后梦玥 黄照权
桂林医学院基础医学院,广西桂林 541000
雌激素的多种生理功能与雌激素受体(ER)密切相关,ER 作为配体激活型转录因子,能够介导细胞核中雌激素相关基因的转录和翻译[1],在恶性肿瘤增殖、迁移和凋亡等生物学行为的调控中起到极大的作用[2-5]。乳腺癌作为经典的雌激素依赖性肿瘤,内分泌治疗和化学治疗是除外科手术外最常用的治疗方法[6]。ER 阳性乳腺癌通常预后较好,且对于药物治疗较敏感,但易产生耐药性和复发[7-8]。ER-α36 是膜型ER 的新亚型,在ER 阴性和阳性乳腺癌细胞中均能被检测到,可以激活非基因组雌激素信号通路调节乳腺癌细胞的发生和发展[9],在机体对内分泌治疗耐药性的产生当中也发挥了重要作用[10]。ER-α36 已经成为可以判断乳腺癌发生发展、治疗效果及预后的靶标。本文将重点介绍近年来ER-α36 在乳腺癌方面的研究进展,并对其进行综述。
Wang 及其团队[11]于2005 年在正常的人子宫内膜cDNA 文库中发现了一条全长大约为5.4 kb 的cDNA 基因,该基因能够编码310 个氨基酸开放阅读框架和一个分子量约为35.7 kD 的蛋白质,其cDNA 序列的开放阅读框能够完全匹配ER-α66 基因序列中外显子2 到外显子6 的区域,该因子即ER-α36。在此基础上,为了检测该段克隆的cDNA 是否在蛋白水平有表达,Wang等[11]构造了ER-α36、ER-α46 和ER-α66 高表达的细胞株,通过Western blot 实验证明分子量为36 kD 的蛋白可以被ER-α66 的单克隆抗体识别,证明ER-α36 与ER-α66 有同源性,由此ER-α66的剪切变异体ER-α36 被发现并鉴定出来。
乳腺癌是女性中发病率最高的癌症[12],其死亡率和发生率一直居高不下[13-14]。与乳腺癌相关的主要激素受体有ER、孕激素受体(PR)及人表皮生长因子受体2(HER2)[6]。为明确ER-α36 在乳腺癌细胞当中的定位,Li 等[15]使用免疫组织化学法检测ER-α36 在乳腺癌组织中的表达情况,发现ER-α36 主要定位在细胞膜。晋佳路等[16]探究ER-α36 与乳腺癌主要激素受体在mRNA 水平表达的相关性,发现ER-α36 与HER2的表达呈正相关,除此之外,ER-α36 的表达率在三阴性乳腺癌细胞中明显高于其他分子分型的乳腺癌,提示ER-α36 在三阴性乳腺癌发生发展中可能存在着独立且重要的作用。当前,三阴性乳腺癌较高的复发率和较差的预后给临床治疗带来了不少的难题[17]。进一步的研究又证实了ER-α36 在三阴性乳腺癌组织转移灶中的表达明显高于原发灶[18],且与患者的不良预后相关[19]。不仅如此,在最近的一项对PR 阳性乳腺癌患者的研究中发现,ER-α36 高表达的患者无病生存期明显缩短,提示ER-α36 可能成为诊断PR 阳性乳腺癌的新靶标[20],但ER-α36 与PR 的关联性仍缺乏后续研究。
越来越多的证据显示乳腺癌患者耐药性的产生与ER-α36 有关[21]。与ER-α36 相关的主要信号途径包含磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B、丝裂原激活蛋白酶/细胞外调节蛋白激酶(ERK)等[22]。本文主要总结对应用较为广泛的两种药物的耐药性。
