李明哲，曲璇，張芮，申亮亮

1.第四軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，陜西 西安 710032；

2.第四軍醫(yī)大學(xué) 學(xué)員一旅八連，陜西 西安 710032；

3.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 咸陽 712046；4.青島大學(xué) 附屬醫(yī)院手術(shù)室，山東 青島 266003

c-Myc在三陰性乳腺癌中的生物學(xué)意義

李明哲1,2，曲璇3，張芮4，申亮亮1

1.第四軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室，陜西 西安 710032；

2.第四軍醫(yī)大學(xué) 學(xué)員一旅八連，陜西 西安 710032；

3.陜西中醫(yī)藥大學(xué)，陜西 咸陽 712046；4.青島大學(xué) 附屬醫(yī)院手術(shù)室，山東 青島 266003

三陰性乳腺癌（TNBC）惡性程度高，預(yù)后差，嚴(yán)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(fā)生發(fā)展、腫瘤細(xì)胞增殖分化與凋亡、腫瘤組織血管形成等方面發(fā)揮重要作用。為了深入理解TNBC的發(fā)生機制，我們分別從細(xì)胞增殖、周期、凋亡、代謝等方面總結(jié)并歸納了c-Myc在TNBC中的生物學(xué)意義。

c-Myc；三陰性乳腺癌；生物學(xué)意義

乳腺癌是一種基因組異質(zhì)性的腫瘤，作為女性中最多發(fā)的癌癥，在近些年發(fā)病率和死亡率均處于持續(xù)增長狀態(tài)，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(jīng)免疫組織化學(xué)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(fù)發(fā)率和死亡率都很高，常規(guī)治療方法對這一類型的乳腺癌治療效果不佳，且腫瘤細(xì)胞易發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，預(yù)后也差于其他類型的乳腺癌[3]。TNBC一直是醫(yī)學(xué)領(lǐng)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(xì)胞內(nèi)重要的原癌基因，在包括乳腺癌的大多數(shù)惡性腫瘤中都發(fā)現(xiàn)其異常高表達。我們根據(jù)近年來TNBC的研究進展，對c-Myc與TNBC的相關(guān)研究進行匯總，并對兩者的相關(guān)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(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的DNA結(jié)合活性較高，其亮氨酸拉鏈區(qū)可介導(dǎo)多種轉(zhuǎn)錄因子二聚化，從而產(chǎn)生活化轉(zhuǎn)錄作用，促進細(xì)胞增殖；但若出現(xiàn)該基因過度擴增或表達失控，則會導(dǎo)致細(xì)胞惡變，細(xì)胞增殖加快，細(xì)胞分化受到抑制[9]。統(tǒng)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(tài)[10]，乳腺癌、結(jié)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(fā)生及腫瘤細(xì)胞的代謝、增殖、生長和凋亡有著密切的關(guān)系。乳腺癌中，c-Myc基因的過度擴增和異常表達最先發(fā)現(xiàn)于ER表達陰性的腫瘤，且常伴有預(yù)后不良，對乳腺癌的復(fù)發(fā)及患者生存期有一定的預(yù)后評估作用[12]。國內(nèi)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(jié)轉(zhuǎn)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(guān)。

