張 穎 阮祥燕* 田玄玄 張俊麗 Alfred O.Mueck

(1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院內(nèi)分泌科，北京100026;2.德國(guó)圖賓根大學(xué)婦產(chǎn)醫(yī)院內(nèi)分泌與絕經(jīng)研究中心，圖賓根D-72076)

乳腺癌為女性最常見癌癥之一，2005年，在美國(guó)約有186 467例新發(fā)病例，在這一年該病成為女性死亡的首要病因。盡管乳腺癌有如此高的發(fā)生率，但是隨著治療水平的提高，特別是發(fā)現(xiàn)乳腺癌激素受體之后，對(duì)于乳腺癌的治療開始趨向于靶向藥物治療，這有效地提高了患者遠(yuǎn)期生存率［1］。靶向激素治療之所以有效，是因?yàn)?0% ～50%的圍絕經(jīng)期女性以及80%的絕經(jīng)后女性，如果患有乳腺癌并且雌激素受體陽(yáng)性(ER+)則可以進(jìn)行靶向激素治療［2］。如果患者雌激素及孕激素受體均為陽(yáng)性，則其對(duì)激素治療的反應(yīng)性會(huì)高于70%，但如果ER-同時(shí)PR-，則對(duì)激素治療的反應(yīng)性低于10%［3］。即使臨床上現(xiàn)有數(shù)據(jù)表明激素治療對(duì)于乳腺癌的治療效果較為客觀，但是仍有接近30%ER+的腫瘤對(duì)激素治療沒有反應(yīng)。在最近十幾年，人們發(fā)現(xiàn)了一些新的孕激素受體膜組分(progesterone receptor membrane components，PGRMC)，并發(fā)現(xiàn)PGRMC1在一些乳腺癌腫高表達(dá)，并且當(dāng)其表達(dá)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致腫瘤對(duì)于化學(xué)治療(以下簡(jiǎn)稱化療)的反應(yīng)性發(fā)生改變［3］。

1 PGRMC1的生物學(xué)特性

在過去的十幾年中，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多種孕激素受體膜組分(PGRMC)。其中PGRMC1以多肽單體(25 000～28 000)的形式存在，或者為二聚體(56 000)，或者為低聚體(200 000)，所有這些存在形式均可以引起快速反應(yīng)性膜相關(guān)非基因性信號(hào)傳導(dǎo)。PGRMC1為跨膜受體，有一個(gè)短的胞外結(jié)構(gòu)域，一個(gè)跨膜域和胞質(zhì)域，屬于廣泛存在于真核生物中的膜相關(guān)的孕激素受體蛋白(membrane-associated progesterone receptor protein，MAPR)家族。發(fā)揮作用時(shí)其最初與膜成分相聯(lián)系，例如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，但其同樣可以與有絲分裂紡錘體發(fā)生相互作用，從而在細(xì)胞分裂過程中產(chǎn)生影響。

PGRMC1被發(fā)現(xiàn)與膜相關(guān)的孕激素受體活性有關(guān)，在所有的組織中都有表達(dá)，但表現(xiàn)出不同的功能。PGRMC1蛋白在多種乳腺癌中高表達(dá)。研究［4］顯示，當(dāng)其表達(dá)發(fā)生改變時(shí)，可導(dǎo)致腫瘤對(duì)化療產(chǎn)生抵抗。

2 PGRMC1在乳腺癌中的表達(dá)及與臨床病理指標(biāo)的關(guān)系

紀(jì)術(shù)峰等［5］的研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌組織中可以顯現(xiàn)PGRMC1的陽(yáng)性表達(dá)(61.7%)，表達(dá)部位主要在癌細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)，而正常乳腺組織表達(dá)為陰性。同時(shí)PGRMC1的表達(dá)與患者年齡及病例分化程度無關(guān)，與腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、腫瘤臨床分期、總體生存率和無瘤生存率密切相關(guān)，多因素分析結(jié)果顯示為乳腺癌獨(dú)立的預(yù)后因子。但之后的研究［6］發(fā)現(xiàn)，PGRMC1與年齡相關(guān)，隨著年齡增長(zhǎng)，PGRMC1mRNA表達(dá)水平下降。

