蔡桂舉 阮祥燕
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院內(nèi)分泌科(北京100026)
乳腺癌是全世界范圍內(nèi)女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,也是女性癌癥相關(guān)死亡的主要原因之一,2017年報(bào)告的病例估計(jì)為190 萬(wàn)例,死亡人數(shù)為601 000 例[1]。乳腺癌是一種激素依賴性腫瘤,根據(jù)臨床研究,通過(guò)對(duì)生殖和更年期婦女的避孕和激素治療,合成孕激素(progestins)可能在乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用[2]。然而,至少有50 項(xiàng)觀察研究發(fā)現(xiàn)絕經(jīng)后激素治療(postmenopausal hormone therapy,MHT)可以增加乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn),MHT 與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的爭(zhēng)議與辯論一直是絕經(jīng)領(lǐng)域和婦科內(nèi)分泌相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。如果能在應(yīng)用MHT 或激素類避孕藥時(shí)發(fā)現(xiàn)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)增高的機(jī)制,并采取必要的預(yù)防措施,就能充分發(fā)揮激素治療的效益,降低乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)。
孕激素受體膜組分1(progesterone receptor membrane component 1,PGRMC1)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的新型跨膜受體,相關(guān)研究[3]表明,PGRMC1 在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展的過(guò)程中可能發(fā)揮極其重要的作用,并且發(fā)現(xiàn)與乳腺癌患者預(yù)后存在相關(guān)性。前期研究發(fā)現(xiàn)PGRMC1 可以用來(lái)解釋激素治療中乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的增加[4-5],但PGRMC1 可否提前預(yù)測(cè)乳腺癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)尚需深入研究;有研究[6]發(fā)現(xiàn)PGRMC1表達(dá)與組織表達(dá)強(qiáng)相正關(guān),因此,血液PGRMC1 能否提前預(yù)測(cè)乳腺癌發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),在本綜述中,將系統(tǒng)闡述PGRMC1 受體在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用及可能機(jī)制,及作為乳腺癌預(yù)后及治療靶點(diǎn)的具體作用和意義。
2002年,婦女健康啟動(dòng)項(xiàng)目(Women′s Health Initiative,WHI)來(lái)自美國(guó)40 個(gè)多中心的一項(xiàng)大型、隨機(jī)、雙盲、安慰劑對(duì)照研究,該研究發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)5年的雌孕激素聯(lián)合治療,乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)增加了21%[7],這是一項(xiàng)全球公認(rèn)的最重要的激素乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的研究,影響世界超過(guò)10年,也引發(fā)了激素治療的恐慌。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)分析,國(guó)際更年期協(xié)會(huì)組織專家發(fā)現(xiàn),單用雌激素治療組的乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)在7年后降低,初步認(rèn)為孕酮是誘發(fā)乳腺癌增殖的主要因素。WHI數(shù)據(jù)的再分析發(fā)現(xiàn):在絕經(jīng)后許多年開(kāi)始治療的患者中,單獨(dú)使用雌激素不足5年可降低乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn),多種不同的孕激素作用可導(dǎo)致乳腺癌的發(fā)展,這取決于孕激素的作用。然而,這項(xiàng)分析包括有爭(zhēng)議觀察研究的結(jié)果,并且由于其潛在的機(jī)制沒(méi)有闡明,因此關(guān)于孕激素與乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)需要更多的研究。
傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為核受體-孕激素受體(PR)在乳腺癌和正常乳腺細(xì)胞系介導(dǎo)抗增殖中起重要作用[8]。目前,孕酮對(duì)乳腺癌的作用及其可能機(jī)制尚不清楚。同時(shí),傳統(tǒng)的PR 途徑似乎不能完全闡清臨床研究結(jié)果。近幾十年來(lái),許多研究發(fā)現(xiàn)孕酮不僅通過(guò)核途徑參與PR,而且可以通過(guò)獨(dú)立于其核受體的非基因組效應(yīng)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、侵襲及凋亡,在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。發(fā)現(xiàn)黃體酮在細(xì)胞膜上有特異的結(jié)合位點(diǎn),稱為孕激素受體膜成分(PGRMC),包括PGRMC1 和PGRMC2。目前,對(duì)PGRMC1 的研究較多,PGRMC1在孕酮的非基因組效應(yīng)中起著重要的中介作用。
PGRMC1 是近年來(lái)科研人員發(fā)現(xiàn)的一種新的特異性受體,最初它是從干細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中被克隆出來(lái),它是一種小蛋白,從22 000 到26 000,具有短的胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域,屬于膜相關(guān)孕酮受體蛋白(MAPR)家族成員,廣泛存在于真核生物中,調(diào)節(jié)生物活性,PGRMC1 包含一些不同的相互作用域和相關(guān)的磷酸化位點(diǎn),這些不同磷酸化位點(diǎn)位置不同,與發(fā)揮的作用其所在的細(xì)胞或細(xì)胞膜上的位置有關(guān)。目前,關(guān)于PGRMC1 的功能,研究指出PGRMC1 具有血紅素結(jié)合域,參與細(xì)胞色素P450 基因調(diào)控的抗氧化過(guò)程。有人認(rèn)為PGRMC1可能作為一個(gè)伴侶,將新合成的血紅素從線粒體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞色素P450(cyP450)酶,PGRMC1 和cyP450 結(jié)合血紅素的合成和作用,膽固醇的來(lái)源和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān),PGRMC1參與膽固醇調(diào)節(jié),以及由膽固醇合成第一孕酮孕烯醇酮。PGRMC1 及其相關(guān)蛋白與一系列cyP450 酶以及一組線粒體蛋白表現(xiàn)出協(xié)同進(jìn)化,總之,PGRMC1 與甾醇合成和能量調(diào)節(jié)的重要作用有關(guān)[9]。
PGRMC1與疾病的關(guān)系主要體現(xiàn)在與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及耐藥性有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)PGRMC1 在多種腫瘤細(xì)胞或組織中高度表達(dá)[10]。PGRMC1 在乳腺癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率高達(dá)61.7%,主要表達(dá)于乳腺癌細(xì)胞的胞漿中,而在正常乳腺組織和細(xì)胞中多為陰性[3,11]。CRUDDEN 等[12]研究中也指出PGRMC1在乳腺癌細(xì)胞中表達(dá)量增加。
