乳腺癌中Annexin A1作用的研究進展

馬新星綜述 張清媛審校

現(xiàn)今乳腺癌已經(jīng)成為女性癌癥死亡的主要原因之一，其發(fā)生發(fā)展過程復雜，機制不清。隨著分子生物學研究的不斷深入，一些乳腺癌相關(guān)因子的檢測已相繼展開，對進一步判斷乳腺癌預后及治療的細化指導有重大意義［1］。目前研究證實Annexin A1(ANXA1)參與乳腺癌細胞內(nèi)信號傳導通路和細胞分化的調(diào)節(jié)，從而促進乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展［2］，以ANXA1為靶點的藥物也正在研發(fā)，可為乳腺癌的治療提供新途徑。ANXA1在乳腺癌的科研領(lǐng)域中備受關(guān)注。我們將ANXA1在乳腺癌中的表達與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及預后的關(guān)系做一綜述。

1 ANXA1的分子結(jié)構(gòu)和生物學特點

ANXA1是1種廣泛存在的細胞內(nèi)外鈣、磷脂結(jié)合蛋白，屬于Ca2+依賴蛋白，在真核細胞生物中已發(fā)現(xiàn)數(shù)千種的annexins，而在原核生物中沒有發(fā)現(xiàn)其存在。人類體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有從15～96 kb 大小不等的12 種 annexin，其分布在染色體1、2、4、5、8、9、10、15。Annexins整個分子由幾個保守的核心結(jié)構(gòu)域和1個調(diào)節(jié)性的N端結(jié)構(gòu)域構(gòu)成。前者具有鈣和磷脂的集合位點，一般在整個蛋白結(jié)構(gòu)中重復4次;而后者在不同的annexin亞型中長度是變化的，并且包含不同的磷酸化位點，annexins通過這些位點與S100，F(xiàn)-zctin等不同分子結(jié)合。N端和鈣結(jié)合位點的不同導致這些亞型具有各自結(jié)合不同蛋白的專一性。Annexins缺少典型的鈣結(jié)合位點:EF-hand，其具有獨特的結(jié)構(gòu)稱為 annexin folds，通過這個結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)鈣依賴性與膜脂的結(jié)合。與具有EF-hand鈣結(jié)合位點的蛋白相比，Annexins具有的較低的鈣結(jié)合能力等導致其對細胞內(nèi)鈣濃度變化的敏感性相對較低。Annexins大多經(jīng)歷翻譯后的修飾，修飾之后的Annexins可以結(jié)合多種不同的蛋白，它的N端位于核心區(qū)域的凹面?zhèn)?，N端區(qū)域的磷酸化，修飾等會影響其對鈣離子及磷脂的結(jié)合能力;并且推測，各個亞型之間不同的翻譯后修飾是造成他們識別不同蛋白專一性結(jié)合的重要原因。Annexins可以作為1種連接膜外膜內(nèi)信號的橋梁，可在細胞膜內(nèi)表面形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，被稱為眾多膜附近蛋白結(jié)構(gòu)域的組織者，同時其在細胞膜作為1個平臺還能招募與之反應的蛋白質(zhì)。ANXA1可參與細胞的生理過程。它可在宿主的防御系統(tǒng)中參與調(diào)節(jié)糖皮質(zhì)激素相關(guān)的抗炎反應，它還參與調(diào)節(jié)各種炎癥反應、細胞增殖、細胞死亡信號、分化、凋亡過程及細胞的內(nèi)吞和分泌的過程［3］。它與腫瘤關(guān)系密切，即通過參與細胞增殖、分化、細胞信號和轉(zhuǎn)導在腫瘤的發(fā)生和(或)進展中發(fā)揮重要作用［4，5］。盡管ANXA1在很多腫瘤中被檢測到，但是其表達水平存在差異。例如ANXA1被證明在胰腺癌、肝癌、頭頸癌中表達上調(diào)，而在食管癌、前列腺癌和胃癌中表達明顯下調(diào)。ANXA1的表達與腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)，例如，肝細胞癌［6］和肺癌中［7］ANXA1在轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中的染色要比原發(fā)腫瘤明顯加深;但在胃癌中，轉(zhuǎn)移灶中ANXA1的表達則要比原發(fā)腫瘤低［8］。

