程序性死亡受體1/程序性死亡受體配體1和SRY盒轉錄因子2在三陰性乳腺癌中的研究進展

閆娜，王金花

1內蒙古醫科大學研究生院，呼和浩特 010000

2內蒙古醫科大學附屬人民醫院病理科，呼和浩特 010000

美國臨床腫瘤學會/美國病理學家協會指南指出，三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）是指雌激素受體和孕激素受體免疫組化（immunohistochemistry，IHC）≤1%且人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）陰性表達的乳腺癌[1]。TNBC 占所有乳腺癌的15%～20%[2]，是一種侵襲性乳腺癌亞型，患者的預后較差。TNBC 因更具侵襲性且缺乏治療靶標，已成為腫瘤學界和臨床研究的熱點。與其他乳腺癌亞型相比，TNBC 具有早期復發的特點，且遠處轉移的發生風險更大。盡管目前可以采用手術及放化療治療，但是因為遠處復發率較高且預后較差，TNBC 患者的病死率較高。目前，TNBC 的主要治療策略之一為化療，但容易發生耐藥性和腫瘤復發轉移。眾所周知，人體免疫系統可以識別和消除腫瘤細胞。先天性免疫細胞可產生促炎細胞因子，導致炎癥反應，并將腫瘤抗原提呈給適應性免疫細胞，如T 淋巴細胞，激活后的T 淋巴細胞會通過多種途徑消除腫瘤細胞。免疫檢查點通路，如程序性死亡受體1（programmed cell death 1，PDCD1，也稱PD-1）/程序性死亡受體配體1（programmed cell death 1 ligand 1，PDCD1LG1，也稱PD-L1）通路，可調節T 淋巴細胞活性以防止自身細胞遭到破壞[3]。腫瘤細胞通過在其表面表達PD-L1 來維持這種免疫抑制機制并逃避宿主免疫反應。盡管已有免疫治療的藥物作用于PD-L1陽性的TNBC，但仍缺乏有效的、全面的特異性靶向藥物。因此，迫切需要針對TNBC 的新治療策略。

SRY 盒轉錄因子2（SRY-box transcription factor 2，SOX2）在TNBC 細胞和組織中高表達，且高水平的SOX2 與TNBC 患者腫瘤細胞分化差和生存期短有關[4]。此外，SOX2 可能在體外和體內促進TNBC 細胞的增殖和轉移，這表明SOX2 在TNBC 中充當腫瘤啟動子[5]。因此，探索SOX2 在TNBC 中的功能和作用有重要意義。

與其他類型乳腺癌相比，TNBC 有效的治療方法更為局限。全球范圍內一些關于TNBC中PD-L1以及SOX2水平的研究報道了二者的表達與患者預后間的相關性。本文通過闡明PD-L1 和SOX2 在TNBC 患者腫瘤細胞和腫瘤浸潤免疫細胞中的表達，評估SOX2 抑制劑聯合PD-1/PD-L1 免疫檢查點抑制劑對TNBC的有效性，從而使患者從中獲益。

1 PD-1/PD-L1

1.1 生物功能

PD-1 是一種主要由細胞毒性T 淋巴細胞表達的共抑制受體，屬于CD28 家族，由288 個氨基酸組成。PD-1與其配體PD-L1和程序性死亡受體配體2（programmed cell death 1 ligand 2，PDCD1LG2，也稱PD-L2）相互作用，由抗原提呈細胞表達。PD-L1 主要表達于腫瘤細胞和巨噬細胞，而PD-L2 主要存在于樹突狀細胞。PD-L1 是一種協同信號分子，由CD274基因編碼，與T 細胞上受體PD-1 結合后可以刺激或抑制T 細胞免疫反應。隨著T 細胞活化程度的增加，PD-1 表達逐漸上調，PD-1 與PD-L1 相互作用后，可觸發免疫受體酪氨酸抑制基序（immune receptor tyrosine-based switch motif，ITSM）來招募信號分子含SH2結構域的蛋白酪氨酸磷酸酶2（SH2 domain-containing protein tyrosine phosphatase 2，SHP-2）并觸發抑制信號，導致效應T 細胞失能和細胞凋亡[6]。因此，PD-1/PD-L1 通路對T 細胞調節免疫應答過程有重要意義。

