李鈺瑩 綜述 張悅 審校

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，根據(jù)雌激素受體(Estrogen receptor，ER)、孕激素受體(Progesterone receptor，PR)和人表皮生長因子受體-2(Human epithelial growth factor receptor 2，HER2)的表達情況分為不同亞型[1]。隨著診療技術(shù)的不斷提升，針對不同亞型的治療方案使乳腺癌預(yù)后得到極大改善，但腫瘤復(fù)發(fā)和耐藥仍是威脅乳腺癌患者生命的兩大因素，目前晚期乳腺癌患者主要治療方式為化療，其療效有限且嚴重降低患者生存質(zhì)量，因此尋找新的治療靶點及藥物至關(guān)重要。

1 Sirtuins概述

Sirtuins(SIRTs)蛋白屬于Ⅲ類組蛋白去乙酰化酶，具有煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)依賴性去乙?；富钚?，與腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移和多藥耐藥(Multidrug resistance，MDR)有關(guān)[2-4]。SIRTs共有7種亞型，它們在細胞各部位表達存在差異，其中SIRT1、SIRT6和SIRT7主要位于細胞核內(nèi)，SIRT3、SIRT4和SIRT5主要存在于線粒體內(nèi)，SIRT2則主要分布于細胞質(zhì)中[2]。據(jù)報道Sirtuins在腫瘤發(fā)展過程中具有促進或抑制腫瘤的雙重作用，且現(xiàn)有研究表明在肺癌、頭頸腫瘤、結(jié)腸癌和卵巢癌等中可將其作為治療靶點[5]。

2 SIRTs在乳腺癌中的作用

2.1 SIRT1

SIRT1在乳腺癌中具有不同的生物學(xué)功能。有研究表明SIRT1在乳腺癌細胞和組織中顯著上調(diào)，并與乳腺癌組織學(xué)分級、腫瘤大小以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，SIRT1過表達顯著促進乳腺癌細胞的生長，而敲除SIRT1則抑制這些表型。此外還發(fā)現(xiàn)SIRT1在體外促進了乳腺癌細胞中Akt活性，并與體內(nèi)乳腺癌組織中Akt和P-Akt的表達呈正相關(guān)，進而促進腫瘤細胞增殖[6]。同樣另一組研究人員發(fā)現(xiàn)SIRT1可通過抑制p53和激活POLD1促進乳腺癌的進展[7]。此外SIRT1可調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-mesenchymal transition，EMT)、腫瘤細胞活性和侵襲能力來促進腫瘤轉(zhuǎn)移[8]。例如，在三陰性乳腺癌(Triple-negative breast cancer，TNBC)細胞和組織中發(fā)現(xiàn)SIRT1通過調(diào)控EMT過程促進腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移[9-10]。SIRT1和EMT相關(guān)蛋白在TNBC中的聯(lián)合表達可以作為腫瘤高侵襲性、高淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率和短無病生存期(Disease-free survival，DFS)的預(yù)測因子。相反，Shi等[11]認為SIRT1的去乙?；饔靡种屏薊MT誘導(dǎo)劑PRRX1的降解，進而下調(diào)干細胞因子KLF4的轉(zhuǎn)錄活性，抑制乳腺癌的腫瘤干細胞特性與轉(zhuǎn)移。不參與EMT過程的蛋白也可以被SIRT1調(diào)控，異粘蛋白(Metadherin，MTDH)是一種與乳腺癌轉(zhuǎn)移和化療抵抗有關(guān)的致癌蛋白，在TNBC中，腺苷酸活化蛋白激酶(AMP activated protein kinase，AMPK)通過增強SIRT1活性和糖原合成酶激酶-3(GSK-30)表達使MTDH下調(diào)，進而抑制轉(zhuǎn)移及耐藥性[12]。這些研究表明SIRT1介導(dǎo)的BCSCs調(diào)控及其在遠處轉(zhuǎn)移中的作用機制是獨立的。

