转移以及转移灶的生长等一系列复杂的生物学过程。以往认为淋巴转移过程是被动的，脱落的细胞通过原有局部淋巴管的引流到达淋巴结。但最近对淋巴管生长因子和淋巴管标志物的研究发现，淋巴管内皮细胞及淋巴管的新生存在于乳腺癌间质中，淋巴管生成在乳腺癌浸润、发展及转移的恶性事件中起着不容忽视的桥梁作用。缺乏连续基底膜的新生淋巴管，内皮细胞间的间隙较大、连接疏松，导致肿瘤细胞沿着这些间隙进入淋巴管，进而转移至局部淋巴结形成转移灶［4］。在肿瘤区域淋巴结中也同样有淋巴管的生成和密集，尤其是在前哨淋巴结，这种现象称之为淋巴结的淋巴管生成现象［5，6］。而乳腺癌的淋巴转移正是由于新的淋巴管生成及淋巴液的增加这一生物学过程所启动［7］。目前对肿瘤组织内和肿瘤周边淋巴管新生及功能还存在不同的认识和争议，认为肿瘤边缘微淋巴管丰富，淋巴管有较多的扩张，而肿瘤中心微淋巴管相对稀疏，多为闭锁的条索状［8］。相对于肿瘤内的淋巴管，由于肿瘤边缘淋巴管数量较多且形态不规则，由其介导淋巴转移的可能性更大［9，10］。亦可能是肿瘤组织液压力的增高和淋巴管内皮生长因子-C（vascular endothelial cellgrowth factor-C，VEGF-C）表达的诱导，与其血管内皮生长因子受体-3（vascularendothelialcellgrowth factor receptor-3，VEGFR-3）结合后促进肿瘤边缘新生的毛细淋巴管介入肿瘤细胞淋巴转移过程［11，12］。这些研究结果提示，在肿瘤转移过程中，淋巴管生长因子的表达及淋巴管生成起重要作用，阻断淋巴管生长因子的表达可以防治肿瘤转移、扩散［13］。

2　PTEN、SHIP基因的结构和功能

PTEN是在1997年发现的一种抑癌基因，具有双重磷酸酶活性［14］，是继p53之后人类肿瘤中突变率高居第二位的基因。PTEN与人类多种肿瘤的发生、发展密切相关，它的缺失使其对细胞生长的调控减弱，削弱了对细胞凋亡、黏附和迁移的控制能力［15］。该基因位于人染色体10q23.3上，包括9个外显子，长度为1 212 bp，转录产物为515 kbmRNA，PTEN的N末端包含一个核或者细胞质靶向区域和一个PIP2结合基序，该结构对于PTEN行使其生物学功能都是必需的；其编码产生的蛋白质tep1由403个氨基酸组成，位于细胞质内，在122~133位的氨基酸序列符合酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases，PTP）及双特异性磷酸酶催化区的核心序列，是迄今发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，可通过对癌细胞中肿瘤基因产生的酪氨酸蛋白激酶的抑制作用而影响蛋白质的磷酸化［16］。

PTEN蛋白的脂质磷酸酶能阻断磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）对丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B（Akt）的磷酸化作用，通过负性调控PI3K/Akt信号传导通路介导细胞增殖、生长和迁移等，从而调控细胞周期，促进细胞凋亡，抑制肿瘤细胞脱落、扩散以及肿瘤血管和淋巴管的生成。PTEN还可选择性地抑制丝裂原激活的蛋白激酶（MAPK）途径中RSA以及细胞外信号调节激酶（ERK）的活化，并抑制接头蛋白（Shc）的磷酸化，对ERK/ MAPK信号途径负向调节，最终对细胞生长产生负调控。因此，作为人体组织中的管家基因，PTEN的缺失、突变或表达异常与肿瘤有密切的关系。

