乳腺癌中Annexin A1作用的研究進展

馬新星綜述 張清媛審校

現今乳腺癌已經成為女性癌癥死亡的主要原因之一，其發生發展過程復雜，機制不清。隨著分子生物學研究的不斷深入，一些乳腺癌相關因子的檢測已相繼展開，對進一步判斷乳腺癌預后及治療的細化指導有重大意義［1］。目前研究證實Annexin A1(ANXA1)參與乳腺癌細胞內信號傳導通路和細胞分化的調節，從而促進乳腺癌的發生和發展［2］，以ANXA1為靶點的藥物也正在研發，可為乳腺癌的治療提供新途徑。ANXA1在乳腺癌的科研領域中備受關注。我們將ANXA1在乳腺癌中的表達與乳腺癌的發生、發展及預后的關系做一綜述。

1 ANXA1的分子結構和生物學特點

ANXA1是1種廣泛存在的細胞內外鈣、磷脂結合蛋白，屬于Ca2+依賴蛋白，在真核細胞生物中已發現數千種的annexins，而在原核生物中沒有發現其存在。人類體內已發現有從15～96 kb 大小不等的12 種 annexin，其分布在染色體1、2、4、5、8、9、10、15。Annexins整個分子由幾個保守的核心結構域和1個調節性的N端結構域構成。前者具有鈣和磷脂的集合位點，一般在整個蛋白結構中重復4次;而后者在不同的annexin亞型中長度是變化的，并且包含不同的磷酸化位點，annexins通過這些位點與S100，F-zctin等不同分子結合。N端和鈣結合位點的不同導致這些亞型具有各自結合不同蛋白的專一性。Annexins缺少典型的鈣結合位點:EF-hand，其具有獨特的結構稱為 annexin folds，通過這個結構調節鈣依賴性與膜脂的結合。與具有EF-hand鈣結合位點的蛋白相比，Annexins具有的較低的鈣結合能力等導致其對細胞內鈣濃度變化的敏感性相對較低。Annexins大多經歷翻譯后的修飾，修飾之后的Annexins可以結合多種不同的蛋白，它的N端位于核心區域的凹面側，N端區域的磷酸化，修飾等會影響其對鈣離子及磷脂的結合能力;并且推測，各個亞型之間不同的翻譯后修飾是造成他們識別不同蛋白專一性結合的重要原因。Annexins可以作為1種連接膜外膜內信號的橋梁，可在細胞膜內表面形成網絡結構，被稱為眾多膜附近蛋白結構域的組織者，同時其在細胞膜作為1個平臺還能招募與之反應的蛋白質。ANXA1可參與細胞的生理過程。它可在宿主的防御系統中參與調節糖皮質激素相關的抗炎反應，它還參與調節各種炎癥反應、細胞增殖、細胞死亡信號、分化、凋亡過程及細胞的內吞和分泌的過程［3］。它與腫瘤關系密切，即通過參與細胞增殖、分化、細胞信號和轉導在腫瘤的發生和(或)進展中發揮重要作用［4，5］。盡管ANXA1在很多腫瘤中被檢測到，但是其表達水平存在差異。例如ANXA1被證明在胰腺癌、肝癌、頭頸癌中表達上調，而在食管癌、前列腺癌和胃癌中表達明顯下調。ANXA1的表達與腫瘤轉移有關，例如，肝細胞癌［6］和肺癌中［7］ANXA1在轉移性淋巴結中的染色要比原發腫瘤明顯加深;但在胃癌中，轉移灶中ANXA1的表達則要比原發腫瘤低［8］。

2 ANXA1在乳腺癌中的作用

2.1 ANXA1在乳腺癌中的表達

之前的大量研究結果已經證實ANXA1在乳腺癌中的表達是降低的，而在侵襲性乳腺癌及轉移性灶中表達顯著增高。休斯頓德州大學安德森病理研究中心的一項基于82名患者樣本的研究表明ANXA1在大多數的乳腺癌及原位癌中表達缺失，而在侵襲性、轉移性乳腺癌中表達增高［9］。Shen等［2］研究證實ANXA1在19例轉移性乳腺癌中有13例高表達，6例低表達。Pencil等［10］研究發現，ANXA1在有轉移潛能的乳腺癌細胞中蛋白水平增高，這些結果提示ANXA1可能與乳腺癌的轉移相關。

