黃偉健,曾達(dá)通 綜述 黃素寧 審校
1.廣西玉林市紅十字會(huì)醫(yī)院病理科,廣西 玉林 537000;
2.廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放療科,廣西 南寧 530021
截至2022年11月,全世界約有超過(guò)6億4 000萬(wàn)新冠肺炎確診病例[1]。目前相關(guān)流行病學(xué)統(tǒng)計(jì),除肺彌散能力受損、肺間質(zhì)纖維化等肺部癥狀外,該疾病并發(fā)癥可能累及多系統(tǒng),包括以心律失常、高血壓、心力衰竭等為主要表現(xiàn)的心血管系統(tǒng),以嗅覺(jué)減退和認(rèn)知功能障礙為主要表現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)。目前新冠的防控除嚴(yán)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(píng)估中,有19.7%的患者有過(guò)新冠肺炎的感染[2-5]。該病的致病由嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒-2(SARS-CoV-2)引起,可通過(guò)人體組織中廣泛表達(dá)的血管緊張素2轉(zhuǎn)化酶(angiotensin-converting enzyme 2,ACE2)為受體[6-7],入侵后會(huì)引起相應(yīng)宿主細(xì)胞的ACE2 受體脫落,導(dǎo)致腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RASS)的成分失衡[8],不僅如此,ACE2低表達(dá)會(huì)引起腫瘤過(guò)度增殖、侵襲性和遷徙增加以及促進(jìn)乳腺發(fā)生炎癥等效應(yīng)[9-11],然而目前缺乏ACE2 在乳腺疾病的知識(shí)體系的總結(jié)和梳理,基于上述考慮,本文對(duì)SARS-CoV-2 經(jīng)ACE2 受體入侵宿主細(xì)胞后所導(dǎo)致的ACE2受體脫落和ACE2低表達(dá)對(duì)乳腺癌和乳腺炎方面造成的影響進(jìn)行了簡(jiǎn)要綜述,旨在為預(yù)防SARS-CoV-2對(duì)乳腺的損害提供思路。
SARS-Cov-2 導(dǎo)致ACE2 的異常表達(dá)與病毒特征性結(jié)構(gòu)有關(guān)。SARS-CoV-2 的刺突(S)蛋白由長(zhǎng)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(dá)的效應(yīng)(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(guān),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(huì)促使受感染細(xì)胞與新冠病毒進(jìn)行結(jié)合,從而使得新冠病毒進(jìn)入相應(yīng)細(xì)胞并釋放關(guān)于自身復(fù)制的物質(zhì),從而進(jìn)一步感染并損害其他細(xì)胞[12-14]。
圖1 SARS-CoV-2以ACE2為受體入侵乳腺細(xì)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(dá)會(huì)干擾RASS 調(diào)控軸實(shí)現(xiàn)生物學(xué)調(diào)控,RASS 調(diào)控軸在腫瘤等諸多疾病中至關(guān)重要。血管緊張素原在腎素的作用下轉(zhuǎn)化為血管緊張素I(angiotensinI,AngI),而AngI由血管緊張素轉(zhuǎn)化酶I(ACE1)轉(zhuǎn)化為血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ),而AngⅡ在ACE2的作用下轉(zhuǎn)化為激素Ang(1-7),最終轉(zhuǎn)化為alamandine,而alamandine 與Ang(1-7)會(huì)作用于原癌基因Mas 受體(MASR)和Mas 相關(guān)GPCR 成員D(MRGD)。在乳腺癌中,RASS 調(diào)控軸AngⅡ在作用于AngⅡ的1 受體(AngⅡType 1 Receptor,AT1R)后會(huì)促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)以及增加其侵襲性[15-17],因此可以看出,ACE2 的異常表達(dá)對(duì)乳腺癌的發(fā)生和發(fā)展起到了正相關(guān)效應(yīng)。
2.1 ACE2在不同乳腺癌分子分型中的表達(dá) 乳腺癌根據(jù)HER、ER、PR 的表達(dá)情況主要可以分為L(zhǎng)uminal 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(xué)行為不同。筆者分析了2 320 例乳腺癌樣本人群數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來(lái)源于TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)、GEO 數(shù)據(jù)庫(kù)及Oncomine 數(shù)據(jù)庫(kù),ACE2普遍在乳腺癌中低表達(dá),而在Basal-like型中處于高表達(dá)狀態(tài),在Luminal B型乳腺癌中ACE2的高表達(dá)與其更好的預(yù)后相關(guān)(無(wú)復(fù)發(fā)生存率:風(fēng)險(xiǎn)率=0.76;遠(yuǎn)處無(wú)轉(zhuǎn)移生存期:風(fēng)險(xiǎn)率=0.6),多因素分析提示ACE2可以作為乳腺癌的獨(dú)立預(yù)后因素[20-22]。
