c-Myc在三陰性乳腺癌中的生物學意義

李明哲，曲璇，張芮，申亮亮

1.第四軍醫大學 基礎醫學院生物化學與分子生物學教研室，陜西 西安 710032；

2.第四軍醫大學 學員一旅八連，陜西 西安 710032；

3.陜西中醫藥大學，陜西 咸陽 712046；4.青島大學 附屬醫院手術室，山東 青島 266003

c-Myc在三陰性乳腺癌中的生物學意義

李明哲1,2，曲璇3，張芮4，申亮亮1

1.第四軍醫大學 基礎醫學院生物化學與分子生物學教研室，陜西 西安 710032；

2.第四軍醫大學 學員一旅八連，陜西 西安 710032；

3.陜西中醫藥大學，陜西 咸陽 712046；4.青島大學 附屬醫院手術室，山東 青島 266003

三陰性乳腺癌（TNBC）惡性程度高，預后差，嚴重危害人類健康。癌基因c-Myc作為Myc家族的重要一員，在促進和維持腫瘤的發生發展、腫瘤細胞增殖分化與凋亡、腫瘤組織血管形成等方面發揮重要作用。為了深入理解TNBC的發生機制，我們分別從細胞增殖、周期、凋亡、代謝等方面總結并歸納了c-Myc在TNBC中的生物學意義。

c-Myc；三陰性乳腺癌；生物學意義

乳腺癌是一種基因組異質性的腫瘤，作為女性中最多發的癌癥，在近些年發病率和死亡率均處于持續增長狀態，且趨于年輕化[1]。三陰性乳腺癌（triple negative breast carcinoma，TNBC）是乳腺癌中的一類特殊亞型，特指經免疫組織化學染色顯示腫瘤組織雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progesterone，PR）和人表皮生長因子受體-2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）均為陰性表達的乳腺癌[2]。TNBC的侵襲性、復發率和死亡率都很高，常規治療方法對這一類型的乳腺癌治療效果不佳，且腫瘤細胞易發生遠處轉移，預后也差于其他類型的乳腺癌[3]。TNBC一直是醫學領域研究的熱點，在乳腺癌中的比例呈上升趨勢[4]，占全部乳腺癌的10%～20%[5,6]。c-Myc是細胞內重要的原癌基因，在包括乳腺癌的大多數惡性腫瘤中都發現其異常高表達。我們根據近年來TNBC的研究進展，對c-Myc與TNBC的相關研究進行匯總，并對兩者的相關性做概括性論述。

1 c-Myc基因概述

c-Myc是原癌基因Myc家族的重要一員，其定位于人染色體8q24[7]，包含2段高度保守序列，分別編碼c-Myc的C端和N端[8]。由c-Myc編碼表達的磷酸化蛋白轉錄調節因子的DNA結合活性較高，其亮氨酸拉鏈區可介導多種轉錄因子二聚化，從而產生活化轉錄作用，促進細胞增殖；但若出現該基因過度擴增或表達失控，則會導致細胞惡變，細胞增殖加快，細胞分化受到抑制[9]。統計表明，c-Myc基因的表達在20%的人類癌癥中均處于活躍狀態[10]，乳腺癌、結腸癌、骨肉瘤、宮頸及前列腺癌、睪丸及卵巢的惡性腫瘤等都有c-Myc基因的過度擴增、異常表達和基因重組[7,11]，與腫瘤發生及腫瘤細胞的代謝、增殖、生長和凋亡有著密切的關系。乳腺癌中，c-Myc基因的過度擴增和異常表達最先發現于ER表達陰性的腫瘤，且常伴有預后不良，對乳腺癌的復發及患者生存期有一定的預后評估作用[12]。國內報道顯示，我國女性乳腺癌中c-Myc表達陽性率為50%～65%，高于國外報道的22%～45%[13]。也有報道顯示正常乳腺組織、非TNBC、TNBC、伴有腋窩淋巴結轉移的TNBC中c-Myc的陽性表達是逐漸遞增的[14]，這證明c-Myc基因在乳腺癌中的表達升高與腫瘤的進展密切相關。

