乳脂肪球表皮生長(zhǎng)因子8與乳腺癌相關(guān)性研究進(jìn)展*

饒亞華 崔天盆

乳腺癌作為危害女性健康最常見(jiàn)的惡性腫瘤，發(fā)病率逐年上升。乳腺癌是一種全身性疾病，其發(fā)生和發(fā)展受多種基因和蛋白調(diào)控，這些基因和蛋白對(duì)乳腺細(xì)胞癌變和轉(zhuǎn)移起到重要作用。乳脂肪球表皮生長(zhǎng)因子Ⅷ(Milk Fat Globule- epidermal Growth Factor Ⅷ, MFG-E8 )是一種存在于多物種體內(nèi)的親脂性糖蛋白，1990年首次發(fā)現(xiàn)于小鼠乳腺上皮細(xì)胞，隨后該蛋白在不同的物種內(nèi)被獨(dú)立鑒定出來(lái)而被給予不同的命名，如BA46、乳凝集素、P47和SED-1等[1]。MFG-E8作為一種分泌型的多效蛋白，在炎癥反應(yīng)、凋亡細(xì)胞的吞噬清除、血管生成、組織損傷修復(fù)、免疫反應(yīng)調(diào)節(jié)中均發(fā)揮重要作用。大量研究顯示MFG-E8在多種類(lèi)型腫瘤組織中存在高表達(dá)，并且與腫瘤組織的大小、分期和預(yù)后密切相關(guān)[2]。有研究證實(shí)MFG-E8在乳腺腫瘤發(fā)展中表達(dá)異常并起重要調(diào)控作用，本文就MFG-E8與乳腺癌的相關(guān)性研究進(jìn)展作如下綜述。

1 MFG-E8 分子結(jié)構(gòu)與表達(dá)

1.1 MFG-E8的分子結(jié)構(gòu)

MFG-E8分子含有兩個(gè)不同的功能結(jié)構(gòu)域：氨基端(N端)含有兩個(gè)表皮生長(zhǎng)因子(Epidermal Growth Factor,EGF)樣結(jié)構(gòu)域，其中第二個(gè)EGF樣結(jié)構(gòu)域中包含一個(gè)精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)整合素結(jié)合基序，并以外延環(huán)形式暴露在EGF樣結(jié)構(gòu)域表面。EGF樣結(jié)構(gòu)域可以與吞噬細(xì)胞的ανβ3、ανβ5整合素受體結(jié)合利于細(xì)胞黏附及整合蛋白介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。羧基端(C端)是兩個(gè)與凝血因子V/Ⅷ結(jié)構(gòu)域同源的盤(pán)狀蛋白樣結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合凋亡細(xì)胞外翻的磷脂酰絲氨酸引起整合素構(gòu)象改變，促進(jìn)吞噬細(xì)胞清除凋亡細(xì)胞。另外，第2個(gè) C 結(jié)構(gòu)域含有一個(gè)氨基的置換, 使MFG-E8與磷脂酰絲氨酸膜有更高度的親和力[3]。此外，MFG-E8存在短型(53kD)和長(zhǎng)型(66kD)兩類(lèi)亞型，區(qū)別在于長(zhǎng)型在第2個(gè)EGF樣結(jié)構(gòu)域同第1個(gè)盤(pán)狀結(jié)構(gòu)域之間多了富脯氨酸/蘇氨酸(P/T)結(jié)構(gòu)域。大多數(shù)動(dòng)物包括人類(lèi)以短型為主，小鼠和大鼠同時(shí)存在長(zhǎng)、短亞型，但具有組織和時(shí)間特異性，僅在孕期和哺乳期晚期表達(dá)[4]。

1.2 MFG-E8的表達(dá)

MFG-E8最早是在小鼠乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)被發(fā)現(xiàn)的，隨后大量研究表明MFG-E8在不同組織和細(xì)胞中廣泛表達(dá)。生理?xiàng)l件下MFG-E8 存在于機(jī)體各組織中，如心臟、肺、乳腺、脾、腸、肝、腎、腦和生殖器官等。在各類(lèi)組織中，MFG-E8 表達(dá)于多種細(xì)胞，包括乳腺上皮細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、成骨細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和生殖細(xì)胞等。其中未成熟樹(shù)突狀細(xì)胞和未分化的巨噬細(xì)胞MFG-E8表達(dá)較多，且以外泌體(Exosome)的方式分泌，隨著細(xì)胞成熟，MFG-E8表達(dá)逐漸減少。MFG-E8在單核巨噬細(xì)胞J77A.1、胚胎成纖維細(xì)胞系NIH/3T3等細(xì)胞系不表達(dá)[5]。