2 ANXA1在乳腺癌中的作用

2.1 ANXA1在乳腺癌中的表達

之前的大量研究結(jié)果已經(jīng)證實ANXA1在乳腺癌中的表達是降低的，而在侵襲性乳腺癌及轉(zhuǎn)移性灶中表達顯著增高。休斯頓德州大學安德森病理研究中心的一項基于82名患者樣本的研究表明ANXA1在大多數(shù)的乳腺癌及原位癌中表達缺失，而在侵襲性、轉(zhuǎn)移性乳腺癌中表達增高［9］。Shen等［2］研究證實ANXA1在19例轉(zhuǎn)移性乳腺癌中有13例高表達，6例低表達。Pencil等［10］研究發(fā)現(xiàn)，ANXA1在有轉(zhuǎn)移潛能的乳腺癌細胞中蛋白水平增高，這些結(jié)果提示ANXA1可能與乳腺癌的轉(zhuǎn)移相關(guān)。

2.2 ANXA1促進乳腺癌轉(zhuǎn)移

癌癥患者死亡的主要原因為轉(zhuǎn)移和器官衰竭，而轉(zhuǎn)移的1個中心過程就是細胞表型的轉(zhuǎn)換和極性的改變。在這個轉(zhuǎn)換過程中，腫瘤細胞會從上皮轉(zhuǎn)變成遷徙性更強的間充質(zhì)表型(EMT)，這個轉(zhuǎn)變可使它們的移動性和侵襲性增強，從而促進腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移［11］。ANXA1的表達通過激活TGFbata通路來誘導腫瘤上皮細胞EMT樣轉(zhuǎn)換。Marjo de Graauw等研究表明［3］，MCF7細胞中ANXA1的表達可增加TGFβ-誘導的Smad3/Smad4轉(zhuǎn)錄活動。同樣地，在上皮樣細胞株BT474和T47D細胞中也觀察到了類似的現(xiàn)象。相反的，將表達ANXA1的MCF7細胞暴露于TGFβ抑制劑SB-431542，結(jié)果表明細胞形態(tài)由間充質(zhì)表型向上皮細胞轉(zhuǎn)換。相關(guān)數(shù)據(jù)強烈支持通過對 TGFβ/Smad的調(diào)節(jié)，ANXA1在調(diào)控細胞從1個休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)換成1個遷移的上皮細胞表型的過程中起到了重要的作用。這表明ANXA1的表達可通過TGFβ調(diào)控的EMT樣轉(zhuǎn)換來控制乳腺癌的侵犯行為，從而允許乳腺癌細胞遷移表型和轉(zhuǎn)移的形成。反之，敲除乳腺癌細胞中的ANXA1可損壞TGFβ通路，從而影響EMT。另外，ANXA1敲除的MTLn3細胞轉(zhuǎn)移的形成也明顯減少。通過敲除ANXA1減少轉(zhuǎn)移的形成與減少TGFβ/Smad信號通路有關(guān)。從而表明:ANXA1降低誘發(fā)的形態(tài)學改變與TGFβ/Smad信號影響的乳腺癌進展相關(guān)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，ANXA1敲除可減少高侵襲性4T1細胞的潛在轉(zhuǎn)移。研究者分別將敲除ANXA1和表達ANXA1的4T1細胞注入12周大小的有乳腺脂肪的Rag2－/－/γc－/－小鼠身體里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被注射表達ANXA1的4T1細胞的小鼠超過130例發(fā)生肺表面轉(zhuǎn)移，但是注入ANXA1敲除的4T1細胞的小鼠約30例發(fā)生肺表面轉(zhuǎn)移。結(jié)果表明，ANXA1敲除不影響原發(fā)腫瘤的生長，但是在同系的Balb/C小鼠中，可明顯減少誘導肺轉(zhuǎn)移發(fā)生的數(shù)量。