2 c-Myc對TNBC的作用機制

c-Myc是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白，可以對靶基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。當(dāng)c-Myc基因由于點突變、基因擴增、基因重組等發(fā)生變異時，?？赏ㄟ^過度表達及大量擴增來參與腫瘤的發(fā)生發(fā)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(fā)展也很有意義。研究發(fā)現(xiàn)，c-Myc一方面可以促進cdc25A，周期素依賴性蛋白激酶（CDK4），細(xì)胞周期蛋白（cyclin）D2、E、A等與細(xì)胞周期生長相關(guān)的靶基因表達，從而促進細(xì)胞增殖和惡性轉(zhuǎn)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(guān)的靶基因，從而抑制并解除生長抑制基因?qū)?xì)胞無限增殖及生長的抑制作用，進一步促進細(xì)胞增殖和惡性轉(zhuǎn)化。繼而促進腫瘤發(fā)生發(fā)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(fā)現(xiàn)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(xì)胞中的穩(wěn)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(fā)乳腺癌患者的研究分析中發(fā)現(xiàn)，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(rèn)為c-Myc/cyclin E通路的異常作用可能參與乳腺癌的某一發(fā)病階段[18]。Shanmugham等發(fā)現(xiàn)c-Myc的過表達與乳腺癌腫塊微血管密度有一定的相關(guān)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(xié)同，抑制p15、p21等的表達，使得細(xì)胞得以無限增殖，并獲得惡性表型[19]。Dey等研究發(fā)現(xiàn)，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(tài)，有過表達現(xiàn)象[20]?？梢奵-Myc也可能是影響TNBC發(fā)生發(fā)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(xiàn)原位復(fù)發(fā)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)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(jié)有轉(zhuǎn)移的病人的c-Myc表達率要遠(yuǎn)高于腋窩淋巴結(jié)無轉(zhuǎn)移的病人[14]?？梢姡琧-Myc很可能是TNBC發(fā)展進程的關(guān)鍵一環(huán)，其對TNBC的作用意義更加重要。

3.1c-Myc與細(xì)胞周期

真核細(xì)胞周期調(diào)控主要依賴于一系列調(diào)控因子的有序結(jié)合和激活作用。其中調(diào)控的關(guān)鍵一環(huán)即是G1期，直接影響周期進程。c-Myc對這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的調(diào)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(fù)合物，進一步競爭性結(jié)合CDKI、Kip1，使之與cyclin ECDK2復(fù)合物分離，產(chǎn)生游離的活性cyclin ECDK2復(fù)合物；另一方面，c-Myc的調(diào)節(jié)產(chǎn)物泛素黏酶CUL-1、CKS還可介導(dǎo)并參與Kip1的降解以游離出活性cyclin E-CDK2復(fù)合物；此外，c-Myc還可通過激活蛋白質(zhì)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(tài)的活性cyclin E-CDK2復(fù)合物的產(chǎn)生，并被細(xì)胞周期蛋白活性激酶CAK激活，最終導(dǎo)致細(xì)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(diào)，同時還可通過直接轉(zhuǎn)錄激活上調(diào)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(zhuǎn)錄因子來干擾p15和p17等生長抑制因子的轉(zhuǎn)錄而抑制其對細(xì)胞周期的阻遏作用。

③c-Myc可以通過調(diào)節(jié)cyclin D1的表達來調(diào)控細(xì)胞周期的進程，然而這一途徑在不同組織和細(xì)胞內(nèi)的調(diào)節(jié)方式和調(diào)控結(jié)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(dǎo)表達的Rat-1細(xì)胞中cyclin D1的mRNA和蛋白質(zhì)表達上調(diào)[26]；也有研究表明組成性表達Myc的BALB/c-3T3成纖維細(xì)胞中的cyclin D1的mRNA表達是下降的[27]。

3.2c-Myc與細(xì)胞代謝

腫瘤的代謝一般在缺氧環(huán)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(lián)系。在對c-Myc與腫瘤糖代謝調(diào)節(jié)的相關(guān)研究中，c-Myc對乳酸脫氫酶LDH-A的調(diào)控最早被發(fā)現(xiàn)，c-Myc可直接轉(zhuǎn)錄激活LDH-A，使其過量表達，導(dǎo)致乳酸生成增多，同時提供能量維持腫瘤細(xì)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(zhuǎn)運蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）及磷酸果糖激酶（phosphofructokinase，PFK）的轉(zhuǎn)錄激活，從而增加細(xì)胞對葡萄糖的攝取和丙酮酸的生成。同時，其還可以協(xié)同缺氧誘導(dǎo)因子1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）轉(zhuǎn)錄激活PDK-1，下調(diào)PDH，從而對丙酮酸的有氧氧化產(chǎn)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(xié)同HIF-1α抑制線粒體的功能，而維持細(xì)胞無氧代謝，是腫瘤細(xì)胞糖代謝重編程的誘導(dǎo)因素之一[30]。