此外,有研究顯示PGRMC1不僅在乳腺癌組織中高表達(dá),而且與患者腫瘤大小和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),Kaplan-Meier 生存曲線顯示PGRMC1 高表達(dá)腫瘤患者與PGRMC1 低表達(dá)腫瘤患者相比,獨(dú)立于雌激素受體狀態(tài)的無(wú)病生存率和總生存率較低,多元生存分析表明PGRMC1 極有可能是影響乳腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因子[3],并且,PGRMC1 在乳腺癌患者的血液和組織中均高度表達(dá),且相關(guān)性較強(qiáng)。PGRMC1 以孕激素依賴的方式促進(jìn)MCF-7細(xì)胞增殖,利用小鼠異種移植瘤模型進(jìn)行的體內(nèi)研究已經(jīng)證明了PGRMC1 的促瘤作用,PGRMC 的這種作用隨著對(duì)NET 的反應(yīng)而增加[5]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),血液PGRMC1 濃度與組織PGRMC1 的表達(dá)高度相關(guān),為用血液PGRMC1 代替組織PGRMC1的檢測(cè)來(lái)篩查乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn)和提示預(yù)后提供可能和臨床依據(jù)[6]。
本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)PGRMC1 在乳腺癌中高表達(dá),與ER-α受體表達(dá)呈正相關(guān)。推測(cè)PGRMC1 可能通過(guò)ER-α促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖。在乳腺癌患者預(yù)后的研究發(fā)現(xiàn),PGRMC1 的表達(dá)與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)和程度呈正相關(guān),與長(zhǎng)期無(wú)瘤生存率、總體生存率等也密切相關(guān),這與PGRMC1 本身的生物學(xué)特性是高度一致的[3,13];因此PGRMC1 是乳腺癌患者復(fù)發(fā)和長(zhǎng)期生存的良好預(yù)后因素。然而,PGRMC1 能否成為乳腺癌獨(dú)立的預(yù)后因素尚需進(jìn)一步研究,血液中PGRMC1 能否也同樣有相關(guān)的預(yù)測(cè)作用和效果仍需要大量的臨床研究和驗(yàn)證。
ER-α可在50% ~80%的乳腺癌患者中表達(dá),ER-α的水平對(duì)乳腺癌患者后續(xù)臨床治療的決定有非常重要的作用,即是否進(jìn)行抗雌激素治療,通過(guò)這種激素治療可以抑制腫瘤的有絲分裂活性。臨床上,ER-α表達(dá)陽(yáng)性者通常預(yù)后較好,包括乳腺癌細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化都減少。ER-α和PGRMC1 信號(hào)系統(tǒng)之間可能存在機(jī)制性相互作用,但相互作用的機(jī)制目前尚不清楚。在體外研究[14]中,已經(jīng)證明表達(dá)PGRMC1 的細(xì)胞對(duì)E2 誘導(dǎo)的增殖具有敏感性,其增殖可被氟維司群阻斷,氟維司群也可阻斷孕激素誘導(dǎo)的PGRMC1 轉(zhuǎn)染MCF7細(xì)胞的增殖。
他莫昔芬(TAM)是雌激素受體拮抗劑,是ER+乳腺癌內(nèi)分泌治療的一線藥物,在體內(nèi)通過(guò)與雌激素競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。然而,乳腺癌治療過(guò)程中的耐藥性嚴(yán)重影響了他莫昔芬的臨床療效,是導(dǎo)致乳腺癌臨床治療失敗的主要原因之一。因此,闡明乳腺癌耐藥機(jī)制已成為乳腺癌治療中的重要科學(xué)問(wèn)題。先前本課題組發(fā)現(xiàn)雌激素受體拮抗劑氟維司群可以完全阻斷E2 誘導(dǎo)的MCF7/PGRMC1 細(xì)胞的增殖,這進(jìn)一步說(shuō)明PGRMC1 可以通過(guò)雌激素受體拮抗劑氟維司群調(diào)節(jié)乳腺癌細(xì)胞的增殖[3]。TAM 是ER 受體的拮抗劑,理論上,它應(yīng)該能完全阻止ER+乳腺癌細(xì)胞的增殖,但仍有ER+乳腺癌細(xì)胞對(duì)TAM耐藥。目前,約有40%的雌激素受體陽(yáng)性乳腺癌患者對(duì)雌激素治療產(chǎn)生耐藥,其具體機(jī)制尚不清楚,ER+乳腺癌患者TAM 抵抗可能與PGRMC1的表達(dá)有關(guān);此外有研究[15]發(fā)現(xiàn),miRNA的表達(dá)與乳腺癌的細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移密切相關(guān),修正miRNA 的表達(dá)可能作為克服乳腺癌的新治療方法。因此,探討TAM 對(duì)雌激素誘導(dǎo)的MCF7/PGRMC1 乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制作用,以探討雌激素受體陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞對(duì)TAM 的耐藥機(jī)制,為臨床乳腺癌患者內(nèi)分泌治療的選擇提供理論依據(jù)。
