軟骨素聚合因子在乳腺癌中的研究進展

侯長冉 姜京汝 花義同

濱州醫學院附屬醫院乳腺外科，濱州 256600

乳腺癌是全世界女性中最常見的惡性腫瘤，也是癌癥相關死亡的主要原因，2020年公布的全球癌癥數據顯示，乳腺癌已超過肺癌成為全球最常見的惡性腫瘤，在所有癌癥中占比高達11.7%［1］。目前乳腺癌的治療方式涉及多學科，包括手術治療、放療、新輔助和輔助治療、內分泌治療［2］。乳腺癌的有效治療需要最大的治療效果，最小的不良反應，以確保患者的良好生活質量［3］。近年來，針對乳腺癌發生、發展有關的信號靶點進行靶向藥物的開發與臨床應用成為乳腺癌治療研究的新熱點［4］。軟骨素聚合因子（chondroitin polymerizing factor，CHPF）是新近發現的一種腫瘤相關基因［5］。目前，國內外最新研究表明，CHPF在人頭頸部鱗狀細胞癌［6］、肺癌［7-8］、喉癌［9］、膽管癌［10］等腫瘤中的表達水平明顯升高，并可能與腫瘤的發生和發展密切相關。本文對CHPF在乳腺癌惡性增殖和遷移等方面最新研究進展進行綜述，以期為乳腺癌患者的臨床治療提供新思路，CHPF有望成為乳腺癌的一個潛在治療靶點。

CHPF

1.CHPF概述

CHPF是一種由775個氨基酸組成的Ⅱ型跨膜蛋白，具有3個潛在的N-糖基化位點和Ⅱ型跨膜蛋白拓撲結構［11］，與人軟骨素聚合酶具有23%的氨基酸同源性。CHPF首次發現于2003年，Kitagawa等［12］提出軟骨素聚合活性需要一種新的蛋白質指定的CHPF與人類軟骨素合成酶（CHSY）同時表達，證實CHPF在軟骨素聚合中是CHSY的一種特異激活因子，并且Northern雜交分析顯示CHPF基因在不同人體組織中表現出明顯不同的表達模式，這與CHSY相似。硫酸軟骨素（chondroitin sulfate，CS）是一種典型的線性硫酸化糖胺聚糖，糖鏈由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺聚合而成，通過一個似糖鏈接區連接到核心蛋白的絲氨酸殘基上［13-14］。由于其鏈長和硫酸化位點引起的結構多樣性，CS在細胞增殖、細胞侵襲、神經網絡形成等生物學功能中具有重要意義［15-17］。CHPF是CS生物合成中的6種關鍵糖基轉移酶之一，位于人類染色體的2q35-q36區域，跨越4個外顯子區域［18］。作為CS合成關鍵因子，CHPF在泛癌中廣泛表達，并且隨著腫瘤分期呈顯著上升趨勢［19］。

2.CHPF在幾種常見癌癥中的作用

腫瘤生物學領域的最新研究揭示了CHPF在各類腫瘤發生和進展中的潛在作用。Xu等［20］證實CHPF在肝細胞癌的發生發展中起重要作用，CHPF通過調節核心蛋白聚糖和轉化生長因子（TGF）-β途徑調節肝細胞癌細胞的侵襲性表型，其高表達可能與預后不良有關。此外，敲低CHPF可抑制肝細胞癌細胞增殖、集落形成和遷移，并誘導細胞凋亡。Sun等［21］研究證實CHPF在黑色素瘤組織中上調，其高表達與更晚期的T期相關。進一步研究表明，CHPF的過度表達或敲除可促進或抑制惡性黑色素瘤細胞的增殖、集落形成和遷移，同時抑制或促進細胞凋亡。此外，CHPF的敲除也可以抑制體內惡性黑色素瘤細胞的致瘤性。Lin等［22］將E2F1確定為CHPF在胃癌調節中的潛在下游靶點，其敲除降低了CHPF誘導的胃癌促進作用。機理研究表明，CHPF可能通過影響UBE2T介導的E2F1泛素化來調節E2F1。這項研究首次表明，CHPF是胃癌的潛在預后指標和腫瘤促進劑。Duan等［10］研究表明CHPF的高水平與膽管癌晚期惡性程度呈正相關。隨后，體外實驗證實，CHPF的敲低可以通過減緩細胞生長、增加凋亡百分比、阻斷細胞周期和抑制S/G2期的細胞進展來抑制膽管癌進展。此外，CHPF敲低促進細胞凋亡有助于調節各種凋亡相關蛋白。相反，CHPF的過度表達可能對膽管癌的發展產生促進作用。Cao等［23］發現CHPF沉默抑制了肺癌細胞的增殖和集落形成，并促進了細胞凋亡。此外，CHPF沉默也被證明可以減少肺癌細胞的遷移和侵襲。體內研究表明，CHPF有助于異種移植小鼠模型中肺癌細胞的致瘤性。CHPF通過癌癥相關基因的失調介導上述效應，包括CDH1、RRM2、MKI67和TNFRSF10B。這些發現提供了一個概念證明，揭示了CHPF的細胞作用及其對肺癌惡性腫瘤的貢獻。這突出了CHPF作為肺癌臨床治療的潛在治療靶點。