1.2 作用機制

PD-1/PD-L1 是腫瘤微環境中非常重要的信號通路，它可以促進腫瘤細胞的生長和增殖，并參與免疫逃逸過程，從而促進腫瘤的發生、發展、轉移、預后等。

1.2.1 參與TNBC 的發生發展Lotfinejad 等[7]研究表明，轉染PD-L1小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）可以顯著降低PD-L1mRNA 及其蛋白的表達，而PD-L1siRNA 可以抑制TNBC 細胞增殖，提示TNBC 中PD-L1 表達上調可能對TNBC 細胞的生長發揮重要作用。PD-L1沉默可以顯著降低腫瘤細胞活力，抑制腫瘤細胞克隆形成，阻斷細胞周期，刺激細胞凋亡，抑制腫瘤細胞遷移，上調促炎細胞因子的表達，并下調抗炎細胞因子與T 細胞的共培養系統[8]。此外，PD-L1 表達下調還可以下調抗凋亡基因B 細胞淋巴瘤/白血病-2（B cell lymphoma/leukemia-2，Bcl-2）的表達，并刺激促凋亡基因如胱天蛋白酶（caspase）3、caspase 8、caspase 9及Bcl-2 相關X 蛋白（Bcl-2-associated X protein，BAX）的表達。同時，腫瘤細胞中caspase 9 信號轉導缺失又可通過上調PD-L1 導致適應抗性，導致腫瘤復發[9]。但增加抗PD-L1 阻滯劑還可以進一步克服這種獲得性免疫抗性。

1.2.2 參與TNBC 細胞的侵襲、轉移CD44 作為一種腫瘤干細胞標志物，與腫瘤細胞的生長和侵襲有關。已有研究表明，具有CD44 高表達乳腺癌干細胞的TNBC 患者可表現出更高的復發率和遠處轉移率[10]。PD-L1 表達下調的TNBC 細胞中CD44表達水平和克隆能力顯著降低[11]。因此，PD-L1沉默可能有助于消除TNBC 細胞中的腫瘤干細胞特性。此外，磷酸酶張力蛋白同源物（phosphatase and tensin homolog，PTEN）缺失可通過磷脂酰肌醇-3-羥激酶（phosphoinositide 3-hydroxy kinase，PI3K）通路的信號轉導通路來調節TNBC 細胞內PD-L1 水平升高，從而減少T 細胞增殖并促進T 細胞凋亡[12]。PD-L1 表達是在上皮-間充質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）激活時誘導的，其與間充質特征密切相關。有研究總結了不同分子如黏蛋白1（mucin 1，MUC1）、轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）參與EMT 介導的乳腺癌PD-L1 表達上調[13]，提示PD-L1 信號轉導通路對維持EMT 的重要性，但這些機制最終都會導致腫瘤細胞免疫逃逸。因此，PD-L1沉默可能會減少TNBC 細胞的遷移和侵襲。

1.2.3 與預后相關調節性T 細胞（regulatory T cell，Treg）是腫瘤微環境中的免疫抑制性T 細胞，有助于腫瘤的發生發展，并與腫瘤患者的不良預后有關。PD-1/PD-L1 通路可以通過抑制AKT/雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin kinase，MTOR）/細胞外信號調節激酶2（extracellular signal-regulated kinase 2，ERK2）通路、上調PTEN的表達來上調叉頭框蛋白P3（forkhead box P3，FOXP3）的表達，并誘導輔助性T 細胞1（helper T cell 1，Th1）向Treg 細胞轉化[14-15]。研究顯示，將PD-1沉默T 細胞與PD-L1沉默細胞共培養，可以顯著上調γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ）的表達[16]，而IFN-γ可參與抗增殖和抗腫瘤機制，誘導腫瘤細胞壞死和新生血管破壞，并增加單核細胞在腫瘤微環境中的浸潤。

1.3 PD-1/PD-L1 免疫檢查點抑制劑治療TNBC 的效果

PD-1/PD-L1 免疫調節通路是腫瘤治療的另一個有希望的新靶標。PD-1/PD-L1 免疫檢查點抑制劑已在多種腫瘤中得到廣泛研究。美國食品藥品管理局（FDA）已批準抗PD-1 和抗PD-L1 免疫療法用于治療多種腫瘤，如黑色素瘤、頭頸部鱗狀細胞癌、尿路上皮癌、非小細胞肺癌及PD-L1 陽性、不可切除、局部晚期或轉移性TNBC 等[17]。由于基因突變率高和新抗原產生率高，腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）尤其是CD8+T 細胞被大量募集到TNBC 中，這些細胞均可高表達PD-L1，因此，在使用抗PD-1/抗PD-L1 療法之前，通過腫瘤細胞或CD8+TIL 確定PD-L1 的表達情況將有助于確保藥物的有效性[18]。

