孕激素受體膜組分1(PGRMC1)在乳腺癌發生風險方面的研究進展

張 穎 阮祥燕* 田玄玄 張俊麗 Alfred O.Mueck

(1.首都醫科大學附屬北京婦產醫院內分泌科，北京100026;2.德國圖賓根大學婦產醫院內分泌與絕經研究中心，圖賓根D-72076)

乳腺癌為女性最常見癌癥之一，2005年，在美國約有186 467例新發病例，在這一年該病成為女性死亡的首要病因。盡管乳腺癌有如此高的發生率，但是隨著治療水平的提高，特別是發現乳腺癌激素受體之后，對于乳腺癌的治療開始趨向于靶向藥物治療，這有效地提高了患者遠期生存率［1］。靶向激素治療之所以有效，是因為30% ～50%的圍絕經期女性以及80%的絕經后女性，如果患有乳腺癌并且雌激素受體陽性(ER+)則可以進行靶向激素治療［2］。如果患者雌激素及孕激素受體均為陽性，則其對激素治療的反應性會高于70%，但如果ER-同時PR-，則對激素治療的反應性低于10%［3］。即使臨床上現有數據表明激素治療對于乳腺癌的治療效果較為客觀，但是仍有接近30%ER+的腫瘤對激素治療沒有反應。在最近十幾年，人們發現了一些新的孕激素受體膜組分(progesterone receptor membrane components，PGRMC)，并發現PGRMC1在一些乳腺癌腫高表達，并且當其表達發生改變時，會導致腫瘤對于化學治療(以下簡稱化療)的反應性發生改變［3］。

1 PGRMC1的生物學特性

在過去的十幾年中，陸續發現多種孕激素受體膜組分(PGRMC)。其中PGRMC1以多肽單體(25 000～28 000)的形式存在，或者為二聚體(56 000)，或者為低聚體(200 000)，所有這些存在形式均可以引起快速反應性膜相關非基因性信號傳導。PGRMC1為跨膜受體，有一個短的胞外結構域，一個跨膜域和胞質域，屬于廣泛存在于真核生物中的膜相關的孕激素受體蛋白(membrane-associated progesterone receptor protein，MAPR)家族。發揮作用時其最初與膜成分相聯系，例如內質網，但其同樣可以與有絲分裂紡錘體發生相互作用，從而在細胞分裂過程中產生影響。

PGRMC1被發現與膜相關的孕激素受體活性有關，在所有的組織中都有表達，但表現出不同的功能。PGRMC1蛋白在多種乳腺癌中高表達。研究［4］顯示，當其表達發生改變時，可導致腫瘤對化療產生抵抗。

2 PGRMC1在乳腺癌中的表達及與臨床病理指標的關系

紀術峰等［5］的研究發現，乳腺癌組織中可以顯現PGRMC1的陽性表達(61.7%)，表達部位主要在癌細胞胞質內，而正常乳腺組織表達為陰性。同時PGRMC1的表達與患者年齡及病例分化程度無關，與腫瘤大小、淋巴結轉移情況、腫瘤臨床分期、總體生存率和無瘤生存率密切相關，多因素分析結果顯示為乳腺癌獨立的預后因子。但之后的研究［6］發現，PGRMC1與年齡相關，隨著年齡增長，PGRMC1mRNA表達水平下降。

3 乳腺癌中，PGRMC1表達與ER-α之間的關系

50%～80%的乳腺癌腫瘤中可發現雌激素受體(ER-α)，并且ER-α狀態對于后續臨床治療的決定非常重要，即是否進行抗雌激素治療，通過這種激素治療可以抑制腫瘤有絲分裂活性。臨床上，如果ER-α表達陽性，則預后較好，包括細胞增生分化比例降低。過去人們并不認為ER-α與PGRMC1之間存在直接聯系，例如Causey等［6］進行的實驗，當將乳腺癌組織分為ERα陽性及陰性組后，經過Pearson分析發現，ER-α水平與PGRMC1表達之間并不存在密切關聯(P=0.331)。但 Neubauer等［7］的研究發現 PGRMC1在ER(－)的乳腺癌中水平顯著增加，對于ER-α陰性的腫瘤，可有3種不同的PGRMC1亞型表達，并且與臨床預后不良相關。一些研究者［8］推測認為PGRMC1蛋白受體可以通過多種胞內細胞信號處理過程，影響細胞對化學治療的反應性，通過調節配體依賴性的凋亡過程，PGRMC1可以提高腫瘤存活率。另一些研究者［9］推測PGRMC蛋白受體可以通過多種細胞內信號通路以及血紅素結合蛋白發揮作用。

