乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究進(jìn)展及其臨床指導(dǎo)作用△

胡嘯明　劉勝上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院中醫(yī)外科研究所，上海232

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的機(jī)制研究進(jìn)展及其臨床指導(dǎo)作用△

胡嘯明劉勝#
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院中醫(yī)外科研究所，上海2000320

乳腺癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致患者死亡的最主要原因。其中肺轉(zhuǎn)移發(fā)生率最高，患者預(yù)后最差，是近年來研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。本文以分子生物學(xué)、理論或假說方面切入，從微觀和宏觀角度回顧了近年來關(guān)于乳腺癌肺轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究進(jìn)展及其對(duì)臨床的指導(dǎo)作用。

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移；機(jī)制研究；臨床轉(zhuǎn)化

乳腺癌患者死亡主要?dú)w因于遠(yuǎn)處臟器轉(zhuǎn)移，其中以肺轉(zhuǎn)移發(fā)生率最高。初診患者即有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者約占30%，而術(shù)后患者仍有50%的可能性會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移[1]，復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移大多出現(xiàn)在患病后第2～3年和第5年兩個(gè)時(shí)間段。轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者治療效果不甚理想，5年生存率約為20%[2]，其中以乳腺癌肺轉(zhuǎn)移患者療效最差[3]。因此，對(duì)乳腺癌肺轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究和尋求新的治療方法是目前該領(lǐng)域的核心問題，本文就近年來乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制的主要研究進(jìn)展及其對(duì)臨床的指導(dǎo)作用予以概述。

1　分子生物學(xué)

肺、骨骼和肝臟是癌癥一些常見的轉(zhuǎn)移部位，近年來隨著分子生物學(xué)研究的不斷深入，新的研究成果為研究人員認(rèn)識(shí)癌癥轉(zhuǎn)移機(jī)制提供了新的視角，同時(shí)也有助于臨床上制定新的治療策略。

1.1基因、蛋白學(xué)

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程，腫瘤細(xì)胞的生長擴(kuò)散需要不斷與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)及信息交換，而基因、蛋白在這其中充當(dāng)著介質(zhì)作用。因此，研究乳腺腫瘤細(xì)胞的基因、蛋白可以間接了解肺轉(zhuǎn)移的形成機(jī)制，而這些被篩選出的基因、蛋白最終可以作為生物標(biāo)志物，用來預(yù)測(cè)肺轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn)，為臨床治療提供新的靶點(diǎn)。

有研究者[3]運(yùn)用基因芯片技術(shù)比較相同遺傳背景的高、低肺轉(zhuǎn)移潛能乳腺癌細(xì)胞株的mRNA，發(fā)現(xiàn)近60個(gè)基因發(fā)生了2倍以上的表達(dá)變化，這些基因涉及細(xì)胞生長代謝、遷移、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和免疫調(diào)節(jié)等多種功能，一方面表明了腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制的復(fù)雜性，同時(shí)也提示乳腺癌肺轉(zhuǎn)移研究中多基因檢測(cè)的必要性。在40%以上的乳腺癌患者中，MTDH/AEG-1基因存在過度表達(dá)。近年來基于MTDH/AEG-1的DNA疫苗已研發(fā)出來，被證明能抑制乳腺癌肺轉(zhuǎn)移，并能增強(qiáng)化療敏感性，這種疫苗與化療結(jié)合將為乳腺癌的臨床治療提供新的治療策略[4]。在雌激素受體陰性乳腺癌患者中，一個(gè)新的轉(zhuǎn)移抑制基因RARRES3[5]下調(diào)可降低乳腺腫瘤細(xì)胞黏附到肺實(shí)質(zhì)的能力，因此RARRES3可作為乳腺癌肺轉(zhuǎn)移患者一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物，通過檢測(cè)其表達(dá)水平以確定可能從新輔助治療中獲益的人群。

