任　猛，高維實(shí)，楊　勇(綜述)，高艷偉(審校)

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，呼和浩特 010110； 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院腫瘤外二科，呼和浩特 010017)

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人類表皮生長(zhǎng)因子受體家族在乳腺癌中的作用

任猛1△，高維實(shí)2※，楊勇2(綜述)，高艷偉2(審校)

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，呼和浩特 010110； 2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院腫瘤外二科，呼和浩特 010017)

摘要：人類表皮生長(zhǎng)因子受體(Her)是乳腺癌發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的重要生物學(xué)標(biāo)志物之一，該家族由Her-1、Her-2、Her-3和Her-4組成，各成員之間具有高度同源性，均具有酪氨酸激酶活性。該家族成員在乳腺癌組織中的表達(dá)和作用不同，有成員可促進(jìn)乳腺癌的發(fā)展，也有成員可提高藥物敏感性。因此，研究各成員的生物學(xué)特性、功能及其與乳腺癌的關(guān)系將會(huì)為乳腺癌判斷、治療以及預(yù)后提供幫助。

關(guān)鍵詞：乳腺癌；人類表皮生長(zhǎng)因子受體；生物學(xué)標(biāo)志物

乳腺癌是一種好發(fā)于女性的惡性腫瘤，其嚴(yán)重地威脅女性的身心健康。近年來，我國(guó)乳腺癌的發(fā)病率不斷上升，甚至已超過發(fā)達(dá)國(guó)家[1]。乳腺癌的發(fā)生是多種因素相互作用的結(jié)果，其中人類表皮生長(zhǎng)因子受體(human epidermal growth factor receptor,Her)家族：Her-1、Her-2、 Her-3和 Her-4 在乳腺癌的發(fā)生中起重要作用，而Her-2已成為國(guó)際上公認(rèn)的乳腺癌免疫靶向治療的重要靶點(diǎn)[2-3]。不僅Her-2與乳腺癌關(guān)系密切，而且Her家族其他成員與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展也有密切關(guān)系[4-6]?，F(xiàn)就Her家族中各成員與乳腺癌的關(guān)系進(jìn)行總結(jié)，以期為乳腺癌的進(jìn)一步研究提供理論基礎(chǔ)和幫助。

1Her家族成員的共性

Her家族成員均為跨膜受體，具有高度同源性，且均具有酪氨酸激酶活性[7]。Her家族成員與相應(yīng)配體結(jié)合后空間結(jié)構(gòu)發(fā)生二聚體化，并激活細(xì)胞內(nèi)下游信號(hào)通路，從而發(fā)揮作用。Her家族主要有三大類特異性配體：①能與Her-3、Her-4結(jié)合的配體，包括神經(jīng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)素、生長(zhǎng)因子以及神經(jīng)分化因子；②能與Her-1、Her-4結(jié)合的配體，包括B-細(xì)胞調(diào)節(jié)素、表皮調(diào)節(jié)素及肝素結(jié)合性生長(zhǎng)因子；③只能與Her-1結(jié)合的，包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子α、兩性調(diào)節(jié)蛋白及生長(zhǎng)因子[8]。目前尚未發(fā)現(xiàn)能與Her-2結(jié)合的配體。

2Her家族各成員

2.1Her-1

2.1.1Her-1的生物學(xué)特性Her-1基因定位于染色體7p11~13上，表達(dá)的產(chǎn)物為170 000大小的連接糖蛋白，即Her-1蛋白。Her-1的基本結(jié)構(gòu)可分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)，胞外區(qū)由621個(gè)氨基酸組成，其對(duì)表皮生長(zhǎng)因子具有高親和力；跨膜區(qū)包含23個(gè)氨基酸殘基；而胞內(nèi)區(qū)含有542個(gè)氨基酸，其又可分為近膜亞區(qū)、酪氨酸蛋白激酶亞區(qū)和C端亞區(qū)。

2.1.2Her-1的生物學(xué)功能Her-1在非活性狀態(tài)時(shí)以單體的形式存在，當(dāng)與配體結(jié)合后發(fā)生二聚體化，并激活受體酪氨酸激酶和下游的信號(hào)通路。相關(guān)的信號(hào)通路和蛋白有絲裂原激活蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase，MAPK)、磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B (phosphatidylinositol-3 kinase/protein kinase B，PI3K/PKB)、磷脂酶C、蛋白酪氨酸激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活因子 (Janus kinase/signal transducer and activator of transcription，JAK/STAT)[9]等。信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞核內(nèi)可引起細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖，其調(diào)節(jié)紊亂時(shí)可引起細(xì)胞的異常增殖，進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

