SARS-CoV-2相關血管緊張素轉化酶2表達異常與乳腺疾病的關系研究新進展

黃偉健，曾達通 綜述 黃素寧 審校

1.廣西玉林市紅十字會醫(yī)院病理科，廣西 玉林 537000；

2.廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院放療科，廣西 南寧 530021

截至2022年11月，全世界約有超過6億4 000萬新冠肺炎確診病例[1]。目前相關流行病學統(tǒng)計，除肺彌散能力受損、肺間質纖維化等肺部癥狀外，該疾病并發(fā)癥可能累及多系統(tǒng)，包括以心律失常、高血壓、心力衰竭等為主要表現(xiàn)的心血管系統(tǒng)，以嗅覺減退和認知功能障礙為主要表現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)。目前新冠的防控除嚴格的管控措施外，疫苗接種是最重要的手段，疫苗接種后部分人群有乳腺炎的癥狀。在近年乳腺癌首次評估中，有19.7%的患者有過新冠肺炎的感染[2-5]。該病的致病由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2(SARS-CoV-2)引起，可通過人體組織中廣泛表達的血管緊張素2轉化酶(angiotensin-converting enzyme 2，ACE2)為受體[6-7]，入侵后會引起相應宿主細胞的ACE2 受體脫落，導致腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system，RASS)的成分失衡[8]，不僅如此，ACE2低表達會引起腫瘤過度增殖、侵襲性和遷徙增加以及促進乳腺發(fā)生炎癥等效應[9-11]，然而目前缺乏ACE2 在乳腺疾病的知識體系的總結和梳理，基于上述考慮，本文對SARS-CoV-2 經(jīng)ACE2 受體入侵宿主細胞后所導致的ACE2受體脫落和ACE2低表達對乳腺癌和乳腺炎方面造成的影響進行了簡要綜述，旨在為預防SARS-CoV-2對乳腺的損害提供思路。

1 ACE2異常表達機制及效應

SARS-Cov-2 導致ACE2 的異常表達與病毒特征性結構有關。SARS-CoV-2 的刺突(S)蛋白由長的N端S1亞基和短的C端S2亞基組成了該蛋白的主要功能亞基，其中S1亞基能夠與作為受體的ACE2相互作用并引起ACE2 的脫落，從而造成了ACE2 異常表達的效應(圖1)。S蛋白功能激活與絲氨酸蛋白酶(transmembrane serine protease 2，TMPRSS2)的活化有關，絲氨酸蛋白酶將S 蛋白的S1、S2 亞基分離，分離后的S2亞基會促使受感染細胞與新冠病毒進行結合，從而使得新冠病毒進入相應細胞并釋放關于自身復制的物質，從而進一步感染并損害其他細胞[12-14]。

圖1 SARS-CoV-2以ACE2為受體入侵乳腺細胞后引起炎癥性損害和癌變作用示意圖Figure 1 Schematic diagram of the inflammatory damage and carcinogenic effect of SARS-CoV-2 invading breast cells using ACE2 as a receptor

ACE2 的異常表達會干擾RASS 調控軸實現(xiàn)生物學調控，RASS 調控軸在腫瘤等諸多疾病中至關重要。血管緊張素原在腎素的作用下轉化為血管緊張素I(angiotensinI，AngI)，而AngI由血管緊張素轉化酶I(ACE1)轉化為血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)，而AngⅡ在ACE2的作用下轉化為激素Ang(1-7)，最終轉化為alamandine，而alamandine 與Ang(1-7)會作用于原癌基因Mas 受體(MASR)和Mas 相關GPCR 成員D(MRGD)。在乳腺癌中，RASS 調控軸AngⅡ在作用于AngⅡ的1 受體(AngⅡType 1 Receptor，AT1R)后會促進腫瘤的生長以及增加其侵襲性[15-17]，因此可以看出，ACE2 的異常表達對乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展起到了正相關效應。

