ER-α36在惡性腫瘤生物學(xué)作用中的研究進(jìn)展

靳園，曾思恩

（桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院病理科，廣西 桂林）

0 引言

雌激素在女性和男性體內(nèi)可產(chǎn)生多種影響，能夠調(diào)節(jié)機(jī)體生殖、心血管、骨骼、內(nèi)分泌、神經(jīng)和免疫系統(tǒng)中的生理和病理過程，其表達(dá)失調(diào)可能導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞異常增殖，并與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[1,2]。目前，已知的雌激素有雌酮（E1）、雌二醇（E2）、雌三醇（E3）和雌四醇（E4）四種，而雌二醇具有最強(qiáng)的生物學(xué)活性，常常作為替代藥物用于臨床治療。雌激素與其特定受體結(jié)合后發(fā)揮生物學(xué)作用，雌激素受體主要包括核受體家族ER-α、ER-β和膜受體G蛋白偶聯(lián)雌激素受體[3-5]。迄今為止，已經(jīng)明確鑒定出至少三個 ER-α（ER-α36，ER-α46，ER-α66）和五個 ER-β（ER-β1-ER-β5），其中 ER-α66 和 ER-β1是 ER 的野生型受體 [6,7,8]。近年來研究表明，ER-α36具有與其野生型受體不同的亞細(xì)胞定位，在雌激素依賴性腫瘤和雌激素非依賴性腫瘤中均有表達(dá)，并在其形成、進(jìn)展及臨床診治方面中發(fā)揮重要作用。

1 ER-α36 概述

2005年，Wang Z Y等首次鑒定并克隆了一個分子量為36 kDa的ER-α變構(gòu)體，該變構(gòu)體是原始ER-α（ER-α66）基因第一個內(nèi)含子中一個先前未識別的啟動子的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物[6,9]。這種新的ER-α變構(gòu)體ER-α36，缺少先前被鑒定具有反式激活活性的AF1和AF2轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域，但保留了DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和部分二聚化和配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域以及位于N末端附近的三個潛在的肉豆蔻?；稽c。ER-α36主要在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜表達(dá)，介導(dǎo)由膜啟動的雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并對E2、E3和E4，以及三苯氧胺（他莫昔芬）具有良好的反應(yīng)性，表明ER-α36比ER-α66的配體依賴活性更強(qiáng)，使ER-α36成為參與觸發(fā)膜啟動的雌激素信號和有絲分裂雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的潛在有效介質(zhì)[9]。ER-α36作為雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要調(diào)節(jié)因子，只有嚴(yán)密動態(tài)調(diào)控其表達(dá)水平才能維持正常的雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，其表達(dá)失調(diào)可能與多種雌激素依賴性腫瘤和雌激素非依賴性腫瘤的形成和發(fā)展有關(guān)。

2 ER-α36在腫瘤中的作用

2.1 ER-α36與雌激素依賴性腫瘤

2.1.1 卵巢癌

卵巢癌在女性生殖系統(tǒng)腫瘤的死亡率中位居第三，是一種常見的激素敏感性性腫瘤[10]。先前有研究表明，在絕大多數(shù)卵巢癌患者中能夠檢測到雌激素受體ER-α和ER-β的表達(dá)，并且卵巢癌細(xì)胞在雌激素作用時增殖明顯[11,12]。Chan K L等人通過小鼠體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)，卵巢癌細(xì)胞SKOV3經(jīng)MPP（ER-α拮抗劑）和DPN（ER-β激動劑）處理后，其AKT磷酸化水平顯著降低，說明ER-α拮抗劑與ER-β激動劑聯(lián)合治療能夠協(xié)同抑制卵巢癌細(xì)胞生長[13]。然而，尚未見ER-α36在卵巢癌中的作用的相關(guān)報道。

2.1.2 乳腺癌

乳腺癌是危害女性健康最常見的惡性腫瘤，絕大部分乳腺癌對激素依賴性腫瘤，約70%的乳腺癌中可檢測出ER-α[10,14]。Zhang X T等的研究證明，ER-α36高表達(dá)于三陰性（ER、PR、Her-2均為陰性）乳腺癌，通過EGFR/Src/ERK信號通路介導(dǎo)快速雌激素信號傳導(dǎo)，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性生長[15]。與之相反，Pelekanou V等人通過研究得出，在三陰性乳腺癌中，存在一些呈現(xiàn)高表達(dá)的miRNA，其中miR-210與ER-α36表現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)性，此類患者ER-α36的膜表達(dá)預(yù)示較好的生存率[16]。多年來，他莫昔芬在臨床中一直用于乳腺癌的治療，是一種具有選擇性的雌激素受體調(diào)節(jié)劑。Wang Z等發(fā)現(xiàn)高表達(dá)ER-α36的乳腺癌細(xì)胞對他莫昔芬高耐藥，而將ER-α36沉默后，他莫昔芬的敏感性有所恢復(fù)，表明ER-α36是他莫昔芬耐藥的重要原因之一[6]。Gatalica Z等通過實驗證明，ER-α36常在乳腺大汗腺樣癌和腺樣囊性癌中過表達(dá)，提示ER-α36有可能成為這些癌癥的新的治療靶點[17]。LinlinZ等首次證明ER-α36在乳腺癌細(xì)胞中通過雌激素信號通路介導(dǎo)順鉑耐藥性，表明ER-α36可能作為對順鉑耐藥的一種新的目標(biāo)，從而成為對順鉑敏感的乳腺癌治療的潛在指標(biāo)[18]。以上研究提示，ER-α36或許可以作為乳腺癌臨床診療及耐藥的一種特征性標(biāo)志物。