在相關(guān)蛋白中，轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor β，TGFβ）受體[6]是一種存在于正常細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞表面上的跨膜糖蛋白，在包括乳腺癌在內(nèi)的多種癌癥的患者中，TGFβ具有雙向調(diào)節(jié)作用。Smad蛋白是TGFβ信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，可將TGFβ信號(hào)由細(xì)胞膜轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞核。TGFβ-Smad信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移中具有特異性，近年來，研究人員[7]積極開發(fā)出的ALK5（TβRI）激酶抑制劑EW-7195，其對(duì)TGFβ誘導(dǎo)的Smad信號(hào)和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）具有抑制作用，并能減少乳腺癌患者肺轉(zhuǎn)移瘤的形成。斯坦尼鈣調(diào)節(jié)蛋白1（stanniocalcin 1，STC1）[8]是一種分泌型糖蛋白，與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。原位癌高表達(dá)STC1的乳腺癌患者更容易發(fā)生遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，特別是與乳腺癌肺轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。因此，臨床上可通過監(jiān)測(cè)STC1表達(dá)水平來對(duì)乳腺癌患者轉(zhuǎn)移概率進(jìn)行預(yù)測(cè)。Gao等[9]在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移機(jī)制的研究過程中，在小鼠肺中檢測(cè)到Coco蛋白。Coco蛋白來自于乳腺腫瘤細(xì)胞，可激活肺中處于休眠狀態(tài)的癌細(xì)胞，形成肺轉(zhuǎn)移灶。當(dāng)研究人員通過基因沉默技術(shù)讓乳腺腫瘤細(xì)胞無法生成Coco蛋白，結(jié)果未出現(xiàn)肺轉(zhuǎn)移灶。因此在臨床上，可以通過監(jiān)測(cè)Coco蛋白預(yù)測(cè)乳腺癌患者何時(shí)出現(xiàn)肺臟轉(zhuǎn)移；同時(shí)可以積極研發(fā)特異性單克隆抗體，阻斷或減少乳腺癌患者肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

1.2表觀遺傳學(xué)

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移除與基因、蛋白學(xué)有關(guān)外，還與表觀遺傳學(xué)密切相關(guān)?；騿?dòng)子或第一個(gè)外顯子區(qū)CpG島的超甲基化是一種最常見的表觀遺傳學(xué)改變形式，它可抑制基因的表達(dá)。趨化因子受體-4（chemokineReceptor-4，CXCR-4）是趨化因子SDF-1的受體，表達(dá)在乳腺癌在內(nèi)多種腫瘤細(xì)胞的表面，可促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。CXCR-4存在CpG島，在實(shí)驗(yàn)研究中[10]，采用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑5-雜氮-2′-脫氧胞苷通過去甲基化機(jī)制可上調(diào)CXCR-4的表達(dá)，從而促進(jìn)乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移。由于DNA甲基化是一個(gè)可以逆轉(zhuǎn)的基因修飾過程，甲基化狀態(tài)的改變相對(duì)容易并且能保持穩(wěn)定地遺傳，所以表觀遺傳學(xué)治療乳腺癌肺轉(zhuǎn)移是較有前景的腫瘤基因治療手段。

2　理論或?qū)W說

乳腺癌肺轉(zhuǎn)移是多種因素交互作用、制約及影響的極其復(fù)雜的病理過程，其具體機(jī)制至今尚未闡述清楚，但是相關(guān)理論或?qū)W說卻層出不窮，近年來比較有代表性的有“上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）”、“微環(huán)境”以及“自激注入”等。

2.1EMT

EMT理論來源于發(fā)育生物學(xué)，是指上皮細(xì)胞通過特定程序轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過程。它在腫瘤轉(zhuǎn)移領(lǐng)域初步得到了證實(shí)，即腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)EMT后更易發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。目前，已經(jīng)有大量的研究從體內(nèi)和體外雙方面驗(yàn)證了EMT在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移過程中的關(guān)鍵作用［11-12］。

“上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化”學(xué)說認(rèn)為，EMT多發(fā)生在乳腺癌轉(zhuǎn)移的起始階段，發(fā)生EMT的乳腺癌細(xì)胞的數(shù)量多少?zèng)Q定著最終發(fā)生肺轉(zhuǎn)移概率的大小。目前研究的熱點(diǎn)主要集中在EMT的調(diào)控機(jī)制上，而microRNA在其中發(fā)揮著重要作用，找到關(guān)鍵microRNA，將有助于篩選出預(yù)測(cè)乳腺癌早期轉(zhuǎn)移的生物標(biāo)志物。microRNA-335[13]是經(jīng)證實(shí)具有抑制乳腺腫瘤細(xì)胞生長和轉(zhuǎn)移至肺的作用，利用microRNA的調(diào)控作用未來在臨床上有可能解決乳腺癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移難題。

2.2微環(huán)境與趨化因子及受體

微環(huán)境理論認(rèn)為，乳腺癌患者肺臟局部微環(huán)境的改變，如持續(xù)的炎性反應(yīng)、基質(zhì)的重建、血管或淋巴管的生成、活性氧分子以及其他有活性的致癌分子的增加，實(shí)際上是為吸引乳腺腫瘤細(xì)胞遷徙至肺做前期準(zhǔn)備工作，最終導(dǎo)致肺轉(zhuǎn)移灶的形成[14]。