2.2 ANXA1促進乳腺癌轉移

癌癥患者死亡的主要原因為轉移和器官衰竭，而轉移的1個中心過程就是細胞表型的轉換和極性的改變。在這個轉換過程中，腫瘤細胞會從上皮轉變成遷徙性更強的間充質表型(EMT)，這個轉變可使它們的移動性和侵襲性增強，從而促進腫瘤細胞的轉移［11］。ANXA1的表達通過激活TGFbata通路來誘導腫瘤上皮細胞EMT樣轉換。Marjo de Graauw等研究表明［3］，MCF7細胞中ANXA1的表達可增加TGFβ-誘導的Smad3/Smad4轉錄活動。同樣地，在上皮樣細胞株BT474和T47D細胞中也觀察到了類似的現象。相反的，將表達ANXA1的MCF7細胞暴露于TGFβ抑制劑SB-431542，結果表明細胞形態由間充質表型向上皮細胞轉換。相關數據強烈支持通過對 TGFβ/Smad的調節，ANXA1在調控細胞從1個休眠狀態轉換成1個遷移的上皮細胞表型的過程中起到了重要的作用。這表明ANXA1的表達可通過TGFβ調控的EMT樣轉換來控制乳腺癌的侵犯行為，從而允許乳腺癌細胞遷移表型和轉移的形成。反之，敲除乳腺癌細胞中的ANXA1可損壞TGFβ通路，從而影響EMT。另外，ANXA1敲除的MTLn3細胞轉移的形成也明顯減少。通過敲除ANXA1減少轉移的形成與減少TGFβ/Smad信號通路有關。從而表明:ANXA1降低誘發的形態學改變與TGFβ/Smad信號影響的乳腺癌進展相關。進一步研究發現，ANXA1敲除可減少高侵襲性4T1細胞的潛在轉移。研究者分別將敲除ANXA1和表達ANXA1的4T1細胞注入12周大小的有乳腺脂肪的Rag2－/－/γc－/－小鼠身體里，結果發現，被注射表達ANXA1的4T1細胞的小鼠超過130例發生肺表面轉移，但是注入ANXA1敲除的4T1細胞的小鼠約30例發生肺表面轉移。結果表明，ANXA1敲除不影響原發腫瘤的生長，但是在同系的Balb/C小鼠中，可明顯減少誘導肺轉移發生的數量。

ANXA1的表達可通過激活NF-kB來提高MMP-9基因的表達，促進乳腺癌的浸潤和轉移［12］。最近的一項報道指出ANXA1是NF-kB的組成激活劑，特別是在上游信號通路，例如復雜的IKK通路中［13］。MMP-9是基質金屬蛋白酶家族的一員，可參與細胞外基質蛋白的降解和重塑，從而促進乳腺癌細胞的侵襲和轉移。且MMP-9已成為人侵襲性乳腺癌中的關鍵的因素［14，15］。研究結果表明，在 MDA-MB-231細胞中利用 siRNA敲除ANXA1可以減少基因MMP-9分泌［12］。采用凝膠過濾分析和免疫沉淀的方法記錄到ANXA1可結合到IKKc和NEMO，該報道提示ANXA1可以提高NF-kB的活性。這些結果表明ANXA1通過調節NF-kB參與腫瘤侵襲過程中MMP-9的表達，進而促進乳腺癌的侵襲和進展。

研究顯示，在乳腺癌轉移性淋巴結中，ANXA1的表達水平高于原發腫瘤組織［16］。Pencil等［10］在鼠轉移性乳腺癌中對ANXA1表達的研究及Ahn等［17］在人類乳腺癌中的研究也有類似的發現。一項最近的研究顯示［18］ANXA1的表達會激發乳腺癌細胞耐藥。ANXA1的過表達會誘導抗癌藥物耐藥，ANXA1敲除的腫瘤細胞表現出對抗癌藥有較強的敏感性。因此，這些結果和作用機制，支持ANXA1在乳腺癌進展和轉移中有致瘤潛能。

2.3 ANXA1抑制乳腺癌進展

另外，有少數文章表明，ANXA1有抑制乳腺癌浸潤及轉移的作用，有報道表明ANXA1可抑制TGF-beta引起的EMT，從而抑制轉移［3］。還有許多關于ANXA1在癌癥進展中作用的理論。近來的研究提出ANXA1參與細胞凋亡和抗增殖的作用。另外，有學者發現ANXA1有1個獨立的細胞型，有關研究提示ANXA1可能參與細胞外ERK/MAPK信號通路的調節，ANXA1通過ERK調節破壞肌動蛋白細胞骨架結構和通過消除CyclinD1蛋白的表達來抑制細胞增殖［5，16］。這表明，ANXA1減少有助于乳腺癌患者的疾病進展和侵襲。

2.4 ANXA1與乳腺癌預后的關系

最近的研究顯示，ANXA1的表達與乳腺癌不良預后因素相關，例如激素受體陰性、HER2狀態陽性、TNBC類型及較高的核分級。在一些侵襲性如結節陽性，HER2陽性和非TNBC乳腺癌組中ANXA1陽性與RFS(無復發生存期)不良相關。這個結果可能會解釋，ANXA1與不良因素相關的條件包括淋巴結陽性和HER2陽性狀態等，ANXA1在癌組織中可能會傾向再表達并且導致更多的轉移和進展類型［19］。

綜上所述，ANXA1在乳腺癌的演進中扮演重要角色，但ANXA1在乳腺癌進展方面的作用機制仍未完全揭示，且存在爭議。導致ANXA1在乳腺癌進展中作用的結論不一的原因，可能與受研究人群的種族與地域差異及環境的影響、各個實驗組實驗對象及對照人群篩選的標準不一有關。因此，對于ANXA1的表達在乳腺癌進展中的作用需進一步研究證實。ANXA1在乳腺癌中的發生、發展及轉移的分子機制的進一步闡明將對人類在乳腺癌的發展及預后的研究起到重要的促進作用，以ANXA1為靶點的治療也為侵襲性乳腺癌的治療提供了新思路。

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