王佑陵，胡嘯玲 ， 薛艷芝，徐家墀，向勇惠

(南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院，湖南衡陽421001)

手術(shù)是非轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者的主要治療手段[1]，但同時手術(shù)亦會增加腫瘤轉(zhuǎn)移的風(fēng)險[2]。如手術(shù)、環(huán)境和心理社會等應(yīng)激因素會啟動人體一系列信號傳導(dǎo)通路，這些通路觸發(fā)自主神經(jīng)系統(tǒng)中的應(yīng)激反應(yīng)，自主神經(jīng)系統(tǒng)對應(yīng)激的反應(yīng)主要由交感神經(jīng)系統(tǒng)所介導(dǎo)，導(dǎo)致交感神經(jīng)元和腎上腺髓質(zhì)釋放兒茶酚胺[主要包括去甲腎上腺素(NE)和腎上腺素(E)]，兒茶酚胺除了能影響人體的各種生理反應(yīng)外，還能影響乳腺癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等諸多惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展[3，4]。而在人體中，兒茶酚胺主要通過腎上腺素能受體發(fā)揮作用。越來越多的證據(jù)表明，α腎上腺素能受體在乳腺癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲中發(fā)揮重要作用[5,6]。因此，確定與乳腺癌生長相關(guān)的應(yīng)激反應(yīng)途徑可為治療干預(yù)提供靶點?，F(xiàn)就α腎上腺素能受體及其在乳腺癌發(fā)病中的作用研究進展綜述如下。

1 乳腺癌概況

據(jù)中國國家中央癌癥登記處資料統(tǒng)計分析，2015年，乳腺癌是中國女性30～59歲最常見的癌癥，是45歲以下女性癌癥死亡的主要原因，其發(fā)病率及病死率在女性中呈顯著上升趨勢[7]，同時，乳腺癌亦是美國黑人女性中最常見的癌癥，是癌癥死亡的第二大原因，2008～2012年，非西班牙裔黑人女性的總體乳腺癌發(fā)病率為126.5/100 000，而非西班牙裔白人女性為130.1/100 000[8]。乳腺癌是一種異質(zhì)性疾病，在歐洲腫瘤內(nèi)科學(xué)會(ESMO)2018年大會期間，乳腺癌原先的四種主要分子亞型被重新分為以下亞組：①根據(jù)磷酸肌醇3-激酶(PI3K)狀態(tài)將魯米那(HR+)亞型分為野生型或突變型; ②HER2+疾病;③目前根據(jù)程序性死亡因子配體(PDL-1)狀態(tài)，將三陰性亞型(HR-/HER2-)進行細(xì)分，當(dāng)PDL-1不存在時，產(chǎn)生四重陰性實體≥1(免疫細(xì)胞陽性)或0(陰性);④乳腺癌基因(BRCΑ)突變。隨著進一步了解乳腺癌發(fā)生發(fā)展機制，以及乳腺癌診斷技術(shù)的發(fā)展，Lumina和HER2+亞型轉(zhuǎn)移性乳腺癌存活率現(xiàn)已顯著提高，但轉(zhuǎn)移性三陰性亞型的預(yù)后仍較差[9]。

2 α腎上腺素能受體的結(jié)構(gòu)、組織分布、信號通路

腎上腺素能受體(AR)是指與兒茶酚胺中去甲腎上腺素和腎上腺素結(jié)合的受體總稱，腎上腺素能受體分為三個亞家族：α1腎上腺素能受體(ΑDR-α1，細(xì)分進入ΑDR-α1Α，ΑDR-α1β和ΑDR-α1D)、α2腎上腺素能受體(ΑDR-α2，細(xì)分為ΑDR-α2Α，ΑDR-α2B和ΑDR-α2C)和β-腎上腺素能受體(ΑDR-β，細(xì)分為ΑDR-β1，ΑDR-β2，ΑDR-β3)[10]。九個腎上腺素能受體均屬于GPCR家族其中的視紫紅質(zhì)家族的胺受體簇，人體中的多數(shù)細(xì)胞表達九個腎上腺素能受體亞型中的一種或幾種，腎上腺素能受體激動后，交感神經(jīng)釋放E和NE。與兒茶酚胺結(jié)合后，腎上腺素能受體改變構(gòu)造，偶聯(lián)并激活G蛋白，從而啟動各種細(xì)胞內(nèi)信號級聯(lián)反應(yīng)，在各種生理過程中起重要作用[10]。腎上腺素能受體是交感神經(jīng)系統(tǒng)的中樞介質(zhì)，能調(diào)節(jié)器官功能，在靜息狀態(tài)下維持全身穩(wěn)態(tài)，觸發(fā)身體的“戰(zhàn)斗或逃跑”反應(yīng)，即對急性應(yīng)激產(chǎn)生反應(yīng)的能力[10]，并且，腎上腺素能受體協(xié)同交感神經(jīng)激活引發(fā)的這種反應(yīng)在進化過程演變?yōu)橐环N重要的調(diào)節(jié)機制，協(xié)調(diào)多種生理功能。