2 c-Myc對TNBC的作用機制

c-Myc是一種轉錄調控蛋白，可以對靶基因的轉錄產生調節作用。當c-Myc基因由于點突變、基因擴增、基因重組等發生變異時，常可通過過度表達及大量擴增來參與腫瘤的發生發展過程。在乳腺癌中，c-Myc基因最先在ER陰性者中表達，提示c-Myc可能對TNBC的發展也很有意義。研究發現，c-Myc一方面可以促進cdc25A，周期素依賴性蛋白激酶（CDK4），細胞周期蛋白（cyclin）D2、E、A等與細胞周期生長相關的靶基因表達，從而促進細胞增殖和惡性轉化[15-16]；另一方面，還可以抑制特異性生長阻滯基因gas1（growth arrest specific 1）、p15、p21、p27和生長阻滯及DNA損壞基因gadds（growth-arrest and DNA-damage）等與生長抑制相關的靶基因，從而抑制并解除生長抑制基因對細胞無限增殖及生長的抑制作用，進一步促進細胞增殖和惡性轉化。繼而促進腫瘤發生發展。在針對乳腺癌的以往研究中，Deming等在對乳腺癌病例的分析中發現c-Myc在乳腺癌中的超量表達并非皆因基因的表達失控，也可能歸咎于一些其他原因，如c-Myc在細胞中的穩定性提高[17]。Lendn等在對周期蛋白D1過表達型和E過表達型的113例原發乳腺癌患者的研究分析中發現，這2種類型的乳腺癌中均有cyclin E的過度表達，且c-Myc也都存在過高表達，由此認為c-Myc/cyclin E通路的異常作用可能參與乳腺癌的某一發病階段[18]。Shanmugham等發現c-Myc的過表達與乳腺癌腫塊微血管密度有一定的相關性，考慮其可能對腫瘤局部微血管形成有促進作用。報道[19]還顯示c-Myc可與ras癌基因協同，抑制p15、p21等的表達，使得細胞得以無限增殖，并獲得惡性表型[19]。Dey等研究發現，c-Myc作為極其重要的下游靶基因，在TNBC的wnt-β-Catenin信號通路中處于表達失控狀態，有過表達現象[20]。可見c-Myc也可能是影響TNBC發生發展的重要因素。

3 c-Myc對TNBC的作用意義

相比于其他類型的乳腺癌，TNBC更易較早出現原位復發和遠處轉移[21-23]。有研究顯示c-Myc在TNBC的陽性表達率要高于非TNBC及正常乳腺組織的陽性表達率；同時，在TNBC的患者中，腋窩淋巴結有轉移的病人的c-Myc表達率要遠高于腋窩淋巴結無轉移的病人[14]。可見，c-Myc很可能是TNBC發展進程的關鍵一環，其對TNBC的作用意義更加重要。

3.1c-Myc與細胞周期

真核細胞周期調控主要依賴于一系列調控因子的有序結合和激活作用。其中調控的關鍵一環即是G1期，直接影響周期進程。c-Myc對這一關鍵環節的調控是在多個層次上進行的[24]：

①c-Myc一方面可直接激活cyclin D2和CDK4而形成大量的cyclin D2-CDK4復合物，進一步競爭性結合CDKI、Kip1，使之與cyclin ECDK2復合物分離，產生游離的活性cyclin ECDK2復合物；另一方面，c-Myc的調節產物泛素黏酶CUL-1、CKS還可介導并參與Kip1的降解以游離出活性cyclin E-CDK2復合物；此外，c-Myc還可通過激活蛋白質磷酸酶Cdc25來進一步激活下游的CDK2和CDK4。以上過程均促進了游離自由狀態的活性cyclin E-CDK2復合物的產生，并被細胞周期蛋白活性激酶CAK激活，最終導致細胞周期由G1向S期進展[25]。

②c-Myc的表達失控可以促進cyclin A及cyclin D2的表達上調，同時還可通過直接轉錄激活上調cyclin E的表達[8]。而且，c-Myc還可以與Max形成異源二聚體，通過影響Miz-1、SP1等轉錄因子來干擾p15和p17等生長抑制因子的轉錄而抑制其對細胞周期的阻遏作用。

③c-Myc可以通過調節cyclin D1的表達來調控細胞周期的進程，然而這一途徑在不同組織和細胞內的調節方式和調控結果是很不同的。有研究表明c-Myc可以使MycER（Myc與雌激素受體的融合基因）誘導表達的Rat-1細胞中cyclin D1的mRNA和蛋白質表達上調[26]；也有研究表明組成性表達Myc的BALB/c-3T3成纖維細胞中的cyclin D1的mRNA表達是下降的[27]。

