王春梅 王學(xué)菊 肖立嬌

(天津市北辰醫(yī)院檢驗科 天津 300400)

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤。生長因子、細(xì)胞因子以及激素等生物活性物質(zhì)參與了乳腺細(xì)胞癌變以及轉(zhuǎn)移的過程，這些活性物質(zhì)介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)生異常，可引起某些基因的過度擴(kuò)增，導(dǎo)致正常細(xì)胞接受了異常的增殖、分化和生長信號，最終促使細(xì)胞發(fā)生癌變。因此，在細(xì)胞中存在多條與乳腺癌發(fā)生發(fā)展相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，有歸屬于MAPK介導(dǎo)的信號通路，Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，ER信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等都與乳腺癌有密切關(guān)系。

1 MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

絲裂原活化蛋白激酶(mitogen－activated protein kina－ses，MAPKs)是細(xì)胞內(nèi)的一類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。它受到刺激后磷酸化而活化，MAPK位于胞漿，一旦活化即進(jìn)入核內(nèi)，激活靶基因。它包括3個主要途徑，分別為 ERK1/2途徑、JNK/SAPK 途徑和 P38途徑[1]。

1.1 ERK信號通路與乳腺癌 ERK1/2在一系列反應(yīng)如生長因子和有絲分裂等刺激中被激活，同時其持續(xù)活化最終促進(jìn)細(xì)胞增殖和惡性轉(zhuǎn)化。p－ERK1/2的下調(diào)則可促進(jìn)細(xì)胞生長和生長刺激基因轉(zhuǎn)錄的抑制。近來發(fā)現(xiàn)，ERK1/2 MAPK在乳腺癌中被明顯激活[2]。李晶等采用噻唑藍(lán)MTT比色法檢測genistein對MDA－MB－231增殖的抑制作用;采用流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡情況;應(yīng)用western blot分別檢測ERK5總蛋白和凋亡相關(guān)蛋白Bax、Caspase3的表達(dá)。genistein可以影響ERK5MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，使凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)增加，抑制MDA－MB231細(xì)胞增殖。萬芳等[3]Western檢測乳腺癌細(xì)胞系MCF－7和MDA－MB－435S中磷酸化ERK/MAPK(P－ERK)蛋白表達(dá)，以及表皮生長因(EGF)、胰島素樣生長因子(IGF－1)和ERK/MAPK通路抑制劑PD98059對兩種細(xì)胞ERK/MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路磷酸化的調(diào)節(jié)。ERK/MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常激活與乳腺癌的浸潤性生長有關(guān)，而EGF可能是異常激活ERK/MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，是刺激ER(－)的乳腺癌細(xì)胞浸潤性生長的重要因素之一。

1.2 JNK/SAPK信號通路與乳腺癌 姚淑瓊等[4]DADS處理MCF－7細(xì)胞，不同濃度的DADS作用于MCF－7細(xì)胞24 h后，Western blot法檢測發(fā)現(xiàn)caspase－3出現(xiàn)斷裂片斷，并隨著濃度增加斷裂更明顯。DADS能誘導(dǎo)MCF－7細(xì)胞凋亡，JNK信號通路抑制可能是DADS誘導(dǎo)其調(diào)亡的分子機(jī)制之一。殷詠梅等[5]以20 ng/ml TNF－α處理MCF－7細(xì)胞，用Western blotting檢測MAPK信號通路中蛋白磷酸化水平的變化以及AP－1家族的蛋白表達(dá)及磷酸化水平的變化;以免疫共沉淀法檢測激活后的AP－1存在形式;以RT－PCR以及Western blotting檢測VEGF－mRNA和蛋白表達(dá)水平;以MAPK抑制劑預(yù)處理后，檢測VEGF蛋白表達(dá)水平;運用ChIP的方法驗證pIc－Jun結(jié)合在VEGF啟動子區(qū)。TNF－α通過激活JNK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路活化AP－1;p－c－jun通過與VEGF啟動子AP－1結(jié)合參與對VEGF轉(zhuǎn)錄的調(diào)控。