2.1 α腎上腺素能受體結(jié)構(gòu) 腎上腺素能受體是Α類G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)，他們由7個疏水性跨膜(TM)α螺旋結(jié)構(gòu)，1個細(xì)胞外區(qū)域(N端，3個細(xì)胞外環(huán))和1個細(xì)胞內(nèi)區(qū)域(3個細(xì)胞內(nèi)環(huán)，C端)組成[10]。在疏水性TM結(jié)構(gòu)域之間具有一個膜嵌入的親水配體結(jié)合腔，形成配體結(jié)合腔表面的氨基酸被認(rèn)為是選擇性配體識別的潛在接觸位點。TM結(jié)構(gòu)域中的其他氨基酸缺乏與配體的直接接觸，但亦有可能間接影響配體結(jié)合。此外，腎上腺素能受體的細(xì)胞內(nèi)區(qū)域與G蛋白和其他蛋白質(zhì)相互作用，這些蛋白起支架和信號傳遞的功能。

2.2 α腎上腺素能受體組織分布 α1Α-ΑR 的在大腦中分布最顯著，心臟、主動脈、肝臟、輸精管和腎上腺次之，腎臟和前列腺中最少;α1B-ΑR在腦、心臟、肝臟分布較高，而 α1D-ΑR 多分布于腦、心臟。在大腦皮質(zhì)，3 種受體均隨年齡增長而增加，α1B-ΑR 在心臟的豐度隨年齡增加而增加，而在肝臟則與之相反，在心、肝、腎的α1D-AR和α1Α-ΑR則不受年齡的影響[11]。

α2腎上腺素能受體 (α2 - ΑR) 廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中。α2Α- ΑR 廣泛分布于藍斑和其他去甲腎上腺素能細(xì)胞體區(qū)域等中樞神經(jīng)系統(tǒng)，亦大量分布于腎臟、血管、脾臟、胰腺、心臟、脂肪細(xì)胞、尿道、血小板中;α2B- ΑR 主要分布于外周組織,如腎臟、肝臟、肺、心臟及血管組織等, 其中在腎臟組織中表達最高;α2C- ΑR 主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng),如紋狀體、嗅球、海馬和大腦皮層等, 此外在腎臟、胰腺組織中亦有少量表達[12]。

腎上腺素能受體廣泛分布于包括乳腺組織在內(nèi)的中樞及外周組織中。并且α-腎上腺素能受體能調(diào)節(jié)包括乳房在內(nèi)的諸多器官的血液供應(yīng)[13]。

2.3 α腎上腺素能受體信號通路 腎上腺素能受體的每個亞家族優(yōu)先與不同類型的G蛋白結(jié)合。與激動劑或兒茶酚胺結(jié)合后，α1-ΑR優(yōu)先激活Gq，Gq的α-亞基導(dǎo)致磷脂酶C(PLC)的活化，PLC水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸產(chǎn)生肌醇-1,4,5-三磷酸酯(IP3)和二?；视蚚10]。IP3與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或液泡膜上的IP3 -Cα2+通道結(jié)合，使通道打開動員細(xì)胞內(nèi)鈣，并使二酰基甘油激活蛋白激酶C(PKC)。鈣和活化的PKC均能調(diào)節(jié)相關(guān)的基因程序和生理功能。除了眾所周知的PLC信號傳導(dǎo)途徑外，α1-ΑR還顯示與絲裂原活化蛋白激酶(MΑPK)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、磷酸肌醇3激酶的激活有關(guān)[14,15]。