2.2 ACE2 表達(dá)與乳腺癌的腫瘤微環(huán)境的關(guān)系 乳腺癌的發(fā)生除了與細(xì)胞本身發(fā)生癌變有關(guān),還與其周圍的微環(huán)境變化密切相關(guān),即乳腺癌的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME),TME的主要細(xì)胞成分含成纖維細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞。其中,浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞是TME中的關(guān)鍵參與者之一[23]。
使用TIMER、UALCAN對(duì)不同亞型乳腺癌的ACE2轉(zhuǎn)錄水平和免疫浸潤(rùn)水平之間的相關(guān)性分析表明,在Luminal型中,ACE2的表達(dá)水平不僅與其CD8+T細(xì)胞(r=0.184,P<0.001)、CD4+T 細(xì)胞(r=0.104,P=0.02)的免疫浸潤(rùn)水平呈顯著正相關(guān),而且與CD8+T 細(xì)胞中的CD8A(r=0.244)和CD8B (r=0.262)標(biāo)志物呈正相關(guān)。在涉及乳腺癌的預(yù)后方面,調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞作為乳腺癌的不良預(yù)后因素而言,與ACE2 呈負(fù)相關(guān)[21,24-25],然而在Basal-like 型中,ACE2 的表達(dá)與中性粒細(xì)胞及其標(biāo)志物SIGLEC5(r=0.232)和CSF3R(r=0.260)呈正相關(guān),經(jīng)過(guò)TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)中832 個(gè)樣本與METABRIC 數(shù)據(jù)庫(kù)中1 898 個(gè)樣本的相關(guān)數(shù)據(jù)分析表明,Basal-like 型乳腺癌的ACE2處于高表達(dá)狀態(tài)[20],因此,有理由推測(cè)新冠病毒導(dǎo)致的ACE2 低表達(dá)對(duì)Basal-like 型的乳腺癌的發(fā)生發(fā)展起到一定的拮抗作用。
此外,TME的改變會(huì)對(duì)乳腺癌的治療方面產(chǎn)生影響,通過(guò)使用TIMER、EPIC、MCP-counter、quanTIseq和TISIBD計(jì)算免疫細(xì)胞浸潤(rùn)水平發(fā)現(xiàn),ACE2過(guò)表達(dá)造成的Ang(1-7)增加會(huì)提升CD3+和CD8+免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)豐度并上調(diào)細(xì)胞因子CXCL9,但是會(huì)下調(diào)TGFβ1,由此造成TME重塑,同時(shí)對(duì)Ang(1-7)致敏的小鼠的研究發(fā)現(xiàn),基于Ang(1-7)的作用,乳腺癌會(huì)對(duì)化療和免疫治療呈現(xiàn)出敏感的反應(yīng),即將乳腺癌從原本的“冷”腫瘤變成了“熱腫瘤[24]。
由此可見(jiàn),新冠病毒導(dǎo)致的ACE2降低,勢(shì)必會(huì)對(duì)乳腺細(xì)胞原本的周圍環(huán)境發(fā)生改變,甚至形成造成乳腺癌變的腫瘤微環(huán)境,對(duì)于Luminal型及HER2型的乳腺癌而言,新冠病毒導(dǎo)致的ACE2 低表達(dá)對(duì)其本身反應(yīng)出的ACE2低表達(dá)相同,而對(duì)于Basal-like型乳腺癌而言,新冠病毒導(dǎo)致的ACE2 低表達(dá)對(duì)其本身反應(yīng)出的ACE2 高表達(dá)相矛盾,因此可以推測(cè)新冠病毒對(duì)于Basal-like型乳腺癌的進(jìn)展可能存在拮抗作用。
2.3 SARS-Cov-2 經(jīng)由ACE2 入侵乳腺 經(jīng)由ACE2 介導(dǎo)SARS-Cov-2 的S 蛋白可進(jìn)入人體,ACE2在人體細(xì)胞組織表面廣泛表達(dá),這可能是SARS-Cov-2進(jìn)入了乳腺細(xì)胞的主要方式。SARS-Cov-2入侵后可降低ACE2 的表達(dá),導(dǎo)致AngⅡ經(jīng)ACE2 轉(zhuǎn)化為Ang(1-7)的路徑受到阻礙,引起alamandine、MASR及MRGD相應(yīng)減少,最終導(dǎo)致ERK/MAPK通路或NO-cGMPt通路會(huì)被抑制,被抑制的該通路將無(wú)法抑制AngⅡ與ATR1作用而產(chǎn)生的細(xì)胞增殖效應(yīng),最終促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生[9,16,26-27]。在1 082 例人群樣本數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn)(數(shù)據(jù)來(lái)源TCGA),ACE2 與snail 表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。敲低MCF10A 細(xì)胞系A(chǔ)CE2 后snail 表達(dá)上調(diào),并可誘導(dǎo)乳腺上皮細(xì)胞發(fā)生上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)重編程,促進(jìn)細(xì)胞的侵襲和遷徙[8,28-29]。