2.1.3Her-1與乳腺癌研究表明，Her-1與Src蛋白在乳腺癌患者體內(nèi)的表達(dá)預(yù)示高發(fā)病率和低生存率[10]。Her-1參與了腫瘤血管的生成、轉(zhuǎn)移、黏附，并抑制了細(xì)胞凋亡等過程，引起上述過程的機(jī)制可能為：①Her-1的高表達(dá)能夠引起細(xì)胞的持續(xù)增殖，并向惡性轉(zhuǎn)化；②突變型Her-1受體或其配體的表達(dá)增加，可導(dǎo)致Her-1的持續(xù)活化；③腫瘤細(xì)胞自分泌能力增強(qiáng)；④受體下調(diào)機(jī)制的破壞以及異常信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的激活等[11]。在耐藥性方面，Her-1可通過促進(jìn)細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)換，增加增殖期細(xì)胞數(shù)量，并產(chǎn)生一系列細(xì)胞因子增加其耐藥性；在癌細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移方面，Her-1能增加細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子的表達(dá)[11]。Her-1能介導(dǎo)細(xì)胞的多種活動(dòng)，其在腫瘤的發(fā)生過程中起重要作用。因此，通過阻斷Her-1功能的發(fā)揮可能會(huì)增強(qiáng)乳腺癌的治療效果。

2.2Her-2

2.2.1Her-2的生物學(xué)特性Her-2基因定位于染色體17q21上，其能夠編碼相對(duì)分子質(zhì)量為185 000的蛋白，即Her-2蛋白。Her-2分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)三部分。胞外區(qū)含4個(gè)亞區(qū)，第2亞區(qū)對(duì)Her-2二聚體的形成起重要作用，第4亞區(qū)內(nèi)含基質(zhì)金屬蛋白酶重要的剪切位點(diǎn)[12]；胞內(nèi)區(qū)具有酪氨酸激酶活性，能激活細(xì)胞內(nèi)多種基因，并啟動(dòng)有絲分裂。

2.2.2Her-2的生物學(xué)功能Her-2蛋白的表達(dá)常出現(xiàn)在胚胎發(fā)育時(shí)期，其參與機(jī)體的正常發(fā)育，但在正常成人組織中的表達(dá)量很少。目前已知的Her-2細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路有Ras/MAPK、PI3K/PKB、磷脂酶C-γ/蛋白激酶C以及STAT等，其中Ras/MAPK是Her-2最重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。

2.2.3Her-2與乳腺癌Her-2已成為國(guó)際上公認(rèn)的乳腺癌免疫靶向治療的重要靶點(diǎn)。王慜杰等[13]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者血清中Her-2蛋白水平與健康對(duì)照組以及其他腫瘤組相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Her-2的過表達(dá)在乳腺癌患者中占25%~30%。Zubeda等[14]對(duì)619例乳腺癌患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，Her-2的表達(dá)率達(dá)到35.71%。

Her-2受體必須形成二聚體才能產(chǎn)生活化信號(hào)。當(dāng)腫瘤發(fā)生時(shí)，Her-2受體可與家族其他成員形成二聚體，并發(fā)揮生物學(xué)活性。臨床研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展過程中，Her-1/Her-2可起到協(xié)同作用，即在Her-2過表達(dá)的乳腺癌患者體內(nèi)，Her-1的表達(dá)也有所升高，且Her-1與Her-2形成的二聚體數(shù)目也增加[9,15]。

在乳腺癌發(fā)生時(shí)，Her-2可通過激活多種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路引起細(xì)胞活化，使細(xì)胞增殖。因Her-2具有細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶的活性，可促進(jìn)細(xì)胞的分裂和蛋白水解酶的分泌，使DNA合成增加、癌細(xì)胞生長(zhǎng)加快，并增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)能力[16]。Luoh等[17]對(duì)613例乳腺癌患者進(jìn)行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，Her-2蛋白在乳腺癌組織中的表達(dá)同樣受到生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白7等的影響。