2.2 SIRT2

SIRT2也可在腫瘤發(fā)展過程中發(fā)揮雙重作用。在激素受體陰性Ⅲ期乳腺癌中，SIRT2的高表達與短期復(fù)發(fā)和腫瘤相關(guān)死亡有關(guān)。在雌激素受體陽性的Ⅲ期乳腺癌中，SIRT2高表達的乳腺癌患者DFS和復(fù)發(fā)時間縮短，但在Ⅱ期乳腺癌中，SIRT2高表達的乳腺癌患者復(fù)發(fā)時間延長[13]。最近一項臨床回顧性分析顯示，腫瘤組織中SIRT2過表達的乳腺癌患者具有更低的TNM分期且總生存期(Overall survival，OS)延長[14]。一些關(guān)于基底細胞樣乳腺癌(Basal-like breast carcinoma，BLBC)的研究發(fā)現(xiàn)SIRT2高表達伴隨Slug蛋白高表達，Slug蛋白是EMT過程的關(guān)鍵蛋白之一，在BLBC中SIRT2通過去乙?；饔镁S持Slug穩(wěn)定性，說明SIRT2高表達的BLBC具有更高的侵襲性及轉(zhuǎn)移能力，在BLBC細胞中抑制SIRT2可以降低Slug蛋白穩(wěn)定性進而降低BLBC的轉(zhuǎn)移能力[15-16]。

2.3 SIRT3

SIRT3在乳腺癌進展中也有相互矛盾的作用。He等[17]發(fā)現(xiàn)SIRT3的表達與腫瘤侵襲、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、病理分級、腫瘤體積等呈正相關(guān)，在TNBC細胞中SIRT3可以增強腫瘤細胞的侵襲能力。線粒體未折疊蛋白反應(yīng)(Mitochondria unfolded protein response，UPRmt)是線粒體功能發(fā)生損傷時激活的早期保護性反應(yīng)，腫瘤細胞可以通過啟動UPRmt逃避線粒體突變介導(dǎo)的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)應(yīng)激，SIRT3是腫瘤細胞中UPRmt的調(diào)控因子，SIRT3/FOXO/SOD2軸通過激活UPRmt維持線粒體完整性進而促進腫瘤細胞轉(zhuǎn)移[18]。最新研究表明一種MTDH剪接變異體MTDHΔ7在TNBC中表達水平明顯增高，可通過NFκB-SIRT3軸調(diào)節(jié)線粒體功能，激活SIRT3并促進EMT過程，進而增加TNBC的侵襲性[19]。然而另一組研究發(fā)現(xiàn)SIRT3在轉(zhuǎn)移性乳腺癌細胞中的表達低于正常乳腺上皮細胞，SIRT3可通過下調(diào)ROS抑制SRC氧化并減弱黏著斑激酶(Focal adhesion kinase，F(xiàn)AK)的激活，從而發(fā)揮腫瘤抑制作用[20]。

2.4 SIRT4、SIRT5、SIRT6和SIRT7

雖然SIRT4、SIRT5和SIRT6在維持細胞完整性方面發(fā)揮了重要作用，但其在腫瘤中的具體作用尚未完全清楚。研究表明浸潤性乳腺癌患者中SIRT4低表達與不良預(yù)后直接相關(guān)[21]。SIRT5可通過穩(wěn)定線粒體谷氨酰胺酶促進乳腺癌的發(fā)生[22]。SIRT6在激素受體陽性HER2陰性乳腺癌中低表達與不良預(yù)后有關(guān)[23]。SIRT7在不同分期的乳腺癌中表達情況不同，在早期乳腺癌中高表達，在轉(zhuǎn)移性乳腺癌中低表達，即其表達水平與乳腺癌轉(zhuǎn)移能力呈負相關(guān)，抑制SIRT7可促進TGF-β信號使轉(zhuǎn)移能力增強，而增強SIRT7去乙?；钚詣t抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移[24]。但另一項研究發(fā)現(xiàn)，SIRT7的表達與乳腺癌侵襲能力以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)，在SIRT7高表達Luminal型乳腺癌中發(fā)現(xiàn)M1型巨噬細胞浸潤并伴隨T細胞耗竭[25-26]?？偟膩碚f，SIRTs在乳腺癌轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的作用，掌握調(diào)控它們的方法可能是一種治療新策略。