3 乳腺癌中，PGRMC1表達(dá)與ER-α之間的關(guān)系

50%～80%的乳腺癌腫瘤中可發(fā)現(xiàn)雌激素受體(ER-α)，并且ER-α狀態(tài)對(duì)于后續(xù)臨床治療的決定非常重要，即是否進(jìn)行抗雌激素治療，通過這種激素治療可以抑制腫瘤有絲分裂活性。臨床上，如果ER-α表達(dá)陽(yáng)性，則預(yù)后較好，包括細(xì)胞增生分化比例降低。過去人們并不認(rèn)為ER-α與PGRMC1之間存在直接聯(lián)系，例如Causey等［6］進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)將乳腺癌組織分為ERα陽(yáng)性及陰性組后，經(jīng)過Pearson分析發(fā)現(xiàn)，ER-α水平與PGRMC1表達(dá)之間并不存在密切關(guān)聯(lián)(P=0.331)。但 Neubauer等［7］的研究發(fā)現(xiàn) PGRMC1在ER(－)的乳腺癌中水平顯著增加，對(duì)于ER-α陰性的腫瘤，可有3種不同的PGRMC1亞型表達(dá)，并且與臨床預(yù)后不良相關(guān)。一些研究者［8］推測(cè)認(rèn)為PGRMC1蛋白受體可以通過多種胞內(nèi)細(xì)胞信號(hào)處理過程，影響細(xì)胞對(duì)化學(xué)治療的反應(yīng)性，通過調(diào)節(jié)配體依賴性的凋亡過程，PGRMC1可以提高腫瘤存活率。另一些研究者［9］推測(cè)PGRMC蛋白受體可以通過多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路以及血紅素結(jié)合蛋白發(fā)揮作用。

4 PGRMC1對(duì)不同孕激素作用的影響

最近試驗(yàn)研究［10］顯示，孕激素受體膜組分1(PGRMC1)定位于孕激素膜受體。2008年5月23日的馬德里國(guó)際絕經(jīng)大會(huì)上公布了研究者的試驗(yàn)結(jié)果:PGRMC1在人乳腺癌組織中有表達(dá)，并在大會(huì)上獲得了科學(xué)研究獎(jiǎng)［11］。Neubauer等［12］發(fā)表了關(guān)于 MPA與孕酮比較研究的文章表明，與天然孕酮相比，MPA對(duì)人乳腺癌細(xì)胞有較強(qiáng)的促增生作用，而天然的孕酮對(duì)雌激素誘導(dǎo)的人乳腺癌細(xì)胞增生無影響［13］。PGRMC1的過表達(dá)使人乳腺癌細(xì)胞對(duì)雌激素的擴(kuò)增作用更加敏感，孕激素對(duì)乳腺癌的影響可能與激素治療和激素避孕中特定的孕激素種類有關(guān)。

接下來的試驗(yàn)，Ruan等［14］探索了各種其他合成孕激素(與孕酮相比較)通過膜受體對(duì)人乳腺癌細(xì)胞的影響。對(duì)MCF-7乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行了PGRMC1質(zhì)粒轉(zhuǎn)染(MCF-7/PGRMC1-3HA，WT-12細(xì)胞)。并使用相同的模型對(duì)所有可用的合成孕激素與天然的孕酮進(jìn)行了比較研究，這可以證明，用于激素治療和激素避孕的不同種類的孕激素之間差異是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義［15］。在這些最近的試驗(yàn)中，通過比較天然孕酮(progesterone，P)和合成孕激素:醋酸氯地孕酮(chlormadinone acetate，CMA)、去氧孕烯(desogestrel，DSG)、地諾孕素(dienogest，DNG)、屈螺酮(drospirenone，DRSP)、地屈孕酮(dydrogesterone，DYD)、乙基羥基二降孕甾烯炔酮(levonorgestrel，LNG)、醋酸甲羥孕酮(medroxyprogesterone，MPA)、諾美孕酮(nomegestrol acetate，NOM)和炔諾酮(norethisterone，NET)對(duì)細(xì)胞增生的影響。使用不同濃度(從10－9mol/L到10－7mol/L)，對(duì)MCF-7細(xì)胞和 MCF-7/PGRMC1-3HA(WT-12)細(xì)胞進(jìn)行刺激。DNG、DSG、DYD、LNG 和 NET在濃度為10－7mol/L時(shí)對(duì) MCF-7細(xì)胞有擴(kuò)增作用，其中，NET效果最強(qiáng)，增生作用增加了約20%。對(duì)于WT-12細(xì)胞，上述孕激素同樣具有促增生作用，另外，DRSP和MPA也有顯著的增生作用，但與MCF-7細(xì)胞相比，增生作用更加顯著(增加了30% ～45%)，同樣，NET顯示了最強(qiáng)的促增生作用。CMA、NOM和P無增生作用。

