乳腺癌中PTEN、SHIP的表達對淋巴轉(zhuǎn)移的影響

李凱　石來敏　孟會會　綜述　李湘奇　審校

作者單位：271000　山東泰安　泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院乳腺外科

綜述

乳腺癌中PTEN、SHIP的表達對淋巴轉(zhuǎn)移的影響

李凱石來敏孟會會綜述李湘奇審校

作者單位：271000山東泰安泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院乳腺外科

乳腺癌最常見的轉(zhuǎn)移方式是淋巴轉(zhuǎn)移，也是影響乳腺癌治療效果的一個重要因素。在淋巴轉(zhuǎn)移的生物學(xué)過程中存在抑癌基因的缺失和變異。PTEN、SHIP的表達在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中可能起重要作用，其表達缺失促進了乳腺癌的淋巴轉(zhuǎn)移，因此可以作為判定乳腺癌生物學(xué)行為的客觀指標(biāo)。本文綜述PTEN、SHIP基因在乳腺癌中的表達對淋巴轉(zhuǎn)移的作用。

乳腺腫瘤；PTEN；SHIP；基因表達；淋巴轉(zhuǎn)移

目前乳腺癌發(fā)病率正逐年上升且趨于年輕化，淋巴轉(zhuǎn)移是衡量患者生存的一個重要指標(biāo)，在此生物學(xué)過程中，抑癌基因的缺失和變異導(dǎo)致了該過程的復(fù)雜化。最近發(fā)現(xiàn)抑癌基因PTEN、SHIP的缺失在乳腺癌淋巴轉(zhuǎn)移中起重要作用。PTEN是在p53基因之后發(fā)現(xiàn)的人類腫瘤細胞中最常發(fā)生變異或缺失的抑癌基因，具有雙重磷酸酶活性［1］。SHIP對腫瘤細胞遷移的作用比PTEN更強，這兩個基因的表達狀況與癌細胞發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和侵襲存在密切的關(guān)系。已初步證實在多種類型的原發(fā)性腫瘤中，PTEN、SHIP都有較高頻率的變異或缺失［2］。在乳腺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中，PTEN蛋白的低表達也是常見的分子事件，其表達缺失與乳腺癌預(yù)后不良相關(guān)［3］。因此深入了解PTEN、SHIP基因的表達對判斷乳腺癌的預(yù)后具有重要臨床意義，現(xiàn)就PTEN、SHIP基因與乳腺癌淋巴轉(zhuǎn)移的關(guān)系進行綜述。

1　乳腺癌淋巴轉(zhuǎn)移的生物學(xué)基礎(chǔ)

乳腺癌最常見的轉(zhuǎn)移途徑是淋巴轉(zhuǎn)移，其發(fā)生較早，也是影響臨床療效的一個重要指標(biāo)，淋巴轉(zhuǎn)移由多個基因、多條信號傳導(dǎo)通路共同參與調(diào)控，包括細胞脫落、轉(zhuǎn)移以及轉(zhuǎn)移灶的生長等一系列復(fù)雜的生物學(xué)過程。以往認為淋巴轉(zhuǎn)移過程是被動的，脫落的細胞通過原有局部淋巴管的引流到達淋巴結(jié)。但最近對淋巴管生長因子和淋巴管標(biāo)志物的研究發(fā)現(xiàn)，淋巴管內(nèi)皮細胞及淋巴管的新生存在于乳腺癌間質(zhì)中，淋巴管生成在乳腺癌浸潤、發(fā)展及轉(zhuǎn)移的惡性事件中起著不容忽視的橋梁作用。缺乏連續(xù)基底膜的新生淋巴管，內(nèi)皮細胞間的間隙較大、連接疏松，導(dǎo)致腫瘤細胞沿著這些間隙進入淋巴管，進而轉(zhuǎn)移至局部淋巴結(jié)形成轉(zhuǎn)移灶［4］。在腫瘤區(qū)域淋巴結(jié)中也同樣有淋巴管的生成和密集，尤其是在前哨淋巴結(jié)，這種現(xiàn)象稱之為淋巴結(jié)的淋巴管生成現(xiàn)象［5，6］。而乳腺癌的淋巴轉(zhuǎn)移正是由于新的淋巴管生成及淋巴液的增加這一生物學(xué)過程所啟動［7］。目前對腫瘤組織內(nèi)和腫瘤周邊淋巴管新生及功能還存在不同的認識和爭議，認為腫瘤邊緣微淋巴管豐富，淋巴管有較多的擴張，而腫瘤中心微淋巴管相對稀疏，多為閉鎖的條索狀［8］。相對于腫瘤內(nèi)的淋巴管，由于腫瘤邊緣淋巴管數(shù)量較多且形態(tài)不規(guī)則，由其介導(dǎo)淋巴轉(zhuǎn)移的可能性更大［9，10］。亦可能是腫瘤組織液壓力的增高和淋巴管內(nèi)皮生長因子-C（vascular endothelial cellgrowth factor-C，VEGF-C）表達的誘導(dǎo)，與其血管內(nèi)皮生長因子受體-3（vascularendothelialcellgrowth factor receptor-3，VEGFR-3）結(jié)合后促進腫瘤邊緣新生的毛細淋巴管介入腫瘤細胞淋巴轉(zhuǎn)移過程［11，12］。這些研究結(jié)果提示，在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中，淋巴管生長因子的表達及淋巴管生成起重要作用，阻斷淋巴管生長因子的表達可以防治腫瘤轉(zhuǎn)移、擴散［13］。

