蛋白質(zhì)組學(xué)在三陰性乳腺癌侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制中的研究進(jìn)展

羅雪瑩 何勁松 陳偉財(cái) 李鋒 劉寶兒

[摘要] 三陰型乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）為惡性程度最高、臨床預(yù)后最差的乳腺癌亞型之一。其高侵襲轉(zhuǎn)移能力是導(dǎo)致TNBC復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，改變患者臨床預(yù)后的關(guān)鍵?；谌祟惢蚪M計(jì)劃的完成，目前已認(rèn)識到基因組水平并不能完全揭露TNBC腫瘤細(xì)胞各通路的作用機(jī)制。蛋白質(zhì)組學(xué)作為新興的研究手段，可以進(jìn)行高通量篩選差異性表達(dá)蛋白質(zhì)，完成相關(guān)腫瘤細(xì)胞惡性行為的功能學(xué)研究，探索TNBC高侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制，為TNBC的臨床診療研究提供了技術(shù)支持。該文旨在概述蛋白質(zhì)組學(xué)在TNBC侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制研究中的應(yīng)用以及目前所取得的進(jìn)展。

[關(guān)鍵詞] 三陰性乳腺癌;蛋白質(zhì)組學(xué);侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制;血管生成;細(xì)胞間粘附能力

[中圖分類號] R737.9? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-0742（2018）08（c）-0196-03

Advances in Proteomics in Invasion and Metastasis of Triple-negative Breast Cancer

LUO Xue-ying， HE Jin-song， CHEN Wei-cai， LI Feng， LIU Bo-er

Department of Breast Surgery， Shenzhen Hospital of Peking University， Shenzhen， Guangdong Province， 518000 China

[Abstract] Triple negative breast cancer （TNBC） is one of the most malignant breast cancer subtypes. Its high invasion and metastasis capacity is the key to the recurrence and metastasis of TNBC， which changes the clinical prognosis of patients. Based on the completion of the Human Genome Project， it has now been recognized that the genome level does not fully reveal the mechanism of action of TNBC tumor cell pathways. As an emerging research method， proteomics can perform high-throughput screening for differentially expressed proteins， complete the functional study of malignant behavior of related tumor cells， and explore the mechanism of high invasion and metastasis of TNBC， providing technical support for the clinical diagnosis and treatment of TNBC. This article aims to outline the application of proteomics in the study of the invasion and metastasis mechanism of TNBC and the current progress.

[Key words] Triple negative breast cancer; Proteomics; Invasion and metastasis mechanism; Angiogenesis; Intercellular adhesion

TNBC為乳腺癌的一種特殊類型，其雌激素受體、孕激素受體不表達(dá)，人表皮生長因子受體2無過度表達(dá)及基因擴(kuò)增[1]。它多發(fā)生于絕經(jīng)前女性，約占乳腺癌患者的13%～25%，其細(xì)胞分化差，侵襲性強(qiáng)，好發(fā)年齡小，惡性程度高，缺乏高特異性的評估方法，極易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移，臨床預(yù)后差。而腫瘤細(xì)胞的高侵襲轉(zhuǎn)移行為則是TNBC不良預(yù)后的關(guān)鍵性因素。蛋白質(zhì)作為生物學(xué)功能的執(zhí)行者，調(diào)控細(xì)胞惡性行為方面發(fā)揮著重要作用。進(jìn)行蛋白質(zhì)組功能學(xué)研究可以更好地從宏觀的角度全面重點(diǎn)地分析TNBC高侵襲轉(zhuǎn)移的生物學(xué)機(jī)制。

1? 腫瘤內(nèi)部微血管網(wǎng)的形成

微血管網(wǎng)絡(luò)生成除了給腫瘤細(xì)胞提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)、促進(jìn)細(xì)胞增殖分化以外，其與惡性腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。它可以破壞組織內(nèi)在微環(huán)境平衡，為宿主細(xì)胞遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移擴(kuò)散提供通道。在TNBC蛋白質(zhì)組學(xué)的研究過程中，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）家族引起了廣泛的關(guān)注。該家族與惡性腫瘤組織中淋巴管及毛細(xì)血管的生長密度、侵襲性密切相關(guān)[2-3]。通過組學(xué)定量分析篩選，研究人員發(fā)現(xiàn)VEGF家族中的VEGF-A在TNBC細(xì)胞系中高表達(dá)，組織缺氧及炎癥條件下尤甚[4];VEGF-C在TNBC的間充質(zhì)干細(xì)胞亞型（MSI型）高表達(dá)[5]，證實(shí)了該家族與TNBC的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。運(yùn)用差異性蛋白質(zhì)功能組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)有較多細(xì)胞因子參與調(diào)控VEGF家族介導(dǎo)的促血管形成通路，比如低氧誘導(dǎo)因子-1α（HIF-1α）、骨橋蛋白、非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤糖蛋白B（GPNMB）、STAT3、肝素結(jié)合表皮生長因子樣生長因子（HBEGF）、HOX9、血管緊張素Ⅱ等，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移[6-10]。Mohammed R.A等人[11]進(jìn)行的隊(duì)列研究也證實(shí)了血管形成在具有高侵襲性的TNBC侵襲轉(zhuǎn)移中的重要性。該研究一共納入397位乳腺癌患者，通過測定CD34和CDH31（評估淋巴管及微脈管密度的標(biāo)志物）發(fā)現(xiàn)，相較于其他亞型的乳腺癌，基底細(xì)胞樣型及三陰型乳腺癌組織中微血管密度更高，侵襲轉(zhuǎn)移能力更強(qiáng)。