3.3c-Myc與細(xì)胞增殖

c-Myc在細(xì)胞增殖中的作用一般認(rèn)為是由轉(zhuǎn)錄因子E2F所介導(dǎo)的[8]。在腫瘤生長刺激的作用下，伴隨著c-Myc的mRNA穩(wěn)定性提高，其半衰期會得到延長，繼而通過活化cyclin E-CDK2復(fù)合物間接促進轉(zhuǎn)錄因子E2F與DNA的結(jié)合，或通過直接的轉(zhuǎn)錄激活作用使轉(zhuǎn)錄因子E2F過度表達，最終行使其增殖效應(yīng)。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(fā)揮對細(xì)胞的增殖效應(yīng)[31]。

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

3.4 c-Myc與細(xì)胞凋亡

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

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

②c-Myc可以激活線粒體內(nèi)的細(xì)胞因子Bax，從而誘導(dǎo)線粒體膜結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其通透性增加，細(xì)胞色素c釋放到胞質(zhì)中并介導(dǎo)caspase級聯(lián)反應(yīng)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(diào)控p53的轉(zhuǎn)錄而調(diào)控凋亡效應(yīng)，也可以通過抑制NF-κB的活性來加強細(xì)胞對TNF凋亡途徑的敏感性[25]。

4 結(jié)語

c-Myc對TNBC的發(fā)生具有重要意義，無論是對于腫瘤細(xì)胞的代謝、增殖還是凋亡均有著重要的調(diào)控作用。而c-Myc也不是作為一個單一蛋白質(zhì)發(fā)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(tǒng)地了解認(rèn)識這一體系，為TNBC及其他腫瘤的治療提供新的思路。

[1]Zhang Q,Zhang Q,Cong H,et al.The ectopic expression of BRCA1 is associated with genesis,progression,and prognosis of breast cancer in young patients [J].Diagn Pathol,2012,7:181.

[2]Marusyk A,Almendro V,Polyak K.Intra-tumor heterogeneity:a looking glass for cancer[J]?Nat Rev Cancer,2012,12(5):323-334.

[3]Fayaz M S,El-Sherify M S,El-Basmy A,et al.Clinic opathological features and prognosis of triple negative breast cancer in Kuwait:a comparative/perspective analysis[J].Rep Pract Oncol Radiother,2013,19(3): 173-181.

[4]Shiu K K,Tan D S,Reis-Filho J S.Development of therapeutic approaches to"triple negative"phenotype breast cancer[J].Expert Opin There Targets,2008,12 (9):1123-1137.

[5]Rakha E A,El-Sayed M E,Green A R,et al.Prognostic markers in triple-negative breast cancer[J].Cancer,2007,109:25-32.

[6]Morris G J,Naidu S,Topham A K,et al.Differences in breast carcinoma characteristics in newly diagnosed African-American and caucasian patients:a single-institution compilation compared with the national cancer institute's surveillance,epidemiology,and end results database[J].Cancer,2007,110:876-884.

[7]Brisbin A G,Asmann Y W,Song H,et al.Meta-analysis of 8q24 for seven cancers reveals a locus between NOV and ENPP2 associated with cancer development[J].BMC Med Genet,2011,5(12):156.

[8]Dang C V.c-Myc target genes involved in cell growth,apoptosis,and metabolism[J].Mol Cell Biol, 1999,19(1):1-11.

[9]陳琳.原癌基因C-myc和白血病[J].福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2000,34(2):202-204.

[10]Nesbit C E,Tersak J M,Prochownik E V,et al. MYC oncogenes and human neoplastic disease[J].Oncogene,1999,18(19):3004-3016.

[11]Chen S,Yang Z,Zhang Y,et al.Genomic amplification patterns of human telomerase RNA gene and CMYC in liquid-based cytological specimens used for the detection of high-grade cervical intraepithelial neoplasia[J].Diagn Pathol,2012,13(7):40.