另一肌醇磷酸酶家族成员SHIP是继PTEN之后被发现的，主要表达在造血细胞，其家族成员包括SHIP1、sSHIP、SHIP2等［17，18］。SHIP基因位于人染色体2q36~2q37，含有若干功能结构域，其编码的蛋白质分子量约为145kDa，N末端有Src同源（SH2）结构域，C末端包含两个NPXY氨基酸序列和一个脯氨酸富含区。SHIP的这些特征性结构是与某些信号分子如接头蛋白、部分免疫受体的胞质区域及其他蛋白质的结合位点或相互作用位点有关。SHIP蛋白质还具有5′磷酸酶活性，能特异地水解PI-3，4，5-P3成为PI-3，4-P2。此外可激活众多的信号传导通路，通过清除PI-3，4，5-P3而抑制相关信号传导途径［19］。SHIP2为SHIP肌醇磷酸酶家族成员之一，近年来在乳腺癌等恶性肿瘤发生、发展过程中的生物学作用亦备受关注［20］。Prasad等［21，22］发现，SHIP2蛋白的表达被沉默后，能使乳腺癌细胞的体外增殖能力及体内肿瘤的生长与肺转移减缓；在乳腺癌细胞株中如果上调SHIP2蛋白的表达，能够促进激活EGFR-Akt信号传导通路，促进趋化因子CXCR4的表达及肿瘤细胞的体外迁移能力。因此，SHIP基因在乳腺癌发生、发展的作用不容忽视。

3　PTEN、SHIP基因对乳腺癌及淋巴转移的作用

乳腺癌的发病与多种因素有关，各种易感基因对乳腺癌的发生、发展有着重要的作用［23］。其发展及转移过程极其复杂，涉及相关癌基因的激活和抑癌基因的失活。PTEN是一个具有双磷酸酶活性的抑癌基因，能够对PI3K/Akt信号通路负性调控，PTEN基因失活或蛋白表达降低减弱细胞间的黏附能力，促进癌细胞向基质侵袭，并解除了PI3K/Akt信号通路的抑制，细胞凋亡受抑制，使之无限制增殖，从而促进乳腺癌的发展［24，25］。PTEN的表达异常在乳腺癌中是常见的，与乳腺癌的发病机制、浸润、转移、恶性转化、无限制生长及临床预后均有一定关系。在乳腺癌的生物学行为研究［26，27］中，显示PTEN蛋白在组织学分级为1级、2级的乳腺癌中呈显著性高表达；而在组织学分级为3级的乳腺癌中低表达，即原发肿瘤越大，临床分期越晚，PTEN的表达率越低。在ER阳性、腋窝淋巴结阴性的进展期乳腺癌中，PTEN蛋白的表达缺失亦很常见［28，29］。有学者［30］认为在乳腺癌中Akt激活与PTEN基因的缺失或过表达呈正相关，而与孕激素受体（PR）的表达强度呈负相关；若PTEN基因的表达缺失和HER-2过表达同时出现，则加强了Akt的生物学活性，可能导致PR的阴性表达。PTEN的表达与乳腺癌组织学分级及淋巴结转移有关，而与患者年龄、肿瘤大小无关，有淋巴结转移的PTEN阳性表达率明显低于无淋巴结转移者，且晚期浸润性乳腺癌的PTEN蛋白阳性表达率显著低于早期浸润性癌。说明PTEN基因突变或表达缺失在浸润性乳腺癌中的进展过程中起重要作用，可以将PTEN作为乳腺癌预后的判断指标［31］。王兵等［32］也证实有淋巴结转移和远处转移的乳腺癌患者，PTEN蛋白的阳性表达显著降低，提示 PTEN的表达低下是乳腺癌进展的一种信号，其进行性表达低下可能是乳腺癌发生、发展过程中的晚期标志。还有研究［33］显示，在乳腺癌间质中微淋巴管密度与PTEN和VEGF-C的异常表达密切相关，说明在乳腺癌的淋巴管生成及其侵袭转移过程中，PTEN基因起着极其重要的作用。

SHIP基因的表达主要在造血细胞，作为肌醇磷酸酶家族中的成员，对造血细胞的生长、分化和功能等均起关键负性调控作用，从而抑制细胞存活和增殖，其过度表达时则促进细胞凋亡［34］。SHIP还参与多种细胞因子和生长因子介导的信号通路的传导，并在这些生物因子刺激后发生酪氨酸磷酸化。作为PI3K信号通路的一个负性调节基因，通过特异地清除PIP3，包括PI（3，4，5）P3和PI（1，3，4，5）P4，从而诱导肿瘤细胞凋亡。有研究［35］发现，癌旁组织中SHIP的表达比原发灶及转移淋巴结明显升高，推测SHIP基因有可能作为一种潜在的肿瘤抑制基因，在PI3K/Akt信号传导通路中，通过负反馈作用调节肿瘤的侵袭和转移。由此看来，SHIP与PTEN在乳腺癌发生、发展中的作用是相似的，但是有关SHIP与乳腺癌淋巴管生成和淋巴转移关系的研究较少，目前尚缺乏确切的资料，SHIP在乳腺癌中的表达缺失或变异是否也促进乳腺癌的淋巴转移，有关方面有待进一步研究。