對(duì)于乳腺癌的組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn),PGRMC1 的表達(dá)從陰性到強(qiáng)陽(yáng)性都有,表達(dá)水平強(qiáng)弱不等,而PGRMC1 在正常乳腺組織中的表達(dá)卻為陰性。并且,PGRMC1 的表達(dá)與腫瘤直徑,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)和區(qū)域,TNM 分期,總生存期和無(wú)瘤生存期等密切相關(guān),多變量生存分析表明,PGRMC1 可能是影響乳腺癌患者生存期和預(yù)后的獨(dú)立因素[3,11]。
其他研究[10]發(fā)現(xiàn)PGRMC1 在肺癌中高表達(dá),并均與患者存活率相關(guān)。PGRMC1 與耐藥性有關(guān),這是癌癥和干細(xì)胞的明顯特征。干細(xì)胞理論提出,一部分癌干細(xì)胞有助于耐藥性和腫瘤維持,并且在肺腫瘤來(lái)源的干細(xì)胞中檢測(cè)到PGRMC1,用PGRMC1 抑制劑AG-205 進(jìn)行的藥物治療引發(fā)干細(xì)胞死亡,而用厄洛替尼和ERK 抑制劑PD98059 治療則沒(méi)有,這表明PGRMC1 在癌癥干細(xì)胞活力中具有特定作用,相關(guān)的數(shù)據(jù)證明PGRMC1 是跨多種腫瘤的潛在腫瘤生物標(biāo)志物[16]。PGRMC1 在人類頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者隊(duì)列中的各種代謝過(guò)程活動(dòng)以及癌癥轉(zhuǎn)移和細(xì)胞增殖特征密切相關(guān)[17]。此外,在許多其他癌癥類型中也觀察到PGRMC1的過(guò)表達(dá)和不利的預(yù)后價(jià)值。
CEA、CA153 在監(jiān)測(cè)乳腺癌術(shù)后有、無(wú)轉(zhuǎn)移的診斷價(jià)值上欠佳,CA153、CEA 能否作為乳腺癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的預(yù)測(cè)指標(biāo)仍需要進(jìn)行較大樣本量的前瞻性研究[18-19]。最近的臨床研究證實(shí),與良性乳腺疾病和健康女性相比,浸潤(rùn)性乳腺癌患者中PGRMC1 的血液濃度升高,與腫瘤等級(jí)、腫瘤直徑和轉(zhuǎn)移性淋巴結(jié)狀態(tài)等可預(yù)測(cè)更差預(yù)后的乳腺腫瘤特征呈正相關(guān);并且,血液PGRMC1 濃度水平的升高與ER 呈正相關(guān),但與PR 表達(dá)無(wú)關(guān),提示PGRMC1 可能與ER 相互作用[4]。PGRMC1 在不同階段的乳腺癌患者中(尤其是在早期乳腺癌中)的診斷價(jià)值優(yōu)于腫瘤標(biāo)志物CA153、CEA 與CA125,因此PGRMC1 作為新的乳腺癌腫瘤標(biāo)志物可能有潛在價(jià)值[13]。血液中PGRMC1 濃度與PGRMC1 在癌組織中的表達(dá)水平的高度相關(guān)[6,13],因此,血液PGRMC1濃度可以代替組織PGRMC1對(duì)于監(jiān)測(cè)篩查和診斷乳腺癌患者具有一定的價(jià)值,血液PGRMC1有望成為有價(jià)值的新乳腺癌腫瘤標(biāo)記物。
在乳腺癌患者遠(yuǎn)期生存情況、疾病復(fù)發(fā)方面,PGRMC1 均顯示很好的預(yù)后因子作用,但是究竟PGRMC1 能否成為乳腺癌的獨(dú)立預(yù)后因子,還需在今后臨床上開(kāi)展更多的相關(guān)研究[3,11]。
本課題組前期研究了化療前后乳腺癌細(xì)胞,與周圍基質(zhì)中的PGRMC1 表達(dá)狀態(tài),及其在Ser181位點(diǎn)(pPGRMC1)的磷酸化形式,以找出其與治療可能關(guān)聯(lián)。通過(guò)對(duì)69 例乳腺癌患者組織活檢中pPGRMC1、PGRMC1 的表達(dá)水平進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析,可以確定乳腺癌組織樣本中PGRMC1 和pPGRMC1 高表達(dá)[3]。而在周圍組織中明顯觀察到較弱的信號(hào)。最重要的是,與治療前的腫瘤組織相比,在治療后的腫瘤組織中可發(fā)現(xiàn)較低水平的pPGRMC1。此外,與病情穩(wěn)定的患者相比,部分緩解患者的腫瘤組織中PGRMC1 表達(dá)水平較低。這些新發(fā)現(xiàn)表明了PGRMC1 在人類乳腺癌進(jìn)展和治療耐藥中的重要作用,使PGRMC1 作為抗癌治療的潛在靶點(diǎn)成為可能。
