膽固醇
——乳腺癌風險和預(yù)后的預(yù)測因子

陳妮娜，趙磊，曹邦偉

0 引言

近年來癌癥的發(fā)病率及死亡人數(shù)逐年增高，已成為僅次于心臟病的第二大死因，乳腺癌是女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，約占女性惡性腫瘤發(fā)病人數(shù)的30%，根據(jù)美國癌癥協(xié)會的統(tǒng)計，2019年全美約有27.1萬患者被診斷為乳腺癌，4.2萬患者死于乳腺癌，而且隨著年齡的增長，乳腺癌發(fā)病率逐漸升高[1]。既往研究表明，乳腺癌的易患因素為遺傳[2]、初潮及絕經(jīng)年齡、生育第一胎的年齡、既往癌癥病史和生活方式[3-4]。近年來，越來越多的研究表明生活方式是影響乳腺癌發(fā)病率的首要原因，其中肥胖[5]、代謝綜合征[6]、Ⅱ型糖尿病[7]和高膽固醇血癥都被確定為乳腺癌危險因素，運動則是乳腺癌發(fā)病的保護因素[4]。多年臨床實踐證實，體內(nèi)膽固醇代謝紊亂是許多疾病的特征，包括動脈粥樣硬化[8]以及多種類型的惡性腫瘤[9-10]。其中，膽固醇水平的升高與乳腺癌的預(yù)后有著密切的聯(lián)系，已經(jīng)引起國內(nèi)外專家的高度重視[4]。本文就膽固醇在乳腺癌發(fā)病中的作用及對乳腺癌預(yù)后的影響進行綜述，以期對高膽固醇血癥與乳腺癌之間關(guān)系的研究提供新的思路和方向。

1 膽固醇的代謝

膽固醇是細胞膜的重要組成部分，在細胞完整性和細胞功能中起著關(guān)鍵作用[11-12]。外源性膽固醇主要從食物中獲得，在腸腔內(nèi)與磷脂和膽汁酸結(jié)合，在腸黏膜吸收后形成膽固醇酯。內(nèi)源性膽固醇在細胞胞質(zhì)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中合成，不能通過血液運輸，因此它以高密度脂蛋白（high-density lipoprotein, HDL）或低密度脂蛋白（low-density lipoprotein, LDL）的形式結(jié)合在脂質(zhì)和蛋白質(zhì)中，其限速酶為羥甲基戊二酰輔酶A也稱HMGCoA還原酶（HMGCoA reductase）[12-13]。 當它到達目標組織時，細胞吞噬低密度脂蛋白，其中的膽固醇被釋放出來，成為細胞膜的結(jié)構(gòu)成分或用于合成類固醇及維生素D[14]。此外，游離膽固醇還負調(diào)節(jié)甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-2（Sterol regulatory element-binding protein 2, SREBP-2），這是細胞內(nèi)膽固醇水平的主要轉(zhuǎn)錄因子之一[15]。

2 膽固醇與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展

多項基礎(chǔ)研究表明，膽固醇水平的異常與乳腺癌細胞的增殖和遷移密切相關(guān)。動物實驗研究表明，高膽固醇膳食有可能增加乳腺癌小鼠模型MMTV-pyMT中的腫瘤進展和轉(zhuǎn)移[16]。為了進一步確定高脂血癥在乳腺癌生長中的作用，Alikhani等將乳腺癌細胞系Met-1和Mvt-1注射到載脂蛋白E（ apolipoprotein E, ApoE）基因敲除小鼠和野生型小鼠的乳腺脂肪墊中，并給予兩組小鼠高脂肪/高膽固醇飲食。與野生型小鼠相比，載脂蛋白E敲除小鼠的轉(zhuǎn)移和腫瘤生長明顯增加[17]。進一步研究表明，喂食高膽固醇的載脂蛋白E基因敲除小鼠可激活磷脂酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K）、磷酸化蛋白激酶B（protein kinase B, PKB，也成為AKT），從而促進腫瘤生長。此外，當用PI3K抑制劑BKM120治療小鼠時，乳腺癌的生長速度降低[17]。乳腺癌發(fā)病機制與幾種對膽固醇穩(wěn)態(tài)有重要作用的酶和蛋白質(zhì)失調(diào)有關(guān)[16]。Nelson等研究表明，高膽固醇已成為乳腺癌發(fā)病的危險因素，膽固醇升高與乳腺癌預(yù)后不良有關(guān)，服用降低膽固醇的藥物可以降低乳腺癌的復發(fā)。膽固醇的代謝產(chǎn)物27-羥基膽固醇（27-hydroxycholesterol, 27-OHC）可作為內(nèi)源性選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑，促進乳腺癌細胞的增殖、分化、遷移[18]。Zhao等研究表明，羧基末端結(jié)合蛋白（C-terminal-binding protein, CtBP）具有轉(zhuǎn)錄輔助抑制因子的功能，可以通過抑制膽固醇和激活轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β, TGF-β）信號轉(zhuǎn)導抑制乳腺癌的轉(zhuǎn)移[19]。