2　PTEN、SHIP基因的結(jié)構(gòu)和功能

PTEN是在1997年發(fā)現(xiàn)的一種抑癌基因，具有雙重磷酸酶活性［14］，是繼p53之后人類腫瘤中突變率高居第二位的基因。PTEN與人類多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，它的缺失使其對細胞生長的調(diào)控減弱，削弱了對細胞凋亡、黏附和遷移的控制能力［15］。該基因位于人染色體10q23.3上，包括9個外顯子，長度為1 212 bp，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為515 kbmRNA，PTEN的N末端包含一個核或者細胞質(zhì)靶向區(qū)域和一個PIP2結(jié)合基序，該結(jié)構(gòu)對于PTEN行使其生物學(xué)功能都是必需的；其編碼產(chǎn)生的蛋白質(zhì)tep1由403個氨基酸組成，位于細胞質(zhì)內(nèi)，在122~133位的氨基酸序列符合酪氨酸磷酸酶（protein tyrosine phosphatases，PTP）及雙特異性磷酸酶催化區(qū)的核心序列，是迄今發(fā)現(xiàn)的第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因，可通過對癌細胞中腫瘤基因產(chǎn)生的酪氨酸蛋白激酶的抑制作用而影響蛋白質(zhì)的磷酸化［16］。

PTEN蛋白的脂質(zhì)磷酸酶能阻斷磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）對絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶B（Akt）的磷酸化作用，通過負性調(diào)控PI3K/Akt信號傳導(dǎo)通路介導(dǎo)細胞增殖、生長和遷移等，從而調(diào)控細胞周期，促進細胞凋亡，抑制腫瘤細胞脫落、擴散以及腫瘤血管和淋巴管的生成。PTEN還可選擇性地抑制絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）途徑中RSA以及細胞外信號調(diào)節(jié)激酶（ERK）的活化，并抑制接頭蛋白（Shc）的磷酸化，對ERK/ MAPK信號途徑負向調(diào)節(jié)，最終對細胞生長產(chǎn)生負調(diào)控。因此，作為人體組織中的管家基因，PTEN的缺失、突變或表達異常與腫瘤有密切的關(guān)系。

另一肌醇磷酸酶家族成員SHIP是繼PTEN之后被發(fā)現(xiàn)的，主要表達在造血細胞，其家族成員包括SHIP1、sSHIP、SHIP2等［17，18］。SHIP基因位于人染色體2q36~2q37，含有若干功能結(jié)構(gòu)域，其編碼的蛋白質(zhì)分子量約為145kDa，N末端有Src同源（SH2）結(jié)構(gòu)域，C末端包含兩個NPXY氨基酸序列和一個脯氨酸富含區(qū)。SHIP的這些特征性結(jié)構(gòu)是與某些信號分子如接頭蛋白、部分免疫受體的胞質(zhì)區(qū)域及其他蛋白質(zhì)的結(jié)合位點或相互作用位點有關(guān)。SHIP蛋白質(zhì)還具有5′磷酸酶活性，能特異地水解PI-3，4，5-P3成為PI-3，4-P2。此外可激活眾多的信號傳導(dǎo)通路，通過清除PI-3，4，5-P3而抑制相關(guān)信號傳導(dǎo)途徑［19］。SHIP2為SHIP肌醇磷酸酶家族成員之一，近年來在乳腺癌等惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的生物學(xué)作用亦備受關(guān)注［20］。Prasad等［21，22］發(fā)現(xiàn)，SHIP2蛋白的表達被沉默后，能使乳腺癌細胞的體外增殖能力及體內(nèi)腫瘤的生長與肺轉(zhuǎn)移減緩；在乳腺癌細胞株中如果上調(diào)SHIP2蛋白的表達，能夠促進激活EGFR-Akt信號傳導(dǎo)通路，促進趨化因子CXCR4的表達及腫瘤細胞的體外遷移能力。因此，SHIP基因在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展的作用不容忽視。