最近研究發(fā)現(xiàn)的生長因子顆粒素蛋白前體也在TNBC中高表達(dá)。它是從小鼠畸胎瘤模型腫提取出來的88KD的糖蛋白，可以刺激上皮細(xì)胞增殖。在胚胎發(fā)育過程，生長因子顆粒素蛋白前體可以促進(jìn)血管生成，促進(jìn)細(xì)胞增殖活化。在TNBC細(xì)胞中生長因子顆粒素蛋白前體、VEGF、CD105都是高表達(dá)的，尤其是在淋巴結(jié)陰性的患者腫瘤細(xì)胞中。由此可以推斷生長因子顆粒素蛋白前體等在淋巴結(jié)陰性的TNBC的高侵襲行為中起著關(guān)鍵作用[12]。

基于前期研究成果，目前抗血管生成藥物已開始臨床應(yīng)用，并取得一定的療效，其中包括新一代單克隆抗體（貝伐珠單抗、舒尼替尼、帕唑帕尼、埃羅替尼、西妥昔單抗、帕尼單抗等）[13]。但目前在TNBC侵襲轉(zhuǎn)移中，血管形成的具體機(jī)制尚未完全明朗。運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)篩選出相關(guān)的差異性表達(dá)蛋白，分析其功能及對應(yīng)機(jī)制，可以為TNBC的診療提供新的研究方向。

2? 腫瘤細(xì)胞間粘附能力的降低

上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是指上皮細(xì)胞經(jīng)過特定的程序轉(zhuǎn)化為具有間充質(zhì)表型的細(xì)胞，侵襲遷移能力增強(qiáng)的生物學(xué)過程。它在降低TNBC癌細(xì)胞間粘附能力中發(fā)揮關(guān)鍵作用。上皮細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞間存在顯著差異：上皮細(xì)胞呈現(xiàn)明顯的極性，細(xì)胞與細(xì)胞間緊密連接從而阻止細(xì)胞增殖遷移，而間充質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)呈紡錘狀，結(jié)構(gòu)松散，細(xì)胞間缺乏緊密連接，易遷移[14]。運(yùn)用蛋白質(zhì)組對比分析兩種存在遷移差異的難治性惡性腫瘤細(xì)胞，一種具有上皮細(xì)胞特性，一種具有間充質(zhì)細(xì)胞特性，發(fā)現(xiàn)其差異性蛋白質(zhì)-上皮細(xì)胞蛋白缺失因子EPLIN （epithelial protein lost in meoplasm）的下調(diào)。EPLIN表達(dá)的下降使上皮細(xì)胞鈣粘蛋白E-cadherin的表達(dá)受抑制，激活β連環(huán)蛋白信號通路，促使EMT的發(fā)生，增加腫瘤細(xì)胞的侵襲能力[15]。EMT在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移、血管形成等多個方面起著關(guān)鍵作用。

3? 運(yùn)用差異蛋白質(zhì)功能組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)參與調(diào)控TNBC侵襲轉(zhuǎn)移的新方向

相關(guān)學(xué)者等以小鼠為模型，運(yùn)用差異性蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)，對比分析來源于TNBC的具備（4T1）和不具備（67NR）轉(zhuǎn)移能力的兩種細(xì)胞系。該課題組發(fā)現(xiàn)對于67NR，4T1表達(dá)的差異性蛋白上調(diào)的有26種，下調(diào)的有31種，均為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的潛在作用位點(diǎn)。同時他們還指出67NR細(xì)胞株中的嗜中性顆粒蛋白 （neutrophilic granule protein，NGP）高表達(dá)，約是4T1的2倍以上[16]。進(jìn)一步研究表明嗜中性顆粒蛋白可顯著抑制血管或淋巴管的生成，促進(jìn)癌細(xì)胞的凋亡，在癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制中起負(fù)性作用。

TNBC異質(zhì)性高、侵襲能力強(qiáng)、復(fù)發(fā)風(fēng)險高，同時缺乏特定的治療靶點(diǎn)，目前仍是臨床診療上的難點(diǎn)。應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)探索篩選差異性表達(dá)蛋白質(zhì)，明確腫瘤發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移的機(jī)制，分析潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)以及特異性的評估指標(biāo)，可為改善TNBC的不良預(yù)后提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，是未來轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究的必然發(fā)展趨勢。同時蛋白質(zhì)組學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，針對性研究蛋白質(zhì)組磷酸化等蛋白質(zhì)修飾方式對TNBC高侵襲性、高復(fù)發(fā)率的影響，探索可能的作用機(jī)理，可以為腫瘤學(xué)與磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)相結(jié)合提供新的研究策略。因此，在以后，醫(yī)生應(yīng)該積極的對蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)，更好的探討腫瘤學(xué)的發(fā)病原理，能夠采用比較好的方法對患者疾病進(jìn)行解決，幫助患者身體變得越來越健康。

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