目前已證實(shí)，Her-2蛋白的過表達(dá)是乳腺癌患者預(yù)后不佳的指標(biāo)[16]。 Rossi等[18]對(duì)1150例早期乳腺癌患者的檢查發(fā)現(xiàn)，Her-2的過表達(dá)在進(jìn)展性腫瘤的發(fā)展過程中具有重要作用。

Her-2的過表達(dá)參與多藥耐藥的發(fā)生，Her-2可誘導(dǎo)細(xì)胞對(duì)腫瘤壞死因子α產(chǎn)生耐受[16]。Koo等[19]對(duì)90例乳腺癌患者進(jìn)行免疫組織化學(xué)法(immunohistochemistry，IHC)/熒光原位雜交技術(shù)(fluorescent in situ hybridization，F(xiàn)ISH)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，IHC+/FISH-患者體內(nèi)激素受體水平明顯高于IHC+/FISH+者，激素受體是乳腺癌患者內(nèi)分泌治療較為敏感的指標(biāo)，Her-2 基因的擴(kuò)增在一定程度上影響乳腺癌患者的耐藥性。

Her-2作為乳腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素已經(jīng)被大多數(shù)學(xué)者所接受[16]。Her-2過表達(dá)的乳腺癌患者遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的概率相對(duì)增高，患者無病生存期及總生存期相對(duì)較短[20]。檢測(cè)Her-2 的表達(dá)對(duì)于乳腺癌患者的治療及預(yù)后有重要意義。

2.2.4Her-2的檢測(cè)Her-2基因及其蛋白的檢測(cè)方法主要有FISH和IHC兩種。IHC用于檢測(cè)Her-2受體的表達(dá)情況，F(xiàn)ISH用于檢測(cè)第17號(hào)染色體的增殖情況。2013版《乳腺癌臨床實(shí)踐指南》[21]中明確提出IHC或FISH均可獨(dú)立用于HER-2的檢測(cè)，但均應(yīng)由具備檢測(cè)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室提供檢測(cè)結(jié)果。IHC-或IHC1+即可判定為HER-2陰性；IHC2+屬于不確定狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)一步行FISH檢測(cè)；IHC2+可判定為HER-2陽(yáng)性。FISH通過對(duì)HER-2基因與染色體的平均比值進(jìn)行判讀:如平均比值<2.0判定Her-2陰性；平均比值≥2.0判定Her-2陽(yáng)性。

2.3Her-3

2.3.1Her-3生物學(xué)特性Her-3基因定位于染色體12q13上，表達(dá)的產(chǎn)物為160 000的蛋白質(zhì)，即Her-3蛋白。Her-3為跨膜受體，可分為與配體相結(jié)合的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。

2.3.2Her-3生物學(xué)功能Her-3在細(xì)胞正常的增殖、分化過程中起重要作用。目前已知，除造血系統(tǒng)外的正常組織細(xì)胞內(nèi)均有Her-3蛋白的低表達(dá)。Her-3由于缺乏內(nèi)在催化激酶的能力，因此需與家族中其他成員結(jié)合形成異源二聚體后發(fā)揮功能，其最常與Her-2結(jié)合[22]。Her-3具有結(jié)合PI3K的能力，兩者結(jié)合后能激活細(xì)胞內(nèi)下游信號(hào)通路，發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、黏附以及遷徙等作用[23-24]。

2.3.3Her-3與乳腺癌鄧婉芳等[25]認(rèn)為，Her-3的過度表達(dá)能促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，是細(xì)胞更具侵襲性和轉(zhuǎn)移潛能的指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外已有關(guān)于Her-3與肺癌、胃癌的報(bào)道[23]。乳腺癌組織中Her-3的陽(yáng)性表達(dá)與腫瘤組織大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及組織學(xué)分級(jí)呈正相關(guān)，其在乳腺癌中的表達(dá)影響腫瘤組織的侵襲和轉(zhuǎn)移[26]。

Her-3在乳腺癌腫瘤組織中的表達(dá)不僅促進(jìn)腫瘤的發(fā)展，而且使腫瘤細(xì)胞更具侵襲性和轉(zhuǎn)移能力，同時(shí)Her-3的表達(dá)水平在判斷乳腺癌患者的無病生存期和總生存期方面更具意義[27]。因此，檢測(cè)乳腺癌組織中Her-3的表達(dá)，對(duì)乳腺癌患者的早發(fā)現(xiàn)、早治療以及治療方案的制訂有著重要的意義。