microRNAs(miRNAs)是內(nèi)源性小的非編碼調(diào)節(jié)RNA(~22個(gè)核苷酸),通過(guò)靶向mRNA進(jìn)行切割或翻譯抑制,可在動(dòng)植物中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[20]。越來(lái)越多的證據(jù)表明,miRNA 的失調(diào)往往與人類癌癥有關(guān),在許多腫瘤中發(fā)現(xiàn)microRNA-181a(miR-181a)的下調(diào),并且似乎起腫瘤抑制基因的作用、有證據(jù)表明miR-181a 在人乳腺癌中異常表達(dá),并可能轉(zhuǎn)錄其特定的靶基因[21]。盡管miR-181a 對(duì)乳腺癌的作用是矛盾的,但越來(lái)越多的證據(jù)表明miR-181a 通過(guò)預(yù)防腫瘤侵襲,促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡和增強(qiáng)藥物敏感性而產(chǎn)生抗乳腺癌作用[22-23]。在人乳腺癌細(xì)胞中,與侵襲性較低的乳腺癌細(xì)胞系(如MCF-7 和SK-BR-3 細(xì)胞系)相比,侵襲性癌細(xì)胞(包括三陰性乳腺癌,如MDA-MB-231和乳腺癌tem SK-3rd細(xì)胞)具有顯著較低的miR-181a表達(dá)水平[24-25]。
有研究[26]發(fā)現(xiàn)miR-181a 和miR-26a 能顯著抑制雌激素依賴的MCF-7 細(xì)胞生長(zhǎng)以及PR 在mRNA和蛋白質(zhì)水平的表達(dá),抗miR-181a 和miR-26a 能夠解除對(duì)PR 表達(dá)的抑制。研究[26]還顯示,乳腺癌組織中miR-181a 和miR-26b 的表達(dá)明顯高于相鄰的正常組織,此結(jié)果提示miR-181a 和miR-26b 對(duì)乳腺癌的發(fā)生有潛在作用。
研究[23]表明,miR-181a 不僅抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞生長(zhǎng),還抑制孕激素引起的細(xì)胞生長(zhǎng)。NET 劑量依賴性地增加乳腺癌細(xì)胞的活力,并且這種作用伴隨著PGRMC1 表達(dá)的增加,miR-181a 的過(guò)表達(dá)強(qiáng)烈地降低了MCF-7 細(xì)胞的細(xì)胞活力,主要是通過(guò)增加細(xì)胞凋亡的機(jī)制完成。重要的是,miR-181a消除了NET刺激的細(xì)胞活力和PGRMC1表達(dá),這些數(shù)據(jù)可能提示使用miR-181a 降低孕激素替代療法中乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的治療策略[23]。PGRMC1 可作為預(yù)防和降低乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的作用靶點(diǎn),而本課題組根據(jù)前期研究基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn),PGRMC1 作為激素替代療法中降低乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的靶點(diǎn),miR-181a 可作用與此靶點(diǎn)發(fā)揮作用,miR-181 有望成為治療乳腺癌相關(guān)的新藥物,相關(guān)機(jī)制也需要深入的研究。
PGRMC1 是孕激素受體蛋白家族成員之一,廣泛存在于真核生物細(xì)胞中,與癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。PGRMC1 這一特殊受體在激素誘導(dǎo)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)性和重要性已被證實(shí)。北美絕經(jīng)學(xué)會(huì)官方期刊Menopause 針對(duì)本課題組前期研究給予編者按:WHI 中雌孕激素聯(lián)合組乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的增加能否用PGRMC1 來(lái)解釋[27]?根據(jù)上述文獻(xiàn)分析及前期研究結(jié)果,可提出:(1)PGRMC1 與乳腺癌的惡性增殖相關(guān);(2)血液PGRMC1 和組織PGRMC1 均可預(yù)測(cè)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn);(3)PGRMC1 有望成為乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)志物,血液PGRMC1 測(cè)定有望進(jìn)入激素治療前常規(guī)篩查;(4)PGRMC1 作為乳腺癌治療靶點(diǎn)與新藥物miR-181a 的作用有待深入研究。