雌激素受體影響泌乳素瘤發(fā)生的作用途徑

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(第三軍醫(yī)大學(xué)新橋醫(yī)院神經(jīng)外科，重慶 400037)

腺垂體通過分泌激素和細(xì)胞可逆性改變來對(duì)內(nèi)外環(huán)境中的信息做出反應(yīng)，但可逆的細(xì)胞功能性改變可能發(fā)展為增生、分化，甚至是腺瘤。垂體腺瘤約占顱內(nèi)新生物的10%～25%，14%的尸檢中可發(fā)現(xiàn)垂體腺瘤，影像學(xué)檢查顯示每6人中便有1人出現(xiàn)垂體偶發(fā)腫瘤。在確診為垂體腺瘤的患者中，約50%為泌乳素(prolactin，PRL)瘤[1]。PRL瘤的發(fā)生與多種因素有關(guān)，如表皮生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor，EGF)、c-Myc原癌基因、垂體特異性轉(zhuǎn)錄因子1(pituitary specific transcriptional factor-1，Pit-1)、促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路、中樞多巴胺D2樣受體(D2R)、垂體瘤轉(zhuǎn)化基因(Pituitary tumor transforming gene，PTTG)等。近年來關(guān)于雌激素受體(estrogen receptors，ERs)參與PRL瘤發(fā)生發(fā)展的研究較多，本文綜述了ERs如何通過上述多種途徑直接或間接參與PRL瘤的發(fā)生發(fā)展，以闡明其作用機(jī)制。

1 雌激素參與影響PRL瘤發(fā)生發(fā)展的相關(guān)證據(jù)

很多研究表明雌激素(estrogen，E2)參與垂體瘤的發(fā)生發(fā)展過程。在妊娠期高E2水平刺激下，孕婦垂體增大15%～30%，其中PRL細(xì)胞增加17%～50%。男性變性者因長(zhǎng)期服用E2，患垂體腺瘤的幾率增高。長(zhǎng)期應(yīng)用E2誘發(fā)垂體腺瘤動(dòng)物模型，其在內(nèi)分泌和免疫組化上和人PRL瘤相似，即血清PRL濃度明顯升高，具有E2依賴性，垂體由增生性改變發(fā)展為腫瘤性改變，停用E2后腫瘤逐漸縮小，但當(dāng)腫瘤發(fā)展到一定階段后也可不依賴E2而繼續(xù)生長(zhǎng)。

2 ERs介導(dǎo)E2發(fā)揮作用

E2通過細(xì)胞內(nèi)ERs介導(dǎo)的多種機(jī)制發(fā)揮作用，影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、穩(wěn)定。ERs屬核受體超家族成員，有兩種亞型(ERα、ERβ)，在人類分別由染色體6q25.1和14q23-24.1基因編碼。細(xì)胞膜上也有ERs表達(dá)，可能與核受體來自同一基因。ERs由6個(gè)結(jié)構(gòu)域構(gòu)成：A/B段參與分子間和分子內(nèi)的相互作用，激活基因轉(zhuǎn)錄；C段為DNA結(jié)合域，使ERs二聚體與DNA上特定雌激素受體反應(yīng)元件(estrogen response elements，EREs)結(jié)合；D段為鉸鏈區(qū)，使受體二聚化并與侶伴蛋白Hsp結(jié)合；C末端E/F段為配體結(jié)合域。ERs的作用包括四個(gè)方面：經(jīng)典途徑、EREs非依賴的基因組作用、配體非依賴的基因組作用、非基因組作用。經(jīng)典途徑即胞核中的E2-ERs直接激活啟動(dòng)子的EREs，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄；EREs非依賴作用即核E2-ERs通過蛋白質(zhì)間的相互作用影響轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物，間接調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄；配體非依賴作用即通過蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)磷酸化激活核ERs，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄，而不需E2參與；非基因組作用即膜E2-ERs啟動(dòng)蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，影響胞漿蛋白功能[2]。

3 ERs影響PRL瘤發(fā)生發(fā)展的途徑

3.1 ERs直接影響PRL分泌和腫瘤發(fā)生的相關(guān)研究

有學(xué)者猜測(cè)受體的改變或受體與膜基質(zhì)相關(guān)蛋白關(guān)系的改變可能是垂體瘤發(fā)生的早期事件[1]。ERs作為致癌基因v-erbA的細(xì)胞同系物與很多腦腫瘤有關(guān)，除結(jié)締組織和內(nèi)皮外，正常腺垂體細(xì)胞亞型中均發(fā)現(xiàn)有ERs表達(dá)，尤其在PRL細(xì)胞中ERs相對(duì)高表達(dá)。對(duì)垂體腺瘤標(biāo)本進(jìn)行免疫組化研究，結(jié)果顯示60%ERs陽(yáng)性的腫瘤為PRL瘤[3]。ERs mRNA普遍高表達(dá)于PRL免疫陽(yáng)性細(xì)胞。RT-PCR檢測(cè)PRL瘤中有ER mRNA表達(dá)，而在非PRL腺瘤中則未檢測(cè)到，這表明PRL瘤中ERs表達(dá)發(fā)生了變化，提示其可能參與了PRL瘤的發(fā)生。