新冠病毒引起的乳腺細(xì)胞內(nèi)ACE2的下調(diào)會(huì)導(dǎo)致血管緊張素Ⅱ的降解減少,血管緊張素Ⅲ的增加,最終導(dǎo)致氨肽酶的上調(diào),而氨肽酶與乳腺癌的進(jìn)展密切相關(guān),可能會(huì)刺激乳腺癌的進(jìn)展[30]。但過(guò)表達(dá)ACE2后乳腺癌細(xì)胞遷徙受到了抑制,可能與過(guò)表達(dá)ACE2后抑制了ERK信號(hào)通路中的磷酸化有關(guān),磷酸化抑制后血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子a (vascular endothelial growth factor a,VEGFa)的表達(dá)下調(diào),進(jìn)一步抑制了VEGFa結(jié)合腫瘤附近內(nèi)皮細(xì)胞上的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2的過(guò)程,最終抑制腫瘤的增殖以及相應(yīng)的腫瘤血管生成[31]。因此,經(jīng)新冠病毒導(dǎo)致的ACE2低表達(dá),可以逆轉(zhuǎn)ACE2過(guò)表達(dá)對(duì)于腫瘤的抑制效應(yīng),從而促進(jìn)乳腺癌的發(fā)生發(fā)展。
綜上所述,低表達(dá)的ACE2 在乳腺癌的上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、血管生成、細(xì)胞增殖過(guò)程中起到正向作用,這可能會(huì)成為新冠病毒感染引起的并發(fā)癥的一個(gè)新關(guān)注點(diǎn)。
ACE2 的異常表達(dá)會(huì)導(dǎo)致炎癥因子的釋放異常。TNF-α作為炎癥介質(zhì)可以產(chǎn)生LPS (脂多糖),上調(diào)TLR-4/NF-κB/MAPK信號(hào)通路,同時(shí)引起IL-1、IL-6、IL-8 等炎癥因子的增加,產(chǎn)生級(jí)聯(lián)放大效應(yīng),引起了炎癥反應(yīng)擴(kuò)散,導(dǎo)致乳腺炎的發(fā)生[32]。在EpH4 Ev(小鼠乳腺上皮)細(xì)胞和MSC、MSC-GFP及MSC-ACE2共同培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)的ACE2會(huì)減少上述炎癥因子的釋放,抑制LPS 誘導(dǎo)的乳腺上皮細(xì)胞炎癥損傷,過(guò)表達(dá)的ACE2 還會(huì)激活I(lǐng)L-10/STAT3/SOCS3 信號(hào)通路,來(lái)抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥[10,33],因此,可以看出,ACE2的低表達(dá)無(wú)法對(duì)誘發(fā)炎癥的信號(hào)通路進(jìn)行抑制,會(huì)引起炎癥因子的增加,甚至?xí)斐稍械腁CE2正常表達(dá)狀態(tài)下的炎癥通路抑制被削弱,最終導(dǎo)致乳腺炎的發(fā)生。
ACE2 表達(dá)可能與血乳屏障功能有關(guān)。ZO-1(閉塞小帶1)、閉塞蛋白、Claudin-1和Claudin-2會(huì)與乳腺上皮細(xì)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(guò)表達(dá)會(huì)改變?nèi)橄傺椎闹饕≡⑸锝Y(jié)核分枝桿菌引起的ZO-1、閉塞蛋白、Claudin-1 和Claudin-2 的下調(diào)狀態(tài),從而修復(fù)血乳屏障,恢復(fù)其對(duì)于乳腺的保護(hù)功能,以此減少或者緩解乳腺炎的發(fā)生發(fā)展[11,34-37]。
SARS-CoV-2所引起的新冠肺炎并發(fā)癥的研究多集中于其對(duì)肺部和心血管系統(tǒng)的影響,如何引起并發(fā)癥的機(jī)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(fā)生與發(fā)展發(fā)揮了重要作用。SARS-CoV-2 導(dǎo)致ACE2 作用缺如可能促進(jìn)了ACE2低表達(dá)的乳腺癌和乳腺炎的發(fā)展。而在ACE2高表達(dá)的Basal-like型乳腺癌中,新冠病毒所致的ACE2低表達(dá)對(duì)于其進(jìn)展的最終效應(yīng)是拮抗還是協(xié)同效應(yīng),還需要進(jìn)一步的研究,因此,新冠病毒對(duì)于不同類型的乳腺癌而言,其所致的ACE2 低表達(dá)效應(yīng)對(duì)于相應(yīng)的類型而言,可能存在不同的分子調(diào)控機(jī)制。