膜聯(lián)蛋白與乳腺癌關(guān)系的研究進(jìn)展

丁鑫哲 金春明 張 航 宮方巖 鄧 夢 高 宇 李飛飛 隋昌達(dá)

1.牡丹江醫(yī)學(xué)院第一臨床醫(yī)學(xué)院，黑龍江牡丹江 157011；

2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院檢驗(yàn)科，黑龍江牡丹江 157011

乳腺癌是女性第一大癌癥，具有很高的病死率，其發(fā)病率也在不斷上升。2020 年世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的最新癌癥數(shù)據(jù)顯示：2020年全球乳腺癌新增病例數(shù)超過230 萬例，占總病例的11.7%，首超肺癌位列榜首[1]。而我國2020 年新發(fā)病例數(shù)也居高不下，約為42 萬例。由于早期乳腺癌缺乏特異性的臨床表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)時(shí)通常已進(jìn)展到疾病晚期，故尋找敏感性好、特異度高的生物標(biāo)志物對于乳腺癌的早期診斷、治療檢測和預(yù)后判斷具有重要的臨床意義。膜聯(lián)蛋白（annexin，ANX）是一類有Ca2+依賴性的酸性磷脂和膜結(jié)合蛋白[2]。惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展涉及多種病理生理改變，如細(xì)胞分裂周期異常、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的變化、細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)改變等，而ANX 家族成員的功能幾乎涵蓋上述每一個(gè)環(huán)節(jié)[3-5]。最近的研究表明，ANX 的異常表達(dá)與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，包括腫瘤細(xì)胞的浸潤、轉(zhuǎn)移、增殖、耐藥、復(fù)發(fā)及預(yù)后等，可能成為今后研究乳腺癌的一個(gè)重要分子靶點(diǎn)。本文就ANX 與乳腺癌關(guān)系的研究進(jìn)展做一綜述。

1 ANX結(jié)構(gòu)

ANX 在1978 年首次被發(fā)現(xiàn)，它是從牛腎上腺中提取出的一種可溶性蛋白，可依賴Ca2+使分泌囊泡聚集，故稱“突觸蛋白”[6]。ANX 是一個(gè)高度保守的多基因家族，成員分布較廣泛，包含5 組500 多個(gè)成員，其中A 組由脊椎（哺乳)動物構(gòu)成，包括常見的12 種，為ANX A1 ～A11 和A13；B 組為無脊椎動物；C 組為真菌和霉菌；D 組為植物；E 組為原生生物[7]。

ANX 的結(jié)構(gòu)特征是高度保守的“核心”結(jié)構(gòu)域，稱之為C 端，由四個(gè)（在ANX A6 中為8 個(gè)）同源ANX 重復(fù)序列組成，長度約為70 個(gè)氨基酸，它們緊密連接構(gòu)成具有輕微曲率的高度α-螺旋盤，并由Ca2+連接于膜表面，同時(shí)緊密連接的“核心”結(jié)構(gòu)域與N 端相連，而N 端具有鈣結(jié)合位點(diǎn)和磷酸化位點(diǎn)[8-9]。ANX 的功能特點(diǎn)取決于N 端的特殊結(jié)構(gòu)，在抗炎、抗凝、信號傳導(dǎo)、離子通道形成，細(xì)胞增殖、分裂、凋亡及腫瘤發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮作用。

2 ANX生物學(xué)功能

2.1 參與細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架形成及抗凝反應(yīng)

ANX 可與磷脂結(jié)合作為膜骨架，通過橫向聚集形成雙層膜來穩(wěn)定脂質(zhì)雙層。當(dāng)Ca2+存在時(shí)，ANX A1 可介導(dǎo)肌動蛋白微絲的聚集，影響細(xì)胞骨架的功能。同時(shí)，囊泡可以作為傳遞信息的工具，而ANX A1 則可調(diào)節(jié)囊泡脂質(zhì)膜的形成并促進(jìn)細(xì)胞胞吐[10]。ANX A5 還可通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)的凝血酶的形成，從而起到抗凝血作用。ANX 通過多種途徑參與調(diào)節(jié)細(xì)胞膜和細(xì)胞骨架的形成，并在抗凝反應(yīng)中起重要作用。

2.2 參與調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

ANX A1 是表皮生長因子受體激酶、血小板衍生生長因子受體激酶、酪氨酸蛋白激酶、絲氨酸和蘇氨酸激酶的底物，具有多個(gè)磷酸化位點(diǎn)，因此ANX A1 可能參與其介導(dǎo)的信號通路。ANX A2 和內(nèi)皮素受體的相互作用可能在細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶的激活中起重要作用[11]。ANX A6 被Ca2+激活后可與帶負(fù)電荷的磷脂結(jié)合，包括磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇和磷脂酸[12]。同時(shí)，ANX A9 的上調(diào)可能促進(jìn)細(xì)胞上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而激活轉(zhuǎn)化生長因子-β 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑[13]。因此，深入探討ANX家族成員調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制可能成為未來的新方向。