4 PGRMC1對不同孕激素作用的影響

最近試驗研究［10］顯示，孕激素受體膜組分1(PGRMC1)定位于孕激素膜受體。2008年5月23日的馬德里國際絕經大會上公布了研究者的試驗結果:PGRMC1在人乳腺癌組織中有表達，并在大會上獲得了科學研究獎［11］。Neubauer等［12］發表了關于 MPA與孕酮比較研究的文章表明，與天然孕酮相比，MPA對人乳腺癌細胞有較強的促增生作用，而天然的孕酮對雌激素誘導的人乳腺癌細胞增生無影響［13］。PGRMC1的過表達使人乳腺癌細胞對雌激素的擴增作用更加敏感，孕激素對乳腺癌的影響可能與激素治療和激素避孕中特定的孕激素種類有關。

接下來的試驗，Ruan等［14］探索了各種其他合成孕激素(與孕酮相比較)通過膜受體對人乳腺癌細胞的影響。對MCF-7乳腺癌細胞進行了PGRMC1質粒轉染(MCF-7/PGRMC1-3HA，WT-12細胞)。并使用相同的模型對所有可用的合成孕激素與天然的孕酮進行了比較研究，這可以證明，用于激素治療和激素避孕的不同種類的孕激素之間差異是否有統計學意義［15］。在這些最近的試驗中，通過比較天然孕酮(progesterone，P)和合成孕激素:醋酸氯地孕酮(chlormadinone acetate，CMA)、去氧孕烯(desogestrel，DSG)、地諾孕素(dienogest，DNG)、屈螺酮(drospirenone，DRSP)、地屈孕酮(dydrogesterone，DYD)、乙基羥基二降孕甾烯炔酮(levonorgestrel，LNG)、醋酸甲羥孕酮(medroxyprogesterone，MPA)、諾美孕酮(nomegestrol acetate，NOM)和炔諾酮(norethisterone，NET)對細胞增生的影響。使用不同濃度(從10－9mol/L到10－7mol/L)，對MCF-7細胞和 MCF-7/PGRMC1-3HA(WT-12)細胞進行刺激。DNG、DSG、DYD、LNG 和 NET在濃度為10－7mol/L時對 MCF-7細胞有擴增作用，其中，NET效果最強，增生作用增加了約20%。對于WT-12細胞，上述孕激素同樣具有促增生作用，另外，DRSP和MPA也有顯著的增生作用，但與MCF-7細胞相比，增生作用更加顯著(增加了30% ～45%)，同樣，NET顯示了最強的促增生作用。CMA、NOM和P無增生作用。

接下來，研究者使用 MCF-7細胞和 MCF-7/PGRMC1-3HA(WT-12)細胞，對激素治療中使用的2種不同的治療方案—雌孕激素周期序貫和連續聯合治療(使用了2種不同的濃度)進行了比較研究:雌二醇(10－10或10－12mol/L)與孕酮或不同種類的合成孕激素周期序貫或連續聯合。對于MCF-7細胞，單一雌二醇在濃度為10－10mol/L時，具有顯著的增生現象:增生增加2～3倍。添加孕酮后細胞的增生沒有發生明顯變化。而對于WT-12細胞，單一雌二醇刺激在10－12mol/L濃度時，沒有明顯的增生反應，而添加DRSP、MPA和NET后，顯示出明顯的增生反應，并且在雌孕激素連續聯合刺激時的增生反應更加明顯，其中E2聯合NET作用最強。相比之下，NOM和P作用中性，即無影響［16-17］。

