乳腺癌干細胞中相關因子的研究進展

□寇山林 徐珊珊 周志堅 王壽華 任艷艷

周志堅，益都中心醫院

乳腺癌是目前女性最常見的惡性腫瘤之一，是女性發生死亡的最主要的原因之一。為進一步控制乳腺癌的發生和發展，研究學者做了大量的研究，其中AI-Hajj等[1]在2003年通過動物模型實驗，證實乳腺癌干細胞的存在，其細胞表面標志為CD44+/CD24-/low，該細胞僅占乳腺癌細胞總數的2%左右，乳腺癌干細胞的發現為探索乳腺癌的治療打開了新的局面，本文就乳腺癌干細胞相關因子的研究展開敘述。

一、低氧誘導因子(HIF)對乳腺癌干細胞的影響

腫瘤細胞的生長特點是快速增值、分裂增生，但其存在的環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？腫瘤在組織學上由兩個部分組成，一部分是實質，實質是指腫瘤細胞本身；另一部分是間質，間質主要包括血管、淋巴管和纖維結締組織，對腫瘤的生長起到支撐的作用。而腫瘤在缺氧的微環境下，能夠促進血管的生成，血管可以提供氧氣和營養物質，促進腫瘤的生長，并且低氧腫瘤細胞對化療和放療都有抵抗的作用[2]。

有研究表明，低氧誘導因子(HIF)在腫瘤的發生發展過程中起到至關重要的作用，它是一種與氧調控有關的因子，目前，發現其分型為HIF1、HIF2、HIF3。1992年Semenza和Wang發現了HIF轉錄因子家族的第一位成員HIF-1α，發現其能控制著整個身體的細胞內缺氧反應，在有氧狀態下很快降解，在缺氧的狀態下高表達。隨后又發現了HIF-2α，它只在特定的細胞類型和腫瘤類型中表達，并介導不同的信號通路[3]。有研究發現，HIF-1α和HIF-2α在乳腺癌的發生發展的過程發揮著重要的作用，尤其是在侵襲和轉移方面[4]。

目前，乳腺癌干細胞的分選標準是CD44高表達，CD24低表達，有研究發現，在乳腺癌細胞株中CD44與HIF-2α的表達變化趨勢是一致的，表明乳腺癌干細胞的標志物CD44與低氧誘導因子HIF-2α之間存在著密切的關系，具體發生機制目前尚不明確，還需要進一步研究[5]。

二、信號通路對乳腺癌干細胞的影響

乳腺癌干細胞的生長速度是比較緩慢的，其激活還是靠信號通路的激活進行的，在正常情況下，乳腺癌干細胞與正常的干細胞一樣，是不受細胞分裂增殖的影響的，但當平衡被打破時，乳腺癌干細胞就會增生分裂，發生突變，誘發乳腺癌的發生，先就幾條重要的信號通路做一簡要的概述。

(一)Hedgehog信號通路。Hedgehog信號通路是一條比較經典的乳腺癌干細胞信號轉導通路，主要由Shh、Ptch、Smo、Gli四種相關蛋白組成，它有兩條信號通路，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沒有Shh蛋白時，Ptch抑制Smo的活性，但當Shh存在時，Shh與Ptch結合，從而釋放了Smo，Smo繼續游離到細胞核中與目的基因Gli相結合，誘導Hedgehog信號通路激活，從而誘發乳腺癌的發生發展。非配體依賴途徑是指Ptch或者Smo直接發生突變，從而激活目的基因，誘發信號通路發生轉導功能。

(二)Wnt信號通路。Wnt信號傳導途徑的成員包括：Wnt信號蛋白、卷曲蛋白(Fz的)、E-鈣粘蛋白、DSH(Dishevledr)、β連環蛋白、TCF/LEF、GSK-3β、APC、軸蛋白、泛素(泛素)，這些構件可以起到開關的作用是Wnt信號和Fz的蛋白質的組合，它們的結合是Wnt信號通路的開始;和β連環蛋白是在該途徑中的關鍵因素，這兩種蛋白可以是E-鈣粘著蛋白的結合，可以與TCF/LEF結合，還與三個復合物(GSK-3β，APC，軸蛋白)被組合，通過與多種結合不同的成分的，β連環蛋白在細胞質和細胞核可能是影響某些基因[6]的表達變化。

