EGCG對人乳腺癌細胞作用的分子靶點

李曉鷗，叢占杰，李 艷

（1.吉林省腫瘤醫院，吉林長春130012；2.吉林醫藥學院）

EGCG對人乳腺癌細胞作用的分子靶點

李曉鷗1，叢占杰1，李 艷2＊

（1.吉林省腫瘤醫院，吉林長春130012；2.吉林醫藥學院）

近年來對于綠茶的抗癌作用已經明確，研究非常廣泛，無論是從流行病學、體外細胞培養、體內動物實驗還是臨床研究都表明綠茶具有抗癌作用，綠茶癌癥化學預防作用主要是由于綠茶含有抗癌成分兒茶素，其主要包括：表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）和表兒茶素（EC）［1］。EGCG為綠茶天然活性提取物，是綠茶中含量最高、活性最強的多酚類化合物，占多酚類總量的50%－80%。已有大量體外實驗對EGCG的癌癥預防作用機制進行了廣泛研究［2－4］，EGCG抗癌作用主要為：1）抑制腫瘤細胞生長和增殖；2）誘導腫瘤細胞凋亡；3）阻斷腫瘤細胞侵襲和轉移；4）阻止腫瘤血管的生成［5］。目前已鑒定出多個EGCG癌癥預防作用分子靶點如蛋白酶體、蛋白激酶基質金屬蛋白酶及其他潛在靶點。也有研究揭示，一些高親和力EGCG結合蛋白可能是EGCG的直接作用靶點［6－8］。

乳腺癌作為女性高發病率腫瘤之一，對其的發病機制及治療藥物的研究意義重大。本文主要概述國內外關于EGCG對乳腺癌細胞的作用分子靶點及其機制，主要是從細胞周期，腫瘤發生發展及信號途徑方面進行闡述。

1 EGCG對乳腺癌細胞周期的影響

腫瘤是一種復雜的疾病，細胞周期異常是其特征，在正常細胞，真核細胞周期循環是通過生長因子結合到跨膜受體，然后啟動細胞內信號途徑促進細胞生長，包括連續的G0／G1、S和G2／M三個階段［9］。腫瘤細胞周期主要是由細胞周期蛋白依賴激酶CDKs活性控制，CDKs調控紊亂可增加基因組和染色體合成的不穩定性，與腫瘤細胞的生長周期息息相關，可以通過抑制CDK酶活性而阻滯腫瘤細胞于生長期而控制腫瘤生長。Thangapazham［10］等用EGCG處理乳腺癌MDA－MB－231細胞，下調Cyclin D，Cyclin E，CDK 4，CDK 1等周期蛋白使細胞生長停滯于G1期，同時裸鼠接種乳腺癌MDA－MB－231細胞后注射EGCG，可以有效的推遲腫瘤發生時間，也能減少腫瘤負荷阻止腫瘤細胞擴散。與CDKs負相關的蛋白為周期蛋白依賴激酶抑制蛋白（cyclindependent kinase inhibitors，CDKNs），屬于激酶抑制蛋白CIP／KIP基因家族，為乳腺癌抑癌基因［11］，包括CDKN1A（即p21CIP）、CDKN1B（即p27KIP1）和CDKN1C（即p57KIP2），在乳腺癌中發揮重要作用。Liang等［12］利用30 μmol／L EGCG處理乳腺癌MCF－7細胞，通過抑制細胞周期蛋白依賴激酶CDK2和CDK4活性使細胞阻滯在G0／G1期，并能上調周期激酶抑制蛋白P21和P27。也有研究用EGCG處理乳腺癌細胞T47D，通過抑制細胞周期蛋白A和B1使細胞生長阻滯在G2期［13］。這表明EGCG可以抑制周期相關蛋白而調控乳腺癌細胞的生長從而達到抑制乳腺癌細胞增殖的作用。