2.4Her-4

2.4.1Her-4的生物學(xué)特性Her-4基因定位于染色體2q33.3~34上，編碼180 000的蛋白質(zhì)，即Her-4蛋白。Her-4分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)，其中胞外區(qū)含有625個(gè)氨基酸，分為4個(gè)亞區(qū)，其中Ⅱ和Ⅳ亞區(qū)富含半胱氨酸，Ⅰ與Ⅲ區(qū)決定受體與配體的結(jié)合；跨膜區(qū)含有26個(gè)氨基酸；胞內(nèi)區(qū)含有633個(gè)氨基酸。

2.4.2Her-4的生物學(xué)功能Her-4基因在機(jī)體不同組織中的表達(dá)程度不同，Plowman等[28]研究發(fā)現(xiàn)，Her-4在人體乳腺、大腦、心臟、腎臟中有較高的表達(dá)；在甲狀腺、肺、唾液腺中，其表達(dá)一般較低；而在肝臟、前列腺、卵巢、腎上腺中未檢測(cè)到Her-4基因的表達(dá)；Her-4的表達(dá)對(duì)于心肌組織的發(fā)育有重要作用。在懷孕末期和泌乳早期，Her-4呈高表達(dá)狀態(tài)，說明其具有促進(jìn)乳腺組織終末分化及泌乳的功能[29]。

2.4.3Her-4與乳腺癌Olsen等[30]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌旁正常上皮組織中Her-4的表達(dá)顯著高于正常乳腺組織。Her-4的作用與家族中其他3個(gè)成員不同，其能通過延遲細(xì)胞分裂期來抑制癌細(xì)胞的增殖，并通過線粒體機(jī)制誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡[30]。此外，Her-4也可增強(qiáng)乳腺癌患者對(duì)Her-2單克隆抗體治療的敏感性[28]。

Schrohl等[31]研究發(fā)現(xiàn)，Her-4可通過減緩細(xì)胞增長(zhǎng)速度、促進(jìn)乳腺組織細(xì)胞的分化提高患者的生存率和無病生存期。因此，Her-4是乳腺癌預(yù)后較好的預(yù)測(cè)因子。

3小結(jié)

在乳腺癌組織中，Her的表達(dá)發(fā)揮重要作用，雖然各成員間的作用不同，但都在一定程度上影響乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后。Her-2作為乳腺癌預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素已被公認(rèn)，對(duì)家族中其他成員的表達(dá)進(jìn)行綜合性分析，也有望為成為判定乳腺癌發(fā)生以及療效的指標(biāo)。但在檢測(cè)方面，目前只對(duì)Her-2檢測(cè)的研究比較徹底，而其他3名成員在檢測(cè)方面尚未形成統(tǒng)一的結(jié)論，這可能會(huì)對(duì)乳腺癌的發(fā)生及療效判定產(chǎn)生偏差。因此，形成統(tǒng)一的檢測(cè)方法和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。對(duì)乳腺癌患者癌組織中的Her進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)分析，將會(huì)為乳腺癌患者的治療帶來很大的便利。同時(shí)，可根據(jù)不同患者組織中各成員所表達(dá)的差異為之后的個(gè)體化治療提供幫助。

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Study on the Role of Human Epidermal Growth Factor Receptor Family in Patients with Breast Cancer

RENMeng1,GAOWei-shi2,YANGYong2,GAOYan-wei2.

(1.InnerMongoliaMedicalUniversity,Hohhot010110,China; 2.TheSecondDepartmentofOncologicalSurgery,People′sHospitalofInnerMongoliaAutonomousRegion,Hohhot010017,China)

Abstract:Human epidermal growth factor receptor (Her) is one of the important biological markers in the carcinogenesis,progression and prognosis of breast cancer,the family consists of Her-1,Her-2,Her-3 and Her-4,and all of the members are highly homologous and have the activity of tyrosine kinase.But each of them has different expression and function in human breast cancer tissue,some can promote the development of breast cancer,while the others can improve the drug sensitivity.Therefore,study on the biological characteristics and function of those members,as well as their relationship with breast cancer is helpful for the diagnosis,treatment and prognosis of breast cancer.

Key words:Breast cancer； Human epidermolgrowth factor receptor; Biological marker

收稿日期：2014-04-21修回日期：2014-08-18編輯：辛欣

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.07.023

中圖分類號(hào)：R737.9

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)07-1211-04