乳腺癌干細(xì)胞中相關(guān)因子的研究進(jìn)展

□寇山林 徐珊珊 周志堅(jiān) 王壽華 任艷艷

周志堅(jiān)，益都中心醫(yī)院

乳腺癌是目前女性最常見的惡性腫瘤之一，是女性發(fā)生死亡的最主要的原因之一。為進(jìn)一步控制乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展，研究學(xué)者做了大量的研究，其中AI-Hajj等[1]在2003年通過動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)，證實(shí)乳腺癌干細(xì)胞的存在，其細(xì)胞表面標(biāo)志為CD44+/CD24-/low，該細(xì)胞僅占乳腺癌細(xì)胞總數(shù)的2%左右，乳腺癌干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)為探索乳腺癌的治療打開了新的局面，本文就乳腺癌干細(xì)胞相關(guān)因子的研究展開敘述。

一、低氧誘導(dǎo)因子(HIF)對(duì)乳腺癌干細(xì)胞的影響

腫瘤細(xì)胞的生長特點(diǎn)是快速增值、分裂增生，但其存在的環(huán)境并不能快速提供足夠的能量，那它又是如何生存并能大量增殖呢？腫瘤在組織學(xué)上由兩個(gè)部分組成，一部分是實(shí)質(zhì)，實(shí)質(zhì)是指腫瘤細(xì)胞本身；另一部分是間質(zhì)，間質(zhì)主要包括血管、淋巴管和纖維結(jié)締組織，對(duì)腫瘤的生長起到支撐的作用。而腫瘤在缺氧的微環(huán)境下，能夠促進(jìn)血管的生成，血管可以提供氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)腫瘤的生長，并且低氧腫瘤細(xì)胞對(duì)化療和放療都有抵抗的作用[2]。

有研究表明，低氧誘導(dǎo)因子(HIF)在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到至關(guān)重要的作用，它是一種與氧調(diào)控有關(guān)的因子，目前，發(fā)現(xiàn)其分型為HIF1、HIF2、HIF3。1992年Semenza和Wang發(fā)現(xiàn)了HIF轉(zhuǎn)錄因子家族的第一位成員HIF-1α，發(fā)現(xiàn)其能控制著整個(gè)身體的細(xì)胞內(nèi)缺氧反應(yīng)，在有氧狀態(tài)下很快降解，在缺氧的狀態(tài)下高表達(dá)。隨后又發(fā)現(xiàn)了HIF-2α，它只在特定的細(xì)胞類型和腫瘤類型中表達(dá)，并介導(dǎo)不同的信號(hào)通路[3]。有研究發(fā)現(xiàn)，HIF-1α和HIF-2α在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展的過程發(fā)揮著重要的作用，尤其是在侵襲和轉(zhuǎn)移方面[4]。

目前，乳腺癌干細(xì)胞的分選標(biāo)準(zhǔn)是CD44高表達(dá)，CD24低表達(dá)，有研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌細(xì)胞株中CD44與HIF-2α的表達(dá)變化趨勢(shì)是一致的，表明乳腺癌干細(xì)胞的標(biāo)志物CD44與低氧誘導(dǎo)因子HIF-2α之間存在著密切的關(guān)系，具體發(fā)生機(jī)制目前尚不明確，還需要進(jìn)一步研究[5]。

二、信號(hào)通路對(duì)乳腺癌干細(xì)胞的影響

乳腺癌干細(xì)胞的生長速度是比較緩慢的，其激活還是靠信號(hào)通路的激活進(jìn)行的，在正常情況下，乳腺癌干細(xì)胞與正常的干細(xì)胞一樣，是不受細(xì)胞分裂增殖的影響的，但當(dāng)平衡被打破時(shí)，乳腺癌干細(xì)胞就會(huì)增生分裂，發(fā)生突變，誘發(fā)乳腺癌的發(fā)生，先就幾條重要的信號(hào)通路做一簡(jiǎn)要的概述。

(一)Hedgehog信號(hào)通路。Hedgehog信號(hào)通路是一條比較經(jīng)典的乳腺癌干細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，主要由Shh、Ptch、Smo、Gli四種相關(guān)蛋白組成，它有兩條信號(hào)通路，一條是配體依賴途徑，另一條是非配體依賴途徑。配體依賴途徑是指當(dāng)沒有Shh蛋白時(shí)，Ptch抑制Smo的活性，但當(dāng)Shh存在時(shí)，Shh與Ptch結(jié)合，從而釋放了Smo，Smo繼續(xù)游離到細(xì)胞核中與目的基因Gli相結(jié)合，誘導(dǎo)Hedgehog信號(hào)通路激活，從而誘發(fā)乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。非配體依賴途徑是指Ptch或者Smo直接發(fā)生突變，從而激活目的基因，誘發(fā)信號(hào)通路發(fā)生轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。

(二)Wnt信號(hào)通路。Wnt信號(hào)傳導(dǎo)途徑的成員包括：Wnt信號(hào)蛋白、卷曲蛋白(Fz的)、E-鈣粘蛋白、DSH(Dishevledr)、β連環(huán)蛋白、TCF/LEF、GSK-3β、APC、軸蛋白、泛素(泛素)，這些構(gòu)件可以起到開關(guān)的作用是Wnt信號(hào)和Fz的蛋白質(zhì)的組合，它們的結(jié)合是Wnt信號(hào)通路的開始;和β連環(huán)蛋白是在該途徑中的關(guān)鍵因素，這兩種蛋白可以是E-鈣粘著蛋白的結(jié)合，可以與TCF/LEF結(jié)合，還與三個(gè)復(fù)合物(GSK-3β，APC，軸蛋白)被組合，通過與多種結(jié)合不同的成分的，β連環(huán)蛋白在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核可能是影響某些基因[6]的表達(dá)變化。