CHPF在乳腺癌中的生物學功能

1.CHPF修飾腫瘤微環境（TME）

越來越多的證據表明，以腫瘤大小、淋巴結浸潤或遠端轉移為特征的腫瘤患者受到TME的嚴格調控［24］，TME的細胞及細胞外基質影響著腫瘤發生、增殖、血管新生以及細胞凋亡等過程，尤其在乳腺癌發生、發展以及轉移中起重要決定作用，直接影響乳腺癌化療和免疫治療的結果［25-26］。糖胺聚糖（GAGs）屬于雜多糖，為不分支的長鏈聚合物，可以以游離鏈（如透明質酸）的形式存在，也可以與核心蛋白［如蛋白多糖（PGs）］共價連接。GAGs和PGs是正常組織和腫瘤組織中細胞外基質的主要成分，在癌細胞表面也大量存在。CS是GAG家族的成員，與核心蛋白共價連接，形成硫酸軟骨素蛋白多糖（CSPG）［27］。最新研究表明，CSPG4（NG2）是乳腺癌和其他幾種類型癌癥的抗體免疫治療的靶點［28］。人體中CS鏈的生物合成由n-乙酰半乳糖胺（GalNAc）與核心蛋白質上的四糖結構，即葡萄糖醛酸（GlcA）-GalNAc-GalNAc木糖連接而開始的，CHPF用于催化CS鏈延伸，具有雙β1-3葡萄糖醛酸轉移酶和β1-4 N-乙酰半乳糖-氨基轉移酶活性［29］。CS關鍵合因子CHPF的差異表達直接改變了TME中CS的含量和結構，這會調節免疫反應和TME中CSPG的功能進而影響乳腺癌的惡性生長。

2.CHPF促進乳腺癌增殖、侵襲與上皮間充質轉化

Fan等［30］學者首先檢測了膠質瘤組織和細胞系中CHPF的表達水平，他們發現CHPF mRNA和蛋白均在膠質瘤呈高表達。在2020年，Li等［31］學者首次發現，與Ⅰ～Ⅱ期或非轉移組織相比，CHPF在Ⅲ～Ⅳ期或轉移組織中高表達，并評估了BRCA突變患者CHPF表達與生存時間之間的相關性，發現CHPF高表達的患者總體生存率、無病生存期（DFS）、疾病特異性生存期（DSS）和無進展生存期（PFS）較差，CHPF被敲除后研究BRCA細胞惡性行為的作用，發現CHPF缺失的BRCA突變細胞的增殖、侵襲和遷移具有強大的抑制作用。波形蛋白是維持細胞骨架完整性的上皮間質轉化（EMT）的代表性間充質標志物［32］。Snail1和Slug（也稱為Snail2）是EMT轉錄因子，可以通過促進侵襲來促進腫瘤細胞的進展［33］，CHPF敲除可以導致波形蛋白、Snail1、Slug水平顯著降低，而CHPF的過度表達導致這些標志物水平顯著升高［34］，因此，我們可以認為CHPF可能是通過調節EMT的表達促進BRCA突變細胞的侵襲性和運動性，為后續CHPF在BRCA中的靶向應用提供了依據。

總結與展望

目前，針對乳腺癌患者的靶向治療靶點的預測變得越來越突出，最新研究已證實CHPF基因在乳腺癌中高表達，并促進了乳腺癌的增殖、侵襲、轉移等生物學行為，是應用前景廣泛的乳腺癌治療靶點。隨著蛋白組學和基因組學的不斷進展，CHPF與乳腺癌的關系將會更加明確，未來可能成為一個新的檢測腫瘤發生、耐藥和預后的生物標志物。