方香玉，羅仲秋，曾佑琴，羅萍，冷平

(成都中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，成都611137)

乳腺癌是目前女性最常見惡性腫瘤，其發(fā)病率和病死率均居女性惡性腫瘤首位[1]，已嚴(yán)重影響到全球婦女的健康與生命安危。雌激素是一類甾體激素，組織分布廣泛，其中乳腺是其最重要的靶器官，其生長發(fā)育均受到雌激素調(diào)控。研究顯示,雌激素水平持續(xù)過高或長期使用雌激素替代治療會增加乳腺癌發(fā)病率[2，3]，提示乳腺癌的發(fā)生與雌激素水平相關(guān)。雌激素的生理效應(yīng)主要體現(xiàn)在通過雌激素受體(ER)激活或抑制下游靶基因轉(zhuǎn)錄，傳遞細(xì)胞增殖、分化和凋亡信號。ER主要包括ERa和ERβ兩大類，均屬于雌激素核受體超家族成員。ERa編碼基因ESR1位于人染色體6q24上，存在ER-a66、ER-a46和ER-a36三種剪切異構(gòu)體。傳統(tǒng)研究認(rèn)為，ERa特指ER-a66，且目前針對ER-a66的研究最深入。多數(shù)研究認(rèn)為，ERa陽性乳腺癌患者對內(nèi)分泌藥物更敏感，預(yù)后更好。與ERa-66相比,ERa-46缺少轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域AF-1,其功能目前尚不清楚,可能介導(dǎo)雌激素的膜信號通路[4]。ERβ是在1996年發(fā)現(xiàn)的一種ER亞型，其編碼基因ESR2位于人染色體14q22-24上，存在多種剪接變異體,生理作用各不相同。大量研究證實(shí),ERβ低表達(dá)會促進(jìn)乳腺癌增殖,介導(dǎo)轉(zhuǎn)移、抑制凋亡，ERβ已成為繼ERa之后的研究熱點(diǎn)[5]。而ER-a36是新發(fā)現(xiàn)的一種剪切異構(gòu)體，與傳統(tǒng)的ER-a66相比，存在較大不同，普遍認(rèn)為ER-a36與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移、藥物抵抗等相關(guān)。

1 ER-a36的結(jié)構(gòu)與生物學(xué)效應(yīng)

ER-a36作為ER-a66的剪切異構(gòu)體，在結(jié)構(gòu)上存在共性也存在一定差異。ER-a66編碼基因ESR1位于人染色體6q24上，包含7個內(nèi)含子和8個外顯子，從N端到C端依次劃分為A～F六個功能區(qū)，N端的A/B區(qū)、C端的E/F區(qū)分別構(gòu)成轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域AF-1和AF-2，負(fù)責(zé)配體以及非配體依賴的轉(zhuǎn)錄活化功能。C區(qū)為DNA結(jié)合域，可結(jié)合特定的DNA序列。D區(qū)為鉸鏈區(qū),用于穩(wěn)定ER的空間構(gòu)象。與ER-a66相比，ER-a36啟動子位于ER-a66基因的第1個內(nèi)含子中，缺少轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域AF-1和AF-2，不具備轉(zhuǎn)錄活化能力，但其仍保留了結(jié)合特定DNA序列和配體以及形成受體二聚體的功能。ER-a36 C末端存在一個包含27個氨基酸的新型特殊結(jié)構(gòu)域，使得ER-a36具有比ER-a66更寬的配體結(jié)合譜，決定了它的特異性[6]。傳統(tǒng)的ER-a66為核受體，主要分布于細(xì)胞核，可直接結(jié)合靶基因啟動區(qū)的雌激素反應(yīng)元件，并通過募集核受體輔調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄，介導(dǎo)雌激素核內(nèi)途徑的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(基因組信號通路或經(jīng)典信號通路)。與ER-a66不同，ER-a36為膜受體，主要分布于細(xì)胞膜(50%)和胞質(zhì)(40%)，通過配體依賴或非配體依賴方式激活細(xì)胞膜起源的信號，傳遞細(xì)胞增殖、分化以及凋亡信號(非基因組信號通路)。如Chaudhri等[7]通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，ER-a36與配體雌激素結(jié)合后可被激活，通過改變自身構(gòu)象或蛋白質(zhì)磷酸化，異?；罨z裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(MAPK/ERK)信號通路，使磷酸化蛋白激酶ERK1/2水平增高，下游級聯(lián)反應(yīng)信號增強(qiáng)，促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖分化(配體依賴方式)。此外，Giuliano等[8]還發(fā)現(xiàn)，在缺乏雌激素的情況下，表皮生長因子受體(EGFR)信號可通過ER-a36啟動子中的AP1位點(diǎn)激活ER-a36轉(zhuǎn)錄(EGFR/Src/ERK1/2/AP-1途徑)，調(diào)控下游基因表達(dá)(非配體依賴方式)。