新合成的β-Catenin與APC、Axin、CKI和GSK-3β在Wnt信號(hào)通路中未激活的細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中相互作用并結(jié)合，形成“Axin APC-GSK3β復(fù)合物”。ck1首先磷酸化β-catenin的色氨酸，然后gsk-3β再次磷酸化β-catenin的色氨酸，隨后蛋白酶體快速降解β-連環(huán)蛋白。當(dāng)Wnt信號(hào)通路被激活時(shí)，β-catenin被從復(fù)合物中分離出來，并與細(xì)胞核中Tcf/Lef轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，激活靶基因[7]。

有研究發(fā)現(xiàn)，在正常的乳腺干細(xì)胞中，Wnt信號(hào)通路相關(guān)蛋白是受到限制的，而在乳腺癌干細(xì)胞中Wnt信號(hào)通路相關(guān)蛋白是高度表達(dá)的，也就說明，Wnt信號(hào)通路可以激活乳腺癌干細(xì)胞，從而促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展。還有研究進(jìn)一步證明了，Wnt信號(hào)通路在乳腺癌發(fā)生發(fā)展過程中所起到的作用，在乳腺癌干細(xì)胞中，小鼠乳腺的SP細(xì)胞被轉(zhuǎn)入Wnt-1基因后的比例上升了2～3倍,而轉(zhuǎn)入β連環(huán)蛋白后上升了9倍。體外加入Wnt-3a后，SP比例甚至增加到了70%。更有研究發(fā)現(xiàn)抑制乳腺腺泡前體細(xì)胞β-連環(huán)蛋白信號(hào)，可阻斷乳腺發(fā)育和妊娠誘導(dǎo)的增殖，提示β-連環(huán)蛋白是乳腺癌干細(xì)胞的生存因子。

(三)Notch信號(hào)通路。Notch信號(hào)通路主要有Notch受體、配體、CSL DNA結(jié)合蛋白等其它效應(yīng)物共同組成。其激活途徑主要有兩種，一種是CBF-1/重組信號(hào)結(jié)合蛋白Jκ依賴途徑，另一種是CSL非依賴途徑。Notch信號(hào)通路的激活直接影響了乳腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移，有研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌細(xì)胞中，Notch1的胞內(nèi)段(NICD)高度表達(dá)，它可以讓E鈣粘蛋白的表達(dá)減少，從而促進(jìn)乳腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移，同時(shí)Notch1還能夠抑制細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞不受控制的生長，促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。還有研究發(fā)現(xiàn)，在乳腺癌干細(xì)胞群中，Notch相關(guān)蛋白的表達(dá)量也是非常高的，它既可以維護(hù)乳腺癌干細(xì)胞原有的特性，又可以促進(jìn)乳腺癌干細(xì)胞發(fā)生自我更新，這一特點(diǎn)有望成為臨床上進(jìn)行靶向治療的新的靶向因子。

三、雌激素對(duì)乳腺癌干細(xì)胞的影響

在正常人體中，雌激素對(duì)乳腺的分化和增生起到關(guān)鍵性的作用，但也對(duì)乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展起到促進(jìn)的作用。大量臨床資料顯示，雌激素陽性的患者其預(yù)后要比雌激素陰性的患者預(yù)后要好，其細(xì)胞的分化程度高，惡性程度低，雌激素陰性的患者耐藥性高，預(yù)后較差。有研究發(fā)現(xiàn)，雌激素與Hedgehog信號(hào)通路的相關(guān)因子存在著聯(lián)系。眾所周知，Hedgehog信號(hào)通路是乳腺癌干細(xì)胞中較為經(jīng)典的通路之一，其成員中Shh與Gli都發(fā)揮著重要作用，而雌激素與它們之間都有著密切的聯(lián)系，阻斷ER的活性，可以降低Shh的表達(dá)，從而不能激活Hedgehog信號(hào)通路，無法刺激乳腺癌干細(xì)胞的增生分裂增殖，可有效抑制乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展。乳腺癌也可通過上調(diào)Gli-1抑制雌激素受體的表達(dá)，這樣可以通過抑制雌激素受體的活性來降低對(duì)雌激素的依賴。但也有研究發(fā)現(xiàn)，與上述結(jié)論并不一致，雌激素與Hedgehog信號(hào)通路相關(guān)因子之間沒有關(guān)聯(lián)性，目前，研究機(jī)制尚不明確，還需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，以明確結(jié)論。

四、結(jié)語

綜上所述，乳腺癌干細(xì)胞在乳腺癌發(fā)生和發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要的作用，為攻克乳腺癌這一難題，應(yīng)該重點(diǎn)放在激活乳腺癌干細(xì)胞的相關(guān)因子上，只有抑制住乳腺癌干細(xì)胞激活的通路，就能夠抑制住乳腺癌的發(fā)生發(fā)展，具體的研究機(jī)制，還需要進(jìn)一步的科學(xué)研究才能得出結(jié)論，為以后的后續(xù)臨床治療奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。