研究顯示MFG-E8 在內(nèi)皮細(xì)胞、 血管平滑肌細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(Tumor-associated Macrophages，TAMs)和間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stromal Cells，MSC)等與腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移有關(guān)的細(xì)胞中廣泛表達(dá) , 表明其可能參與腫瘤的侵襲和遷移過(guò)程[6,7]。 在乳腺腫瘤中，MFG-E8在腫瘤組織中的表達(dá)較鄰近癌旁組織顯著上調(diào)并與預(yù)后相關(guān)，提示MFG-E8在乳腺癌的發(fā)生機(jī)制中起重要作用。免疫熒光染色分析發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中表達(dá)的MFG-E8主要位于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞核中也有發(fā)現(xiàn)。MFG-E8在腫瘤邊界處的表達(dá)最高，尤其是在侵入基質(zhì)的細(xì)胞中[8,9]。

2 MFG-E8與乳腺癌相關(guān)性

2.1 MFG-E8與乳腺癌亞型相關(guān)性

MFG-E8最初稱(chēng)為BA46，在一些乳腺癌和乳腺癌細(xì)胞系中表達(dá)。健康女性血清MFG-E8含量很低，而乳腺癌患者的血清中MFG-E8水平升高，提示MFG-E8可作為乳腺癌血清診斷標(biāo)志物。有研究發(fā)現(xiàn)MFG-E8在不同的乳腺癌亞型中表達(dá)水平有差異，三陰性[雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)和人表皮生長(zhǎng)因子受體(HER2)均陰性]乳腺癌患者血清MFG-E8表達(dá)水平較ER+、HER2+乳腺癌患者升高更顯著。研究發(fā)現(xiàn)乳腺腫瘤組織中的MFG-E8 mRNA表達(dá)水平與ER的狀態(tài)高度相關(guān)，在ER+和HER2+乳腺癌的腫瘤進(jìn)展期間降低，但在三陰性乳腺癌中增加[10]。

2.2 MFG-E8與乳腺癌發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移的關(guān)系

2.2.1MFG-E8誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞增殖：在表達(dá)Ras癌基因的小鼠乳腺上皮細(xì)胞(EpRas)中，MFG-E8能誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白CyclinD1/D3在EpRas的表達(dá)并促進(jìn)其增殖，下調(diào) MFG-E8則會(huì)損害其在小鼠體內(nèi)的生長(zhǎng)，表明MFG-E8失調(diào)在乳腺癌發(fā)生中起重要作用[9]。在三陰性乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231中沉默MFG-E8的表達(dá)可明顯誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯于G2/M期，且細(xì)胞增殖抑制程度隨時(shí)間增加而加強(qiáng)，表明MFG-E8表達(dá)缺失對(duì)癌細(xì)胞的增殖起著明顯抑制作用[11]。研究還發(fā)現(xiàn)伴隨MFG-E8的表達(dá)缺失，STAT3蛋白磷酸化水平也降低，直接影響STAT3 及其下游靶基因通過(guò)調(diào)控 CyclinD 等下游蛋白參與細(xì)胞增殖過(guò)程，即MFG-E8 可能通過(guò)對(duì) STAT3 信號(hào)通路的調(diào)控，影響乳腺癌細(xì)胞增殖[11]。 Yang等[10]研究發(fā)現(xiàn)MFG-E8 RNAi能刺激ER+乳腺癌細(xì)胞增殖，而加入RGD肽能阻斷這種刺激，表明在ER+乳腺癌細(xì)胞系中，MFG-E8-整聯(lián)蛋白β3/β5信號(hào)傳導(dǎo)發(fā)揮潛在的抗增殖作用。MFG-E8作為吞噬清除途徑的配體，在ER-或HER2+腫瘤中表達(dá)下調(diào)得以讓腫瘤細(xì)胞逃避免疫清除[10]。提示MFG-E8在乳腺癌細(xì)胞增殖中的作用與ER的狀態(tài)高度相關(guān)。

2.2.2MFG-E8抑制腫瘤細(xì)胞凋亡

半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶家族(Cysteine-aspartic Proteases，Caspase)作為介導(dǎo)細(xì)胞凋亡階段的重要參與者，是多種凋亡信號(hào)通路的必經(jīng)途徑。Caspase 3作為細(xì)胞凋亡執(zhí)行者，由Procaspase 3活化而來(lái)，在細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí)進(jìn)一步活化為cleaved Caspase 3從而發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用[12]。有研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-231細(xì)胞中轉(zhuǎn)染MFG-E8小干擾RNA(Small Interfering RNA,siRNA)慢病毒載體后，細(xì)胞增殖能力下降、凋亡率升高，細(xì)胞中的Procaspase 3、Caspase 3表達(dá)降低cleaved Caspase 3蛋白水平表達(dá)升高。提示MFG-E8表達(dá)下調(diào)可以誘導(dǎo)Caspase 3蛋白的激活，從而抑制三陰性乳腺癌細(xì)胞的增殖，促進(jìn)其凋亡。此外，Bax 蛋白也受到 MFG-E8 基因的缺失影響，其表達(dá)量顯著上調(diào)，而 Bax 作為 BCL-2 家族中的一員，在細(xì)胞凋亡中起到顯著促進(jìn)作用[13]。因此在乳腺癌中MFG-E8的表達(dá)上調(diào)可能通過(guò)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖，抑制凋亡從而影響腫瘤的進(jìn)展。

