劉海鷹 劉燕 劉小玲

（河西學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)教研室，甘肅 張掖 734000）

原發(fā)性乳腺癌作為近幾年導(dǎo)致臨床女性死亡的關(guān)鍵病因之一，依據(jù)國際癌癥研究中心（IARC）所發(fā)布全球癌癥報告相關(guān)數(shù)據(jù)，全球范圍內(nèi)乳腺癌已作為女性群體多發(fā)疾病，國際間臨床乳腺癌病發(fā)率更是逐年遞增。乳腺癌作為我國女性臨床死亡率最高的常見癌癥，以45～55歲為病發(fā)高峰期。我國乳腺癌病發(fā)率近年來呈逐年遞增態(tài)勢，病發(fā)年輕化，多項報道表示：乳腺癌病發(fā)與激活癌基因與抑制癌基因失活過程密切相關(guān)，目前乳腺癌治療、分子靶向治療已成為臨床研究熱點(diǎn)。接下來將對近些年P(guān)IWIL2表達(dá)對乳腺腫瘤干細(xì)胞影響的相關(guān)性研究綜述如下。

1 PIWIL2 表達(dá)對乳腺癌意義

隨著社會發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，老齡化社會與生活壓力的增大，都成為癌癥病發(fā)率與死亡率近年來攀升的重要因素，如今癌癥已經(jīng)成為對人類健康造成阻礙的關(guān)鍵疾病。我國女性乳腺癌的病發(fā)率與死亡率，在臨床位居前列分別占比11.2%和9.2%。

女性乳腺癌病發(fā)可能所受自身生育年齡、勞力體力不足、年齡、肥胖以及等多因素影響。我國乳腺癌患者中，約70%年齡都在45歲以上，與城市女性乳腺癌病發(fā)率相較，農(nóng)村的患病率與死亡率明顯較低。如今臨床對此癌癥主要以手術(shù)、放化療、內(nèi)分泌治療、中藥輔助治療等方法，在病發(fā)機(jī)理與調(diào)節(jié)機(jī)制方面還尚未形成統(tǒng)一定論，因此乳腺癌病發(fā)機(jī)理，依然作為目前腫瘤分子生物學(xué)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究課題。最近的研究表明，PIWI家族蛋白質(zhì)在胃癌、乳腺癌、肝癌、胰腺癌、膠質(zhì)瘤及其他腫瘤中異常表達(dá)，其機(jī)制之一是PIWIL2的過度表達(dá)導(dǎo)致內(nèi)源性RNAi的活化，以及各種腫瘤中起作用的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的增強(qiáng)。

RNAi在RNAi機(jī)制內(nèi)，雙鏈RNA誘導(dǎo)同源RNA降解，與RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體的活性密切相關(guān)，PIWIL2屬于PIWI/AGO家族，處于N端的PAZ結(jié)構(gòu)域、處于C末端PIWI結(jié)構(gòu)域，共同組成了高度保守的PIWI基因家族結(jié)構(gòu)。在PAZ結(jié)構(gòu)內(nèi)共計包含130個氨基酸，這可以為傳遞PIWIL2、siRNA提供結(jié)合位點(diǎn)，siRNA結(jié)構(gòu)域內(nèi)共計包含300個氨基酸，作為RICS的酶切割活性中心。在近年來相關(guān)報道表明，PIWIL2參與調(diào)控生物體生命發(fā)育的復(fù)雜過程。PIWIL2作為抑癌基因的同時，也作為癌基因，可以下調(diào)原癌基因與抑癌基因的活性。PIWI基因家族的表達(dá)水平過高，可能會導(dǎo)致干細(xì)胞過度增殖與增加細(xì)胞分裂，干細(xì)胞自我更新調(diào)節(jié)異常困難，PIWIL2指標(biāo)的異常表達(dá)，會對內(nèi)源性RNAi起激活作用，成為惡性腫瘤病發(fā)的關(guān)鍵條件之一。

2 PIWIL2 與原癌基因的研究

江寧祥等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)PIWIL2對Bcl-XL表達(dá)有激活作用，Bcl-XL屬于Bcl-2 基因家族，此基因家族成員對癌細(xì)胞的死亡、生長有抑制調(diào)節(jié)作用。經(jīng)Bcl-XL調(diào)控，PIWIL2 表達(dá)提升Akt信號通路表達(dá)。激活STATs作為絡(luò)氨酸激酶持續(xù)活化作用，包括受EGFR、Scr、Bcr-Abl等因子作用，所致絡(luò)氨酸激酶活化反應(yīng)異常，最終改變遺傳物激活腫瘤細(xì)胞。