2.1.3 子宮頸癌

子宮頸癌在女性盆腔惡性腫瘤中死亡率居于首位，由于治療方法有限，其遠(yuǎn)期預(yù)后效果較差[10]。已有動物實驗研究證實雌激素不僅是子宮頸癌發(fā)生的輔助因子，而且ER-α是HPV相關(guān)子宮頸癌發(fā)生和持續(xù)生長的必要因素[19]。此外，ER-α信號傳導(dǎo)可能與雌激素依賴性子宮頸癌發(fā)生發(fā)展中的旁分泌機(jī)制相關(guān)[20]。在隨后的研究中，Sun Q等人進(jìn)一步通過體外實驗證實，ER-α36在子宮頸癌組織和細(xì)胞系中定位于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜，并通過雌激素激活MAPK/ERK通路，從而促進(jìn)子宮頸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[21]。目前的研究為理解ER-α36的功能及其與其他ER-α變構(gòu)體的關(guān)系，從而開發(fā)更有效的子宮頸癌治療方法提供了新的視角。

2.1.4 子宮內(nèi)膜癌

子宮內(nèi)膜癌是第三常見的女性生殖系統(tǒng)腫瘤，多見于絕經(jīng)后婦女[10]。根據(jù)目前研究顯示，雌激素能夠促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展，腫瘤細(xì)胞中ERK1/2介導(dǎo)的快速雌激素信號傳導(dǎo)通路在其中起到關(guān)鍵作用[22]。Tong J S等人發(fā)現(xiàn)，ER-α36可能促進(jìn)雌激素依賴的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的生長，這是由于E2通過ER-α36介導(dǎo)的膜啟動信號激活PKCδ/ERK通路，從而增強(qiáng)Cyclin D1/CDK4表達(dá)[23]。然而，Sun L等人對人體子宮內(nèi)膜組織進(jìn)行免疫組織化學(xué)法檢測發(fā)現(xiàn)，相比于正常和非典型增生的子宮內(nèi)膜組織，ER-α36在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)更低[24]。此結(jié)果與前人研究相矛盾，可能是由于本研究中選取的病例數(shù)量有限，仍需擴(kuò)大樣本、采用不同方法多水平檢測ER-α36表達(dá)。因而，明確ER-α36在子宮內(nèi)膜癌中的作用將為子宮內(nèi)膜癌診斷、預(yù)后和治療方式的選擇起到關(guān)鍵作用。

2.2 ER-α36與雌激素非依賴性腫瘤

2.2.1 胃癌

流行病學(xué)統(tǒng)計顯示，男性胃癌發(fā)病率是女性的2.3倍左右，但在女性患者處于絕經(jīng)期時，其發(fā)病率與男性基本一致[10,25,26]。這些發(fā)現(xiàn)提示，雌激素可能與胃癌發(fā)病有關(guān)，盡管潛在的原因仍需進(jìn)一步確認(rèn)。先前有研究報道，ER在包括胃癌在內(nèi)的雌激素依賴性腫瘤中均有表達(dá)，表明這些腫瘤的發(fā)生發(fā)展可能與雌激素有關(guān)[27,28]。Deng H等研究認(rèn)為ER-α36是胃癌轉(zhuǎn)移的標(biāo)志，因其在胃癌細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中高表達(dá)，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移正相關(guān)[29]。LiuL等人的研究結(jié)果表明，在胃癌細(xì)胞中ER-α36可能通過c-Src參與介導(dǎo)促有絲分裂雌激素信號，從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖[30]。Wang X等研究顯示，胃癌細(xì)胞中低濃度的E2能夠促進(jìn)ER-α36激活MAPK信號通路，從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞遷移；相反，在高濃度他莫昔芬處理的胃癌細(xì)胞中，ER-α36表達(dá)降低，抑制腫瘤細(xì)胞的生長，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡，對其治療具有重要意義[31]。然而，ER-α36與胃癌細(xì)胞侵襲作用的具體關(guān)系仍不明晰，還需更深層次的研究探索。

