GRP78與乳腺癌的研究進(jìn)展

摘要：熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）是一類應(yīng)激蛋白，與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、增殖、分化以及耐藥密切相關(guān)，實(shí)體腫瘤細(xì)胞中存在HSP異常表達(dá)。葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（glucose regulated protein，GRP78）是HSP家族的重要組成部分。近年來研究發(fā)現(xiàn)GRP78在乳腺癌的增殖、轉(zhuǎn)移、抗凋亡、耐藥以及新的治療靶點(diǎn)中占據(jù)重要作用，現(xiàn)就GRP78在乳腺癌中的研究做一綜述。

關(guān)鍵詞：GRP78；乳腺癌；進(jìn)展；耐藥；新靶點(diǎn)

據(jù)全球腫瘤流行病統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及中國國家腫瘤登記中心數(shù)據(jù)認(rèn)為，乳腺癌是女性最常見的腫瘤[1]。腫瘤是代謝旺盛的組織，腫瘤微環(huán)境普遍存在低氧代謝、糖酵解、胞內(nèi)低pH值以及蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊等應(yīng)激現(xiàn)象。GRP78是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分泌的一種蛋白，是公認(rèn)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS）中最重要、最具代表性的應(yīng)激蛋白之一，在腫瘤組織中被大量的誘導(dǎo)表達(dá)，參與腫瘤細(xì)胞的增殖、抗凋亡、轉(zhuǎn)移、耐藥等生物活動(dòng)。

1 GRP78的結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

GRP78最早于1977年被Shiu等在用無葡萄糖介質(zhì)培養(yǎng)雞胚成纖維細(xì)胞的過程中，誘導(dǎo)產(chǎn)生的相對(duì)分子量為78 kD的分子伴侶，并被命名為GRP78。GRP78是Hsp70家族成員之一，GRP78有以下3種結(jié)構(gòu)：①44 kD部分（N端），有ATPase活性；②18 kD部分，是多肽的結(jié)合部位；③10 kD部分（C端），是活性調(diào)節(jié)區(qū)域。腫瘤本身以及形成的微環(huán)境常存在應(yīng)激現(xiàn)象，可誘導(dǎo)GRP78基因的表達(dá)，使得它能與多種細(xì)胞因子結(jié)合，表現(xiàn)出較高的生物活性。GRP78的功能主要取決于GRP78的細(xì)胞定位和GRP78的表達(dá)水平。在細(xì)胞核內(nèi)的GRP78可能在一些基因的轉(zhuǎn)錄起始中起作用，在細(xì)胞漿內(nèi)的GRP78則可能參與細(xì)胞內(nèi)蛋白折疊反應(yīng)和凋亡相關(guān)的多條信號(hào)通路，在腫瘤細(xì)胞中，GRP78主要起抑制細(xì)胞凋亡的作用[2]。

2 GRP78與乳腺癌侵襲、轉(zhuǎn)移的關(guān)系

代謝旺盛的腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境存在的應(yīng)激反應(yīng)，可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)失衡即為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERS），為消除這種應(yīng)激，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)迅即啟動(dòng)未折疊蛋白反應(yīng)（Unfolded protein response，UPR），即蛋白合成暫停、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分子伴侶和折疊酶表達(dá)上調(diào)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相關(guān)性降解等在內(nèi)的一種綜合性反應(yīng)。UPR是細(xì)胞自我保護(hù)作用的一種形式，使腫瘤細(xì)胞適應(yīng)應(yīng)激環(huán)境得以存活[3]。在乳腺癌細(xì)胞應(yīng)激的過程中UPR保護(hù)細(xì)胞的作用多為通過促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞侵襲遷移而體現(xiàn)[4]。研究發(fā)現(xiàn)，利用細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激誘導(dǎo)藥物衣霉素誘導(dǎo)乳腺癌MCF-7細(xì)胞系，細(xì)胞內(nèi)GRP78的表達(dá)呈時(shí)間依耐性增加，同時(shí)細(xì)胞的侵襲性增強(qiáng)[5]。劉榮華[6]等利用體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，GRP78的表達(dá)與乳腺癌細(xì)胞株的侵襲性成正相關(guān)，敲除細(xì)胞中的GRP78基因后，乳腺癌細(xì)胞的侵襲、轉(zhuǎn)移能力將明顯下降。后期劉榮華等利用反義核酸干擾技術(shù)發(fā)現(xiàn)，下調(diào)GRP78基因表達(dá)能明顯抑制乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移力[7]。魏芳等研究也發(fā)現(xiàn)抑制GRP78蛋白的表達(dá)，可以明顯抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖[8]。上述較少的研究初步發(fā)現(xiàn)GRP78蛋白的表達(dá)在乳腺癌的侵襲、轉(zhuǎn)移中起到促進(jìn)作用。