2 SOX2

2.1 生物功能

SOX2 最初在胚泡的內細胞團和滋養外胚層中表達，且在發育后期存在于不同組織的干細胞中[19]。SOX2 通過細胞增殖、調節自我更新和維持多能性在胚胎期的器官發育、形態發生和規范細胞類型中發揮著重要作用。SOX2 在胚胎內細胞團的胚胎干細胞中高表達，因此，SOX2 對維持胚胎干細胞的表型至關重要。多能干細胞的干性維持是通過核心轉錄網絡實現的，該網絡由轉錄因子SOX2、八聚體結合轉錄因子4（octamer-binding transcription factor 4，OCT4）和Nanog 組成。這3 個因子在功能上相互配合，以促進多能性相關基因的表達，并抑制分化相關基因的表達。在健康人體內，SOX2 在桑椹胚和囊胚內細胞團的胚胎干細胞中表達，從而衍生出整個生物體[20]。在個體發育的后期，SOX2 主要與神經外胚層譜系的干細胞共分離，而這些干細胞起源于上皮、神經元和眼結構，因此，SOX2的等位基因突變已被證實與人類微小或無眼球綜合征有關。SOX2 也在成年人干細胞或祖細胞中表達，與組織穩態和傷口愈合有關。在誘導SOX2敲除的模型中，SOX2 耗盡后2 周內機體會出現強烈的組織損傷和致死性[21]。同樣，SOX2 在腫瘤細胞，特別是腫瘤干細胞（cancer stem cell，CSC）中異常表達，如SOX2 在正常肝組織中幾乎不表達，而在肝癌組織中高表達[22]；正常胃黏膜中存在SOX2 高表達，但胃癌組織中幾乎沒有SOX2 表達，這表明SOX2 的表達具有腫瘤異質性[23]。研究顯示，SOX2 在食管小細胞癌[24]、乳腺癌[25]、結直腸癌[26]、膠質母細胞瘤[27]、皮膚基底細胞癌[28]、肺癌[29-30]、前列腺癌[31]組織中高表達，而在食管鱗狀細胞癌[24]、胃癌[32]組織中低表達，并與各種腫瘤細胞的增殖、侵襲、轉移及患者的不良預后有關。

2.2 在TNBC 中的作用機制

2.2.1 調控微小RNA（microRNA，miRNA）的表達研究發現，miRNA-301/細胞質多聚腺苷酸化元件結合蛋白1（cytoplasmic polyadenylation element binding protein 1，CPEB1）/沉默信息調節因子1（silent information regulator 1，SITR1）/SOX2 通路在調節乳腺癌細胞增殖、遷移和侵襲中有重要作用[33]。miRNA-301 高表達降低了CPEB1 的表達水平，通過調控SIRT1/SOX2 通路，最終使體內正常乳腺細胞具有致瘤性，并促進這些腫瘤細胞的周期進程，抑制細胞凋亡；而抑制miRNA-340 的表達能夠導致RB 和SRY 盒轉錄因子17（SRY-box transcription factor 17，SOX17）等腫瘤抑制因子過表達，下調SOX2等癌基因的表達，從而抑制TNBC 細胞的轉移[34]。

2.2.2 參與多種信號轉導通路SOX2 可以通過多種信號通路促進腫瘤進展，其表達可以通過WNT/β-聯蛋白（β-catenin）信號通路在腫瘤惡性表型和EMT 中發揮作用[35]；同時，SOX2 與β-catenin 協同上調乳腺癌細胞周期蛋白D1（cyclin D1）的表達，從而促進細胞增殖。另有研究顯示，SOX2 能夠促進SKI 樣癌基因蛋白（recombinant SKI-like oncogene，SKIL）/PDZ 結合基序轉錄共激活因子（transcriptional co-activator with PDZ-binding motif，TAZ）/結締組織生長因子（connective tissue growth factor，CTGF）通路，抑制下游干擾素基因刺激蛋白（stimulator of interferon gene，STING）信號通路，并通過TGF-β信號轉導促進腫瘤新生血管生成，從而有助于TNBC 細胞的增殖、遷移、EMT[36]。SOX2 的表達能夠通過激活促分裂原活化的蛋白激酶（mitogenactivated protein kinase，MAPK）/細胞外信號調節激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）[37]、MEK/ERK[38]信號通路，恢復被抑制了的TNBC 細胞增殖、遷移和侵襲[39]。另一方面，SOX2 通過促進G1/S 期轉換并通過cyclin D1基因表達上調促進乳腺癌細胞增殖[40]。