2 EGCG對乳腺癌細胞發生發展的影響

癌細胞的生長、轉移依賴新生血管的形成，血管內皮生長因子（vascular endo thelial growth factor，VEGF）是最有效的促血管生長因子。VEGF在癌中高表達，對癌新生血管形成及腫瘤生長和轉移起重要作用。以VEGF及其受體VEGFR（vascular endo thelial growth factor receptor，VEGFR）為靶點治療癌癥是藥物研究的熱點。有研究顯示，EGCG對乳腺癌細胞VEGF的分泌呈計量依賴，并通過下調VEGF調節蛋白AP－1和PKC的表達，抑制與VEGF形成有關的信號途徑，從而抑制乳腺癌細胞生長［14，15］，Sen等也發現用EGCG處理MDA－MB－231乳腺癌細胞，VEGF分泌減少，主要是通過通過抑制Stat3和NF－κB途徑，減少VEGF的產生，也能抑制MCF－7乳腺癌細胞內VEGF的產生［16］。Kim等用小鼠接種乳腺癌細胞成功后，按50－100mg／kg／d濃度的EGCG喂養小鼠4周，繼而測定小鼠血清VEGF水平，發現喂養EGCG的小鼠比乳腺癌小鼠血清VEGF表達量低，而心肌和骨骼肌內VEGF水平沒有改變；EGCG也可直接作用于乳腺癌細胞，通過降低HIF－1α和NF－κB蛋白活性及VEGF的表達，從而控制乳腺腫瘤血管生成，達到抑制乳腺癌細胞生長、增殖、分化和遷移作用。更有臨床實驗表明，乳腺癌患者口服EGCG制劑8周后，血清VEGF水平明顯降低［5］

轉移是惡性腫瘤的一個重要特征，又是癌癥患者死亡的直接原因，EGCG可以通過阻斷Wnt信號途徑抑制乳腺癌細胞在Matrigel上轉移［17］，表現了明顯的腫瘤粘附促進作用以及侵襲運動抑制作用。EGCG也可以通過抑制一氧化氮合成酶和鳥苷酸環化酶活性來阻斷乳腺癌細胞的遷移［18］。EGFR是具有酪氨酸激酶活性的膜受體，與腫瘤血管形成和腫瘤的轉移有關，其配體為EGF。MMPs是與腫瘤的侵襲和轉移關系十分密切的一類蛋白水解酶，MMP－9尤其發揮重要作用。EGF可以誘導MMP－9活化和表達，活化過程涉及FAK、PI3K和ERK等蛋白，EGCG可以通過抑制激酶作用而下調EGF，從而使其不與受體EGFR結合，抑制酪氨酸激酶阻斷受體催化活性，進而阻止下游信號傳導，也可減少MMP－9的分泌，抑制乳腺癌細胞的侵襲和轉移［19］。EGFR也與乳腺癌發生發展相關，Farabegoli［20］等用50μg／ml EGCG誘導MCF－7乳腺癌細胞，發現EGFR無論是mRNA還是蛋白水平都表達下降，調控MMPs的蛋白組織型金屬蛋白酶抑制物（tissueinhibitorofmetalloproteinase，TIMP）1和TIMP 2則表達增加，導致MMP－2和MMP－9分泌必然減少，乳腺癌細胞生長和遷移受抑制。臨床實驗也檢測到口服EGCG制劑的乳腺癌患者血清中MMP－9降低［5］。

3 EGCG在乳腺癌細胞內介導的信號途徑

國外已有大量研究證明EGCG通過介導JAK／STAT、MAPK、PI3K／AKT和Wnt等一系列信號途徑阻止癌變的發生［21］。核轉錄因子NF－кB通常與I－кB結合以無活性狀態游離于細胞質，任何與腫瘤相關的刺激因素都可以激活NF－кB，隨后NF－кB轉移到核內，調控腫瘤凋亡、腫瘤細胞增殖和癌細胞轉移等一系列生理活動。NF－κB是一個蛋白二聚體家族，與EGCG的抗乳腺癌作用關系緊密［22］。EGCG通過抑制I－кB激酶亞基IKK－α和IKK－β的活化，以時間和劑量依賴性抑制NF－κB的激活和核轉移，抑制MDA－MB－231乳腺癌細胞增殖［15］。無論是體外培養的MDA－MB－231乳腺癌細胞還是乳腺癌患者，EGCG作用后均能使NF－κB蛋白水平下調［5］。EGCG通過下調FAK／ERK／NFκB和AP－1蛋白，使MMP－9蛋白表達下降，減弱MDA－MB－231細胞與纖連蛋白和玻連蛋白的粘附性，降低整合蛋白受體α5β1和αvβ3的mRNA表達，抑制乳腺癌細胞生長及遷移［23］。