3 各型乳腺癌中膽固醇水平差異的研究進展

激素受體（hormone receptor, HR）狀態(tài)、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor-2, HER-2）過度擴增和核細胞增殖分子Ki-67的表達水平在乳腺癌中具有極大的預(yù)后價值[20]。Luminal分子分型就是基于上述因素對乳腺癌進行分型，各型預(yù)后及治療差別較大，研究膽固醇對各型乳腺癌的影響，可以更好對乳腺癌預(yù)后進行研究，并進一步對各型乳腺癌患者進行個體化治療。

3.1 膽固醇對雌激素受體（estrogen receptor, ER）陽性乳腺癌的影響

雌激素對于乳腺的生長和發(fā)育至關(guān)重要，并可促進乳腺癌的進展，大多數(shù)人類乳腺癌最初依賴于雌激素并且雌激素水平降低時乳腺癌細胞生長減慢，雌激素通過兩種核雌激素受體（ERα和ERβ）發(fā)揮作用[21]。在分子水平上，乳腺癌的發(fā)生主要由雌激素和雌激素受體的異?；钚则?qū)動[22]。Esau等研究表明，膽固醇酯轉(zhuǎn)移蛋白（Cholesteryl ester transfer protein, CETP）的功能是將HDL轉(zhuǎn)化為LDL或者超低密度脂蛋白（very low density lipoprotein, VLDL），完成膽固醇的逆轉(zhuǎn)運。在ER+乳腺癌細胞系MCF-7中敲除CETP，可使膽固醇水平下降，此時細胞對細胞毒性化合物（他莫昔芬）的抵抗性較小，更易發(fā)生細胞凋亡[23]。Simigdala等表明，ER陽性乳腺癌中如有長期雌激素缺乏會引起膽固醇合成增加，在ER陰性乳腺癌中則不會出現(xiàn)此類情況，此外，應(yīng)用小干擾RNA（siRNA）靶向膽固醇生物合成途徑的各個基因可導致ER+乳腺癌細胞增殖下降30%～50%[24]。

3.2 膽固醇對孕激素受體（progesterone receptor,PR）陽性乳腺癌的影響

孕激素在雌性生殖系統(tǒng)中調(diào)節(jié)細胞增殖和分化。研究表明，孕激素受體表達量與病理分級、腫瘤大小和腋窩淋巴結(jié)受累呈負相關(guān)。因此，孕激素受體陽性腫瘤較陰性腫瘤預(yù)后更好[25]。Liang等表明，膽固醇合成抑制劑RO 48-8071（RO）通過泛素依賴性降解途徑降低PR蛋白表達最終降低醋酸甲羥孕酮（medroxyprogesterone acetate,MPA）誘導的CD44蛋白表達，進而抑制乳腺癌的生長及轉(zhuǎn)移。因此，RO可用于臨床治療和預(yù)防激素依賴性乳腺癌[26]。

3.3 膽固醇對HER-2陽性乳腺癌的影響

HER2是一種跨膜酪氨酸激酶受體，參與細胞生長、分化和遷移，有18%～20%的患者為HER2陽性乳腺癌。有研究表明，HER2陽性乳腺癌比HER2陰性乳腺癌預(yù)后差[27]。Gallagher等進行了一項動物實驗，研究表明HER2過表達的小鼠乳腺癌細胞低密度脂蛋白受體（low-density lipoprotein receptor, LDLR）高表達，并且具有高循環(huán)低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C）的小鼠比低LDL-C的小鼠腫瘤更大。沉默腫瘤細胞中的LDLR小鼠后，HER2過表達腫瘤的生長減少，并且含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶-3（cysteinyl aspartate specific proteinase-3,Caspase-3）裂解增加，從而使腫瘤細胞凋亡增加。此外，體外實驗也表明，沉默LDLR導致血清饑餓條件下細胞存活率降低，也與Caspase-3裂解相關(guān)[28]。