4　结语

乳腺癌的发生、发展及复发和转移涉及多个基因的表达与多条信号通路的传导，是一个非常复杂的生物学过程，其间抑癌基因PTEN、SHIP的表达缺失或失活发挥了重要的作用。由于PTEN、SHIP能够阻断Akt的磷酸化，负性调控PI3K/Akt信号传导，因此对乳腺癌的淋巴转移起到抑制作用。但其表达差异通过何种信号传导途径干扰乳腺癌的发展进程，需要更多的基础与临床研究来证实。

随着对乳腺癌淋巴转移的生物学机制研究的深入，以及PTEN、SHIP作用机制及其功能的全面了解，提示以该类功能性基因作为靶点进行靶向治疗，有效地防治乳腺癌的淋巴转移，将为乳腺癌的治疗和预后判断、提高患者生存率揭开新的篇章。

［1］孟翠丽，郭睿，齐凤杰，等.PTEN、P53、和BAG-1在三阴乳腺癌中的表达及意义［J］.医学与哲学，2014，35（10B）：71-73.

［2］ De Amicis F，Aquila S，Morelli C，et al.Bergapten drives autophagy through the up-regulation of PTEN expression in breast cancer cells［J］. Mol Cancer，2015，14（1）：130.

［3］ 汤永峰，冯晓敏，谢莉莉.浸润性乳腺癌PTEN、p53、EGFR与ER、 PR及HER-2表达的关系［J］.海南医学，2014，25（5）：630-632.

［4］Heindl LM，Schrödl F，Lütjen-Drecoll E，et al.Ciliarybody lymphangiogenesis［J］.Ophthalmology，2013，120（7）：e41-42.

［5］ Choi Y，Park KJ，Ryu S，et al.Papillary thyroid carcinoma involving cervical neck lymph nodes：correlationswith lymphangiogenesis and ultrasound features［J］.Endocr J，2012，59（10）：941-948．

［6］ Royston D，Jackson DG.Mechanisms of lymphatic metastasis in human colorectal adenocarcinoma［J］.JPathol，2009，217（5）：608-619．

［7］Tammela T，Alitalo K.Lymphangiogenesis：molecularmechanisms and future promise［J］.Cell，2010，140（4）：460-476．

［8］ 谢晓斌，陈小卫，龙捷，等.VEGF-C基因表达下调对乳腺癌增殖及淋巴转移抑制作用研究［J］.中华肿瘤防治杂志，2014，21（22）：1778-1782.

［9］ Qazi H，Palomino R，Shi ZD，et al.Cancer cell glycocalyx mediates mechanotransduction and flow-regulated invasion［J］.Integr Biol（Camb），2013，5（11）：1334-1343．

［10］Alitalo A，Detmar M.Interaction of tumor cells and lymphatticvessels in cancer progression［J］.Oncogene，2012，31（42）：4499-4508.

［11］吴媛，郭俊俊，李恩孝，等.乳腺癌患者血清与肿瘤组织VEGF-C表达和淋巴管密度的生物学意义［J］.中华肿瘤防治杂志，2011，18（8）：588-591．

［12］ Krebs R，Tikkanen JM，Ropponen JO，et al.Critical role of VEGFC/VEGFR-3 signalinging in innate and adaptive immune responses in experimental obliterative bronchiolitis［J］.Am JPathol，2012，181（5）：1607-1620.

［13］Stacker SA，Achen MG.From anti-angiogenesis to anti-lymphangiogenesis：emerging trends in cancer therapy［J］.Lymphat Res Biol，2008，6（3-4）：165-172．

［14］Wang Y，Dai B.PTEN genomic deletion defines favorable prognostic biomarkers in localized prostate cancer：a systematic review and meta-analysis［J］.Int JClin Exp Med，2015，8（4）：5430-5437．

［15］Guanti G，Resta N，Simone C，et al.Involvement of PTEN mutations in the genetic pathways of colorectal cancerogenesis［J］.Hum Mol Genet，2000，9（2）：283-287．

［16］Wu X，Hepner K，Castelino PS，et al.Evidence for regulation of the PTEN tumor suppressor by a membrane-localized mult-I PDZ domain containing scafold protein MAGI-2［J］.Proc Natl Acad Sic USA，2000，97（8）：4233-4238.