2.2.2 肺癌

肺癌長期以來被認(rèn)為是一種主要與男性相關(guān)的癌癥，但近年來研究表明，女性的肺癌患病率呈上升趨勢。早在2007年，Jia S等在研究雌激素作用與氣道功能的關(guān)系時，通過Western Blot和免疫熒光染色首次驗證ER-α36在小鼠肺組織中有表達(dá)[32]。之后，Zhang S在對非小細(xì)胞肺癌的研究中通過免疫組織化學(xué)法檢測、分析發(fā)現(xiàn)，與ER-α66相比，ER-α36表達(dá)較更高，其高表達(dá)與肺腺癌的組織學(xué)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著正相關(guān)，并可作為肺腺癌患者總生存率（OS）和無病生存率（DFS）的重要獨立預(yù)后因素[33]。因此，深入探究ER-α36在肺癌組織中的表達(dá)、分布以及功能，對肺癌的靶向治療具有重要意義。

2.2.3 肝癌

肝細(xì)胞癌是一種原發(fā)性肝癌，在我國癌癥相關(guān)性死亡原因中排名第二[10]。通常認(rèn)為，肝細(xì)胞癌與雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路并無潛在關(guān)系。然而，有研究發(fā)現(xiàn)，ER-α36在正常肝細(xì)胞和肝癌細(xì)胞中均有表達(dá)，且可能參與細(xì)胞膜重建和肝再生相關(guān)蛋白Caveolin-1介導(dǎo)的雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，與肝細(xì)胞的惡性增殖相關(guān)[34]。另外，近期研究發(fā)現(xiàn)，ER-α36能夠促進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖，主要誘導(dǎo)了肝細(xì)胞癌HepG2和PLC/PRF/5中Cyclin D1的表達(dá)，而這一過程是其通過EGFR/Src/ERK激活的快速雌激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路形成的[35]。由此可見，進(jìn)一步探索ER-α36在肝癌中的作用機(jī)制，有望使ER-α36成為人類肝細(xì)胞癌治療的潛在靶點。

2.2.4 喉癌

先前研究表明，喉癌是一種雌激素反應(yīng)性癌癥。既往已有實驗證實，ER-α36能夠增強(qiáng)E2的促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和抵抗腫瘤細(xì)胞凋亡的能力，在喉癌形成過程中具有重要作用。Schwartz N等通過E2處理后檢測UM-SCC-12和UM-SCC-11A喉癌細(xì)胞株中雌激素受體ER-α66、ER-α36、ER-β的mRNA表達(dá)增強(qiáng)，從而驗證了喉癌的雌激素反應(yīng)性，更有力支撐ER-α36對喉癌治療可能具有臨床意義這一推斷[36]。

2.2.5 甲狀腺癌

臨床和流行病學(xué)研究顯示，女性甲狀腺癌發(fā)病率是男性的3倍，且絕經(jīng)后發(fā)病率降低[37]。因而推測，雌激素水平可能對甲狀腺癌的生物學(xué)行為有一定作用。Dai Y J等人分別通過免疫組織化學(xué)法和PCR證實，在甲狀腺乳頭狀癌、結(jié)節(jié)性增生和正常甲狀腺組織中均有蛋白水平和 mRNA 水平的 ER-α、ER-β、PR、ER-α36、EGFR和HER-2表達(dá)，分析顯示ER-α36高表達(dá)與甲狀腺乳頭狀癌的侵襲性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和高TNM分期顯著正相關(guān)[38]。ER-α36或許可被用作預(yù)測甲狀腺乳頭狀癌的臨床檢測指標(biāo)。

2.2.6 腎細(xì)胞癌

腎細(xì)胞癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤，由于沒有明確預(yù)測預(yù)后的生物標(biāo)志物，導(dǎo)致腎細(xì)胞癌的臨床反應(yīng)較差[39,40]。新近研究表明，ER靶向基因在腎細(xì)胞癌中存在表達(dá)，ER信號通路與腎細(xì)胞癌進(jìn)展密切相關(guān)[41,42]。Wang Q等通過免疫組化法對125例腎細(xì)胞癌患者腫瘤組織中ER-α36表達(dá)做以Kaplan Meier分析表明，ER-α36在惡性腎腫瘤細(xì)胞膜中高表達(dá)，可作為腎細(xì)胞癌患者總生存率和無病生存率的重要獨立預(yù)后因素[43]。以上研究發(fā)現(xiàn)，ER-α36可作為一種新的生物學(xué)標(biāo)志物為腎臟腫瘤的鑒別診斷和靶向治療提供新的可能。

3 小結(jié)

綜上所述，ER-α36在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，例如乳腺癌、子宮頸癌等雌激素依賴性腫瘤及胃癌、肺癌、腎癌等非雌激素依賴性腫瘤的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)，通過激活MAPK/ERK信號傳導(dǎo)通路，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲、遷移。然而，ER-α36在各種腫瘤形成和發(fā)展中的具體作用仍不甚清楚。此外，關(guān)于ER-α36在臨床治療中的影響，以及ER-α36與野生型或其他ERs變體的關(guān)系，我們還知之甚少。目前，ER-α36對乳腺癌的用藥治療存在明顯的耐藥性，對多種惡性腫瘤中ER-α36靶點的抑制是未來探索的方向。因此，進(jìn)一步研究ER-α36在各種惡性腫瘤中的作用機(jī)制，將為臨床診斷開發(fā)新的治療策略提供重要線索。