3 SIRTs在乳腺癌的MDR中的作用

對乳腺癌的治療藥物從廣譜細胞毒藥物到特定的分子靶向藥物已極大改善了患者的預(yù)后及生存質(zhì)量[27]。然而MDR仍然是乳腺癌治療中一個令人生畏的挑戰(zhàn)。MDR由多種因素共同調(diào)控，如藥物轉(zhuǎn)運蛋白變性或丟失導(dǎo)致藥物攝入減少；ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白，如多藥耐藥基因1(Multidrug resistance gene 1，MDR1)和MDR相關(guān)蛋白，擴增導(dǎo)致藥物滲出增加[28]；凋亡和細胞周期檢查點過程的突變；改變DNA修復(fù)機制，減輕藥物誘導(dǎo)的DNA損傷[29]。在乳腺癌中大量研究表明腫瘤轉(zhuǎn)移能力和耐藥與其生物學(xué)特性有關(guān)，包括耐藥基因突變和諸如Sirtuins等的表達。Sirtuins在不同分子亞型乳腺癌中表達存在差異，且各種SIRTs產(chǎn)生的耐藥機制不盡相同，它們可以通過減少藥物滲透、誘導(dǎo)基因突變和改變腫瘤微環(huán)境促進細胞在治療性應(yīng)激下生存[30-31]。

3.1 SIRT1

SIRT1可在多方面調(diào)節(jié)腫瘤對化療藥物的耐藥。乳腺癌中過表達的SIRT1使MDR1基因擴增，MDR1可減少腫瘤細胞內(nèi)的化療藥物，產(chǎn)生耐藥性。FOXO1在抗他莫西芬乳腺癌細胞中表達持續(xù)增加。研究發(fā)現(xiàn)SIRT1可使FOXO1蛋白去乙?；?，促進多藥耐藥相關(guān)蛋白2(Multidrug resistance protein 2，MRP2)的表達，導(dǎo)致ER陽性乳腺癌對他莫昔芬產(chǎn)生耐藥性，抑制SIRT1降低了FOXO1和MRP2的表達，從而使對他莫昔芬耐藥的乳腺癌細胞對紫杉醇和多柔比星的敏感度大大提升。目前發(fā)現(xiàn)的一種SIRT1有效抑制劑amurensin G可降低FOXO1表達水平，未來可開發(fā)為一種逆轉(zhuǎn)乳腺癌MDR的潛在治療藥物[32-33]。另一項研究結(jié)果顯示抑制SIRT1可下調(diào)熱休克因子1(Heat shock factor 1，HSF1)的表達，進而下調(diào)MDR相關(guān)蛋白，降低乳腺癌耐藥性[34]。SRC和SIRT1在對他莫昔芬耐藥的乳腺癌中表達均上調(diào)，且SRC可通過上調(diào)SIRT1來增強腫瘤細胞對他莫昔芬的耐藥性，但二者之間的相互作用機制尚不清楚[35]。最近研究發(fā)現(xiàn)SIRT1在多柔比星耐藥乳腺癌細胞中的表達高于多柔比星敏感的乳腺癌細胞，敲低SIRT1可提高乳腺癌細胞對多柔比星的敏感性，此外該團隊還發(fā)現(xiàn)抑制Akt活性可部分降低SIRT1介導(dǎo)的多柔比星耐藥，一種SIRT1抑制劑煙酰胺(Nicotinamide，NAM)可作用于上述通路逆轉(zhuǎn)MDR[36-37]。與上述研究相反，在Luminal A型乳腺癌中SIRT1的激活會減弱MDR。例如，一項研究表明透明質(zhì)酸(Hyaluronic acid，HA)結(jié)合CD44(一種HA受體)上調(diào)p300及其乙酰轉(zhuǎn)移酶活性，促進β-連環(huán)蛋白和NF-κB的轉(zhuǎn)錄，并進一步增強MCF-7細胞系中MDR1基因和抗凋亡Bcl-xL基因的表達導(dǎo)致MDR，化學(xué)誘導(dǎo)活化SIRT1使p300失活，可阻斷上述過程并改善MDR[38]。