［17］杨琳，罗建民，刘小军，等.SHIP基因诱导白血病细胞株K562凋亡及其机制［J］.生理学报，2009，61（2）：146-154.

［18］Lee DW，Futami M，Carroll M，et al.Loss of SHIP-1 protein expression in highrisk myelodysplastic syndromes is associated with miR-210 andmiR-155［J］.Oncogene，2012，31（37）：4085-4094.

［19］谭博，张殿政，陈汉春.SHIP蛋白质的生物学特性及其与白血病的关系［J］.生命的化学，2011，31（2）：244-247.

［20］ Prasad NK，Tandon M，Handa A，et al.High expression of obesity linked phosphatase SHIP 2 in invasive breast cancer correlateswith reduced disease-freesurvival［J］.TumourBiol，2008，29（5）：330-341.

［21］ Prasad NK，Tandon M，Badve S，et al.Phosphoinositol phosphatase SHIP 2 promotes cancer development and metastasis coupled with alterations in EGF receptor turnover［J］.Carcinogenesis，2008，29（1）：25-34.

［22］Prasad NK.SHIP2 phosphoinositol phosphatase positively regulates EGFR-Akt pathway CXCR 4 expression，and cellmigration in MDA -MB-231 breast cancer cells［J］.Int JOncol，2009，34（1）：97-105.

［23］殷雪，朱小东，梁霞，等.不同照射剂量对BRCA基因突变及其非突变的乳腺癌细胞DNA损伤和凋亡的影响［J］.中国癌症防治杂志，2015，7（1）：23-27.

［24］赵林，修银铃，陈说，等.PTEN和AKT在乳腺癌中的表达及临床意义［J］.中国肿瘤，2013，22（6）：502-505.

［25］Cho SH，Lee CH，Ahn Y，et al.Redox regulation of PTEN and protein tyrosine phosphatases in H（2）O（2）mediated cell signalling［J］. FEBSLett，2004，560（1-3）：7-13．

［26］郭绍文，刘坤，胡俊艳，等.乳腺癌组织中PTEN、AKT表达及与其临床病理及预后的相关性［J］.实用癌症杂志，2014，29（5）：495-497，505.

［27］张清，马德奎，谭敏华，等.抑癌基因PTEN在原发性乳腺浸润性导管癌中的表达及临床意义［J］.中国现代医学杂志，2012，22（35）：47-50．

［28］周灿，陈武科，何建军，等.PPARγ蛋白与PTEN蛋白表达及其相关性在人乳腺癌中的研究［J］.现代肿瘤医学，2009，17（12）：2010-2013．

［29］ShiW，Zhang X，Pintilie M，et al.Dysregulated PTEN/PKB and negative receptor status in human breast cancer［J］.Int JCancer，2003，104（2）：195-203．

［30］Tokunaga E，Oki E，Kimura Y，et al.Coexistence of the loss of heterozygosity at the PTEN locus and HER2 overexp ression enhances the Akt activity thus leading to anegative progesterone receptor expression in breast carcinoma［J］.Breast Cancer Res Treat，2007，101（3）：249-257．

［31］张刚，李中，林晓萌，等.乳腺癌组织中PTEN、p-AKT蛋白表达变化及相关性分析［J］.山东医药，2014，54（19）：48-49．

［32］王兵，楼晓楼，刘文勇，等.PTEN蛋白在乳腺癌中表达的研究［J］.中国临床医学，2007，14（6）：887-889.

［33］黄玉钿，张声，郑曦，等.抑癌基因PTEN和血管内皮生长因子-C表达与乳腺癌淋巴管密度的相关性及其临床意义［J］.中国免疫学杂志，2011，27（9）：783-786.

［34］蒋巍亮，郑萍.SHIP及其相关信号通路与炎症性肠病［J］.胃肠病学，2013，18（11）：686-689.

［35］黄绍辉，刘洁，刘法昱，等.SHIP在口腔鳞癌中表达研究［J］.中国实用口腔科杂志，2013，6（10）：596-599.

［2015-06-09收稿］［2015-07-22修回］［编辑阮萃才］

R737.9

A

1674-5671（2015）05-04

10.3969/j.issn.1674-5671.2015.05.16

国家自然科学基金资助项目（81473687）；山东省自然科学基金资助项目（ZR2009CM039，ZR2013HM038）；山东省医药卫生科技发展计划项目（2011HW084）

李湘奇。E-mail：drlixqi@126.com