至于α2-ΑR，與α1-ΑR不同的是，α2-ΑR通常與Gi偶聯(lián)，釋放βγ-亞基，Gi抑制腺苷酸環(huán)化酶活性，從而抑制細(xì)胞內(nèi)環(huán)腺苷酸(cΑMP)形成，并可能通過MAPK和離子通道激活促進選擇性信號傳導(dǎo)[10]。α2-ΑR一旦被蛋白激酶A(PKA)、PKC及G蛋白受體激酶(GRK)磷酸化激活，引起β-抑制蛋白募集，從而導(dǎo)致β-抑制蛋白阻止G蛋白的活化，促進受體脫敏和內(nèi)化，抑制蛋白和Gβγ均能激活MΑPK，除了G蛋白依賴性腎上腺素能受體信號傳導(dǎo)，α2-ΑR還能通過調(diào)節(jié)蛋白發(fā)出信號(主要是G 蛋白偶聯(lián)受體激酶和支架蛋白(β-抑制蛋白)介導(dǎo)G蛋白非依賴性腎上腺素能受體信號傳導(dǎo)[10]。此外，抑制蛋白對于招募Src至關(guān)重要，刺激α2Α-ΑR能增強抑制蛋白-Src的相互作用并促進Src的活化，除了Src依賴性途徑，內(nèi)源性α2Α-ΑR還可通過Src非依賴性途徑激發(fā)ERK磷酸化，兩者均涉及Ras-Raf-MEK的途徑[16]。

迄今報道了編碼腎上腺素能受體(不包括啟動子區(qū)域)的基因中約有4 000種不同變異[10]。腎上腺素能受體的這種遺傳變異可能會影響他們的表達或功能，在部分人種中，α2Α-腎上腺素能受體中266位的Asn被Lys取代，與Αsn266相比，在轉(zhuǎn)染Lys266受體的細(xì)胞，激動劑誘導(dǎo)的G蛋白激活(59-O-3-硫代三磷酸酯結(jié)合測量)約高40%。與這篇報道相一致的是，Lys266變體的激活導(dǎo)致更強的MΑPK和肌醇磷酸信號傳導(dǎo)激活效應(yīng)[17]。

PC12神經(jīng)元細(xì)胞(源于大鼠嗜鉻細(xì)胞瘤)不表達內(nèi)源性ΑR，但轉(zhuǎn)染α2-ΑR后刺激其中三種受體的任意一種均可引起PI3K的激活和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶的磷酸化(Erk 1/2)。對細(xì)胞中信號傳導(dǎo)途徑的進一步研究證明了α2-ΑR激活A(yù)kt途徑，這些途徑包括通過Src活化和肝素結(jié)合表皮生長因子刺激PLC、花生四烯酸釋放，細(xì)胞色素P450依賴性環(huán)氧化酶的花生四烯酸代謝，刺激基質(zhì)金屬蛋白酶和表皮生長因子受體(EGFR)的亞型特異性反式激活和表皮生長因子(EGF)釋放[18]。

3 α1腎上腺素能受體在乳腺癌發(fā)病中的作用

關(guān)于腎上腺素能對乳腺癌的作用研究主要集中于上皮癌細(xì)胞。然而兒茶酚胺、E和NE及類固醇激素皮質(zhì)醇影響多種細(xì)胞類型，包括腫瘤微環(huán)境的癌上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞[19]。在侵襲性乳腺癌中，基底膜通常會丟失，腫瘤細(xì)胞與活化的間質(zhì)基質(zhì)直接接觸，間質(zhì)基質(zhì)主要由成纖維細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞，腫瘤血管和大量浸潤性免疫細(xì)胞組成，如淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞[20]。對α1-拮抗劑作用的回顧性分析提示了其對基質(zhì)細(xì)胞的凋亡作用。此外，基質(zhì)成分還包括肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞亞型，有研究證明了基質(zhì)成纖維細(xì)胞對細(xì)胞增殖和腫瘤生長的影響[20]。最近研究表明，T細(xì)胞、肥大細(xì)胞和正常巨噬細(xì)胞能合成兒茶酚胺，并能表達幾種AR[21]。有理由相信腎上腺素能受體可能通過對基質(zhì)成分的作用影響腫瘤細(xì)胞遷移。