在PRL基因遠(yuǎn)端增強(qiáng)子區(qū)內(nèi)-1587～-1563之間存在EREs序列，這是ERs直接調(diào)控PRL轉(zhuǎn)錄的基因結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。研究表明E2能夠誘發(fā)垂體瘤的關(guān)鍵在于ERs表達(dá)的改變，例如E2在體外可誘導(dǎo)垂體腺瘤細(xì)胞增殖，且與激素濃度無關(guān)，聯(lián)合應(yīng)用選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑他莫昔芬可抑制該效應(yīng)，表明瘤細(xì)胞的增殖僅與ERs表達(dá)有關(guān)。敲除ERβ基因?qū)π∈蟠贵w前葉PRL表達(dá)沒有影響，然而敲除ERα基因則引起PRL表達(dá)降低[4]，提示ERα與PRL瘤的關(guān)系更為密切。

3.2 ERα與EGF協(xié)同促進(jìn)PRL瘤增殖分化

EGF可以調(diào)節(jié)多種細(xì)胞的功能，參與促進(jìn)PRL細(xì)胞分泌、增殖和分化等。有報(bào)道EGF受體參與促進(jìn)大鼠垂體瘤GH3細(xì)胞增殖和誘導(dǎo)PRL基因轉(zhuǎn)錄，這一作用可被ERs完全阻斷劑ICI182780和ERα阻斷劑MPP所阻斷，而不能被ERβ阻斷劑PHTPP阻斷[5]，其機(jī)制可能為EGF通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)磷酸化激活ERα，進(jìn)而誘發(fā)了細(xì)胞增殖與PRL基因表達(dá)。

3.3 ERs與TGFβ-Smad通路協(xié)同促進(jìn)c-Myc表達(dá)

骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein 4，BMP-4)屬轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(transforming growth factor beta，TGF-β)家族，在PRL瘤模型中過表達(dá)。TGF-β信號(hào)經(jīng)細(xì)胞表面受體通過轉(zhuǎn)錄調(diào)控子Smads蛋白傳導(dǎo)至胞核，從而激活或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄，其中BMP4-Smad4通路參與促進(jìn)PRL細(xì)胞內(nèi)原癌基因c-Myc激活，c-Myc可與染色體DNA結(jié)合后調(diào)節(jié)PRL細(xì)胞生長(zhǎng)、分化及惡性轉(zhuǎn)化[1]。免疫共沉淀證明BMP-4通過Smad4與ERs的交叉信號(hào)通路發(fā)揮協(xié)同放大作用，促進(jìn)c-Myc表達(dá)和PRL細(xì)胞增生，這種放大作用可分別被ERs完全阻斷劑ICI182780所阻斷。BMP4-Smad4-ERs的協(xié)同放大作用不依賴于EREs，而與轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-2000～-5000bp區(qū)域有關(guān)。

3.4 ERs與Pit-1協(xié)同調(diào)節(jié)PRL基因轉(zhuǎn)錄

Pit-1在PRL等垂體細(xì)胞都有表達(dá)并參與影響細(xì)胞功能。E2可以逆轉(zhuǎn)卵巢切除引起的Pit-1β mRNA表達(dá)水平低下，Pit-1 mRNA和ERs mRNA共同定位于PRL免疫陽(yáng)性部位，在腺瘤細(xì)胞中Pit-1 mRNA與ERs蛋白也共定位，以E2刺激大鼠垂體瘤GH3和PR1細(xì)胞后，ERs迅速與Pit-1發(fā)生共沉淀，這些研究提示ERs與Pit-1之間存在相互作用。表達(dá)Pit-1的垂體細(xì)胞家族在過度表達(dá)ERα?xí)r可以分化為包括PRL細(xì)胞在內(nèi)的多種成熟細(xì)胞，提示Pit-1與ERα協(xié)同參與調(diào)節(jié)垂體細(xì)胞分化。在PRL基因上有4個(gè)Pit-1位點(diǎn)及1個(gè)EREs，核內(nèi)ERs須與Pit-1結(jié)合后才能激活PRL遠(yuǎn)端增強(qiáng)子，當(dāng)Pit-1220蘇氨酸磷酸化可以抑制由雌激素誘導(dǎo)的PRL基因激活，提示Pit-1與ERs協(xié)同作用調(diào)節(jié)PRL基因轉(zhuǎn)錄。