3　PTEN、SHIP基因?qū)θ橄侔┘傲馨娃D(zhuǎn)移的作用

乳腺癌的發(fā)病與多種因素有關(guān)，各種易感基因?qū)θ橄侔┑陌l(fā)生、發(fā)展有著重要的作用［23］。其發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程極其復(fù)雜，涉及相關(guān)癌基因的激活和抑癌基因的失活。PTEN是一個具有雙磷酸酶活性的抑癌基因，能夠?qū)I3K/Akt信號通路負性調(diào)控，PTEN基因失活或蛋白表達降低減弱細胞間的黏附能力，促進癌細胞向基質(zhì)侵襲，并解除了PI3K/Akt信號通路的抑制，細胞凋亡受抑制，使之無限制增殖，從而促進乳腺癌的發(fā)展［24，25］。PTEN的表達異常在乳腺癌中是常見的，與乳腺癌的發(fā)病機制、浸潤、轉(zhuǎn)移、惡性轉(zhuǎn)化、無限制生長及臨床預(yù)后均有一定關(guān)系。在乳腺癌的生物學(xué)行為研究［26，27］中，顯示PTEN蛋白在組織學(xué)分級為1級、2級的乳腺癌中呈顯著性高表達；而在組織學(xué)分級為3級的乳腺癌中低表達，即原發(fā)腫瘤越大，臨床分期越晚，PTEN的表達率越低。在ER陽性、腋窩淋巴結(jié)陰性的進展期乳腺癌中，PTEN蛋白的表達缺失亦很常見［28，29］。有學(xué)者［30］認為在乳腺癌中Akt激活與PTEN基因的缺失或過表達呈正相關(guān)，而與孕激素受體（PR）的表達強度呈負相關(guān)；若PTEN基因的表達缺失和HER-2過表達同時出現(xiàn)，則加強了Akt的生物學(xué)活性，可能導(dǎo)致PR的陰性表達。PTEN的表達與乳腺癌組織學(xué)分級及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，而與患者年齡、腫瘤大小無關(guān)，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的PTEN陽性表達率明顯低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，且晚期浸潤性乳腺癌的PTEN蛋白陽性表達率顯著低于早期浸潤性癌。說明PTEN基因突變或表達缺失在浸潤性乳腺癌中的進展過程中起重要作用，可以將PTEN作為乳腺癌預(yù)后的判斷指標(biāo)［31］。王兵等［32］也證實有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠處轉(zhuǎn)移的乳腺癌患者，PTEN蛋白的陽性表達顯著降低，提示 PTEN的表達低下是乳腺癌進展的一種信號，其進行性表達低下可能是乳腺癌發(fā)生、發(fā)展過程中的晚期標(biāo)志。還有研究［33］顯示，在乳腺癌間質(zhì)中微淋巴管密度與PTEN和VEGF-C的異常表達密切相關(guān)，說明在乳腺癌的淋巴管生成及其侵襲轉(zhuǎn)移過程中，PTEN基因起著極其重要的作用。

SHIP基因的表達主要在造血細胞，作為肌醇磷酸酶家族中的成員，對造血細胞的生長、分化和功能等均起關(guān)鍵負性調(diào)控作用，從而抑制細胞存活和增殖，其過度表達時則促進細胞凋亡［34］。SHIP還參與多種細胞因子和生長因子介導(dǎo)的信號通路的傳導(dǎo)，并在這些生物因子刺激后發(fā)生酪氨酸磷酸化。作為PI3K信號通路的一個負性調(diào)節(jié)基因，通過特異地清除PIP3，包括PI（3，4，5）P3和PI（1，3，4，5）P4，從而誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。有研究［35］發(fā)現(xiàn)，癌旁組織中SHIP的表達比原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)明顯升高，推測SHIP基因有可能作為一種潛在的腫瘤抑制基因，在PI3K/Akt信號傳導(dǎo)通路中，通過負反饋作用調(diào)節(jié)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。由此看來，SHIP與PTEN在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用是相似的，但是有關(guān)SHIP與乳腺癌淋巴管生成和淋巴轉(zhuǎn)移關(guān)系的研究較少，目前尚缺乏確切的資料，SHIP在乳腺癌中的表達缺失或變異是否也促進乳腺癌的淋巴轉(zhuǎn)移，有關(guān)方面有待進一步研究。

4　結(jié)語

乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移涉及多個基因的表達與多條信號通路的傳導(dǎo)，是一個非常復(fù)雜的生物學(xué)過程，其間抑癌基因PTEN、SHIP的表達缺失或失活發(fā)揮了重要的作用。由于PTEN、SHIP能夠阻斷Akt的磷酸化，負性調(diào)控PI3K/Akt信號傳導(dǎo)，因此對乳腺癌的淋巴轉(zhuǎn)移起到抑制作用。但其表達差異通過何種信號傳導(dǎo)途徑干擾乳腺癌的發(fā)展進程，需要更多的基礎(chǔ)與臨床研究來證實。

隨著對乳腺癌淋巴轉(zhuǎn)移的生物學(xué)機制研究的深入，以及PTEN、SHIP作用機制及其功能的全面了解，提示以該類功能性基因作為靶點進行靶向治療，有效地防治乳腺癌的淋巴轉(zhuǎn)移，將為乳腺癌的治療和預(yù)后判斷、提高患者生存率揭開新的篇章。

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［2015-06-09收稿］［2015-07-22修回］［編輯阮萃才］

R737.9

A

1674-5671（2015）05-04

10.3969/j.issn.1674-5671.2015.05.16

國家自然科學(xué)基金資助項目（81473687）；山東省自然科學(xué)基金資助項目（ZR2009CM039，ZR2013HM038）；山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計劃項目（2011HW084）

李湘奇。E-mail：drlixqi@126.com