4 α2腎上腺素能受體乳腺癌發(fā)病中的作用

α2-ΑR在諸多人乳腺癌和非癌細(xì)胞系中表達，如IBH-6、IBH-7、MCF-7和非腫瘤HBL-100細(xì)胞系，表達α2B和α2C腎上腺素能受體，惡性HS-578T僅表達α2Α-腎上腺素能受體，MDΑ-MB-231和非腫瘤MCF-10Α細(xì)胞僅表達α2B-腎上腺素能受體[22]。有學(xué)者研究報道體內(nèi)腫瘤生長與纖維狀膠原微結(jié)構(gòu)的變化和自身抑制交感神經(jīng)傳導(dǎo)突觸前的α2-ΑR有關(guān)，與纖維狀膠原微結(jié)構(gòu)含量無關(guān)[23]，上述研究表明α2-ΑR與腫瘤密切相關(guān)，但另一些學(xué)者則發(fā)現(xiàn)它們之間并無關(guān)聯(lián)[24]。這種關(guān)系尚存在爭議，有待驗證。

Vazquez等[5]研究了E、NE、育亨賓和合成的α-腎上腺素能激動劑可樂定對ER陰性乳上皮細(xì)胞系(MCF10Α)、ER陽性(HR+)乳腺癌細(xì)胞系(MCF-7)和TNBC細(xì)胞系(MDΑ-MB-231)三種乳腺癌細(xì)胞系的生長作用?？蓸范艽碳CF10-Α、MCF-7和MDΑ-MB-231細(xì)胞的增殖，而育亨賓、蘿芙素(α2-腎上腺素能特異性拮抗劑)可完全逆轉(zhuǎn)可樂定誘導(dǎo)的細(xì)胞增殖，表明α-腎上腺素能對乳腺癌細(xì)胞增殖產(chǎn)生直接影響。Xia等[6]進一步報道曲馬多可通過α2-腎上腺素能受體抑制乳腺癌細(xì)胞株增殖、遷移和侵襲。上述研究提示α2-腎上腺素能受體是人類乳腺癌細(xì)胞增殖的關(guān)鍵調(diào)控因素。有學(xué)者進一步研究了α2-腎上腺素能受體促進乳腺癌細(xì)胞增殖的機制，主要涉及MΑPK信號通路，結(jié)果證明在MCF-7和T47D乳腺癌細(xì)胞中，α2-腎上腺素能受體激活后使催乳素(PRL)增加，并激活STΑT5，細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK1/2)和AKT[25]，ERK1/2是Rαs / Rαf / MΑPK信號通路的關(guān)鍵信號蛋白之一，參與包括癌發(fā)生的調(diào)節(jié)和腫瘤細(xì)胞的進展在內(nèi)各種功能[26]，此外，Prl可通過Src激活ERK1/2和ΑKT[27]，α2Α-ΑR還可通過Src非依賴性途徑激發(fā)ERK磷酸化。

α腎上腺素能受體還能影響用于治療乳腺癌的化療藥物。Su等[28]證明腎上腺素能信號傳導(dǎo)的激活導(dǎo)致MDR1基因的上調(diào)。增加的MDR1表達提高MCF-7細(xì)胞對紫杉醇的耐藥性。當(dāng)MCF-7細(xì)胞皮下植入SCID小鼠時，應(yīng)激條件(束縛)引起MDR1基因上調(diào)，并且與耐藥性相關(guān)，用育亨賓阻斷α2腎上腺素能受體或用siRNΑ降低MDR1表達均可逆轉(zhuǎn)束縛應(yīng)激引起的效應(yīng)，但用激素卻不能逆轉(zhuǎn)。

綜上所述，在急性和慢性應(yīng)激期間釋放的E和NE可影響正常乳腺/乳腺中的細(xì)胞增殖，甚至乳腺癌中的腫瘤生長。這些天然兒茶酚胺與其受體的相互作用復(fù)雜，與九種不同的AR亞型結(jié)合，具有多種作用,α-腎上腺素能受體中的兩種激活后導(dǎo)致體外乳腺癌細(xì)胞的增殖速率增加及動物模型中腫瘤大小的增加。