[12]Ben-Porath I,Thomson M W,Carey V J,et al.An embryonic stem cell-like gene expression signature in poorly differentiated aggressive human tumors[J].Nat Genet,2008,40(5):499-507.

[13]趙云霞,龔曉萌,劉德純,等.BRCA1、PTEN、Rb、C-myc和C-myb在乳腺癌中的異常表達及臨床意義探討[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志,2012,21(1):57-62.

[14]曾劍鋒,邱成志,周志平,等.c-myc蛋白在三陰性乳腺癌組織表達及其與術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移關(guān)系研究[J].中國實用外科雜志,2014,34(4):339-343.

[15]Rama S,Suresh Y,Rao A J.TGF beta1 induces multiple independent signals to regulate human trophoblastic differentiation:mechanistic in sights[J].Mol Cell Endocrinol,2003,206(1-2):123-136.

[16]Kim S J,Letterio J.Transforming growth factor-beta signaling in normal and malignant hematopoiesis[J]. Leukemia,2003,17(9):1731-1737.

[17]Deming S J,Nass S J,Diekson R B,et al.c-myc amplification in breast cancer:a meta-analysis of its occurrence and prognostic relevance[J].Br J Cancer, 2000,83(12):1688-1695.

[18]Loden M,Stighall M,Nielsen N H,et al.The cyclin D1 high and cyclin E high subgroups of breast cancer:separate pathways in tumorogenesis based on pattern of genetic aberrations and inactivation of the PRb node[J].Oncogene,2002,21:4680-4690.

[19]Shanmugham R,Gopalan R,Shanthi P,et al.Tumor angiogenesis and C-myc expression in breast carcinomas[J].Indian J Pathol Microbiol,2004,47(3):340-342.

[20]Dey N,Young B,Abramovitz M,et al.Differential activation of wnt-β-catenin pathway in triple negative breast cancer increases MMP7 in a PTEN dependentmanner[J].PLoS One,2013,8(10):e77425.

[21]Tseng L M,Hsu N C,Chen S C,et al.Distant metastasis in triple-negative breast cancer[J].Neoplasma, 2013,60(3):290-294.

[22]Ossovskaya V,Wang Y,Budoff A,et al.Exploring molecular pathways of triple-negative breast cancer[J]. Genes Cancer,2011,2(9):870-879.

[23]苗培田,佟仲生,郝春芳,等.三陰性乳腺癌120例臨床及預(yù)后分析[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2010,90(40):2848-2851.

[24]Amati B,Alevizopoulos K,Vlach J.Myc and the cell cycle[J].Front Biosci,1998,3:d250-268.

[25]Pelengaris S,Khan M.The many faces of c-MYC[J]. Arch Biochem Biophys,2003,416(2):129-136.

[26]Daksis J I,Lu R Y,Facchini L M,et al.Myc induces cyclin D1 expression in the absence of de novo protein synthesis and links mitogen-stimulated signal transduction to the cell cycle[J].Oncogene,1994,9(12): 3635-3645.

[27]Philipp A,Schneider A,V?srik I.Repression of cyclin D1:a novel function of MYC[J].Mol Cell Biol, 1994,14(6):4032-4403.

[28]Eilers M,Eisenman R N.Myc's broad reach[J].Genes Dev,2008,22(20):2755-2766.

[29]Shim H,Dolde C,Lewis B C,et al.c-Myc transactivation of LDH-A:implications for tumor metabolism and growth[J].Proc Natl Acad Sci USA,1997,94(13): 6658-6663.

[30]Dang C V,Le A,Gao P.MYC-induced cancer cell energy metabolism and therapeutic opportunities[J]. Clin Cancer Res,2009,15(21):6479-6483.

[31]Kalra N,Kumar V.c-Fos is a mediator of the c-mycinduced apoptotic signaling in serum-deprived hepatoma cells via the p38 mitogen-activated protein kinase pathway[J].J Biol Chem,2004,279(24):25313-25319.

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(xué)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