2.3 參與炎性反應(yīng)

炎癥調(diào)節(jié)是ANX 的另一個(gè)基本功能。ANX A1 可釋放白細(xì)胞介素-10，抑制由巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)的一氧化氮合酶和由小膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)的環(huán)氧化酶-2的合成。根據(jù)Dallacasagrande 等[14]構(gòu)建的工作模型，ANX A2 可能促進(jìn)細(xì)菌和病毒的黏附和內(nèi)化，調(diào)節(jié)黏附位點(diǎn)的肌動蛋白動力學(xué)，并使病毒組裝。同時(shí)，ANX A5 還可抑制成人心肌細(xì)胞腫瘤壞死因子-α和白細(xì)胞介素-β 等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。這些數(shù)據(jù)表明，ANX 在機(jī)體炎癥反應(yīng)中起到了關(guān)鍵作用。

2.4 參與細(xì)胞增殖、分裂和凋亡

ANX 可通過多種途徑參與細(xì)胞的增殖、分裂和凋亡。ANX A1 可以與表皮生長因子受體結(jié)合，對細(xì)胞增殖產(chǎn)生影響。Lee 等[15]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞處于G2/M 期時(shí)，ANX A1 的表達(dá)下降了40%，提示ANX A1可以降低細(xì)胞周期蛋白D1 的表達(dá)而抑制細(xì)胞增殖。ANX A7 可通過阻滯G2/M 期細(xì)胞周期來促進(jìn)細(xì)胞增殖和細(xì)胞周期，而抑制ANX A7 則可逆轉(zhuǎn)這一過程[16]。ANX 的表達(dá)與細(xì)胞增殖、分裂和凋亡密切相關(guān)，因此可以通過抑制或增強(qiáng)ANX 家族成員的表達(dá)，從而抑制癌細(xì)胞的增殖。

3 ANX與乳腺癌關(guān)系

3.1 ANX A1與乳腺癌

ANX A1 的過表達(dá)可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲[17]。ANX A1 參與微RNA（microRNA，miRNA）的調(diào)控，miRNA 是一組非編碼RNA，已被證明可以控制許多參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等過程的基因。ANX A1 抑制miR196a 的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而誘導(dǎo)負(fù)反饋環(huán)路以增強(qiáng)乳腺癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。ANX A1 的高表達(dá)導(dǎo)致miR26b 和miR562 減少，從而增強(qiáng)核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）的活性[18]。因此，現(xiàn)有證據(jù)支持ANX A1 通過miRNA 參與對NF-κB 活性的調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，ANX A1 的高表達(dá)與淋巴結(jié)陽性患者的不良預(yù)后顯著相關(guān)，特別是與無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移患者的生存相關(guān)[19]。臨床上，與ANX A1 低水平的患者相比，表達(dá)高水平的三陰性乳腺癌（triple-negative breast cancer，TNBC）患者生存率較差[20]。綜上，抑制ANX A1 可能在乳腺癌和腫瘤轉(zhuǎn)移的治療中獲得治療回報(bào)。

ANX A1 可引導(dǎo)巨噬細(xì)胞的極化，創(chuàng)造一個(gè)促腫瘤的免疫環(huán)境，通過參與各種細(xì)胞活動來誘導(dǎo)癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，促進(jìn)乳腺癌的發(fā)展。ANX A1 在乳腺癌的轉(zhuǎn)移和免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用，但仍需通過臨床前和臨床試驗(yàn)來證明以ANX A1 為靶點(diǎn)治療乳腺癌的可行性和有效性。

3.2 ANX A2與乳腺癌

ANX A2 的高表達(dá)與乳腺癌的侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)。小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）敲除表明，ANX A2 的表達(dá)促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖。ANX A2 參與了酪氨酸信號通路，可能調(diào)節(jié)血管生成，故阻斷ANX A2 可顯著抑制新生血管生成并導(dǎo)致腫瘤生長受限，抑制乳腺癌細(xì)胞的生長[21]。對乳腺癌細(xì)胞系的分析同樣表明，ANX A2 的分泌與其細(xì)胞中的酪氨酸23 磷酸化有關(guān)。ANX A2 還參與組織纖溶酶原的激活，影響纖溶活性和新生血管生成以及癌細(xì)胞的侵襲性和轉(zhuǎn)移性[22]。