ANXA1的表達可通過激活NF-kB來提高MMP-9基因的表達，促進乳腺癌的浸潤和轉(zhuǎn)移［12］。最近的一項報道指出ANXA1是NF-kB的組成激活劑，特別是在上游信號通路，例如復雜的IKK通路中［13］。MMP-9是基質(zhì)金屬蛋白酶家族的一員，可參與細胞外基質(zhì)蛋白的降解和重塑，從而促進乳腺癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。且MMP-9已成為人侵襲性乳腺癌中的關(guān)鍵的因素［14，15］。研究結(jié)果表明，在 MDA-MB-231細胞中利用 siRNA敲除ANXA1可以減少基因MMP-9分泌［12］。采用凝膠過濾分析和免疫沉淀的方法記錄到ANXA1可結(jié)合到IKKc和NEMO，該報道提示ANXA1可以提高NF-kB的活性。這些結(jié)果表明ANXA1通過調(diào)節(jié)NF-kB參與腫瘤侵襲過程中MMP-9的表達，進而促進乳腺癌的侵襲和進展。

研究顯示，在乳腺癌轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)中，ANXA1的表達水平高于原發(fā)腫瘤組織［16］。Pencil等［10］在鼠轉(zhuǎn)移性乳腺癌中對ANXA1表達的研究及Ahn等［17］在人類乳腺癌中的研究也有類似的發(fā)現(xiàn)。一項最近的研究顯示［18］ANXA1的表達會激發(fā)乳腺癌細胞耐藥。ANXA1的過表達會誘導抗癌藥物耐藥，ANXA1敲除的腫瘤細胞表現(xiàn)出對抗癌藥有較強的敏感性。因此，這些結(jié)果和作用機制，支持ANXA1在乳腺癌進展和轉(zhuǎn)移中有致瘤潛能。

2.3 ANXA1抑制乳腺癌進展

另外，有少數(shù)文章表明，ANXA1有抑制乳腺癌浸潤及轉(zhuǎn)移的作用，有報道表明ANXA1可抑制TGF-beta引起的EMT，從而抑制轉(zhuǎn)移［3］。還有許多關(guān)于ANXA1在癌癥進展中作用的理論。近來的研究提出ANXA1參與細胞凋亡和抗增殖的作用。另外，有學者發(fā)現(xiàn)ANXA1有1個獨立的細胞型，有關(guān)研究提示ANXA1可能參與細胞外ERK/MAPK信號通路的調(diào)節(jié)，ANXA1通過ERK調(diào)節(jié)破壞肌動蛋白細胞骨架結(jié)構(gòu)和通過消除CyclinD1蛋白的表達來抑制細胞增殖［5，16］。這表明，ANXA1減少有助于乳腺癌患者的疾病進展和侵襲。

2.4 ANXA1與乳腺癌預后的關(guān)系

最近的研究顯示，ANXA1的表達與乳腺癌不良預后因素相關(guān)，例如激素受體陰性、HER2狀態(tài)陽性、TNBC類型及較高的核分級。在一些侵襲性如結(jié)節(jié)陽性，HER2陽性和非TNBC乳腺癌組中ANXA1陽性與RFS(無復發(fā)生存期)不良相關(guān)。這個結(jié)果可能會解釋，ANXA1與不良因素相關(guān)的條件包括淋巴結(jié)陽性和HER2陽性狀態(tài)等，ANXA1在癌組織中可能會傾向再表達并且導致更多的轉(zhuǎn)移和進展類型［19］。

綜上所述，ANXA1在乳腺癌的演進中扮演重要角色，但ANXA1在乳腺癌進展方面的作用機制仍未完全揭示，且存在爭議。導致ANXA1在乳腺癌進展中作用的結(jié)論不一的原因，可能與受研究人群的種族與地域差異及環(huán)境的影響、各個實驗組實驗對象及對照人群篩選的標準不一有關(guān)。因此，對于ANXA1的表達在乳腺癌進展中的作用需進一步研究證實。ANXA1在乳腺癌中的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移的分子機制的進一步闡明將對人類在乳腺癌的發(fā)展及預后的研究起到重要的促進作用，以ANXA1為靶點的治療也為侵襲性乳腺癌的治療提供了新思路。

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