有報道表明，在睪丸精原細(xì)胞瘤、小鼠乳腺組織內(nèi)，PIWIL2表達(dá)與Stat3，Bcl-XL，cyclin D1有明顯關(guān)聯(lián)，PIWIL2表達(dá)水平明顯增加，這幾項指標(biāo)表達(dá)也相應(yīng)增加。乳腺腫瘤小鼠模型PIWIL2 的表達(dá)增加，STAT3與cyclin D1有一定表達(dá)，未見Bcl-XL指標(biāo)異常。有研究發(fā)現(xiàn)，PIWIL2指標(biāo)水平與STAT3有密切關(guān)聯(lián)，經(jīng)STAT3上調(diào)基因編碼的凋亡抑制因子與細(xì)胞分裂調(diào)控因子，如Bcl-XL刺激細(xì)胞增值并抑制凋亡，參與腫瘤的發(fā)生，在乳腺癌各時期均有表達(dá)。

PIWI表達(dá)于生殖細(xì)胞，PIWI蛋白可以參與生殖細(xì)胞增值，PIWI蛋白過表達(dá)極有可能所致生殖細(xì)胞進(jìn)一步分化。PIWIL2不僅參與生殖細(xì)胞表達(dá)，也同樣表達(dá)于體細(xì)胞。PIWI蛋白家族結(jié)合小RNAs，有報道發(fā)現(xiàn)PIWIL2表達(dá)水平，在結(jié)腸癌組織明顯高于正常組織表達(dá)，PIWIL2可能對結(jié)腸癌早期診斷臨床意義。依據(jù)癌癥干細(xì)胞假設(shè)，PIWIL2蛋白在干細(xì)胞自我復(fù)制及RNAs結(jié)合這條路有平衡作用，一旦破壞此平衡就極有可能導(dǎo)致出現(xiàn)腫瘤。

PIWIL2在睪丸與其他多數(shù)腫瘤表達(dá)均存在特異性，有報道發(fā)現(xiàn)小鼠模型雖然在正常小腦及骨骼肌細(xì)胞中尚未成功檢測PIWIL2，可是相應(yīng)腫瘤細(xì)胞均存在高表達(dá)。證明PIWIL2在乳腺伴隨不典型增生組織及乳腺癌組織中存在高水平表達(dá)，但是正常組織表達(dá)水平較低。乳腺癌組織與癌旁組織表達(dá)存在顯著差異，PIWIL2在乳腺癌與乳腺伴隨不典型增生組織中表達(dá)存在顯著差異。PIWIL2一般歸為CT抗原，在臨床CT抗原代表具有腫瘤特異性共享抗原，會在正常人體組織內(nèi)低水平表達(dá)，在骨骼肌腫瘤、乳腺腫瘤中均存在不同程度表達(dá)，有免疫應(yīng)答作用，因此近年來在臨床被認(rèn)為是癌癥免疫治療中有前景的靶向分子，或?qū)⒊蔀榕R床乳腺癌診治的關(guān)鍵指標(biāo)之一。

3 腫瘤干細(xì)胞與PIWIL2 表達(dá)的相關(guān)性

腫瘤干細(xì)胞（CSCs）指的是具有干細(xì)胞性質(zhì)的癌細(xì)胞。CSCs經(jīng)過自我復(fù)制和分化，新腫瘤的形成可能引起腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。與胚胎干細(xì)胞一樣，CSCs在特定條件下處于靜止?fàn)顟B(tài)，受外部刺激作用激活CSCSs，并參與腫瘤的生長和發(fā)展過程。近年來的臨床研究表明，癌干細(xì)胞信息途徑異常時，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑會活化，促進(jìn)乳腺癌干細(xì)胞增殖和乳腺癌微球的形成。轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)異常，說明對腫瘤干細(xì)胞在增殖、復(fù)制中，均產(chǎn)生不同程度的影響，因此表達(dá)異常密切相關(guān)及疾病治療預(yù)后。研究表明，PIWIL2的異常表達(dá)可能與CSC在腫瘤的發(fā)生、復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移和治療中起重要作用的不正常調(diào)節(jié)有關(guān)。