2.2.3 參與腫瘤細胞干性SOX2 是CSC 的關鍵轉錄因子之一，在維持CSC 或腫瘤起始細胞的干性方面發揮著關鍵作用。EMT 和CSC 特性也是治療耐藥的基礎，因此，靶向這些CSC 細胞也可以為TNBC 的治療提供新的治療策略。乳腺癌患者組織病理學分析表明，與非TNBC 組織相比，TNBC組織中乙醛脫氫酶家族1 成員A1（aldehyde dehydrogenase 1 family member A1，ALDH1）的陽性表達和CD44+/CD24-的表達水平較高[41]。在轉錄水平，SOX2、MYC等多能性相關轉錄因子均在TNBC中過表達，并與患者的不良預后呈正相關[23]。TNBC細胞的代謝也與CSC 相似，即使在有足夠氧氣的情況下，TNBC 細胞也會利用糖酵解來更快地產生能量并合成生物代謝分子[42]。此外，研究發現，TNBC 細胞中的脂肪酸氧化中間體增加，并從脂肪酸氧化中產生能量以維持腫瘤細胞存活[43]。因此，CSC 對TNBC 細胞的存活和轉移也至關重要。

2.3 SOX2 參與TNBC 的治療及耐藥

目前已有多項研究報道了SOX2 參與腫瘤治療的耐藥性問題。乳腺癌細胞對紫杉醇的敏感性取決于SOX2 的表達，敲除SOX2能夠增加乳腺癌細胞對紫杉醇的敏感性并降低腫瘤細胞的侵襲能力。乳腺癌細胞中腫瘤相關巨噬細胞通過表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）和信號轉導與轉錄激活因子3（signal transduction and activator of transcription 3，STAT3）的激活來促進SOX2 的表達，從而導致化學抗性，如具有干細胞樣表型的乳腺癌細胞對他莫昔芬具有抗藥性，而這種抵抗可以通過沉默SOX2來消除[44]。另有研究表明，有一種負載透明質酸和二甲雙胍的氧化石墨烯納米顆粒在TNBC 中能夠誘導細胞凋亡并減弱細胞的遷移能力，抑制EMT 并下調Nanog、OCT4 和SOX2 的表達，消除了腫瘤負荷帶來的總體毒性，從而解決了腫瘤復發的問題[45]。因此，認識并關注SOX2 在腫瘤耐藥中的作用可以為患者提供更多的治療選擇，尤其是那些患有高度難治性腫瘤的患者。

3 SOX2 與PD-L1 在腫瘤中的關系

有研究表明，肝癌細胞系中的SOX2 可以通過結合PD-L1基因啟動子，調控PD-L1 的表達[46]。此外，SOX2還可通過抑制蛋白酪氨酸磷酸酶非受體1型（protein tyrosine phosphatase non-receptor type 1，PTP1）和細胞因子信號轉導抑制因子3（suppressor of cytokine signaling 3，SOCS3）的轉錄，導致Janus激酶（Janus kinase，JAK）/信號轉導與轉錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）通路過度激活以及PD-L1 過表達，進而誘導腫瘤細胞免疫逃逸[47]。Chen 等[48]的研究顯示，SOX2 高表達能夠降低CD8+T 細胞百分比并通過激活MTOR、缺氧誘導因子（hypoxia-inducible factor，HIF）、糖酵解、PI3K/AKT/MTOR 信號通路等調節PD-L1 的表達來促進非小細胞肺癌細胞的免疫逃逸。但目前仍沒有明確的研究能夠證明SOX2與PD-L1 在TNBC 中的相關關系。

4 小結與展望

在TNBC 發生發展過程中，PD-L1 與PD-1 的結合可促使腫瘤細胞獲取免疫逃逸T 細胞的能力，其中PD-L1 過表達能夠促進Bcl-2、CD44 的表達并降低促凋亡因子caspase 9、BAX 的表達，而SOX2 過表達能夠促進cyclin D1、TGF-β 以及CD44 的表達。因此，PD-L1 及SOX2 在維持腫瘤細胞干性、調節腫瘤細胞凋亡、促進腫瘤細胞增殖和侵襲方面至關重要，且能在一定程度上發揮協同作用。目前，鑒于PD-1、PD-L1 在腫瘤發生發展及浸潤轉移中的作用，越來越多的腫瘤開始采用以抗PD-1、PD-L1 免疫治療為主的綜合治療方式，但這種治療方式仍存在著耐藥、不良反應明顯等不足。由此可見，SOX2 對腫瘤細胞的化療及靶向藥物的敏感性具有一定的影響。通過了解SOX2 與PD-1/PD-L1在TNBC中的作用，能夠明確SOX2在以PD-1/PD-L1為主的免疫治療耐藥中的作用，并為臨床TNBC 患者的免疫治療提供參考。