1.3 p38MAPK通路與乳腺癌 p38MAPK信號通路可能是乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的重要途徑，與乳腺癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，且是凋亡誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的通路之一，與乳腺癌細(xì)胞耐藥密切相關(guān)。韓艷春等[6]應(yīng)用(SP)法檢測 p － p38、p － Akt、P.Eric和uPA在60例乳腺癌組織中的表達(dá)。Western blot檢測人乳腺癌細(xì)胞MDA－MB－231及MCF－7中P－p38及uPA蛋白表達(dá)，及用p38MAPK特異性抑制劑SB203580阻斷p38MAPK信號通路后uPA蛋白表達(dá)水平的變化。p38MAPK信號通路可能通過上調(diào)uPA的表達(dá)促進(jìn)乳腺癌的惡性進(jìn)展，p38MAPK信號通路可能是乳腺癌侵襲和轉(zhuǎn)移的重要途徑，p－p38和uPA的表達(dá)可輔助用于乳腺癌的預(yù)后評估。李鳳等[7]研究也證實，p38、pp38表達(dá)與乳腺癌臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，p38MAPK信號傳導(dǎo)途徑可能在乳腺癌的侵襲與轉(zhuǎn)移中起重要作用。陶祥等[8]用MTT法檢測manumycin對sK－BR－3細(xì)胞的抑癌作用。免疫印跡法檢測p38MAPK蛋白表達(dá)。用caspase－3試劑盒檢測細(xì)胞凋亡的水平，評估p38MAPK抑制劑SB203580對凋亡的影響。manumycin可誘導(dǎo)sK－BR－3細(xì)胞凋亡而產(chǎn)生抑癌作用，p38MAPK是manumycin誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的通路之一。曾少波等[9]以p38MAPK特異性抑制劑SB203580處理乳腺癌耐藥細(xì)胞MCF－7/ADM，采用流式細(xì)胞技術(shù)分析對細(xì)胞凋亡的影響;MTT檢測MCF－7/ADM細(xì)胞對阿霉素的半數(shù)藥物抑制濃度(IC50。);Western blot檢測 SB203580處理 MCF－7/ADM 和MCF－7兩株細(xì)胞后p38MAPK蛋白表達(dá)水平;RT－PCR檢測細(xì)胞內(nèi)MDR－1 mRNA水平。p38MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑與乳腺癌耐藥密切相關(guān)，其可能機(jī)制為p38MAPK保護(hù)人乳腺癌耐藥細(xì)胞(MCF－7/ADM)逃避凋亡，阻斷該通路可增強(qiáng)乳腺癌耐藥細(xì)胞發(fā)生凋亡。

2 Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

Notch信號通路由受體、配體、CSL－DNA結(jié)合蛋白3個部分構(gòu)成。哺乳動物共有4個Notch受體，信號通路在調(diào)控正常乳腺生長、發(fā)育過程中起到重要作用，異常表達(dá)的Notch基因可以阻止乳腺干細(xì)胞的分化，突變的Notch基因可以使乳腺上皮細(xì)胞處于分裂增殖狀態(tài)，從而引起腫瘤的發(fā)生。Dong等研究表明，Notch1和JAG1在人乳腺癌中過度表達(dá)，提示Notch通路的異常激活導(dǎo)致乳腺腫瘤的形成。LI等[10]應(yīng)用RT－PCR檢測60例乳腺癌組織和25例癌旁組織中Notch1和JAG1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)人類乳腺癌中Notch1和JAG1的異常高表達(dá)，提示Notch1的異常表達(dá)與活化可能與人類乳腺癌的形成有關(guān)，在人類乳腺癌不同發(fā)展階段的作用可能不同，這與國外的研究結(jié)果基本一致。Parr等[11]研究表明，在乳腺癌組織中存在異常的 Notch1和Notch2的表達(dá)，高水平的Notch1表達(dá)可能與不良的預(yù)后相關(guān)，而Notch2的高表達(dá)預(yù)示有更高的生存機(jī)會。Notch1在分化較好的腫瘤中低表達(dá)，在分化較差的腫瘤中表達(dá)增高，而Notch2在分化較好的腫瘤中高表達(dá)，在分化較差的乳腺腫瘤中表達(dá)降低。推測，Notch1可能具有腫瘤促進(jìn)作用，而Notch2在人類乳腺癌中可能起腫瘤抑制作用。Yamaguchi等[12]通過RNAi技術(shù)下調(diào)Notch1和Notch3基因在ErbB2表達(dá)陰性或陽性的乳腺癌細(xì)胞系中的表達(dá)時發(fā)現(xiàn)，Notch1對ErbB2表達(dá)陰性或陽性的乳腺癌細(xì)胞的增殖無抑制作用，而Notch3對ErbB2表達(dá)陰性的乳腺癌細(xì)胞起到抑制增殖并促進(jìn)凋亡，因此Notch3通路可以作為ErbB2陰性乳腺癌的治療靶點。