目前，有臨床研究表明，CSC的特異性靶向清除是治療癌癥的重要策略之一，有研究表明，PIWIL2腫瘤分子療法不僅會阻礙腫瘤干細(xì)胞的特性，會降低耐藥性。有報道在研究中發(fā)現(xiàn)PIWIL2在肝腫瘤干細(xì)胞內(nèi)表達(dá)水平較高，PIWIL2可降低肝腫瘤干細(xì)胞的克隆成型率、遷移侵襲力。需要充分利用PIWIL2與腫瘤干細(xì)胞關(guān)聯(lián)性進(jìn)行調(diào)節(jié)，成為腫瘤治療極具前景的靶向用藥。

研究發(fā)現(xiàn)，如果的表達(dá)或提供LCOR的表達(dá)，腫瘤干細(xì)胞活力大大降低并引起細(xì)胞衰老（senescence）。相反如果在癌細(xì)胞中PIWIL2 高表達(dá)，癌細(xì)胞的成瘤能力大大增強(qiáng)并引起向多個器官的轉(zhuǎn)移，這是一項非常好的研究，將正常和惡性的免疫調(diào)節(jié)因子保護(hù)性乳腺干細(xì)胞進(jìn)程在了一起。能利用免疫調(diào)節(jié)劑合理的靶向乳腺癌干細(xì)胞，這一研究指明了腫瘤干細(xì)胞與免疫系統(tǒng)的復(fù)雜關(guān)系與腫瘤治療的重要。干擾素廣泛用于多種癌癥的治療，如果以PIWIL2途徑為靶點(diǎn)，能夠致敏具有干擾素耐性的癌干細(xì)胞，這些治療可能更為有效。臨床發(fā)現(xiàn)PIWIL2表達(dá)于造血干/祖細(xì)胞，此類細(xì)胞均具備干細(xì)胞特性。研究表明，PIWIL2可以控制紅細(xì)胞的分化，例如，人紅系祖細(xì)胞在分化中，逐漸降低PIWIL2的指標(biāo)表達(dá)水平。除此之外造血祖細(xì)胞內(nèi)PIWIL2表達(dá)異常，從而誘導(dǎo)淋巴B細(xì)胞增殖，證明了人體造血功能中PIWIL2的重要作用。PIWIL2在機(jī)體免疫系統(tǒng)內(nèi)，通過調(diào)控細(xì)胞生物由炎癥至免疫記憶功能，對PIWIL2表達(dá)水平嚴(yán)格控制，避免轉(zhuǎn)化形成惡性細(xì)胞。除此之外PIWIL2指標(biāo)同樣對B細(xì)胞抗體介導(dǎo)信號通路有調(diào)節(jié)作用，可以誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生B細(xì)胞抗體，在T細(xì)胞、誘導(dǎo)細(xì)胞因子如TNF-α、IL-4/5/13/7等，也可誘導(dǎo)DC細(xì)胞最終生成TNF-α、IL-12、IL-6等，誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞因子，參與了機(jī)體免疫調(diào)節(jié)功能。這些研究都很好的證明了免疫調(diào)節(jié)異常與腫瘤干細(xì)胞之間的相關(guān)性。

在臨床肺癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、肝癌等惡性腫瘤中，PIWIL2表達(dá)水平都表現(xiàn)為明顯增強(qiáng)。大量研究表明，PIWIL2不僅存在于腫瘤細(xì)胞內(nèi)，還在心血管類、感染類、自身免疫疾病等患者機(jī)體內(nèi)高表達(dá)。PIWIL2在腫瘤患者體內(nèi)細(xì)胞與血液、體液內(nèi)含量均明顯增加。目前有多項研究結(jié)果表明，PIWIL2在人體如同多功能基因，在轉(zhuǎn)錄前后都負(fù)責(zé)不同靶向基因調(diào)節(jié)作用，從而促使或抑制腫瘤發(fā)生、發(fā)展。曾廣平等在研究中認(rèn)為PIWIL2可在人體內(nèi)抑制C/EBPβ，這樣的話腫瘤干細(xì)胞可以不再受生長因子-β影響的前提下，作為腫瘤病灶轉(zhuǎn)移浸潤病理過程的促進(jìn)因子。報道發(fā)現(xiàn)，三陰性乳腺癌患者的RAD51因子表達(dá)水平，所受PIWIL2影響異常降低，意味著機(jī)體細(xì)胞同源修復(fù)效率明顯降低，改變了臨床放療過程中腫瘤干細(xì)胞的敏感性。這些不同研究結(jié)果表明，可以將PIWIL2作為腫瘤靶向治療的新思路。