他莫昔芬(TAM)是选择性雌激素受体调节剂,在临床上常用于ER 阳性乳腺癌的内分泌治疗,但长期治疗的患者都会产生不同程度的耐药性[23]。Li 等[24]通过研究发现,ER-α36 在TAM 耐药的乳腺癌细胞中表达升高,敲除ER-α36 的片段后发现表皮生长因子受体(EGFR)信号通路下游因子ERK1/2 磷酸化水平降低,说明ER-α36可能通过EGFR/ERK 信号通路增强乳腺癌细胞的TAM 耐药性。此外,ER-α 的共激活因子人蛋白质精氨酸甲基转移酶2(PRMT2)在以往研究中被证明具有影响乳腺癌细胞生物学行为的作用[25]。最近的实验发现在TAM 耐药的乳腺癌细胞中,PRMT2 降低、ER-α36 升高、Akt1/2 和ERK1/2 磷酸化水平均升高,证实PRMT2 可能通过抑制ER-α36 及其介导的非基因组雌激素信号通路来逆转乳腺癌细胞中的TAM 耐药性[26]。
顺铂是目前恶性肿瘤治疗中最常见的化疗药物,其耐药性的产生及细胞毒性是当前影响乳腺癌治疗效果的一大阻碍[27-28]。最近有研究表明[29],ER-α36 可能与乳腺癌顺铂耐药性相关并验证了其潜在机制,通过体内和体外实验结合的方式证明了乳腺癌顺铂耐药株中ER-α36 的表达明显升高,而降低ER-α36 基因的表达可以一定程度上恢复顺铂化疗的敏感度,该研究也进一步表明,顺铂的耐药性可能与EGFR/HER2/ERK 信号通路的激活有关。
一直以来,乳腺癌的非手术治疗都是以药物和放射治疗为主[6],随着中国传统医学的发展,中医药治疗癌症逐渐引起临床研究者的重视[30]。鹿角帽是民间多用来治疗乳腺增生和乳房肿块的一味中药。最近的一项研究发现,鹿角帽逐步提取物(SAB)可以将细胞周期阻滞在S 期,并通过降低细胞周期蛋白Cyclin D1 和Cyclin A2 的表达抑制乳腺癌细胞的增殖,不仅如此,ER-α36 的表达在SAB 的作用下也有所降低[31],初步说明中医药治疗乳腺癌的可能性。
尽管先前已经有大量文献记载ER-α36 与乳腺癌的密切关联,但正常乳腺细胞中ER-α36 的定位、表达和影响却少有研究。Thiebaut 及其团队[32]探讨了ER-α36 过表达对于正常乳腺上皮细胞的影响,使用KEGG 数据库进行基因富集分析,发现在正常乳腺上皮细胞中与ER-α36 相关的信号通路与乳腺癌细胞中的主要信号通路一致。再进一步研究乳腺上皮细胞的生物学行为发现:ER-α36 的高表达可能通过减缓细胞分裂来影响细胞增殖,且能显著增加乳腺上皮细胞抗凋亡能力,但却会促进细胞迁移,体内实验发现ER-α36 过表达的成年小鼠乳腺上皮厚度减小、基质厚度和管腔直径增加[33]。Chamard-Jovenin 等[34]还将ER-α36 高表达的正常乳腺上皮细胞移植到裸鼠体内,发现并没有肿瘤组织的生长,即ER-α36 可能影响正常乳腺的生长,但其单一过表达不足以诱导肿瘤的形成。
目前,尽管许多文献已经记载了ER-α36 在乳腺癌及其他肿瘤发生发展中起到的关键作用,但这些实验数据尚未为临床所应用,基于现有的研究,专家学者们或许可以根据ER-α36 的表达来改进现有乳腺癌的分类方法。不仅如此,考虑到ER-α36 与肿瘤及其预后的关联性,或许可以将其列为肿瘤标志物的筛查项目之一来协助乳腺癌的诊断及生存率的评估,药物干预调节ER-α36 的表达可能成为逆转药物耐药性、延缓癌症进展的新方法。深入了解和探索ER-α36在癌症发展和治疗中的作用机制,有利于拓展更多肿瘤预防和治疗策略。