新合成的β-Catenin與APC、Axin、CKI和GSK-3β在Wnt信號通路中未激活的細胞的細胞質中相互作用并結合，形成“Axin APC-GSK3β復合物”。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-連環蛋白。當Wnt信號通路被激活時，β-catenin被從復合物中分離出來，并與細胞核中Tcf/Lef轉錄因子結合，激活靶基因[7]。

有研究發現，在正常的乳腺干細胞中，Wnt信號通路相關蛋白是受到限制的，而在乳腺癌干細胞中Wnt信號通路相關蛋白是高度表達的，也就說明，Wnt信號通路可以激活乳腺癌干細胞，從而促進乳腺癌的發生和發展。還有研究進一步證明了，Wnt信號通路在乳腺癌發生發展過程中所起到的作用，在乳腺癌干細胞中，小鼠乳腺的SP細胞被轉入Wnt-1基因后的比例上升了2～3倍,而轉入β連環蛋白后上升了9倍。體外加入Wnt-3a后，SP比例甚至增加到了70%。更有研究發現抑制乳腺腺泡前體細胞β-連環蛋白信號，可阻斷乳腺發育和妊娠誘導的增殖，提示β-連環蛋白是乳腺癌干細胞的生存因子。

(三)Notch信號通路。Notch信號通路主要有Notch受體、配體、CSL DNA結合蛋白等其它效應物共同組成。其激活途徑主要有兩種，一種是CBF-1/重組信號結合蛋白Jκ依賴途徑，另一種是CSL非依賴途徑。Notch信號通路的激活直接影響了乳腺癌的侵襲和轉移，有研究發現，在乳腺癌細胞中，Notch1的胞內段(NICD)高度表達，它可以讓E鈣粘蛋白的表達減少，從而促進乳腺癌的侵襲和轉移，同時Notch1還能夠抑制細胞凋亡，導致乳腺癌細胞不受控制的生長，促進腫瘤的發展。還有研究發現，在乳腺癌干細胞群中，Notch相關蛋白的表達量也是非常高的，它既可以維護乳腺癌干細胞原有的特性，又可以促進乳腺癌干細胞發生自我更新，這一特點有望成為臨床上進行靶向治療的新的靶向因子。

三、雌激素對乳腺癌干細胞的影響

在正常人體中，雌激素對乳腺的分化和增生起到關鍵性的作用，但也對乳腺癌的發生和發展起到促進的作用。大量臨床資料顯示，雌激素陽性的患者其預后要比雌激素陰性的患者預后要好，其細胞的分化程度高，惡性程度低，雌激素陰性的患者耐藥性高，預后較差。有研究發現，雌激素與Hedgehog信號通路的相關因子存在著聯系。眾所周知，Hedgehog信號通路是乳腺癌干細胞中較為經典的通路之一，其成員中Shh與Gli都發揮著重要作用，而雌激素與它們之間都有著密切的聯系，阻斷ER的活性，可以降低Shh的表達，從而不能激活Hedgehog信號通路，無法刺激乳腺癌干細胞的增生分裂增殖，可有效抑制乳腺癌的發生和發展。乳腺癌也可通過上調Gli-1抑制雌激素受體的表達，這樣可以通過抑制雌激素受體的活性來降低對雌激素的依賴。但也有研究發現，與上述結論并不一致，雌激素與Hedgehog信號通路相關因子之間沒有關聯性，目前，研究機制尚不明確，還需進一步的實驗研究，以明確結論。

四、結語

綜上所述，乳腺癌干細胞在乳腺癌發生和發展的過程中發揮著重要的作用，為攻克乳腺癌這一難題，應該重點放在激活乳腺癌干細胞的相關因子上，只有抑制住乳腺癌干細胞激活的通路，就能夠抑制住乳腺癌的發生發展，具體的研究機制，還需要進一步的科學研究才能得出結論，為以后的后續臨床治療奠定堅實的理論基礎。