3 Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路

Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常激活，可引起生長發(fā)育缺陷，并參與腫瘤的發(fā)生，導(dǎo)致通路異常激活的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是β－連環(huán)蛋白和APC－軸蛋白－GSK－313多蛋白復(fù)合體。經(jīng)典Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路被激活，將使靶基因過度表達(dá)，從而影響細(xì)胞的增殖、分化，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)抑制乳腺腺泡祖細(xì)胞β－catenin的表達(dá)可阻斷乳腺增殖，提示β－catenin是乳腺的一個干細(xì)胞存活因子。在乳腺干細(xì)胞中轉(zhuǎn)入Wnt－1基因后，小鼠乳腺“邊緣群”(side population，SP)細(xì)胞(SP細(xì)胞富含干細(xì)胞抗原1，是有干細(xì)胞特性的一群細(xì)胞)的比例上升9倍，體外加入Wnt－3a后培養(yǎng)體系中SP細(xì)胞甚至升至70%[13]。在Wnt轉(zhuǎn)基因乳腺癌小鼠的乳腺癌組織中，可見乳腺干細(xì)胞或祖細(xì)胞表面標(biāo)志的表達(dá)增加，這說明Wnt通路過表達(dá)可使干細(xì)胞自我更新能力異常。Woodward等[14]也發(fā)現(xiàn)人乳腺癌MCF－7細(xì)胞經(jīng)照射后，存活細(xì)胞β－catenin表達(dá)上調(diào)，SP細(xì)胞比例增多，而存活細(xì)胞的克隆形成能力不受影響。Chen等[15]在小鼠乳腺癌細(xì)胞系中的研究表明，在2 Gy射線照射后，Sca1(+)細(xì)胞中β－catenin的表達(dá)增高;阻斷β－catenin的表達(dá)，Sca1(+)細(xì)胞的自我更新能力降低。正常乳腺組織中β－catenin均為強(qiáng)陽性表達(dá)于細(xì)胞膜，在細(xì)胞漿和細(xì)胞核中幾乎不著色，而在乳腺癌組織中主要呈異常表達(dá)(70%)，多數(shù)表現(xiàn)為在胞漿或胞核內(nèi)聚集表達(dá)。這提示乳腺癌組織中存在著異常Wnt通路，胞漿內(nèi)聚積的游離βcatenin可能通過激活基因cyclinD1的過度表達(dá)，引起細(xì)胞增殖和分化失控，從而促使乳腺組織的癌變。Teulière等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在基底乳腺上皮細(xì)胞中，β－catenin信號的激活影響乳腺發(fā)育的全過程并誘導(dǎo)基底型細(xì)胞的擴(kuò)增。基底型細(xì)胞被懷疑是乳腺祖細(xì)胞的一個亞群，而乳腺祖細(xì)胞則會提高腫瘤發(fā)生的危險。同時，β－catenin在乳腺腔分泌細(xì)胞的持續(xù)激活會導(dǎo)致乳腺癌的發(fā)生。Ford等[17]研究者通過對具有ERα和Wnt－5a表達(dá)陰性的乳腺癌細(xì)胞系和兩者均陽性表達(dá)的乳腺癌細(xì)胞系模型進(jìn)行基因重組和基因調(diào)控，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Wnt－5a衍生物在ERα表達(dá)陰性的模型中可增加ERα基因的表達(dá)，并首次證實Wnt－5a信號可激活ERα表達(dá)陰性的乳腺癌患者ERα的表達(dá)，這表明將Wnt－5a衍生物與他莫昔芬聯(lián)合治療ERα表達(dá)陰性的乳腺癌患者成為可能。

4 ER信號通路

在乳腺癌發(fā)展過程中，雌激素發(fā)揮著中心作用，在臨床樣本中關(guān)鍵是要闡明雌激素受體信號途徑，可能有助于乳腺癌的治療[18]。隨著近年對 ER 的深入研究，Hayashi等[19]研究發(fā)現(xiàn) ER不但能夠通過其介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)節(jié)某些基因的表達(dá)，還與其他眾多的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路(如生長因子和細(xì)胞因子介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑)有廣泛聯(lián)系，形成一個信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。有學(xué)者提出了ER信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模式:ER在細(xì)胞核中與受體蛋白結(jié)合，受體被激活，激活的ER－α和ER－β形成同源或異源二聚體，一些共同調(diào)節(jié)因子與二聚體形成復(fù)合物，復(fù)合物與ER反應(yīng)元件結(jié)合啟動轉(zhuǎn)錄，以此來調(diào)節(jié)靶基因的功能，導(dǎo)致細(xì)胞增殖、分化的異常，最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌癌前病灶中ER－α突變率增加，突變體影響到鋅指區(qū)與配體結(jié)合域的交接，導(dǎo)致對雌激素高度敏感，且在低水平激素的作用下即與TNF－2輔活化物高度結(jié)合，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。在人乳腺癌細(xì)胞中，雌激素可通過刺激乳腺癌細(xì)胞中IGF－IR，進(jìn)而活化P13/Akt通路，導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞有絲分裂增強(qiáng);雌激素依賴的ERK的活化是通過ER－α與Shc和Scr與Ras作用，導(dǎo)致細(xì)胞增殖;G蛋白偶聯(lián)受體30結(jié)合雌激素而激發(fā)雌激素的快速應(yīng)答，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣離子通道開放的P13K通路的活化，這一作用依賴于表皮生長因子受體的參與[20]。

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