3.4 膽固醇對三陰性乳腺癌的影響

三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer,TNBC）約占乳腺癌的12%～17%，其特點是缺乏HER-2、ER和PR。與激素受體陽性和HER-2陽性乳腺癌相比，三陰性乳腺癌更具侵襲性，并且預(yù)后更差[29]。Shim等研究了苦瓜提取物抑制小鼠模型中三陰性乳腺癌的作用機制，結(jié)果顯示，苦瓜提取物抑制乳腺癌中的膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶1（cholesterol acyltransferase 1, ACAT-1）從而降低膽固醇水平，進而抑制三陰性乳腺癌細胞生長[30]。Torres-Adorno等研究表明，二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid, EPA）作用于Ephrin A型受體2（Ephrin type-A receptor 2, EPHA2），從而抑制乳腺癌細胞的三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運子（ATP binding cassette transporterA1, ABCA1），隨后導致膽固醇體內(nèi)平衡失調(diào)，癌細胞膜極性消失，最終造成癌細胞凋亡[31]。

4 降脂藥物對乳腺癌預(yù)后的影響

目前研究調(diào)查他汀類藥物對癌癥復發(fā)影響的臨床試驗較少，大部分惡性腫瘤中降脂藥物的作用仍然模棱兩可。然而，在乳腺癌中，大多數(shù)臨床證據(jù)支持他汀類藥物可以減少乳腺癌復發(fā)[28]?；A(chǔ)研究表明，他汀類藥物可以通過靶向限速酶HMG-CoA還原酶而影響癌細胞中的甲羥戊酸途徑[32]。 HMG-CoA還原酶在乳腺癌和非乳腺癌中差異表達，因此可以作為乳腺癌預(yù)后的標志物[33]。另有研究表明，他汀類藥物可以通過降低膽固醇及膽固醇代謝物27-羥基膽固醇（27-hydroxycholesterol, 27-HC）水平間接影響腫瘤細胞的生長[34]。此外，他汀類藥物應(yīng)用于乳腺癌患者后，檢測細胞核中的細胞周期蛋白D1（cyclin D1）表達顯著降低（P=0.008）。腫瘤抑制因子p27的蛋白質(zhì)表達顯著增加[35]。

除基礎(chǔ)研究外，多項臨床試驗也證實了他汀類藥物對乳腺癌復發(fā)的抑制作用。Manthravadi及其同事證明，服用親脂性他汀類藥物的乳腺癌患者復發(fā)風險降低了36%[36]。Arun等研究表明，乳腺癌患者服用阿托伐他汀可顯著降低血漿中的C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein, CRP）水平[37]。Borgquist等進行了一項隨機對照實驗（實驗代號：Breast International Group 1-98，BIG 1-98），納入了8 110例早期激素依賴性乳腺癌的絕經(jīng)后婦女，在患者內(nèi)分泌治療期間應(yīng)用降膽固醇藥物可預(yù)防激素受體陽性早期乳腺癌的復發(fā)[38]。Ahern等對丹麥女性進行了一項前瞻性隊列研究，以評估他汀類藥物使用與乳腺癌復發(fā)之間的關(guān)系。納入標準為被診斷患有Ⅰ～Ⅲ期浸潤性乳腺癌的丹麥女性，分別給予親脂性和親水性他汀類藥物。使用親脂性藥物辛伐他汀的乳腺癌患者復發(fā)的風險降低，而親水性他汀類藥物對乳腺癌復發(fā)無明顯影響[39]，該結(jié)果也與Liu等[40]進行的一項不同他汀類降脂藥物在乳腺癌中作用的Meta分析相一致。

5 展望

多項研究證明，膽固醇水平與乳腺癌的預(yù)后及復發(fā)風險密切相關(guān)，而且降脂藥物，尤其是親脂性他汀類藥物，對于減少乳腺癌復發(fā)有重要作用，但是，它們在乳腺癌中的應(yīng)用還存在其他問題：首先，他汀類藥物對具有不同分子亞型的乳腺癌細胞的功效尚不清楚，應(yīng)研究他汀類藥物在許多乳腺癌細胞系，包括激素受體陽性、HER2陽性和三陰性乳腺癌的易感性，以確定分子亞型是否在他汀類藥物敏感性中起作用。其次，乳腺癌患者需口服他汀類藥物的膽固醇標準尚未統(tǒng)一，這也是科研工作者和臨床醫(yī)師需要關(guān)注和積累經(jīng)驗之處。