近年來，越來越多的研究表明，癌干細(xì)胞支持在腫瘤轉(zhuǎn)移和耐藥性方面起著重要作用，但癌干細(xì)胞的耐藥性機(jī)制比較復(fù)雜，各種癌干細(xì)胞對耐藥性都有所提高，抗藥性可能是由多種因素在分子調(diào)節(jié)中的全面參與引起的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的調(diào)節(jié)引起的?，F(xiàn)有耐藥機(jī)制的研究表明，ABC轉(zhuǎn)運(yùn)體P-gp可能與藥物結(jié)合后，被輸送到細(xì)胞外發(fā)揮經(jīng)典耐藥性。此外，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在腫瘤干細(xì)胞生長和自我復(fù)制之間被激活，然后啟動DNA損傷修復(fù)機(jī)制，減少細(xì)胞凋亡并抑制DNA修復(fù)，進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤病發(fā)。近年來也有研究表明PIWIL2參與腫瘤干細(xì)胞生成，與干細(xì)胞調(diào)控過程。還有研究表明，PIWIL2 在乳腺腫瘤干細(xì)胞中作用不同，所以可以將乳腺腫瘤干細(xì)胞作為突破重點(diǎn)，對高效PIWIL2篩選視為乳腺癌治療分子靶向點(diǎn)，這就可能為治療乳腺癌尋找新策略。多數(shù)研究表示乳腺癌病發(fā)過程中，PIWIL2可以發(fā)揮癌基因作用，從不同信號通路實(shí)現(xiàn)。

人的血液細(xì)胞來源于造血干細(xì)胞，通過骨髓祖細(xì)胞（CMP）和淋巴細(xì)胞祖細(xì)胞（CLP）的自我復(fù)制和分化，維持與血液細(xì)胞的平衡。PIWIL2原來在未分化B淋巴瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，后來在造血干細(xì)胞/祖細(xì)胞中表達(dá)，具有干細(xì)胞特性。并且PIWIL2在造血中起著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，PIWIL2的表達(dá)水平在精制人紅細(xì)胞前體細(xì)胞分化成成熟紅細(xì)胞的過程中逐漸降低。此外，PIWIL2 在造血祖細(xì)胞中的異常表達(dá)誘導(dǎo) B 淋巴細(xì)胞增殖。有研究表明 PIWIL2 在造血過程中發(fā)揮重要作用，包括骨髓、紅細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的生成，以及早期高表達(dá)誘導(dǎo)的多能造血干細(xì)胞的分化和成熟。

近年來臨床相關(guān)研究表示，PIWIL2 屬于Argonaute家族的PIWI亞家族，位于染色體8 p21.3，約有23 個外顯子編碼，973 個氨基酸。有研究表明，PIWIL2的表達(dá)增加可以提高stat3和Bcl基因的表達(dá)，抑制P53蛋白質(zhì)的表達(dá)，并在核內(nèi)與核因子κB（NFκB）共同表達(dá)，促進(jìn)惡性腫瘤的增殖，但PIWIL2的抑制有助于表達(dá)恢復(fù)P53水平，減少G2/M期的腫瘤細(xì)胞，從而有效地抑制腫瘤增殖。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，PIWIL2在促進(jìn)DNA修復(fù)方面起著重要作用，能夠參與DNA修復(fù)，可以作為腫瘤抑制基因發(fā)揮作用。目前，關(guān)于PIWIL2在許多惡性腫瘤中呈陽性表達(dá)的研究報告很多，但在三陰性乳腺癌中呈陽性表達(dá)尚不清楚。有研究認(rèn)為，PIWIL2在三陰性乳腺癌中的陽性表達(dá)率為82.50%，明顯高于非乳腺癌患者，三陰性乳腺癌的病期越高，陽性表達(dá)率越高。Pearson相關(guān)分析結(jié)果表示，PIWIL2與三陰性乳腺癌的病期呈正相關(guān)。由此可見，PIWIL2表達(dá)水平對評價三陰性乳腺癌惡性程度可能存在參考價值，其可能成為分子水平治療三陰性乳腺癌的靶點(diǎn)。