Gibbs 等[23]發(fā)現(xiàn)，與正常對照組比較，乳腺癌患者的腫瘤組織和血清樣本中ANX A2 顯著上調(diào)，血清ANX A2 的高表達(dá)與乳腺癌患者的腫瘤分級和低生存率顯著相關(guān)。既往研究表明，ANX A2 可能是侵襲性TNBC 對化療反應(yīng)性的預(yù)測生物標(biāo)志物[24]。Abdelraouf 等[25]發(fā)現(xiàn)，乳腺癌組織和血清中ANX A2 均有顯著上調(diào)，且在TNBC 的表達(dá)量最高。ANX A2 的表達(dá)量與人表皮生長因子受體-2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）和腫瘤增殖抗原（Ki67）呈正相關(guān)，且與乳腺癌分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床病理數(shù)據(jù)相關(guān)。由此可見，ANX A2 在腫瘤組織及鄰近間質(zhì)組織中有特殊的分布，且在不同亞型中的表達(dá)模式不同。Chen 等[26]研究顯示，癌細(xì)胞密度高的乳腺癌有較高的TNM 期，且細(xì)胞密度與乳腺癌腫塊大小呈正相關(guān)。由此可知，細(xì)胞密度可以調(diào)節(jié)ANX A2 的亞細(xì)胞定位，而ANX A2 亞細(xì)胞定位的改變伴隨著乳腺癌生物學(xué)行為的改變。

綜上，ANX A2 可能導(dǎo)致乳腺癌異質(zhì)性，并與不良預(yù)后相關(guān)。ANX A2 可能是乳腺癌預(yù)后、病理分級和臨床分期的額外標(biāo)志物。

3.3 ANX A5與乳腺癌

在早期乳腺癌中，ANX A5 的表達(dá)失調(diào)與乳腺癌患者的生存率和乳腺免疫細(xì)胞浸潤有關(guān)[27]。ANX A5 是磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine，PS）的天然結(jié)合伙伴，可通過PS 表達(dá)主動靶向腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment， TME）并向TME 傳遞化療。ANX A5 作為先天性免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)之間的橋梁，有助于TME 中的免疫刺激作用。ANX A5 與PS 結(jié)合，可用于原發(fā)腫瘤、腫瘤血管和癌轉(zhuǎn)移的靶向治療[28]。

王富強(qiáng)等[29]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌組織中ANX A5的水平較高，且“瘤體直徑＞2 cm”“臨床分期為Ⅲ+Ⅳ”及“伴有脈管癌栓”的ANX A5 水平更高，即ANX A5 與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。張欣等[30]通過比較乳腺癌阿霉素耐藥株和乳腺癌敏感株中ANX A5 的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)乳腺癌耐阿霉素細(xì)胞株中ANX A5 的表達(dá)高于乳腺癌敏感株，下調(diào)乳腺癌阿霉素耐藥株細(xì)胞中ANX A5 的表達(dá)可以增加其藥物敏感性，影響腫瘤細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白的改變，從而促進(jìn)乳腺癌耐藥細(xì)胞的凋亡，提高其對藥物的敏感性。

綜上，乳腺癌組織和細(xì)胞株中ANX A5 的表達(dá)水平與乳腺癌的進(jìn)展密切相關(guān)，有望成為乳腺癌診斷和治療的重要標(biāo)志物。

3.4 ANX A9與乳腺癌

Smid 等[31]分析了107 例原發(fā)性乳腺癌患者，這些患者在診斷時(shí)均為淋巴結(jié)陰性，且均復(fù)發(fā)。研究證實(shí)，包括ANX A9 在內(nèi)的69 個(gè)基因在骨復(fù)發(fā)患者和身體其他部位復(fù)發(fā)患者之間存在顯著差異，證實(shí)ANX A9 的強(qiáng)表達(dá)與乳腺癌骨轉(zhuǎn)移相關(guān)。Xiao 等[32]通過篩選與雌激素受體（estrogen receptor，ER）狀態(tài)相關(guān)的重要乳腺癌預(yù)后基因，構(gòu)建有效的預(yù)后預(yù)測系統(tǒng)，并通過數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證了該預(yù)測系統(tǒng)的有效性。預(yù)測系統(tǒng)顯示，ANX A9 等與乳腺癌的預(yù)后密切相關(guān)。結(jié)合Smid 等[31]的研究結(jié)果和該預(yù)測系統(tǒng)結(jié)果推測ANX A9 的表達(dá)水平與乳腺癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，有助于判斷乳腺癌的預(yù)后及發(fā)生轉(zhuǎn)移的可能性。

綜上所述，乳腺癌嚴(yán)重影響了女性的生命健康，目前主要依靠病理來診斷，但作為有創(chuàng)操作對患者的創(chuàng)傷較大且患者依從性較低，故仍缺乏特異性的早期診斷標(biāo)志物。最近的研究表明ANX 參與了乳腺癌的形成與轉(zhuǎn)移，且與乳腺癌的病理分型、臨床分期及預(yù)后有一定關(guān)系。這提示評估血清ANX 可以作為一種無創(chuàng)檢查工具，ANX 可能成為乳腺癌早期診斷新的標(biāo)志物及新的治療靶點(diǎn)。隨著研究的不斷深入，ANX 在乳腺癌發(fā)病機(jī)制中的作用會逐漸清晰，有望早日應(yīng)用到臨床，給乳腺癌患者更多的希望。