2.2.3MFG-E8促進(jìn)腫瘤遷移

腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移包括腫瘤細(xì)胞的侵襲遷移和腫瘤血管生成等，是腫瘤患者死亡的主要原因。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial Mesenchymal Transition, EMT)是腫瘤細(xì)胞發(fā)生遷移、侵襲和轉(zhuǎn)移的先決條件。EMT常表現(xiàn)為上皮表型的鈣黏蛋白(E-cadherin)表達(dá)下調(diào)及間質(zhì)表型的神經(jīng)性鈣黏蛋白(N-cadherin)的表達(dá)上調(diào)。在乳腺癌中，EMT的發(fā)生與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，并預(yù)示較高的術(shù)后復(fù)發(fā)率[14,15]。最新研究顯示干擾TNBC細(xì)胞系MDA-MB-231中的MFG-E8的表達(dá)后，N-cadherin、波形蛋白(Vimentin)、基質(zhì)金屬蛋白酶2(Matrix Metalloproteinase-2，MMP-2)和MMP-9的表達(dá)明顯下調(diào)，E-cadherin的表達(dá)明顯上調(diào)。表明MFG-E8通過(guò)誘導(dǎo)EMT，從而增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞侵襲和遷移能力[11,16]。

MFG-E8在腫瘤血管生成的作用已經(jīng)被證實(shí)，MFG-E8含有兩個(gè)表皮生長(zhǎng)因子(EGF)樣結(jié)構(gòu)域，能結(jié)合αvβ3/αvβ5整合蛋白誘導(dǎo)Akt磷酸化，影響腫瘤血管的生成[17]。在關(guān)于黑色素瘤的研究中還發(fā)現(xiàn)MFG-E8表達(dá)在血管附近增加，MFG-E8通過(guò)增加骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal Stromal Cells，MSC)中的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)和血管內(nèi)皮素-1(Endothelin-1,ET-1)分泌，增強(qiáng)M2巨噬細(xì)胞極化，從而促進(jìn)血管生成和腫瘤生長(zhǎng)遷移[18,19]。MMPs是一類(lèi)與細(xì)胞基質(zhì)和上皮細(xì)胞基底膜降解密切相關(guān)的肽鏈內(nèi)切酶，不僅可以通過(guò)激活EMT直接刺激乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移，還與腫瘤血管生成有關(guān)。最新研究發(fā)現(xiàn)干擾MDA-MB-231細(xì)胞中的MFG-E8的表達(dá)后，MMP-2和MMP-9的表達(dá)明顯下調(diào)，提示MFG-E8可能是MMPs表達(dá)的調(diào)控因子[11,20]。但MFG-E8是否通過(guò)調(diào)控MMPs表達(dá)來(lái)影響乳腺癌中腫瘤血管的生成尚有待進(jìn)一步研究確證。

2.3 MFG-E8與乳腺癌預(yù)后的相關(guān)性

有關(guān)乳腺癌患者生存分析的研究[8, 9]顯示，MFG-E8蛋白水平的高表達(dá)與乳腺癌患者的預(yù)后不良相關(guān)。MFG-E8高表達(dá)預(yù)示乳腺癌患者更短的總生存期(Overal Sunvival, OS)和無(wú)病生存期(Disease-free Survival, DFS)。MFG-E8的過(guò)表達(dá)是乳腺癌患者預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素之一，是乳腺癌預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，MFG-E8作為一種分泌型多效蛋白，在人體多種組織、細(xì)胞內(nèi)廣泛表達(dá)，并在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展、預(yù)后階段發(fā)揮著重要作用。MFG-E8在三陰性乳腺癌患者血清和癌組織呈高水平表達(dá)，可作為乳腺癌的診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。干擾MFG-E8表達(dá)能抑制乳腺腫瘤細(xì)胞的增殖并促進(jìn)凋亡，有望成為乳腺癌治療研究新的方向。研究MFG-E8在乳腺癌發(fā)生轉(zhuǎn)移中的作用機(jī)制，對(duì)乳腺癌的診療、預(yù)后有著重要意義。

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