2 ER-a36介導(dǎo)的信號通路

ER-a36作為膜受體，主要激活細(xì)胞膜起源信號，介導(dǎo)非基因組信號傳遞。常見膜信號通路主要有MAPK/ERK，磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)，wnt/β-連環(huán)蛋白(wnt/β-catenin)等，它們與細(xì)胞的增殖、分化、侵襲、凋亡等密切相關(guān)。目前研究表明，ER-a36通過異常激活相關(guān)信號在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移以及藥物抵抗中發(fā)揮作用。Lin等[9]構(gòu)建ER-a36真核表達(dá)載體，通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染到MCF-7乳腺癌細(xì)胞株，使其過表達(dá)ER-a36，在雌激素或他莫昔芬(TAM)刺激下發(fā)現(xiàn)ERK1/2、PI3K快速磷酸化水平增高，癌基因c-myc表達(dá)量增加，同時還發(fā)現(xiàn)MAPK和PI3K特異性抑制劑可分別有效抑制以上反應(yīng),表明ER-a36可通過雌激素或TAM調(diào)節(jié)MAPK/ERK和PI3K/AKT途徑促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的生長、分化。Kowalczyk等[10]發(fā)現(xiàn)，在過表達(dá)ER-a36的乳腺癌細(xì)胞中，雌激素刺激后，ER-a36在質(zhì)膜水平迅速與Src蛋白結(jié)合，引發(fā)下游級聯(lián)反應(yīng)，包括S126位點(diǎn)上的MAPK1/ERK激活和樁蛋白磷酸化，最終導(dǎo)致細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的高表達(dá)。同時還注意到，ER-a36可與ERK2直接結(jié)合阻止ERK2通過絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶3的去磷酸化來增強(qiáng)下游信號。Thiebaut等[11]分別通過體內(nèi)外試驗(yàn)探討ER-a36在正常乳腺上皮細(xì)胞MCF-10A中過表達(dá)所產(chǎn)生的影響以及相關(guān)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)ER-a36過表達(dá)可使蛋白酪氨酸激酶2、信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3、神經(jīng)型鈣黏素等表達(dá)增加，CyclinD1、上皮型鈣黏素、β-連環(huán)蛋白、多聚ADP核糖聚合酶1、半胱天冬酶7、半胱天冬酶3等表達(dá)減少，最終導(dǎo)致細(xì)胞數(shù)目減少，侵襲能力增加以及凋亡逃逸；同時還發(fā)現(xiàn)STAT3特異性抑制劑5,15 -DPP可逆轉(zhuǎn)以上結(jié)局，表明ER-a36通過JAK/STAT信號通路調(diào)控細(xì)胞增殖、遷移、凋亡以及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程，此外，本研究還發(fā)現(xiàn)在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展過程中，ER-a36與PI3K/AKT、MAPK、cAMP信號通路也存在一定關(guān)系，只是JAK/STAT通路占據(jù)主要地位。該研究還提示ER-a36過表達(dá)使正常乳腺上皮細(xì)胞傾向于腫瘤樣轉(zhuǎn)化，增加患癌風(fēng)險(xiǎn)。但除乳腺癌之外，ER-a36也可在宮頸癌、非小細(xì)胞肺癌、胃癌、肝癌等其他腫瘤信號通路中發(fā)揮重要作用。如Fu等[12]檢測到ER-a36在胃癌中高度表達(dá)，并可通過AKT途徑促進(jìn)葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白94表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致胃癌細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移與耐藥。Sun等[13]發(fā)現(xiàn)，ER-a36可位于宮頸癌組織和細(xì)胞系的質(zhì)膜和胞質(zhì)內(nèi)，通過由雌激素激活的MAPK/ERK途徑來調(diào)節(jié)宮頸癌細(xì)胞的生長。綜上，由于ER-a36的特殊定位，其主要介導(dǎo)膜信號通路，但它能否同時激活幾條通路或和某些通路的交叉位點(diǎn)相關(guān)，以及它是否還能介導(dǎo)其他特異性通路，還有待進(jìn)一步研究。