接下來，研究者使用 MCF-7細(xì)胞和 MCF-7/PGRMC1-3HA(WT-12)細(xì)胞，對(duì)激素治療中使用的2種不同的治療方案—雌孕激素周期序貫和連續(xù)聯(lián)合治療(使用了2種不同的濃度)進(jìn)行了比較研究:雌二醇(10－10或10－12mol/L)與孕酮或不同種類的合成孕激素周期序貫或連續(xù)聯(lián)合。對(duì)于MCF-7細(xì)胞，單一雌二醇在濃度為10－10mol/L時(shí)，具有顯著的增生現(xiàn)象:增生增加2～3倍。添加孕酮后細(xì)胞的增生沒有發(fā)生明顯變化。而對(duì)于WT-12細(xì)胞，單一雌二醇刺激在10－12mol/L濃度時(shí)，沒有明顯的增生反應(yīng)，而添加DRSP、MPA和NET后，顯示出明顯的增生反應(yīng)，并且在雌孕激素連續(xù)聯(lián)合刺激時(shí)的增生反應(yīng)更加明顯，其中E2聯(lián)合NET作用最強(qiáng)。相比之下，NOM和P作用中性，即無影響［16-17］。

Neubauer等［12］對(duì)表達(dá) PGRMC1的乳腺癌細(xì)胞與不表達(dá)PGRMC1的乳腺癌細(xì)胞比較分析得出結(jié)論，某些合成孕激素對(duì)表達(dá)PGRMC1的人乳腺癌細(xì)胞有促增生作用，孕激素對(duì)乳腺癌細(xì)胞的影響依賴于各種不同合成孕激素特異的藥理學(xué)。本研究中，通過尋找對(duì)此特殊細(xì)胞結(jié)構(gòu)過表達(dá)的婦女，進(jìn)行常規(guī)篩查的可能性，這可以幫助臨床醫(yī)師決定哪些婦女可以使用或不可以使用激素治療中的某些孕激素。

5 孕激素作用下由PGRMC1介導(dǎo)的擴(kuò)增作用的可能機(jī)制

探索雌激素和孕激素對(duì)MCF-7/PGRMC1細(xì)胞擴(kuò)增作用的可能機(jī)制，需要添加受體拮抗劑進(jìn)行研究，例如PGRMC1拮抗劑(AG-205)，雌激素受體拮抗劑(氟維司群)和孕激素受體A/B拮抗劑(RU 486)。氟維司群能夠完全阻斷類固醇激素的作用，而AG-205具有部分阻斷作用，RU486沒有阻斷作用。因此，ERα可能在雌激素或雌孕激素作用下由PGRMC1介導(dǎo)的信號(hào)通路中發(fā)揮重要作用。孕激素由PGRMC1介導(dǎo)的細(xì)胞擴(kuò)增作用的機(jī)制和可能參與腫瘤生成的機(jī)制，目前仍不清楚。研究［18］表明，PGRMC1參與調(diào)節(jié)蛋白激酶相關(guān)的信號(hào):PGRMC1增加Akt的活化和IkB的磷酸化，從而激活NFkB。PDK1蛋白激酶可以使Akt發(fā)生磷酸化，在PGRMC1上有一個(gè)PDK1結(jié)合區(qū)域［19］。然而，由 PGRMC1介導(dǎo)的 Akt活化機(jī)制尚不清楚。PGRMC1可能作為一個(gè)蛋白適配器，包含幾個(gè)結(jié)合蛋白(如PDK1)的潛在的結(jié)合位點(diǎn)，如可以激活A(yù)kt和一個(gè)非膜滲透性的孕激素結(jié)合位點(diǎn)，引起鈣離子內(nèi)流和隨后的磷脂酰肌醇-3激酶介導(dǎo)的PKC和Erk1/2 磷酸化［20］。