絲裂原活化蛋白激酶家族（MAPKs）是存在于大多數細胞內一類絲氨酸／蘇氨酸蛋白激酶，參與細胞生長、增殖以及誘導與炎癥相關的多種生理過程。MAPKs包括c－Jun氨酸末端激酶（JNK）、胞外信號調節激酶（ERK）和p38絲裂酶活化蛋白激酶（p38MAPKs）三個亞基。研究發現EGCG處理乳腺癌細胞T47D，3h后p－JNK蛋白表達升高，維持24h后下降；而p－p38MAPK蛋白表達12h后開始升高，36h后下降，通過調節JNK和p38MAPK蛋白的磷酸化來抑制T47D細胞生長［13］。EGCG也可以通過抑制人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）參與的PI3K／AKT信號途徑來抑制腫瘤相關脂肪酸合酶（Tumor－associated fatty acid synthase，FAS）蛋白和mRNA的表達，通過下調p－AKT和p－ERK蛋白而誘導MCF－7細胞凋亡［24］。

信號傳導與轉錄激活子（signal transducer and activator of transcription，STAT）是經生長因子受體或G蛋白偶聯受體、Janus激酶（JAK）或細胞因子受體激活，或是通過胞內非受體酪氨酸激酶聚集而激活的信號分子，主要參與細胞應答反應中促炎細胞因子IL－1，TNF－α，生長因子以及調控因子IFN－γ等的調控過程現，目前已從哺乳動物中鑒定出7個STAT蛋白。Menegazzi等的研究發現在乳腺癌MCF7細胞中EGCG能調節STATl信號通路，通過對IFN－γ誘導的STAT1的抑制，從而進一步抑制NOSⅡ和IRF－l的表達來發揮調節炎癥應答反應的重要作用［25］。Bigelow等發現用低溶度EGCG處理乳腺癌MCF10A和MDA－MB－231細胞，通過抑制肝細胞受體蛋白Met的磷酸化和下調ERK及AKT下游信號STAT3蛋白，從而抑制乳腺癌細胞生長［26］。Kim等［17］在用EGCG處理侵襲性乳腺癌細胞MDA－MB－231后發現，Wnt信號通路被EGCG呈劑量依賴性抑制，它是EGCG通過對HBP1轉錄抑制蛋白的調節來實現的，HBP1轉錄抑制蛋白先前被證明是Wnt信號通路的抑制劑。EGCG通過增強HBP1mRNA的穩定性使HBP1轉錄抑制蛋白的水平升高，而不是直接引發其轉錄。實驗表明EGCG通過HBP1依賴的方式對乳腺癌細胞增殖性和侵襲性都有減弱的作用。Guo等［27］通過給DMBA誘發乳腺腫瘤的小鼠飼以一定劑量的EGCG后，發現乳腺的腫瘤負荷及其侵襲性降低，同時顯著延長了腫瘤的潛伏期。實驗通過cDNA微陣列分析來闡明EGCG對DMBA誘發的乳腺癌細胞基因表達的影響情況，其中就包括對Wnt信號誘導分泌蛋白1（WISP－1）基因的正調節作用。

4 其他

端粒酶已經成為腫瘤治療的一個靶點，90%乳腺癌患者端粒酶升高，所以端粒酶成為乳腺癌診斷與治療的一個靶點，EGCG可以下調乳腺癌細胞MCF－7端粒酶表達，使細胞活性降低，細胞凋亡［28］。

miRNA調節腫瘤細胞周期、增殖和發生，對miRNA基因調控作為乳腺腫瘤疾病診斷和治療的新策略［29］。大多數的研究均證實miRNA能促進乳腺癌的侵襲和轉移［30－32］，EGCG上調miR－16誘導HepG2細胞凋亡［33］；也可以上調miR－210抑制肺癌細胞生長［34］；而EGCG對這些miRNA調節作用未知，所以從這個角度出發研究EGCG對乳腺癌的作用是一個新亮點。

5 結語

EGCG作為綠茶中重要的提取化合物，具有很大的潛在開發價值，其預防腫瘤效果已經受到學術界的普遍關注，但是國內外基于其的報道都僅限于體外細胞實驗和動物實驗，在未來應對其進行臨床藥理研究，在明確其對乳腺癌治療的分子靶點后，開發以其分子靶點為依據的乳腺癌治療藥物前景廣闊。

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2014－11－17）

1007－4287（2015）10－1809－04

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