3.2c-Myc與細胞代謝

腫瘤的代謝一般在缺氧環境中進行，這種條件下的糖代謝過程與c-Myc的過度表達有著密切的聯系。在對c-Myc與腫瘤糖代謝調節的相關研究中，c-Myc對乳酸脫氫酶LDH-A的調控最早被發現，c-Myc可直接轉錄激活LDH-A，使其過量表達，導致乳酸生成增多，同時提供能量維持腫瘤細胞生長[28-29]。此外，c-Myc還可以促進己糖激酶（hexokinase 2，HK2）、人葡萄糖轉運蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）及磷酸果糖激酶（phosphofructokinase，PFK）的轉錄激活，從而增加細胞對葡萄糖的攝取和丙酮酸的生成。同時，其還可以協同缺氧誘導因子1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）轉錄激活PDK-1，下調PDH，從而對丙酮酸的有氧氧化產生抑制。除了在糖酵解中的作用外，c-Myc在這種缺氧條件下還可協同HIF-1α抑制線粒體的功能，而維持細胞無氧代謝，是腫瘤細胞糖代謝重編程的誘導因素之一[30]。

3.3c-Myc與細胞增殖

c-Myc在細胞增殖中的作用一般認為是由轉錄因子E2F所介導的[8]。在腫瘤生長刺激的作用下，伴隨著c-Myc的mRNA穩定性提高，其半衰期會得到延長，繼而通過活化cyclin E-CDK2復合物間接促進轉錄因子E2F與DNA的結合，或通過直接的轉錄激活作用使轉錄因子E2F過度表達，最終行使其增殖效應。不過，也有報道顯示c-Myc還可通過其下位靶點鐵傳遞蛋白受體（receptor for transferrin，Tfr）發揮對細胞的增殖效應[31]。

除了E2F外，其他調控因子包括Rb、Ras等也對c-Myc行使增殖效應發揮著重要作用。如c-Myc可促使cyclin-CDK復合物過表達，以磷酸化調控因子Rb而促進細胞周期發展；Ras可以上調c-Myc的表達且增加該基因產物的穩定性，同時還可以抑制c-Myc過度表達所引起的凋亡效應[8]。

3.4 c-Myc與細胞凋亡

c-Myc對腫瘤細胞的調控作用是雙方面的，有促增殖效應亦有促凋亡效應。當周圍環境利于并允許細胞增殖時，生長信號會刺激細胞繼續增殖，而當生長信號消失時，c-Myc的過度表達就會促進細胞凋亡。這算是細胞的一種自我保護機制。而c-Myc的凋亡效應是在多方面進行的：

①在一些如輻射、過氧化、生長因子嚴重缺失等凋亡信號的刺激下，Fas與相應配體FasL（CD95L）結合，使Fas受體激活并與FADD結合后與caspase-8作用，激活一系列caspase-1、-3、-7等，最終啟動細胞凋亡。c-Myc可通過對CD95、TNF、TRAIL等的作用而介導該通路的凋亡。

②c-Myc可以激活線粒體內的細胞因子Bax，從而誘導線粒體膜結構發生變化，使其通透性增加，細胞色素c釋放到胞質中并介導caspase級聯反應以致凋亡。

③還有研究顯示c-Myc可通過作用于ARF因子間接調控p53的轉錄而調控凋亡效應，也可以通過抑制NF-κB的活性來加強細胞對TNF凋亡途徑的敏感性[25]。

4 結語

c-Myc對TNBC的發生具有重要意義，無論是對于腫瘤細胞的代謝、增殖還是凋亡均有著重要的調控作用。而c-Myc也不是作為一個單一蛋白質發揮作用的，其下游靶點的作用機制也有待進一步研究，以使人們更系統地了解認識這一體系，為TNBC及其他腫瘤的治療提供新的思路。

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Biological Role of c-M yc in Trip le Negative Breast Cancers

LI Ming-Zhe1,2,QU Xuan3,ZHANG Rui4,SHEN Liang-Liang1*

1.Department of Biochemistry and Molecular Biology,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032;2.Cadet Brigade,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032;3.Shaanxi University of Chinese Medicine,Xianyang 712046;4.Operation Room,Affiliated Hospital of Qingdao University,Qingdao 266003;China

*Corresponding author,E-mail:bioliangshen@fmmu.edu.cn

Triple negative breast cancer（TNBC）is a serious damage to human health disease with high degree of malignancy and poor prognosis.The oncogenec-Mycis an important Myc family member,and plays a key role in the processes of cell proliferation and differentiation,apoptosis,and angiogenesis during carcinogenesis and tumor progression.In order to fully address the underlying mechanism of TNBCs,we summarized the biological function ofc-Mycin TNBCs,such as cell proliferation,cell cycle,apoptosis,metabolism,etc.

c-Myc;triple negative breast cancer;biological role

R73

A

1009-0002（2017）03-0372-05

10.3969/j.issn.1009-0002.2017.03.026

2016-10-24

國家自然科學基金（31401161）

李明哲（1996-），男，本科生，（E-mail）1771732335@qq.com

申亮亮，（E-mail）bioliangshen@fmmu.edu.cn