SARS-CoV-2相關血管緊張素轉化酶2表達異常與乳腺疾病的關系研究新進展

黃偉健，曾達通 綜述 黃素寧 審校

1.廣西玉林市紅十字會醫院病理科，廣西 玉林 537000；

2.廣西醫科大學附屬腫瘤醫院放療科，廣西 南寧 530021

截至2022年11月，全世界約有超過6億4 000萬新冠肺炎確診病例[1]。目前相關流行病學統計，除肺彌散能力受損、肺間質纖維化等肺部癥狀外，該疾病并發癥可能累及多系統，包括以心律失常、高血壓、心力衰竭等為主要表現的心血管系統，以嗅覺減退和認知功能障礙為主要表現的神經系統。目前新冠的防控除嚴格的管控措施外，疫苗接種是最重要的手段，疫苗接種后部分人群有乳腺炎的癥狀。在近年乳腺癌首次評估中，有19.7%的患者有過新冠肺炎的感染[2-5]。該病的致病由嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2(SARS-CoV-2)引起，可通過人體組織中廣泛表達的血管緊張素2轉化酶(angiotensin-converting enzyme 2，ACE2)為受體[6-7]，入侵后會引起相應宿主細胞的ACE2 受體脫落，導致腎素-血管緊張素-醛固酮系統(renin-angiotensin-aldosterone system，RASS)的成分失衡[8]，不僅如此，ACE2低表達會引起腫瘤過度增殖、侵襲性和遷徙增加以及促進乳腺發生炎癥等效應[9-11]，然而目前缺乏ACE2 在乳腺疾病的知識體系的總結和梳理，基于上述考慮，本文對SARS-CoV-2 經ACE2 受體入侵宿主細胞后所導致的ACE2受體脫落和ACE2低表達對乳腺癌和乳腺炎方面造成的影響進行了簡要綜述，旨在為預防SARS-CoV-2對乳腺的損害提供思路。

1 ACE2異常表達機制及效應

SARS-Cov-2 導致ACE2 的異常表達與病毒特征性結構有關。SARS-CoV-2 的刺突(S)蛋白由長的N端S1亞基和短的C端S2亞基組成了該蛋白的主要功能亞基，其中S1亞基能夠與作為受體的ACE2相互作用并引起ACE2 的脫落，從而造成了ACE2 異常表達的效應(圖1)。S蛋白功能激活與絲氨酸蛋白酶(transmembrane serine protease 2，TMPRSS2)的活化有關，絲氨酸蛋白酶將S 蛋白的S1、S2 亞基分離，分離后的S2亞基會促使受感染細胞與新冠病毒進行結合，從而使得新冠病毒進入相應細胞并釋放關于自身復制的物質，從而進一步感染并損害其他細胞[12-14]。

圖1 SARS-CoV-2以ACE2為受體入侵乳腺細胞后引起炎癥性損害和癌變作用示意圖Figure 1 Schematic diagram of the inflammatory damage and carcinogenic effect of SARS-CoV-2 invading breast cells using ACE2 as a receptor

ACE2 的異常表達會干擾RASS 調控軸實現生物學調控，RASS 調控軸在腫瘤等諸多疾病中至關重要。血管緊張素原在腎素的作用下轉化為血管緊張素I(angiotensinI，AngI)，而AngI由血管緊張素轉化酶I(ACE1)轉化為血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ，AngⅡ)，而AngⅡ在ACE2的作用下轉化為激素Ang(1-7)，最終轉化為alamandine，而alamandine 與Ang(1-7)會作用于原癌基因Mas 受體(MASR)和Mas 相關GPCR 成員D(MRGD)。在乳腺癌中，RASS 調控軸AngⅡ在作用于AngⅡ的1 受體(AngⅡType 1 Receptor，AT1R)后會促進腫瘤的生長以及增加其侵襲性[15-17]，因此可以看出，ACE2 的異常表達對乳腺癌的發生和發展起到了正相關效應。

