唐 靜 綜述，劉 燕，農(nóng) 麗 審校

(廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺骨、軟組織腫瘤內(nèi)科，南寧 530021)

近年來，威脅全球女性生命安全最常見的腫瘤之一乳腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1]。由于我國女性的人口基數(shù)大，乳腺癌患者數(shù)居全球首位[2-3]。雖然目前治療乳腺癌的新藥層出不窮，并且取得了相對可觀的療效，但仍有30%的患者會出現(xiàn)復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移[4-5]。乳腺癌患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移后中位生存時間僅3～5年[6]，影響患者生存時間的因素有乳腺癌亞型和轉(zhuǎn)移部位[7]。乳腺癌常見轉(zhuǎn)移部位為淋巴結(jié)、骨、肺、肝、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。在所有常見乳腺癌轉(zhuǎn)移部位中，轉(zhuǎn)移至中樞神經(jīng)系統(tǒng)患者中位生存時間最短。乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移不僅降低了患者的生活質(zhì)量，而且致其療效也不佳[8]。據(jù)統(tǒng)計，乳腺癌患者發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移后自然中位生存時間僅為1個月。即使給予其積極、正規(guī)的治療，其中位生存期也不超過1年[9-10]。乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移機(jī)制很復(fù)雜，病因及具體機(jī)制尚不清楚。在既往中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的假說中，最經(jīng)典的假說為“種子和土壤”理論。此理論的機(jī)制包括循環(huán)腫瘤細(xì)胞(circulating tumor cell,CTC)的形成及免疫逃避，血腦屏障(blood brain barrier,BBB)的破壞以及CTC在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的定植。至今仍未能找到有效的治療方法控制乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移，表明人們對乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移尚缺乏認(rèn)識，了解其發(fā)生的生物學(xué)機(jī)制具有重要臨床意義?，F(xiàn)將CTC的形成及免疫逃避、BBB的破壞、CTC在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的定植及不同亞型乳腺癌CTC侵襲、轉(zhuǎn)移中樞神經(jīng)系統(tǒng)的特點5個方面的研究進(jìn)展綜述如下，希望為乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)侵襲、轉(zhuǎn)移的治療提供新思路。

1 乳腺癌CTC的形成

CTC顧名思義指的是存在于外周血液循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞，是腫瘤發(fā)生血行轉(zhuǎn)移的“種子”[11]。腫瘤上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)指的是腫瘤在增殖過程中瘤細(xì)胞產(chǎn)生異常分泌物或代謝產(chǎn)物，下調(diào)表達(dá)上皮標(biāo)志物，使瘤細(xì)胞與瘤細(xì)胞的粘連下降，上調(diào)表達(dá)間質(zhì)標(biāo)志物，增加蛋白水解酶的活性[12]。原發(fā)腫瘤病灶通過EMT使原發(fā)病灶的腫瘤細(xì)胞粘連性下降懸浮于血液中，并分泌相關(guān)細(xì)胞因子增加血管內(nèi)皮通透性從而進(jìn)入血液循環(huán)中[13]。李偉等[14]收集2007—2010年136例晚期乳腺癌患者外周血進(jìn)行CTC檢測及CT檢查，以評價每3個周期化療的療效，結(jié)果顯示，化療后CTC數(shù)目上升者預(yù)后較差，化療后CTC數(shù)目不變或下降者預(yù)后較好。JANNI等[15]對3 173例Ⅰ～Ⅲ期乳腺癌患者進(jìn)行了10年隨訪研究，結(jié)果顯示，乳腺癌患者血液中存在CTC會縮短患者無病生存時間及總生存時間，是乳腺癌復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的高危因素。但CTC是否也是乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的高危因素目前尚未有直接證據(jù)。

2 乳腺癌CTC的免疫逃避

CTC進(jìn)入血液循環(huán)中失去細(xì)胞外基質(zhì)的營養(yǎng)和保護(hù)，并受到機(jī)體的免疫監(jiān)視及血液流變學(xué)的影響，很大部分會迅速死亡[16]。而只有少部分CTC通過形成能自我營養(yǎng)并表達(dá)細(xì)胞程序死亡配體1 的CTC簇逃避免疫監(jiān)視，減少血液流變學(xué)的影響避免凋亡[17-19]。