2 ACE2表達與乳腺癌的關系

2.1 ACE2在不同乳腺癌分子分型中的表達 乳腺癌根據(jù)HER、ER、PR 的表達情況主要可以分為Luminal A 型[ER(+)/HER-2(-)]、LuminalB 型[ER(+)/HER-2(+)]、Basal-like 型[ER(-)/HER-2(-)]、HER-2 型[ER(-)/HER-2(+)][18-19]，每一種類型的生物學行為不同。筆者分析了2 320 例乳腺癌樣本人群數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于TCGA 數(shù)據(jù)庫、GEO 數(shù)據(jù)庫及Oncomine 數(shù)據(jù)庫，ACE2普遍在乳腺癌中低表達，而在Basal-like型中處于高表達狀態(tài)，在Luminal B型乳腺癌中ACE2的高表達與其更好的預后相關(無復發(fā)生存率：風險率=0.76；遠處無轉移生存期：風險率=0.6)，多因素分析提示ACE2可以作為乳腺癌的獨立預后因素[20-22]。

2.2 ACE2 表達與乳腺癌的腫瘤微環(huán)境的關系 乳腺癌的發(fā)生除了與細胞本身發(fā)生癌變有關，還與其周圍的微環(huán)境變化密切相關，即乳腺癌的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment，TME)，TME的主要細胞成分含成纖維細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞、淋巴細胞。其中，浸潤的淋巴細胞是TME中的關鍵參與者之一[23]。

使用TIMER、UALCAN對不同亞型乳腺癌的ACE2轉錄水平和免疫浸潤水平之間的相關性分析表明，在Luminal型中，ACE2的表達水平不僅與其CD8+T細胞(r=0.184，P＜0.001)、CD4+T 細胞(r=0.104，P=0.02)的免疫浸潤水平呈顯著正相關，而且與CD8+T 細胞中的CD8A(r=0.244)和CD8B (r=0.262)標志物呈正相關。在涉及乳腺癌的預后方面，調節(jié)性T 細胞作為乳腺癌的不良預后因素而言，與ACE2 呈負相關[21，24-25]，然而在Basal-like 型中，ACE2 的表達與中性粒細胞及其標志物SIGLEC5(r=0.232)和CSF3R(r=0.260)呈正相關，經(jīng)過TCGA 數(shù)據(jù)庫中832 個樣本與METABRIC 數(shù)據(jù)庫中1 898 個樣本的相關數(shù)據(jù)分析表明，Basal-like 型乳腺癌的ACE2處于高表達狀態(tài)[20]，因此，有理由推測新冠病毒導致的ACE2 低表達對Basal-like 型的乳腺癌的發(fā)生發(fā)展起到一定的拮抗作用。

此外，TME的改變會對乳腺癌的治療方面產(chǎn)生影響，通過使用TIMER、EPIC、MCP-counter、quanTIseq和TISIBD計算免疫細胞浸潤水平發(fā)現(xiàn)，ACE2過表達造成的Ang(1-7)增加會提升CD3+和CD8+免疫細胞的浸潤豐度并上調細胞因子CXCL9，但是會下調TGFβ1，由此造成TME重塑，同時對Ang(1-7)致敏的小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，基于Ang(1-7)的作用，乳腺癌會對化療和免疫治療呈現(xiàn)出敏感的反應，即將乳腺癌從原本的“冷”腫瘤變成了“熱腫瘤[24]。

由此可見，新冠病毒導致的ACE2降低，勢必會對乳腺細胞原本的周圍環(huán)境發(fā)生改變，甚至形成造成乳腺癌變的腫瘤微環(huán)境，對于Luminal型及HER2型的乳腺癌而言，新冠病毒導致的ACE2 低表達對其本身反應出的ACE2低表達相同，而對于Basal-like型乳腺癌而言，新冠病毒導致的ACE2 低表達對其本身反應出的ACE2 高表達相矛盾，因此可以推測新冠病毒對于Basal-like型乳腺癌的進展可能存在拮抗作用。

2.3 SARS-Cov-2 經(jīng)由ACE2 入侵乳腺 經(jīng)由ACE2 介導SARS-Cov-2 的S 蛋白可進入人體，ACE2在人體細胞組織表面廣泛表達，這可能是SARS-Cov-2進入了乳腺細胞的主要方式。SARS-Cov-2入侵后可降低ACE2 的表達，導致AngⅡ經(jīng)ACE2 轉化為Ang(1-7)的路徑受到阻礙，引起alamandine、MASR及MRGD相應減少，最終導致ERK/MAPK通路或NO-cGMPt通路會被抑制，被抑制的該通路將無法抑制AngⅡ與ATR1作用而產(chǎn)生的細胞增殖效應，最終促進乳腺癌的發(fā)生[9,16,26-27]。在1 082 例人群樣本數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)(數(shù)據(jù)來源TCGA)，ACE2 與snail 表達呈負相關。敲低MCF10A 細胞系ACE2 后snail 表達上調，并可誘導乳腺上皮細胞發(fā)生上皮間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)重編程，促進細胞的侵襲和遷徙[8，28-29]。