PGRMC1的Erk2的酪氨酸T177已被證明在體內(nèi)被磷酸化［21-22］。PGRMC1可以誘導(dǎo) Erk2磷酸化，由此通過相鄰假定SH2結(jié)構(gòu)蛋白基序的互動(dòng)參與抑制反饋信號(hào)。為了探索可能參與的下游PGRMC1信號(hào)蛋白，Neubauer用反相蛋白陣列技術(shù)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，刺激沒有改變蛋白的表達(dá)水平:包括 IkB、Akt、PI3K、PKC和 Bad。Western blotting分析，與 MCF-7細(xì)胞相比較，MCF-7/PGRMC1細(xì)胞的基礎(chǔ)Erk1/2蛋白表達(dá)下調(diào)達(dá)40%。然而，使用孕酮刺激細(xì)胞時(shí)，沒有改變細(xì)胞的Erk1/2表達(dá)水平。Liu等［23］的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大鼠的神經(jīng)祖細(xì)胞，孕酮誘導(dǎo)的PGRMC1依賴的細(xì)胞擴(kuò)增需要ERK信號(hào)通路。PGRMC1可以結(jié)合到 P450蛋白和 INSIG-1，并參與甲羥戊酸途徑［24-26］。因此，有許多可能的機(jī)制，不同的PGRMC1含量和磷酸化程度會(huì)影響腫瘤的生物學(xué)特性。Ahmed等［27］的研究顯示，PGRMC1增加非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的表面穩(wěn)定性和表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)的表達(dá)，這些作用可能支持腫瘤生成。

6 結(jié)論

PGRMC1是近年發(fā)現(xiàn)的新型膜激素受體，它與腫瘤增生、遷移密切相關(guān)，最近的研究［28］表明，腫瘤的形成及增生不僅有經(jīng)典的基因組發(fā)揮作用，細(xì)胞組分間的“cross-talk”同樣有重要影響，特別是乳腺癌上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜組分，這些細(xì)胞膜組分可以增強(qiáng)安宮黃體酮或炔諾酮(與雌激素聯(lián)合使用)(與天然孕酮相比)等合成孕激素的促增生作用。因此，激素治療使用不同種類的孕激素時(shí)乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)有差異［29-30］。在以往研究［5，11，19，27］的基礎(chǔ)上，PGRMC1 的表達(dá)情況同樣影響到腫瘤細(xì)胞對(duì)藥物治療的敏感性。因此為了更好的探討乳腺癌的藥物治療有效性，研究者需要對(duì)PGRMC1進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。

［1］Early Breast Cancer Trialists’ collaborative Group(EBCTCG).Effects of chemotherapy and hormonal therapy for early breast cancer on recurrence and 15-year survival:An overview of the randomized trials［J］.Lancet，2005，365(9472):1687-1717.

［2］Rabaglio M，Aebi S，Castiglione-Gertsch M.Controversies of adjuvant endocrine treatment for breast cancer and recommendations of the 2007 St.Gallen conference［J］.Lancet Oncol，2007，8:940-949.

［3］Althuis M D，F(xiàn)ergenbaum J H，Garcia-Closas M，et al.E-tiology of hormone receptor-defined breast cancer:A systematic review of the literature［J］.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2004，13(10):1558.

［4］Crudden G，Chitti R E，Craven R J.Hpr6(heme-1 domain protein)regulates the susceptibility of cancer cells to chemotherapeutic drugs［J］.J Pharmacol Exp Ther，2006，316(1):448-455.

［5］紀(jì)術(shù)峰，吳愛國(guó)，楊華峰.孕激素膜受體1在乳腺癌的表達(dá)及生物學(xué)意義［J］.南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32(5):635-638.

［6］Causey M W，Huston L J，Harold D M，et al.Transcriptional analysis of novel hormone receptors PGRMC1 and PGRMC2 as potential biomarkers of breast adenocarcinoma staging［J］.J Surg Res，2011，171(2):615-622.

［7］Neubauer H，Clare S E，Wozny W，et al.Breast cancer proteomics reveals correlation between estrogen receptor status and differential phosphorylation of PGRMC1［J］.Breast Cancer Res，2008，10(5):R85

［8］Peluso J J，Pappalardo A，Losel R，et al.Expression and function of PAIRBP1 within gonadotropin－primed immature rat ovaries:PAIRBP1 regulation of granulosa and luteal cell viability［J］.Biol Reprod，2005，73(2):261-270.

［9］Crudden G，Loesel R，Craven R J.Overexpression of the cytochrome p450 activator hpr6(heme-1 domain protein/human progesterone receptor)in tumors［J］.Tumour Biol，2005，26(3):142-146.

［10］Cahill M A.Progesterone receptor membrane component 1:an integrative review［J］.J Steroid Biochem Mol Biol，2007，105(1-5):16-36.

