乳腺癌基因治疗进展

乳腺癌基因治疗进展

李一鸣

李一鸣

中南大学湘雅医学院·中南大学湘雅二医院410011

摘要：我国乳腺癌发病率呈逐年上升趋势，已居女性恶性肿瘤的首位。尽管以手术治疗为主、多种治疗为辅的临床综合治疗模式明显提高了乳腺癌患者的生存率。但是，随着乳腺癌相关基因研究的进展和靶向药物在临床治疗上的应用，乳腺癌的基因治疗显示出了良好的应用前景。本文将从国内外学者对于抑癌基因、RA-V环肽、miRNA、MiR-139-5p、LIMK抑制剂以及过表达PI3Kp55γN末端氨基酸等方面的研究，分别阐述它们对乳腺癌细胞的抑制作用以及临床治疗的应用前景。

关键词：乳腺癌、基因、治疗

1.乳腺癌基因治疗简介

基因治疗逐渐成为肿瘤治疗中的重要组成部分，且在乳腺癌治疗中已经取得了一定的效果。目前基因治疗主要分为6类[1]：抑制原癌基因功能、恢复抑癌基因功能、基因免疫治疗、自杀基因治疗、多药耐药基因治疗以及凋亡基因治疗。目前，国内外对于乳腺癌基因治疗的主要研究趋势也基于这些类别。

2.乳腺癌基因治疗国内外研究概况

2.1抑癌基因p53与FHIT促使乳腺癌细胞凋亡

p53基因是研究较为深入的一种，野生型可直接抑制DNA复制,使细胞出现G1期阻滞，调控细胞凋亡。乳腺癌患者中有40%出现p53基因的缺失或突变。Obermiller等[2]将野生型p53基因导入p53基因缺失或变异的乳腺癌细胞，可抑制肿瘤细胞的生长，促使肿瘤细胞凋亡。FHIT基因是一种新发现的抑癌基因。FHIT基因的大片段缺失常存在于包括乳腺癌在内的许多肿瘤中。有研究表明用腺病毒转染FHIT(Ad-FHIT)后，可激活caspase-2释放细胞色素2，最终导致乳腺癌细胞凋亡。

2.2RA-V环肽可抑制癌细胞的黏附和侵袭

Hoi-WingLeung,ZheWang等人[3]发现RA-V环肽可以在有刺激素受体和没有刺激素受体的乳腺癌细胞中通过PI3K/AKT和NF-κB信号通路抑制癌细胞黏附和癌细胞侵袭。

RA-V可以下调血管细胞黏附分子（VCAM）、细胞黏附分子（ICAM）、黏着斑激酶（FAK）以及整合素的表达。基质金属蛋白酶（MMPs）、组织型基质金属蛋白酶抑制物（TIMPs）、尿型纤溶酶原活化素（uPA）也被RA-V所抑制。另外，RA-V还抑制EGFR、PI3K/AKT以及NF-κB信号分子，并且通过影响MCF-7细胞里的内质网的结合能力来降低β-雌二醇和内质网结合的亲和力。RA-V抑制乳腺癌细胞体外的转移、黏附和对ECM的降解，这意味着RA-V是一种潜在的抗乳腺癌转移性药剂，且在存在内质网与不存在内质网的乳腺癌细胞中都能通过PI3K/AKT和NF-κB信号通路起作用。

2.3miRNA对乳腺癌的治疗

miRNA是一类小RNA分子。它们由相应的基因编码转录后经过一系列加工形成成熟的miRNA，其功能是调节编码蛋白质的mRNA分子，从而对基因进行转录后表达的调控。随着对miRNA的认识和研究，越来越多的研究证实乳腺癌中有多种miRNA表达异常，如mir-125b、mir-145、mir-21等。它们在乳腺癌的发生发展过程中，部分可以作为癌基因，部分也可作为抑癌基因发挥作用。

目前针对miRNA在乳腺癌方面的研究主要有：（1）miRNA对乳腺癌细胞耐药性的影响。Kovalchuk等[4]研究发现miR-451在乳腺癌细胞株MCF-7耐阿霉素过程中发挥重要作用，miR-451的靶基因为mdr1，在耐阿霉素的乳腺癌MCF-7细胞株中恢复miR-451的表达能增强乳腺癌细胞对阿霉素的敏感性；（2）针对异常miRNA进行的基因治疗。通常研究者根据异常miRNA在乳腺癌中的表达上调或者下调，采取相应的抑制或者促进表达的方法进行基因治疗。Si等设计针对miRNA21的反义寡核苷酸转导入乳腺癌细胞株MCF-7中，细胞生长显著受到抑制；同时发现bcl-2基因是miRNA21调控肿瘤生长的一个靶点。

2.4MiR-139-5p抑制乳腺癌细胞的生物学功能

He-daZhang,Da-weiSun等人[5]通过实时PCR来确保MiR-139-5p存在于MCF-7，MCF-7/Doc细胞和被挑选出来的乳腺癌细胞组织样本中，再通过细胞计数Kit-8试验分析细胞活性，用流式细胞术分析凋亡周期和细胞周期，用肿瘤细胞侵袭实验分析入侵的肿瘤细胞数量，再通过免疫印迹来测量Notch1的表达。发现MiR-139-5p在乳腺癌细胞中表达下调，能抑制肿瘤细胞的生存与发育能力，并且诱导细胞凋亡，导致S期的细胞周期停滞。尽管如此，他们也发现在多西他赛药物诱导的乳腺癌细胞中，MiR-139-5p却起着完全相反的作用，但这样的机制不甚清楚。总之，MiR-139-5p不仅可以使肿瘤细胞被衰减，还可以通过调节下游靶基因Notch1的表达而介导它的耐药性。