新冠病毒引起的乳腺細胞內ACE2的下調會導致血管緊張素Ⅱ的降解減少，血管緊張素Ⅲ的增加，最終導致氨肽酶的上調，而氨肽酶與乳腺癌的進展密切相關，可能會刺激乳腺癌的進展[30]。但過表達ACE2后乳腺癌細胞遷徙受到了抑制，可能與過表達ACE2后抑制了ERK信號通路中的磷酸化有關，磷酸化抑制后血管內皮生長因子a (vascular endothelial growth factor a，VEGFa)的表達下調，進一步抑制了VEGFa結合腫瘤附近內皮細胞上的血管內皮生長因子受體2的過程，最終抑制腫瘤的增殖以及相應的腫瘤血管生成[31]。因此，經(jīng)新冠病毒導致的ACE2低表達，可以逆轉ACE2過表達對于腫瘤的抑制效應，從而促進乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。

綜上所述，低表達的ACE2 在乳腺癌的上皮間充質轉化、血管生成、細胞增殖過程中起到正向作用，這可能會成為新冠病毒感染引起的并發(fā)癥的一個新關注點。

3 ACE2表達與乳腺炎的關系

ACE2 的異常表達會導致炎癥因子的釋放異常。TNF-α作為炎癥介質可以產(chǎn)生LPS (脂多糖)，上調TLR-4/NF-κB/MAPK信號通路，同時引起IL-1、IL-6、IL-8 等炎癥因子的增加，產(chǎn)生級聯(lián)放大效應，引起了炎癥反應擴散，導致乳腺炎的發(fā)生[32]。在EpH4 Ev(小鼠乳腺上皮)細胞和MSC、MSC-GFP及MSC-ACE2共同培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)過表達的ACE2會減少上述炎癥因子的釋放，抑制LPS 誘導的乳腺上皮細胞炎癥損傷，過表達的ACE2 還會激活IL-10/STAT3/SOCS3 信號通路，來抑制LPS誘導的炎癥[10，33]，因此，可以看出，ACE2的低表達無法對誘發(fā)炎癥的信號通路進行抑制，會引起炎癥因子的增加，甚至會造成原有的ACE2正常表達狀態(tài)下的炎癥通路抑制被削弱，最終導致乳腺炎的發(fā)生。

ACE2 表達可能與血乳屏障功能有關。ZO-1(閉塞小帶1)、閉塞蛋白、Claudin-1和Claudin-2會與乳腺上皮細胞相連，組成阻擋病原微生物入侵乳腺的第一道防線-血乳屏障。ACE2 過表達會改變乳腺炎的主要病原微生物結核分枝桿菌引起的ZO-1、閉塞蛋白、Claudin-1 和Claudin-2 的下調狀態(tài)，從而修復血乳屏障，恢復其對于乳腺的保護功能，以此減少或者緩解乳腺炎的發(fā)生發(fā)展[11，34-37]。

4 展望

SARS-CoV-2所引起的新冠肺炎并發(fā)癥的研究多集中于其對肺部和心血管系統(tǒng)的影響，如何引起并發(fā)癥的機制正受到研究者重視。ACE2 作為重要的受體，在SARS-CoV-2 所致乳腺癌和乳腺炎的疾病發(fā)生與發(fā)展發(fā)揮了重要作用。SARS-CoV-2 導致ACE2 作用缺如可能促進了ACE2低表達的乳腺癌和乳腺炎的發(fā)展。而在ACE2高表達的Basal-like型乳腺癌中，新冠病毒所致的ACE2低表達對于其進展的最終效應是拮抗還是協(xié)同效應，還需要進一步的研究，因此，新冠病毒對于不同類型的乳腺癌而言，其所致的ACE2 低表達效應對于相應的類型而言，可能存在不同的分子調控機制。