［11］Neubauer H，Adam G，Seeger H，et al.Membrane-initiated effects of progesterone on proliferation and activation of VEGF in breast cancer cells［J］.Climacteric，2009，12(3):230-239.

［12］Neubauer H，Yang Y，Seeger H，et al.The presence of a membrane-bound progesterone receptor sensitizes the estradiol-induced effect on the proliferation of human breast cancer cells［J］.Menopause，2011，18(8):845-850.

［13］Stanczyk F Z.Can the increase in breast cancer observed in the estrogen plus progestin arm of the Women’s Health Initiative trial be explained by progesterone receptor membrane component 1?［J］.Menopause，2011，18(8):833-834.

［14］Ruan X，Neubauer H，Yang Y，et al.Progestogens and membrane-initiated effects on the proliferation of human breast cancer cells［J］.Climacteric，2012，15(5):467-472.

［15］Ruan X，Schneck H，Schultz S，et al.Nomegestrol acetate sequentially or continuously combined to estradiol did not negatively affect membrane-receptor associated progestogenic effects in human breast cancer cells［J］.Gynecol Endocrinol，2012，28(11):863-866.

［16］Ruan X，Seeger H，Mueck A O.The pharmacology of nomegestrol acetate［J］.Maturitas(J of the European Society of Menopause and Andropause)，2012，71(4):345-353.

［17］Ruan X，Seeger H，Mueck A O.The pharmacology of dienogest［J］.Maturitas(J of the European Society of Menopause and Andropause)，2012，71(4):337-344.

［18］Hand R A，Craven R J.Hpr6.6 protein mediates cell death from oxidative damage in MCF-7 human breast cancer cells［J］.J Cell Biochem，2003，90(3):534-547.

［19］Cahill M A.Progesterone receptor membrane component 1:an integrative review［J］.J Steroid Biochem Mol Biol，2007，105(1-5):16-36.

［20］Swiatek-De Lange M，Stampfl A，Hauck S M，et al.Membrane-initiated effects of progesterone on calcium dependent signaling and activation of VEGF gene expression in retinal glial cells［J］.Glia，2007，55(10):1061-1073.

［21］Olsen J V，Blagoev B，Gnad F，et al.Global，in vivo，and site-specific phosphorylation dynamics in signaling networks［J］.Cell，2006，127(3):635-648.

［22］Liu L，Wang J，Zhao L，et al.Progesterone increases rat neural progenitor cell cycle gene expression and proliferation via extracellularly regulated kinase and progesterone receptor membrane components 1 and 2［J］.Endocrinology，2009，150(7):3186-3196.

［23］Liu L，Wang J，Zhao L，et al.Progesterone increases rat neural progenitor cell cycle gene expression and proliferation via extracellularly regulated kinase and progesterone receptor membrane components 1 and 2［J］.Endocrinology，2009，150(7):3186-3196.

［24］Song B L，De Bose-Boyd R A.Ubiquitination of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase in permeabilized cells mediated by cytosolic E1 and a putative membrane-bound ubiquitin ligase［J］.J Biol Chem，2004，279(27):28798-28806.

［25］Suchanek M，Radzikowska A，Thiele C.Photo-leucine and photo-methionine allow identification of protein-protein interactions in living cells［J］.Nat Methods，2005，2(4):261-267.

［26］Lee J N，Song B，DeBose-Boyd R A，et al.Sterol-regulated degradation of Insig-1 mediated by the membrane-bound ubiquitin ligase gp78［J］.J Biol Chem，2006，281(51):39308-39315.

［27］Ahmed I S，Rohe H J，Twist K E，et al.Pgrmcl(progesterone receptor membrane component 1)associates with epidermal growth factor receptor and regulates erlotinil sensitivity［J］.J Biol Chem，2010，285(32):24775-24782.

［28］Zachariades E，Mparmpakas D，Thomas P，et al.Crucial cross-talk of interleukin-1β and progesterone in human choriocarcinoma［J］.Int J Oncol，2012，40(5):1358-1364.

［29］夏想厚，谷俊朝.乳腺癌新輔助內(nèi)分泌治療的研究進(jìn)展［J］.中華腫瘤防治雜志，2010，17(24):2066-2069.

［30］吳暉，歐陽(yáng)取長(zhǎng)，曾亮.年輕女性乳腺癌臨床特點(diǎn)及其預(yù)后分析［J］.中華腫瘤防治雜志，2010，17(14):1104-1107.