ACETO等[20]在動物實驗中分別將乳腺癌患者中的CTC簇和單個CTC用熒光標(biāo)記蛋白和熒光素標(biāo)記后注射入裸鼠肺內(nèi)，并注射示蹤劑觀察腫瘤細(xì)胞生長情況，結(jié)果顯示，注射單個CTC的小鼠肺內(nèi)腫瘤有57%大量凋亡，而注射CTC簇的小鼠肺內(nèi)腫瘤僅有2%出現(xiàn)凋亡情況。也就是說注射CTC簇小鼠發(fā)生肺內(nèi)腫瘤凋亡的情況遠(yuǎn)低于注射單個CTC小鼠。PAOLETTI等[21]在臨床研究中使用細(xì)胞因子細(xì)胞搜索法檢測三陰型乳腺癌CTC計數(shù)和細(xì)胞凋亡，結(jié)果共檢測出9 336個CTC,其中943個細(xì)胞聚集成簇，成為194個細(xì)胞群，這些CTC簇中只有4個CTC簇發(fā)生了凋亡，凋亡率為0.4%。而剩余的8 393個單個CTC中1 674個細(xì)胞發(fā)生凋亡，凋亡率為20%，遠(yuǎn)高于聚集成簇的三陰型乳腺癌細(xì)胞。表明乳腺癌CTC通過聚集成簇的方式逃避免疫監(jiān)視，而這些逃避免疫監(jiān)視有活性的CTC簇就是腫瘤侵襲中樞神經(jīng)系統(tǒng)的“種子”。

3 CTC分泌外泌體破壞BBB

BBB指的是由內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞及神經(jīng)元末端和其他細(xì)胞相互緊密連接的薄膜形成的選擇性屏障[22]。BBB將血流循環(huán)與腦和腦脊液循環(huán)分開。CTC需通過一層小膠質(zhì)細(xì)胞形成的神經(jīng)血管單元才能進(jìn)入腦脊液循環(huán)。CTC可分泌外泌體引起B(yǎng)BB的神經(jīng)炎性反應(yīng)或CTC分泌蛋白水解酶直接破壞BBB，從而使BBB細(xì)胞之間的連接不穩(wěn)定，促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移、侵襲神經(jīng)中樞系統(tǒng)[23]。

CAMACHO等[24]從乳腺癌嗜腦細(xì)胞系及非嗜腦細(xì)胞系細(xì)胞中分離了外泌體，并進(jìn)行微小RNA(micro RNA，miRNA)-PCR陣列分析，在這些外泌體中鑒定出miR-210上調(diào)，并分析了從這個細(xì)胞系中分離的細(xì)胞和外泌體的蛋白質(zhì)組學(xué)含量，檢測出與細(xì)胞通訊、細(xì)胞周期，以及與癌癥侵襲和轉(zhuǎn)移途徑相關(guān)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)的高表達(dá)，miR-210能通過外泌體的內(nèi)化有效地將貨物運輸至細(xì)胞中，從而增加細(xì)胞黏附力和侵襲力。ZHOU等[25]發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮生存因子通過刺激CTC的miR-105表達(dá)上調(diào)蛋白ZO-1的表達(dá)，從而導(dǎo)致BBB內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接疏松，破壞BBB的完整性，促進(jìn)CTC遷移至中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)。TOMINAGA等[26]將攜帶有miR-181c外泌體的人乳腺癌細(xì)胞BMD2a及其他人乳腺癌細(xì)胞經(jīng)尾靜脈注入裸鼠體內(nèi)，并用示蹤劑觀察裸鼠BBB變化情況，結(jié)果顯示，含miR-181c的人乳腺癌細(xì)胞BMD2a能更多地轉(zhuǎn)移入裸鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)。其進(jìn)一步研究結(jié)果顯示，是外泌體中攜帶的 miR-181c 通過下調(diào)靶基因3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶 1的表達(dá)，使內(nèi)皮細(xì)胞中肌動蛋白異常定位，導(dǎo)致BBB的破壞。表明CTC分泌的外泌體可能通過介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間物質(zhì)的交換影響B(tài)BB通透性，從而增加發(fā)生乳腺癌腦轉(zhuǎn)移的風(fēng)險。

