侯長冉 姜京汝 花義同
濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)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(shù)據(jù)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(nèi)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?;颊叩牧己蒙钯|(zhì)量[3]。近年來,針對乳腺癌發(fā)生、發(fā)展有關的信號靶點進行靶向藥物的開發(fā)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(fā)現(xiàn)的一種腫瘤相關基因[5]。目前,國內(nèi)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(fā)生和發(fā)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(fā)現(xiàn)于2003年,Kitagawa等[12]提出軟骨素聚合活性需要一種新的蛋白質(zhì)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(xiàn)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(qū)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(jīng)網(wǎng)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(zhuǎn)移酶之一,位于人類染色體的2q35-q36區(qū)域,跨越4個外顯子區(qū)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]。
腫瘤生物學領域的最新研究揭示了CHPF在各類腫瘤發(fā)生和進展中的潛在作用。Xu等[20]證實CHPF在肝細胞癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,CHPF通過調(diào)節(jié)核心蛋白聚糖和轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β途徑調(diào)節(jié)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(diào),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(nèi)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)各種凋亡相關蛋白。相反,CHPF的過度表達可能對膽管癌的發(fā)展產(chǎn)生促進作用。Cao等[23]發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(diào)介導上述效應,包括CDH1、RRM2、MKI67和TNFRSF10B。這些發(fā)現(xiàn)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。
越來越多的證據(jù)表明,以腫瘤大小、淋巴結浸潤或遠端轉(zhuǎn)移為特征的腫瘤患者受到TME的嚴格調(diào)控[24],TME的細胞及細胞外基質(zhì)影響著腫瘤發(fā)生、增殖、血管新生以及細胞凋亡等過程,尤其在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展以及轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhuǎn)移酶和β1-4 N-乙酰半乳糖-氨基轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)免疫反應和TME中CSPG的功能進而影響乳腺癌的惡性生長。
Fan等[30]學者首先檢測了膠質(zhì)瘤組織和細胞系中CHPF的表達水平,他們發(fā)現(xiàn)CHPF mRNA和蛋白均在膠質(zhì)瘤呈高表達。在2020年,Li等[31]學者首次發(fā)現(xiàn),與Ⅰ~Ⅱ期或非轉(zhuǎn)移組織相比,CHPF在Ⅲ~Ⅳ期或轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的代表性間充質(zhì)標志物[32]。Snail1和Slug(也稱為Snail2)是EMT轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)EMT的表達促進BRCA突變細胞的侵襲性和運動性,為后續(xù)CHPF在BRCA中的靶向應用提供了依據(jù)。
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(zhuǎn)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(fā)生、耐藥和預后的生物標志物。