2 ACE2表達與乳腺癌的關系

2.1 ACE2在不同乳腺癌分子分型中的表達 乳腺癌根據HER、ER、PR 的表達情況主要可以分為Luminal A 型[ER(+)/HER-2(-)]、LuminalB 型[ER(+)/HER-2(+)]、Basal-like 型[ER(-)/HER-2(-)]、HER-2 型[ER(-)/HER-2(+)][18-19]，每一種類型的生物學行為不同。筆者分析了2 320 例乳腺癌樣本人群數據，數據來源于TCGA 數據庫、GEO 數據庫及Oncomine 數據庫，ACE2普遍在乳腺癌中低表達，而在Basal-like型中處于高表達狀態，在Luminal B型乳腺癌中ACE2的高表達與其更好的預后相關(無復發生存率：風險率=0.76；遠處無轉移生存期：風險率=0.6)，多因素分析提示ACE2可以作為乳腺癌的獨立預后因素[20-22]。

2.2 ACE2 表達與乳腺癌的腫瘤微環境的關系 乳腺癌的發生除了與細胞本身發生癌變有關，還與其周圍的微環境變化密切相關，即乳腺癌的腫瘤微環境(tumor microenvironment，TME)，TME的主要細胞成分含成纖維細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞、淋巴細胞。其中，浸潤的淋巴細胞是TME中的關鍵參與者之一[23]。

使用TIMER、UALCAN對不同亞型乳腺癌的ACE2轉錄水平和免疫浸潤水平之間的相關性分析表明，在Luminal型中，ACE2的表達水平不僅與其CD8+T細胞(r=0.184，P＜0.001)、CD4+T 細胞(r=0.104，P=0.02)的免疫浸潤水平呈顯著正相關，而且與CD8+T 細胞中的CD8A(r=0.244)和CD8B (r=0.262)標志物呈正相關。在涉及乳腺癌的預后方面，調節性T 細胞作為乳腺癌的不良預后因素而言，與ACE2 呈負相關[21，24-25]，然而在Basal-like 型中，ACE2 的表達與中性粒細胞及其標志物SIGLEC5(r=0.232)和CSF3R(r=0.260)呈正相關，經過TCGA 數據庫中832 個樣本與METABRIC 數據庫中1 898 個樣本的相關數據分析表明，Basal-like 型乳腺癌的ACE2處于高表達狀態[20]，因此，有理由推測新冠病毒導致的ACE2 低表達對Basal-like 型的乳腺癌的發生發展起到一定的拮抗作用。

此外，TME的改變會對乳腺癌的治療方面產生影響，通過使用TIMER、EPIC、MCP-counter、quanTIseq和TISIBD計算免疫細胞浸潤水平發現，ACE2過表達造成的Ang(1-7)增加會提升CD3+和CD8+免疫細胞的浸潤豐度并上調細胞因子CXCL9，但是會下調TGFβ1，由此造成TME重塑，同時對Ang(1-7)致敏的小鼠的研究發現，基于Ang(1-7)的作用，乳腺癌會對化療和免疫治療呈現出敏感的反應，即將乳腺癌從原本的“冷”腫瘤變成了“熱腫瘤[24]。

由此可見，新冠病毒導致的ACE2降低，勢必會對乳腺細胞原本的周圍環境發生改變，甚至形成造成乳腺癌變的腫瘤微環境，對于Luminal型及HER2型的乳腺癌而言，新冠病毒導致的ACE2 低表達對其本身反應出的ACE2低表達相同，而對于Basal-like型乳腺癌而言，新冠病毒導致的ACE2 低表達對其本身反應出的ACE2 高表達相矛盾，因此可以推測新冠病毒對于Basal-like型乳腺癌的進展可能存在拮抗作用。

2.3 SARS-Cov-2 經由ACE2 入侵乳腺 經由ACE2 介導SARS-Cov-2 的S 蛋白可進入人體，ACE2在人體細胞組織表面廣泛表達，這可能是SARS-Cov-2進入了乳腺細胞的主要方式。SARS-Cov-2入侵后可降低ACE2 的表達，導致AngⅡ經ACE2 轉化為Ang(1-7)的路徑受到阻礙，引起alamandine、MASR及MRGD相應減少，最終導致ERK/MAPK通路或NO-cGMPt通路會被抑制，被抑制的該通路將無法抑制AngⅡ與ATR1作用而產生的細胞增殖效應，最終促進乳腺癌的發生[9,16,26-27]。在1 082 例人群樣本數據分析中發現(數據來源TCGA)，ACE2 與snail 表達呈負相關。敲低MCF10A 細胞系ACE2 后snail 表達上調，并可誘導乳腺上皮細胞發生上皮間充質轉化(epithelial-mesenchymal transition，EMT)重編程，促進細胞的侵襲和遷徙[8，28-29]。