在PIWIL2中，當(dāng)前關(guān)注的是它們在免疫細(xì)胞中的作用及其調(diào)節(jié)的生理功能和潛在的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制。許多研究表明，PIWIL2在免疫應(yīng)答信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起著特定的調(diào)節(jié)作用。在B細(xì)胞中，PIWIL2 通過抗體積極調(diào)節(jié)信號。如研究表明，缺損PIWIL2基因的小鼠胚胎中心數(shù)量和抗體產(chǎn)生大幅度減少。同樣，膠原蛋白誘發(fā)關(guān)節(jié)炎模型中，PIWIL2缺損明顯損害了某些抗體的產(chǎn)生。PIWIL2 強(qiáng)力促進(jìn)B細(xì)胞產(chǎn)生抗體。這在小鼠模型中，由于細(xì)胞凋亡活性的障礙和內(nèi)源性抗體的積累而引起自身免疫疾病。在該模型中B細(xì)胞表達(dá)高度為PIWIL2，這些細(xì)胞可在基礎(chǔ)水平上通過PIWIL2介導(dǎo)以激活內(nèi)源性抗體的產(chǎn)生。在小鼠中其他生物學(xué)上相關(guān)的標(biāo)記物的產(chǎn)生本質(zhì)上與抗體的產(chǎn)生有關(guān)。TNF-α響應(yīng)抗IgM抗體而減少，同樣高表達(dá)的PIWIL2增強(qiáng)了Cat+的積累和抗IgM抗體的產(chǎn)生。另一方面，PIWIL2 抑制治療后細(xì)胞產(chǎn)生的抗 IgM 抗體減少，雖然PIWIL2的正常表達(dá)水平極低，但它會誘導(dǎo)抗IgM抗體、LPS、CpG、CD40等分子的B細(xì)胞反應(yīng)，大大增強(qiáng)PIWIL2在免疫系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)作用，高表達(dá)導(dǎo)致血液細(xì)胞腫瘤的形成，而下調(diào)影響血液和免疫細(xì)胞的正常生成和分化。

4 PIWIL2 關(guān)系與EMT（上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化）的關(guān)系

乳腺癌干細(xì)胞的表型存在可塑性，可以在相對靜態(tài)、浸潤、間葉和增殖性類上皮狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，想要維持自身穩(wěn)定，取決于各復(fù)雜細(xì)胞調(diào)控過程。有報道稱腫瘤干細(xì)胞上皮間葉轉(zhuǎn)化可提高PIWIL2的表達(dá)水平，PIWIL2可介導(dǎo)癌干細(xì)胞與腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞之間的黏附，相應(yīng)的，腫瘤細(xì)胞上的PIWIL2 激活Src和NF-κB途徑，使腫瘤干細(xì)胞分泌IL-6和IL-8等細(xì)胞因子，從而維持提高腫瘤干細(xì)胞的活性。研究證明，上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在乳腺癌轉(zhuǎn)移中起重要作用，研究人員在乳腺癌轉(zhuǎn)移小鼠模型中，發(fā)現(xiàn)PIWIL2的缺乏降低了SNAIL蛋白水平，抑制了SNAIL介導(dǎo)的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。最后，研究結(jié)果顯示，腫瘤發(fā)生后系統(tǒng)性的PIWIL2缺失可抑制乳腺癌的轉(zhuǎn)移，該結(jié)果與藥物治療效果相似。

綜上所述，PIWIL2對腫瘤調(diào)控作用主要表現(xiàn)在，癌基因與抑癌基因彼此協(xié)作機(jī)理中的抗腫瘤作用，但是PIWIL2僅僅作為腫瘤調(diào)控中的機(jī)制之一，各類癌基因與抑癌基因彼此之間互相促進(jìn)牽制，這些都對癌癥病發(fā)與病因機(jī)理進(jìn)展有重要作用。在人體中PIWIL2主要發(fā)揮了調(diào)節(jié)免疫平衡與抑癌進(jìn)展的主要作用，且PIWIL2表達(dá)水平對評價三陰性乳腺癌惡性程度可能存在參考價值，其可能成為分子水平治療三陰性乳腺癌的靶點(diǎn)。并且PIWIL2作為誘導(dǎo)乳腺癌上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化的要因，在人體血細(xì)胞生成、免疫調(diào)節(jié)、抗感染及抗腫瘤等生理過程中有重要作用，利用免疫調(diào)節(jié)劑合理的靶向乳腺癌干細(xì)胞，這一研究指明了腫瘤干細(xì)胞與免疫系統(tǒng)的復(fù)雜關(guān)系與腫瘤治療的重要性。今后臨床要結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)新技術(shù)，進(jìn)行進(jìn)一步研究，為乳腺癌的臨床診治及檢測提供更加充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。