3.2 SIRT3

關(guān)于SIRT3在乳腺癌耐藥中的研究較少，有研究發(fā)現(xiàn)SIRT3在抗他莫昔芬人乳腺癌mic-3細胞株中高表達，盡管mic-3來源于MCF-7，但SIRT3在MCF-7中低表達。誘導(dǎo)MCF-7細胞過表達SIRT3會導(dǎo)致其對他莫西芬抵抗，而沉默mic-3細胞的SIRT3表達會提高耐藥細胞對他莫西芬的敏感性[39]。與前文所述相反，另一項研究表明SIRT3可抑制乳腺癌中ROS的產(chǎn)生并增強細胞抗氧化活性，在激素受體陽性乳腺癌MCF-7和T47D細胞系中通過siRNA沉默SIRT3可破壞抗氧化反應(yīng)，增強腫瘤細胞對順鉑和他莫西芬的敏感性，例如山奈酚(KMP)可抑制SIRT3介導(dǎo)的乳腺癌細胞群形成[40-41]。

3.3 SIRT2、IRT4、SIRT5、SIRT6和SIRT7

關(guān)于SIRT2在乳腺癌MDR發(fā)展中的作用尚未探究。SIRT4通過抑制IL-6/STAT3信號通路增強ER陽性乳腺癌對他莫昔芬的敏感性[42]。在乳腺癌中SIRT5的表達情況與乳腺癌預(yù)后呈負相關(guān)，但在TNBC pCR患者中SIRT5表達水平較高，進一步分析顯示SIRT5可能通過調(diào)控Rho通路增強細胞對蒽環(huán)類及紫杉類化療藥物的敏感性，因此SIRT5可作為揭示TNBC患者對蒽環(huán)類及紫杉類藥物敏感程度的生物標志物[43]。在乳腺癌中，SIRT6高表達的患者OS較低，SIRT6可抑制FOXO蛋白乙酰化過程并誘導(dǎo)DNA修復(fù)，從而降低乳腺癌細胞對紫杉醇和表柔比星的敏感性[44]。相反，Thirumurthi和他的團隊發(fā)現(xiàn)，AKT1磷酸化SIRT6的Ser 38位點，誘導(dǎo)MDM2，使SIRT6發(fā)生蛋白酶依賴性降解，進而促進腫瘤發(fā)生并對曲妥珠單抗耐藥[45]。SIRT6可通過抑制乳腺癌中FOXO3的活性降低腫瘤細胞對拉帕替尼的敏感性[46]。最近發(fā)現(xiàn)了一種具有喹唑啉二酮基結(jié)構(gòu)和水楊酸基結(jié)構(gòu)的新型SIRT6抑制劑，抑制組蛋白3賴氨酸9去乙?；?，促進腫瘤細胞攝取葡萄糖，同時阻斷TNF-α的產(chǎn)生，最終增強化療療效[47-48]。此外，SIRT7低表達可增強乳腺癌細胞對化療藥物敏感性[26]。造成上述復(fù)雜現(xiàn)象的機制尚未完全掌握，但可以確定在乳腺癌中Sirtuins針對不同靶點對乳腺癌的轉(zhuǎn)移和MDR發(fā)揮重要作用，值得進一步探究。

4 小結(jié)與展望

目前乳腺癌患者死亡原因主要來自于疾病復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及MDR，解決上述問題的關(guān)鍵是增強腫瘤細胞對現(xiàn)有藥物的敏感性或?qū)ふ倚碌闹委熕幬锛鞍悬c。上述對Sirtuins的研究發(fā)現(xiàn)其在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，且其相關(guān)藥物與現(xiàn)有化療藥物聯(lián)合為腫瘤細胞克服MDR提供了基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的化學(xué)療法是使用細胞毒藥物如順鉑、多柔比星、紫杉醇、吉西他濱等抑制腫瘤細胞DNA復(fù)制及合成，而腫瘤的EMT過程及干性最終會使其對化療藥物產(chǎn)生耐藥性。如前所述Sirtuins是參與CSCs和EMT介導(dǎo)耐藥產(chǎn)生的主要蛋白之一，在常規(guī)化療的同時靶向Sirtuin介導(dǎo)的EMT機制和CSCs更新可能有助于徹底根除腫瘤細胞。因此化療聯(lián)合Sirtuin抑制劑或可使腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的機會更小。未來針對Sirtuins的治療靶點或藥物或可為乳腺癌患者治療帶來新的方向。