3 GRP78與乳腺癌耐藥的關(guān)系

有報(bào)道，GRP78在腫瘤細(xì)胞中呈高表達(dá)，有促進(jìn)腫瘤耐藥的作用[9]。在使用抗血管性藥物或抗血管新生藥物來治療人乳腺癌病例里，發(fā)現(xiàn)GRP78被誘導(dǎo)過表達(dá)，且在化療藥物難以到達(dá)的壞死腫瘤邊界表達(dá)更高，促使腫瘤細(xì)胞抗凋亡以及產(chǎn)生耐藥。有發(fā)現(xiàn)，抑制GRP78表達(dá)可以增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性[10]。在用依托泊苷治療人乳腺癌和前列腺癌的病例中，也發(fā)現(xiàn)了此現(xiàn)象[11]。蔣志文[12]等發(fā)現(xiàn)，GRP78在乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231中有對(duì)阿霉素耐藥的作用。也有報(bào)道，GRP78參與乳腺癌對(duì)順鉑耐藥[13]。Lee E[14]等人還發(fā)現(xiàn)，賦予耐藥性的GRP78蛋白，可對(duì)紫杉烷產(chǎn)生抵抗。國外的Cook KL[15]與Parmar JH[16]等人研究表明，高表達(dá)GRP78蛋白的乳腺癌細(xì)胞表現(xiàn)出對(duì)有抵抗內(nèi)分泌治療的作用。在乳腺癌的放療中也發(fā)現(xiàn)，GRP78蛋白過表達(dá)時(shí)，干細(xì)胞表現(xiàn)出抗輻射能力加強(qiáng)[17]?，F(xiàn)雖發(fā)現(xiàn)GRP78在乳腺癌的化療、內(nèi)分泌治療及放療中有抵抗作用，但其介導(dǎo)的具體機(jī)制仍不清楚，需要更多的研究來證實(shí)。

4 GRP78與乳腺癌新的治療靶點(diǎn)關(guān)系

現(xiàn)乳腺癌的治療仍以外科手術(shù)為主，輔以化療、放療、內(nèi)分泌治療、靶向治療、免疫治療以及中醫(yī)藥治療等手段，治療過程中腫瘤細(xì)胞可能發(fā)生耐藥，且對(duì)三陰性乳腺癌來說，治療手段貧乏，尋找新的治療靶點(diǎn)成為乳腺癌治療的熱點(diǎn)。已發(fā)現(xiàn)GRP78在乳腺癌組織中均高于正常組織和癌旁組織，同時(shí)針對(duì)GRP78對(duì)腫瘤細(xì)胞的保護(hù)作用，抑制GRP78可以增加腫瘤細(xì)胞凋亡、減慢腫瘤生長(zhǎng)、增強(qiáng)藥物敏感性的作用而有望成為抗腫瘤藥物研究的新方向。既往研究發(fā)現(xiàn)特定的肽段與GRP78結(jié)合可以減少甚至消除腫瘤組織的微血管形成，達(dá)到阻止腫瘤生長(zhǎng)的目的。西妥昔單抗對(duì)三陰性乳腺癌細(xì)胞的抑制作用越弱，使GRP78有可能成為三陰性乳腺癌患者治療的新靶點(diǎn)。針對(duì)上段中GRP78對(duì)乳腺癌的多種治療有抵抗性的發(fā)現(xiàn)，和已發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中存在的特異性GRP78肽段結(jié)合因子，研究清楚這些肽段對(duì)細(xì)胞的精細(xì)調(diào)節(jié)功能，應(yīng)用相應(yīng)的特定抗體或攜帶化療藥物與GRP78的特異肽段結(jié)合，也可聯(lián)合既往有耐藥性的藥物共同治療，達(dá)到抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移，為GRP78作為臨床腫瘤治療的新靶點(diǎn)提供依據(jù)。