2.5LIMK抑制剂可以减慢乳腺癌细胞的生长和侵袭

癌细胞转移是导致癌症患者高发病率和致死率的主要原因。LIM激酶（LIMK）家族是肌动蛋白细胞骨架的主要调节因子，并且参与细胞的运动和侵袭，所以被认为是转移性疾病的一个很好的治疗靶位。RongLi,JudyDoherty等人[6]对LIMK抑制剂在人和鼠的乳腺瘤的生长和转移的作用进行了研究。他们发现LIMK的活性因为显性失活的LIMK1通过RNA干扰或者选择性的LIMK抑制剂作用而降低。LIMK活性的抑制有效地抑制了体外肿瘤细胞的pro-invasive性能。表达显性失活LIMK1的肿瘤细胞生长得更慢，并且在鼠中更不易转移。尽管如此，对鼠的全身使用一种LIMK抑制剂既不能减慢原发性肿瘤生长，也不能抑制肿瘤的自发性转移。同时，令人惊讶的是，在应用抑制剂后，肿瘤细胞转移到肝的几率大大增加了。

2.6过表达PI3Kp55γN末端氨基酸抑制乳腺癌MDA-MB-231细胞的黏附性

PI3K/Akt信号通路的相关基因在人类癌症中频繁发生突变，该途径的异常激活会导致体细胞突变，这与肿瘤发生、癌症进展等相关。郭红艳，齐晓丹等人[7]发现作为PI3K的调节亚基，p55γN末端氨基酸瞬时表达后，乳腺癌细胞在FN和胶原上的黏附性明显下降，这与其抑制胃癌细胞的黏附性结果一致。但由于其对乳腺癌细胞在基质胶上的黏附性与对照组相比无显著性差异，因此N24p55γ对肿瘤细胞的黏附性虽有抑制，但该抑制作用是否具有普遍性尚需更多的实验验证。在胃癌细胞中，上调细胞黏附分子E-cadherin、下调β-catenin的表达，导致Wnt/β-catenin信号通路被抑制可能是N24p55γ发挥作用的主要分子机制；而在乳腺癌中，N24p55γ并不影响MDA-MB-231细胞中E-cadherin的表达，但却使PI3K/Akt信号通路关键分子pAkt的表达量下降。由于MDA-MB-231为高转移乳腺癌细胞系，已知其内源性E-cadherin的表达缺失，因此推测，N24p55γ对E-cadherin表达缺失的肿瘤细胞黏附性的抑制作用，可能是通过PI3K/Akt信号通路或其他尚未阐明的分子生物学机制。

另外，表皮生长因子受体（EGFR）在乳腺癌等肿瘤的发生中起着至关重要的作用，而PI3K/Akt是EGFR下游的主要信号通路，因此靶向PI3K/Akt信号通路的抑制剂已成为抗肿瘤药物研发的热点。目前，一些单独或联合应用的靶向PI3K/Akt信号通路的药物，在实体瘤或造血系统恶性肿瘤中已进入临床试验阶段。尽管目前对P55γ的生物学功能和作用机制尚未阐明，但来源于P55γ的N24肽能够抑制乳腺癌细胞的侵袭转移行为，因此其在恶性肿瘤的生物靶向治疗上可能具有潜在的应用前景。

3.结语

近年来，生物技术的迅速发展使肿瘤的基因治疗不断取得新的突破，尤其是一些对于乳腺癌患者的基因治疗药物已经进入市场。然而，要使基因治疗真正成为乳腺癌综合治疗的一部分，并广泛用于临床还有有待解决的问题：①缺乏高效的、特异的导向性载体。②基因表达的可控性及安全性问题以及如何提高基因治疗的效率，减轻其不良反应。③基因治疗用于人体时的伦理学问题以及剂量、途径、安全性等问题。

参考文献

[1]吴爱国.乳腺癌基因治疗研究现状[J].中华乳腺病杂志(电子版),2008(05):561-570.

[2]ObermillerPS,TaitDL,HoltJT.Genetherapyforcarcinomaofthebreast:Therapeuticgeneticcorrectionstrategies[J].BreastCancerRes,2000,2(1):28-31.

[3]LeungHW,WangZ,YueGG,etal.CyclopeptideRA-VinhibitscelladhesionandinvasioninbothestrogenreceptorpositiveandnegativebreastcancercellsviaPI3K/AKTandNF-kappaBsignalingpathways[J].BiochimBiophysActa,2015,1853(8):1827-1840.

[4]KovalchukO,FilkowskiJ,MeservyJ,etal.InvolvementofmicroRNA-451inresistanceoftheMCF-7breastcancercellstochemotherapeuticdrugdoxorubicin[J].MolCancerTher,2008,7(7):2152-2159.

[5]ZhangHD,SunDW,MaoL,etal.MiR-139-5pinhibitsthebiologicalfunctionofbreastcancercellsbytargetingNotch1andmediateschemosensitivitytodocetaxel[J].BiochemBiophysResCommun,2015,465(4):702-713.

[6]LiR,DohertyJ,AntonipillaiJ,etal.LIMkinaseinhibitionreducesbreastcancergrowthandinvasivenessbutsystemicinhibitiondoesnotreducemetastasisinmice[J].ClinExpMetastasis,2013,30(4):483-495.

[7]郭红艳，齐晓丹，张春晶，等.过表达PI3Kp55γN末端氨基酸可抑制MGC803胃癌细胞的黏附性[J].中国病理生理杂志,2015(9):1563-1567.