Neubauer等［12］對表達 PGRMC1的乳腺癌細胞與不表達PGRMC1的乳腺癌細胞比較分析得出結論，某些合成孕激素對表達PGRMC1的人乳腺癌細胞有促增生作用，孕激素對乳腺癌細胞的影響依賴于各種不同合成孕激素特異的藥理學。本研究中，通過尋找對此特殊細胞結構過表達的婦女，進行常規篩查的可能性，這可以幫助臨床醫師決定哪些婦女可以使用或不可以使用激素治療中的某些孕激素。

5 孕激素作用下由PGRMC1介導的擴增作用的可能機制

探索雌激素和孕激素對MCF-7/PGRMC1細胞擴增作用的可能機制，需要添加受體拮抗劑進行研究，例如PGRMC1拮抗劑(AG-205)，雌激素受體拮抗劑(氟維司群)和孕激素受體A/B拮抗劑(RU 486)。氟維司群能夠完全阻斷類固醇激素的作用，而AG-205具有部分阻斷作用，RU486沒有阻斷作用。因此，ERα可能在雌激素或雌孕激素作用下由PGRMC1介導的信號通路中發揮重要作用。孕激素由PGRMC1介導的細胞擴增作用的機制和可能參與腫瘤生成的機制，目前仍不清楚。研究［18］表明，PGRMC1參與調節蛋白激酶相關的信號:PGRMC1增加Akt的活化和IkB的磷酸化，從而激活NFkB。PDK1蛋白激酶可以使Akt發生磷酸化，在PGRMC1上有一個PDK1結合區域［19］。然而，由 PGRMC1介導的 Akt活化機制尚不清楚。PGRMC1可能作為一個蛋白適配器，包含幾個結合蛋白(如PDK1)的潛在的結合位點，如可以激活Akt和一個非膜滲透性的孕激素結合位點，引起鈣離子內流和隨后的磷脂酰肌醇-3激酶介導的PKC和Erk1/2 磷酸化［20］。

PGRMC1的Erk2的酪氨酸T177已被證明在體內被磷酸化［21-22］。PGRMC1可以誘導 Erk2磷酸化，由此通過相鄰假定SH2結構蛋白基序的互動參與抑制反饋信號。為了探索可能參與的下游PGRMC1信號蛋白，Neubauer用反相蛋白陣列技術進行研究發現，刺激沒有改變蛋白的表達水平:包括 IkB、Akt、PI3K、PKC和 Bad。Western blotting分析，與 MCF-7細胞相比較，MCF-7/PGRMC1細胞的基礎Erk1/2蛋白表達下調達40%。然而，使用孕酮刺激細胞時，沒有改變細胞的Erk1/2表達水平。Liu等［23］的研究發現，對于大鼠的神經祖細胞，孕酮誘導的PGRMC1依賴的細胞擴增需要ERK信號通路。PGRMC1可以結合到 P450蛋白和 INSIG-1，并參與甲羥戊酸途徑［24-26］。因此，有許多可能的機制，不同的PGRMC1含量和磷酸化程度會影響腫瘤的生物學特性。Ahmed等［27］的研究顯示，PGRMC1增加非小細胞肺癌細胞的表面穩定性和表皮生長因子受體(EGFR)的表達，這些作用可能支持腫瘤生成。

6 結論

PGRMC1是近年發現的新型膜激素受體，它與腫瘤增生、遷移密切相關，最近的研究［28］表明，腫瘤的形成及增生不僅有經典的基因組發揮作用，細胞組分間的“cross-talk”同樣有重要影響，特別是乳腺癌上皮細胞的細胞膜組分，這些細胞膜組分可以增強安宮黃體酮或炔諾酮(與雌激素聯合使用)(與天然孕酮相比)等合成孕激素的促增生作用。因此，激素治療使用不同種類的孕激素時乳腺癌風險有差異［29-30］。在以往研究［5，11，19，27］的基礎上，PGRMC1 的表達情況同樣影響到腫瘤細胞對藥物治療的敏感性。因此為了更好的探討乳腺癌的藥物治療有效性，研究者需要對PGRMC1進行更進一步的研究。

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