3 ER-a36與乳腺癌耐藥及其相關(guān)機(jī)制

乳腺癌屬雌激素依賴性腫瘤，體內(nèi)雌激素水平的變化可影響乳腺上皮細(xì)胞的生長分化以及增殖凋亡。因雌激素主要通過ER-a66發(fā)揮對乳腺癌細(xì)胞的調(diào)控作用，因此，ER-a66在乳腺癌組織中的表達(dá)狀態(tài)被廣泛認(rèn)為是乳腺癌的一個重要診斷和預(yù)測因子。約70%的乳腺癌ER-a66表達(dá)陽性，阻斷ER-a66介導(dǎo)的雌激素信號通路在內(nèi)分泌治療ER陽性乳腺癌中非常關(guān)鍵，而TAM是目前臨床應(yīng)用最廣的一線乳腺癌內(nèi)分泌治療藥物，它通過與ER配體結(jié)合域結(jié)合，改變ER空間構(gòu)象，阻止ER二聚體形成與核轉(zhuǎn)位，從而抑制經(jīng)典途徑的ER信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。一般情況下，ER陽性乳腺癌患者對TAM有良好的反應(yīng)，陰性則無。但在ER陽性乳腺癌患者中,約40% TAM先天性耐藥,并且在TAM治療有效的乳腺癌患者中,部分也會發(fā)展成為TAM獲得性耐藥。同時，TAM治療對某些ER陰性乳腺癌患者也會有效，這可能與ER剪切異構(gòu)體的差異表達(dá)相關(guān)。目前有文獻(xiàn)報(bào)道，約40%的ER陽性乳腺癌可同時表達(dá)ER-a36，ER-a36的過表達(dá)與ER陽性乳腺癌TAM耐藥密切相關(guān)，且常伴隨MAPK/ERK、PI3K/AKT、PKC/ERK等信號通路的異常激活，下游癌基因c-myc、細(xì)胞周期蛋白D1、凋亡基因Bax等的異常表達(dá)[14，15]。Zhang等[16]使用表皮生長因子受體(EGFR)抑制劑BiBx、PI3K抑制劑LY294002分別作用于ER陰性乳腺癌細(xì)胞MDA-MB-231和MDA-MB-436，結(jié)果EGFR抑制劑下調(diào)ER-a36蛋白質(zhì)和mRNA水平表達(dá)，而PI3K抑制劑LY294002幾乎沒有作用。此外，結(jié)果還顯示，高水平的ER-a36能有效抑制EGFR蛋白的降解，ER-a36參與調(diào)節(jié)EGFR蛋白的穩(wěn)態(tài)。該研究提示乳腺癌細(xì)胞的ER-a36與EGFR存在某種“分子交叉對話”，該交叉機(jī)制可促進(jìn)ER陰性乳腺癌細(xì)胞的惡性增殖，導(dǎo)致TAM的獲得性耐藥。Yin等[17，18]也發(fā)現(xiàn)，ER-a36與EGFR/Her2之間存在正向調(diào)控循環(huán),ER-a36 EGFR/Her2表達(dá)水平升高或者正向調(diào)控循環(huán)上升是ER陽性乳腺癌產(chǎn)生TAM耐藥的重要因素。此外，ER-a36和化療耐藥也存在密切關(guān)系。多西紫杉醇作為目前治療乳腺癌的一線化療藥物，主要針對ER陰性、內(nèi)分泌治療失敗的ER陽性以及晚期轉(zhuǎn)移性乳腺癌，但目前臨床耐藥現(xiàn)象仍多見，基于對ER-a36的基礎(chǔ)研究，有學(xué)者提出ER-a36可能介導(dǎo)多西紫杉醇耐藥。Zhang等[19]通過體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高水平表達(dá)ER-a36的三陰乳腺癌細(xì)胞株MDA-MB-231對紫杉醇不敏感，下調(diào)ER-a36的表達(dá)可導(dǎo)致低水平的JNK磷酸化，抑制乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力，增加由多西紫杉醇誘導(dǎo)的G2/M細(xì)胞周期停滯比例，從而提升其對多西紫杉醇的敏感性，提示ER-a36的高表達(dá)與乳腺癌的多西紫杉醇耐藥相關(guān)，但該結(jié)論是否適用于體內(nèi)試驗(yàn)，以及相關(guān)的機(jī)制和通路尚不清楚。Chaudhri等[20]報(bào)道，雌激素可通過ER-a36介導(dǎo)的膜相關(guān)信號通路快速激活磷脂酶D，發(fā)揮在三陰乳腺癌中的抗凋亡作用，導(dǎo)致化療藥物耐藥。Schwartz等[21]發(fā)現(xiàn)，雌激素可通過ER-a36增加VEGF、成纖維細(xì)胞因子2的表達(dá)，下調(diào)E-鈣黏蛋白基因的表達(dá),導(dǎo)致凋亡逃逸，進(jìn)而阻止紫杉醇等化療藥物的誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用。目前ER-a36介導(dǎo)的耐藥已引起高度重視，相關(guān)研究也取得一定成果，但由于耐藥網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的復(fù)雜性，想要完全揭示耐藥機(jī)制，還需進(jìn)一步探索。

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