4 CTC表達(dá)一些特殊蛋白參與其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的定植

CTC穿過BBB后進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，腫瘤細(xì)胞需適應(yīng)大腦微環(huán)境中氧分壓、葡萄糖代謝和膠原蛋白，并與神經(jīng)元競爭營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣進(jìn)而定植于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中[27]。腫瘤細(xì)胞也可能會因微環(huán)境的改變達(dá)到增殖和凋亡的平衡，從而進(jìn)入休眠狀態(tài)。其在平衡和凋亡平衡的狀態(tài)中腫瘤細(xì)胞繼續(xù)積累遺傳變異。當(dāng)腫瘤細(xì)胞一旦適應(yīng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)微環(huán)境，就會從休眠狀態(tài)中蘇醒并開始定植[28]。

一些學(xué)者認(rèn)為，CTC表達(dá)一些特殊的蛋白信號會促進(jìn)乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的形成。KLOTZ等[29]通過體外培養(yǎng)乳腺癌患者CTC，用熒光素標(biāo)記后經(jīng)心內(nèi)注射入裸鼠中，結(jié)果顯示，部分患者CTC有中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的傾向；為探索這種傾向的原因，將有這種中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移傾向的乳腺癌 CTC進(jìn)行全基因組測序。結(jié)果顯示，谷胱甘酸氧化酶1 細(xì)胞因子是腫瘤細(xì)胞適應(yīng)活化腦微環(huán)境的重要因子。EBRIGHT等[30]通過體外培養(yǎng)乳腺癌患者CTC，用GFP和熒光素標(biāo)記后經(jīng)右額葉注射入裸鼠顱內(nèi)，并注射示蹤劑觀察腫瘤細(xì)胞生長情況，結(jié)果顯示，生長速度各有不同，快速生長的CTC系均來源于采血時已發(fā)生腦轉(zhuǎn)移的患者。為尋找促進(jìn)乳腺癌CTC在腦組織中增殖的機(jī)制，對CTC進(jìn)行了RNA測序，并通過生物信息學(xué)分析尋找與腦適應(yīng)性表達(dá)相關(guān)的信號通路。結(jié)果顯示，生長迅速的細(xì)胞系同時富集的基因集有3個，即缺氧、鼠類肉瘤病毒癌基因(KRAS)通路和腫瘤壞死因子α通路。而缺氧基因是富集最顯著的基因之一。EBRIGHT等[30]將上述結(jié)果擴(kuò)展至臨床樣本中，結(jié)果顯示，乳腺癌腦轉(zhuǎn)移瘤樣本中缺氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)蛋白表達(dá)顯著增加，CTC中HIF-1α高表達(dá)的患者總生存期降低。在體外培養(yǎng)中構(gòu)建了對照和敲除HIF-1α的CTC細(xì)胞系注入腦組織中，結(jié)果顯示，HIF-1α是乳腺癌CTC在腦微環(huán)境中優(yōu)先生長的必需因素。

5 不同亞型乳腺癌CTC侵襲、轉(zhuǎn)移中樞神經(jīng)系統(tǒng)的特點

乳腺癌是一種復(fù)雜的異質(zhì)性疾病，具有多種分子標(biāo)志物。根據(jù)不同分子標(biāo)志物可將乳腺癌分為不同亞型。各種亞型乳腺癌患者其預(yù)后、治療均有很大的區(qū)別。常用的乳腺癌分子標(biāo)志物有雌激素受體、孕激素受體、人表皮生長因子-2(human epidermal growth factor-2，HER-2)。根據(jù)這3種分子標(biāo)志物可將乳腺癌分為Luminal型、HER-2 過表達(dá)型和三陰型乳腺癌3種亞型[31]。不同亞型乳腺癌發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)侵犯的概率各不相同。有研究表明，HER-2 過表達(dá)型和三陰型乳腺癌2種表型發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)侵襲、轉(zhuǎn)移的概率高于Luminal型乳腺癌[32-34]。