綜上，GRP78在乳腺癌組織中起保護(hù)腫瘤細(xì)胞不凋亡以及對(duì)化療、內(nèi)分泌治療、放療、靶向治療產(chǎn)生抵抗作用，若抑制GRP78的基因表達(dá)或是抑制其功能以及利用細(xì)胞毒性物與其抗體相結(jié)合，可作為乳腺癌治療的新方向。由于GRP78既在腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)，也在有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的細(xì)胞中高表達(dá)，所以在將GRP78作為腫瘤治療的靶點(diǎn)時(shí)，為GRP78運(yùn)用于臨床以及指導(dǎo)乳腺癌的臨床個(gè)體化治療提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Fan L，Strasser-Weippl K，Li J J，et al.Breast cancer in China[J].The lancet oncology，2014，15（7）：e279-e289.

[2]范文，羅成燕，程文俊.GRP78在腫瘤發(fā)生發(fā)展及化療耐藥中的作用[J].國際腫瘤學(xué)雜志，2014，41：408-411.

[3]White-Gilbertson S，Hua Y，Liu B.The role of endoplasmic reticu-lum stress in maintaining and targeting multiple myeloma：a doub-le-edged sword of adaptation and apoptosis[J].Front Genet，2013，11（4）：109.

[4]李陽.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)控乙酰肝素酶表達(dá)的機(jī)制及其對(duì)乳腺癌細(xì)胞侵襲遷移的影響[D].蚌埠醫(yī)學(xué)院，2013.

[5]唐友發(fā).腫瘤細(xì)胞表達(dá)GRP78的研究[D].華中科技大學(xué)，2013.DOI：10.7666/d.D412931.

[6]劉榮華，王世宣，馬湘一等.GRP78在三種不同乳腺癌細(xì)胞的表達(dá)及其意義[J].中國腫瘤臨床，2008，（9）.

[7]劉榮華，王世宣，馬湘一等.葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78在乳腺癌細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移中的作用[J].廣東醫(yī)學(xué)，2008，（10）.

[8]李鶴成，陸勁松，侯意楓等.EGCG對(duì)人乳腺癌MDA-MB-435細(xì)胞株細(xì)胞增殖的抑制及機(jī)制[J].中國癌癥雜志ISTIC PKU，2004，14（1）.DOI：10.3969/j.issn.1007-3639.2004.01.003.

[9]Delie，F(xiàn).，P.Petignat，and M·Cohen.GRP78 Protein ExPression in Ovarian Cancer Patients and Perspectives for a Drug-Trgeting Approach[J].J Oncol，2012，20（12）：46-52.

[10]Li N，Zoubeidi A，Beraldi E，Gleave ME，et al.GRP78 regulates clusterin stability，retrotranslocation and mitochondrial localization under ER stress in prostate cancer[J].Oncogene，2012，11：212.

[11]Maekawa M，Ishizaki T，Boku S：Signaling from Rho to the actin cytoskeleton through protein kinases ROCK and LIM-kinase[J].Science 1999，285（5429）：895-898.

[12]劉宏莉，龔萍，劉浩等.抑制葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78表達(dá)對(duì)阿霉素誘導(dǎo)人乳腺癌SK-BR-3細(xì)胞凋亡的增敏作用[J].蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（6）：555-557.

[13]Pu L1，Huang Y，Li Y，et al.Small interfering RNA-mediated glucose-regulated protein 78 knockdown enhances chemosensitivity of breast cancer cells to cisplatin[J].Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao，2013，33（1）：44-47.

[14]Lee，E.，Nichols，P.，Groshen，S.，et al.GRP78 as potential predictor for breast cancer response to adjuvant taxane therapy[J].Int.J.Cancer，2011，128：726-731.

[15]Cook KL1，Clarke PA，Clarke R.Targeting GRP78 and antiestrogen resistance in breast cancer[J].Future Med Chem，2013，5（9）：1047-1057.

[16]Parmar JH，Cook KL，Shajahan-Haq AN，et al.Modelling the effect of GRP78 on anti-oestrogen sensitivity and resistance in breast cancer[J].Interface Focus，2013，3（4）：12.

[17]李洪州，陸佩知.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)調(diào)控三陰性乳腺癌細(xì)胞對(duì)西妥昔單抗耐受的研究[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)刊，2013，（2）.

編輯/王海靜