新冠病毒引起的乳腺細胞內ACE2的下調會導致血管緊張素Ⅱ的降解減少，血管緊張素Ⅲ的增加，最終導致氨肽酶的上調，而氨肽酶與乳腺癌的進展密切相關，可能會刺激乳腺癌的進展[30]。但過表達ACE2后乳腺癌細胞遷徙受到了抑制，可能與過表達ACE2后抑制了ERK信號通路中的磷酸化有關，磷酸化抑制后血管內皮生長因子a (vascular endothelial growth factor a，VEGFa)的表達下調，進一步抑制了VEGFa結合腫瘤附近內皮細胞上的血管內皮生長因子受體2的過程，最終抑制腫瘤的增殖以及相應的腫瘤血管生成[31]。因此，經新冠病毒導致的ACE2低表達，可以逆轉ACE2過表達對于腫瘤的抑制效應，從而促進乳腺癌的發生發展。

綜上所述，低表達的ACE2 在乳腺癌的上皮間充質轉化、血管生成、細胞增殖過程中起到正向作用，這可能會成為新冠病毒感染引起的并發癥的一個新關注點。

3 ACE2表達與乳腺炎的關系

ACE2 的異常表達會導致炎癥因子的釋放異常。TNF-α作為炎癥介質可以產生LPS (脂多糖)，上調TLR-4/NF-κB/MAPK信號通路，同時引起IL-1、IL-6、IL-8 等炎癥因子的增加，產生級聯放大效應，引起了炎癥反應擴散，導致乳腺炎的發生[32]。在EpH4 Ev(小鼠乳腺上皮)細胞和MSC、MSC-GFP及MSC-ACE2共同培養中發現過表達的ACE2會減少上述炎癥因子的釋放，抑制LPS 誘導的乳腺上皮細胞炎癥損傷，過表達的ACE2 還會激活IL-10/STAT3/SOCS3 信號通路，來抑制LPS誘導的炎癥[10，33]，因此，可以看出，ACE2的低表達無法對誘發炎癥的信號通路進行抑制，會引起炎癥因子的增加，甚至會造成原有的ACE2正常表達狀態下的炎癥通路抑制被削弱，最終導致乳腺炎的發生。

ACE2 表達可能與血乳屏障功能有關。ZO-1(閉塞小帶1)、閉塞蛋白、Claudin-1和Claudin-2會與乳腺上皮細胞相連，組成阻擋病原微生物入侵乳腺的第一道防線-血乳屏障。ACE2 過表達會改變乳腺炎的主要病原微生物結核分枝桿菌引起的ZO-1、閉塞蛋白、Claudin-1 和Claudin-2 的下調狀態，從而修復血乳屏障，恢復其對于乳腺的保護功能，以此減少或者緩解乳腺炎的發生發展[11，34-37]。

4 展望

SARS-CoV-2所引起的新冠肺炎并發癥的研究多集中于其對肺部和心血管系統的影響，如何引起并發癥的機制正受到研究者重視。ACE2 作為重要的受體，在SARS-CoV-2 所致乳腺癌和乳腺炎的疾病發生與發展發揮了重要作用。SARS-CoV-2 導致ACE2 作用缺如可能促進了ACE2低表達的乳腺癌和乳腺炎的發展。而在ACE2高表達的Basal-like型乳腺癌中，新冠病毒所致的ACE2低表達對于其進展的最終效應是拮抗還是協同效應，還需要進一步的研究，因此，新冠病毒對于不同類型的乳腺癌而言，其所致的ACE2 低表達效應對于相應的類型而言，可能存在不同的分子調控機制。