盡管乳腺癌CTC是發(fā)源于原發(fā)性腫瘤中的部分細(xì)胞，但在血液轉(zhuǎn)移及中樞神經(jīng)系統(tǒng)侵襲、轉(zhuǎn)移病灶形成過程中會隨著微環(huán)境的改變發(fā)生基因和表型的改變。因此，造成原發(fā)病灶和復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移病灶的分子標(biāo)志物表達(dá)也不相同。JAKABOVA 等[35]篩選出乳腺癌患者，并分別采集患者手術(shù)前后外周血,將CTC陽性患者的CTC進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)后使用免疫組織化學(xué)分析其分子亞型，分析腫瘤相關(guān)基因表達(dá)水平與原發(fā)灶的差異。結(jié)果顯示，50%的患者從原發(fā)病灶HER-2陽性變?yōu)镃TC中HER陰性,而且33%的患者原發(fā)病灶中HER-2陰性變?yōu)镠ER-2陽性。那么在經(jīng)典的“種子-土壤”理論中“種子”的分子分型發(fā)生了改變，而經(jīng)過BBB及定植于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移病灶的分子分型又會如何？是否會又發(fā)生改變呢？NEAGU 等[36]通過免疫組織化學(xué)檢測了乳腺癌原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移病灶的HER-2及激素受體，并進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，16%～22%的原發(fā)病灶為HER-2陰性乳腺癌患者的腦轉(zhuǎn)移組織中 HER-2 發(fā)生擴(kuò)增和(或)突變，50%的乳腺癌患者激素受體表達(dá)陽性，并在腦轉(zhuǎn)移組織出現(xiàn)了激素受體表達(dá)的缺失。

由此可見，乳腺癌原發(fā)病灶、乳腺癌CTC及乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移病灶均具有很大的異質(zhì)性。故而很難從乳腺癌原發(fā)灶分子分型中判斷乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移病灶的分子分型。此種異質(zhì)性的存在給乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的治療帶來更大的困難。因中樞神經(jīng)系統(tǒng)不同于其他器官，目前，僅能通過外科手術(shù)獲得組織進(jìn)行病理檢測，手術(shù)風(fēng)險高，創(chuàng)傷大，僅有小部分患者能通過手術(shù)取得乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移瘤的病理組織，并進(jìn)行分子分型檢測，而乳腺癌轉(zhuǎn)移病灶分子亞型的再評估是選擇治療藥物的重要依據(jù)，與患者預(yù)后密切相關(guān)。

6 小結(jié)與展望

乳腺癌患者常發(fā)生中樞神經(jīng)系統(tǒng)侵襲與轉(zhuǎn)移，也是乳腺癌患者的主要致死原因之一。目前，尚無明確的生物標(biāo)志物用于乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險預(yù)測、早期診斷等，也沒有明確的治療靶點對乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移進(jìn)行治療。因乳腺癌的異質(zhì)性特點很難從原發(fā)灶分子分型判斷乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移病灶的分子分型。乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移患者中僅小部分患者能通過手術(shù)取得乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移瘤的病理組織，并進(jìn)行分子分型檢測，這給乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的治療帶來更大的困難。

乳腺癌CTC的研究為乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的診治提供了新的理論依據(jù)，部分揭示了乳腺癌及其中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移相關(guān)的CTC生物學(xué)機(jī)制；但目前尚未有相關(guān)研究表明乳腺癌CTC分子分型與中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移病灶分子分型的差異。后續(xù)進(jìn)行乳腺癌CTC與中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移分子分型之間的大樣本差異研究可能有望找到針對乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移瘤的新的無創(chuàng)液體活檢方法，從而對乳腺癌中樞神經(jīng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移患者進(jìn)行更加精準(zhǔn)的個體化治療。