3.5 ERα通過配體非依作用調(diào)節(jié)PRL瘤分泌與增殖

ERα可以通過細(xì)胞內(nèi)的多種信號(hào)途徑被激活，稱為ERα的配體非依賴性作用。例如，胞內(nèi)MAPK信號(hào)通路磷酸化激活ERs的激活功能域，介導(dǎo)非類固醇類活化劑對(duì)基因的活化作用；環(huán)磷酸腺苷(cAMP)通過激酶A(PKA)以配體非依賴形式激活ERs。未結(jié)合配體的ERα可與DNA反應(yīng)元件結(jié)合，參與激活PRL基因遠(yuǎn)端增強(qiáng)子[6]。ERα也可調(diào)節(jié)PRL啟動(dòng)子活性，例如在無E2作為配體的環(huán)境，ICI182780可降低PRL啟動(dòng)子的基礎(chǔ)活性[7]。ERα還可以調(diào)節(jié)某些生長(zhǎng)因子的表達(dá)，例如ICI182780刺激大鼠垂體瘤MMQ細(xì)胞系，能夠抑制其PRL分泌，同時(shí)也調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子TGFβ-3、TGFβ-RII的表達(dá)，后二者與泌乳素瘤的發(fā)生密切相關(guān)[8]。

3.6 ERs與MAPK信號(hào)途徑交互作用

Ras/MEK/ERK信號(hào)通路接受胞膜的絲裂原和生長(zhǎng)因子信號(hào)，通過級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活MAPK，反式激活轉(zhuǎn)錄因子，改變基因表達(dá)，促進(jìn)生長(zhǎng)和增殖。各類垂體瘤中均發(fā)現(xiàn)MEK1/2及其下游的ERK1/2過度磷酸化。E2誘導(dǎo)的PRL表達(dá)需要MAPK信號(hào)通路參與，例如在PR1和GH3細(xì)胞中，E2可以誘導(dǎo)PRL表達(dá)上調(diào)，激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶ERK1和ERK2，ICI182780不僅阻斷PRL上調(diào)，而且阻斷ERK1和ERK2的激活，說明ERs介導(dǎo)了ERK激酶的激活。經(jīng)MEK抑制劑PD98059和UO126預(yù)處理可以阻斷E2誘導(dǎo)的PRL表達(dá)，這進(jìn)一步證明了E2通過ERs激活MAPK信號(hào)通路，促進(jìn)PRL基因轉(zhuǎn)錄。

3.7 ERα拮抗多巴胺對(duì)垂體分泌及增殖的抑制作用

中樞多巴胺能系統(tǒng)通過激活泌乳素細(xì)胞上D2R抑制PRL釋放和減少PRL細(xì)胞增殖，缺乏D2R的小鼠PRL細(xì)胞迅速增殖并形成腫瘤。在PRL水平較低的動(dòng)情間期，弓狀核大于80%的多巴胺能神經(jīng)元ERα呈陽(yáng)性表達(dá)，而在動(dòng)情前期ERα表達(dá)顯著下降，提示ERα參與調(diào)節(jié)下丘腦多巴胺(dopamine，DA)的釋放[9]。在體外E2可減少腺垂體細(xì)胞D2R表達(dá)，在外源性生長(zhǎng)激素轉(zhuǎn)基因小鼠的垂體中ERα與D2R基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，核ERs介導(dǎo)E2調(diào)節(jié)D2R兩種亞型D2L和D2S的比率，即D2S與ERα表達(dá)負(fù)相關(guān)，而D2L與ERα表達(dá)正相關(guān)[10]。

3.8 ERs調(diào)節(jié)PTTG表達(dá)

PTTG在活體內(nèi)可調(diào)節(jié)堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(bFGF)分泌，抑制染色單體的分離，從而調(diào)節(jié)垂體血管生成和腫瘤形成。其同源基因PTTG1在垂體瘤中高表達(dá)，與PRL細(xì)胞的早期增生反應(yīng)、血管生成、泌乳素瘤發(fā)展相一致。E2可誘導(dǎo)PTTG表達(dá)上調(diào)，在體與離體實(shí)驗(yàn)均表明拮抗E2可抑制垂體瘤PTTG表達(dá)，PRL瘤中ERβ的表達(dá)與PTTG成正比[11]，以上結(jié)果提示ERα參與調(diào)節(jié)垂體細(xì)胞D2R數(shù)量和亞型比率，削弱了DA對(duì)PRL細(xì)胞分泌、增殖功能的抑制作用。

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