趨化因子在構(gòu)建適宜腫瘤細(xì)胞生長和促進(jìn)其遷徙的微環(huán)境方面發(fā)揮著重要作用，它主要通過招募骨髓來源細(xì)胞來完成。趨化因子和趨化因子受體之間可構(gòu)成生物學(xué)軸，重要的有CXCL12/CXCR4、CCL5/CCR5、CCL2/CCR2以及CCL21/CCR7等，目前已知趨化因子CXCR-4具有促乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的作用[10]。近年來，針對(duì)腫瘤微環(huán)境的調(diào)控作用、以腫瘤微環(huán)境為靶點(diǎn)的抗腫瘤藥物開發(fā)研究層出不窮，如針對(duì)趨化因子及受體的拮抗劑、針對(duì)血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）及其受體家族的拮抗劑、針對(duì)巨噬細(xì)胞集落刺激因子1（CSF-1）的單克隆抗體等[15]。

2.3自激注入

自激注入是腫瘤轉(zhuǎn)移領(lǐng)域近年來的新興學(xué)說，主要指血液的中循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumor cell，CTC）除了通過外滲遷徙并定植到遠(yuǎn)處臟器形成轉(zhuǎn)移灶外，還能再度循環(huán)、侵襲到原發(fā)灶內(nèi)并繼續(xù)增殖，促進(jìn)原發(fā)瘤的生長，即CTC的自身種植（self-seeding）［16-17］。

自激注入現(xiàn)象普遍存在于乳腺癌、結(jié)腸癌和黑色素瘤等多種腫瘤中，其發(fā)現(xiàn)為腫瘤領(lǐng)域研究提供了新的視角，也促使人們重新認(rèn)識(shí)乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展，包括肺轉(zhuǎn)移灶形成的具體作用機(jī)制。最近有研究[18]發(fā)現(xiàn)：對(duì)于在接受一線化療21 d后出現(xiàn)持續(xù)增長CTC的包括肺轉(zhuǎn)移性在內(nèi)的乳腺癌患者，早期改變化療方案并不延長總體生存率，對(duì)于這些患者而言，一個(gè)有效的綜合治療方案，要好于標(biāo)準(zhǔn)化療。然而，如何利用CTC指導(dǎo)臨床治療仍需更多相關(guān)的臨床研究。

2.4EMT與微環(huán)境、自激注入學(xué)說的相互關(guān)系

上述3種代表性學(xué)說從各自某種角度出發(fā)都是具有說服力的，但在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的生物學(xué)機(jī)制中，這些學(xué)說往往會(huì)相互交融，聯(lián)合發(fā)揮作用。有研究發(fā)現(xiàn)[19]在乳腺癌患者的血液中檢測(cè)到具有自激注入能力的乳腺癌干細(xì)胞，且這些乳腺癌干細(xì)胞部分表現(xiàn)出了間質(zhì)細(xì)胞的表型特征，表明這些CTC已經(jīng)發(fā)生了EMT。當(dāng)乳腺癌細(xì)胞處于缺氧微環(huán)境中，通過調(diào)節(jié)缺氧誘導(dǎo)因子-1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α），使乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的能力增加，而在向周圍組織及遠(yuǎn)處器官侵襲和轉(zhuǎn)移的過程中，證實(shí)存在著EMT[20]。EMT不但有利于乳腺癌腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)灶，而且可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞異處定植、分裂并形成轉(zhuǎn)移灶。目前在包括乳腺癌在內(nèi)的多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)，參與調(diào)節(jié)EMT的多個(gè)信號(hào)通路也參與對(duì)CTC自我種植的調(diào)節(jié)，故靶向調(diào)控EMT和CTC共同信號(hào)通路如Wnt通路[21]，將是未來一種新興治療策略。

總之，不論從微觀還是從宏觀角度去研究乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的作用機(jī)制，怎樣將其研究結(jié)果用于指導(dǎo)臨床、服務(wù)臨床始終是相關(guān)研究人員未來工作的聚焦點(diǎn)和難點(diǎn)。

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R737.9

A

10.11877/j.issn.1672-1535.2016.14.01.13

國家自然基金（81173269）

（corresponding author），郵箱：lshtcm@163.com

2015-10-13）