乳腺导管原位癌浸润发生的研究进展

作者：杨阳，牛昀（天津医科大学肿瘤医院乳腺病理研究室）

来源：中华病理学杂志

近年来，乳腺导管原位癌的研究热点和难点是浸润发生的机制，例如哪些导管原位癌易发生浸润？能否找到预测浸润发生的标志物？我们就近5年国内外对乳腺导管原位癌浸润发生机制的研究进展综述如下。

一、肌上皮的变化与乳腺导管原位癌浸润的发生

近年来，肌上皮在乳腺导管原位癌发生浸润的潜在作用已成为一个研究重点。在乳腺导管原位癌向浸润性癌进展的过程中，肌上皮具有抑制作用，其作为物理屏障的同时，还分泌蛋白抑制剂，表达肿瘤抑制基因。近年来，学者对肌上皮的作用提出不同观点：虽然肌上皮细胞的形态学极相似，但其表型和功能可能不同。Rohilla等[1]比较单纯乳腺导管原位癌、正常乳腺组织及伴有浸润成分的导管原位癌（原位癌成分>70%）的肌上皮之间的区别，分别进行肌上皮标志物（CK14、CK5/6、p63和calponin）及功能标志物（乳腺丝抑蛋白和CXCL14）免疫组织化学染色，对染色强度、阳性率和阳性细胞的连续性进行综合评估。他们发现，相对于正常乳腺组织的肌上皮，导管内癌肌上皮的免疫表型标志物均处于低表达状态，仅有20%单纯导管原位癌和26.6%伴有浸润成分的导管原位癌低表达乳腺丝抑蛋白，而CXCL14在单纯导管原位癌的表达高于其在正常乳腺组织和伴浸润成分的导管原位癌中的表达。CXCL14在导管原位癌可能具有旁分泌作用，因此其表达的变化可能改变了肌上皮的保护功能，这是浸润发生前的最初变化和重大事件。上述结果提示肌上皮参与了导管原位癌浸润的发生，预防导管原位癌浸润发生的研究有望获得突破性进展，比如加强对CXCL14在导管内癌中的作用研究，并探讨能否通过下调CXCL14达到拮抗导管原位癌浸润的效果。

此外，有学者探讨导管原位癌浸润的发生机制及其与肌上皮的关系。Allen等[2]分析了αvβ6整合素在肌上皮细胞的变化及其与导管原位癌浸润行为和预后的关系。发现当上调肌上皮细胞中的αvβ6时，激活了下游的转化生长因子β和基质金属蛋白酶（MMP），有活性的MMP促进基底膜降解，从而促进了导管原位癌浸润的发生。Elosegui-Artola等[3]发现肌上皮细胞能够改变自身的韧度来应对某些变化，如αvβ6上调使肌上皮暂时处于相对正常的状态，并使肌上皮组织变僵硬，而αvβ6再次上调时，僵硬的肌上皮便失去了拮抗能力，最终导管原位癌相关的肌上皮失去了保护功能，导管原位癌向浸润性癌发展。Oskarsson[4]发现肌上皮分泌肿瘤蛋白抑制剂的同时，导管内的癌细胞不断增殖，产生过剩的蛋白水解酶、丝氨酸蛋白酶及组织蛋白酶，多种蛋白水解酶相互激活，对抗肌上皮的保护作用，使癌细胞容易越过导管壁的屏障，促使浸润发生。既然导管原位癌相关的肌上皮发生了一系列变化，我们找到某个关键点，抑制甚至阻断上述变化的发生并给予临床更多指导？近年来，在肿瘤分子病理学中关于肌上皮变化的研究已迈出了一大步，但要达到预测并干预导管原位癌向浸润性癌发展这一目的，还需要更多的实验结果验证。

二、上皮间质转化（EMT）及微环境与乳腺导管原位癌浸润的发生

EMT在乳腺癌侵袭和转移过程中发挥着重要的作用。近年来发现，EMT在乳腺导管原位癌浸润中也发挥作用。Knudsen等[5]采用激光捕获显微切割技术分别获取导管原位癌和浸润性癌组织，通过分析表达谱筛选与肿瘤进展相关、调控上皮细胞和间质的基因，发现与EMT相关的基因表达谱变化最显着。随后Choi等[6]也在乳腺浸润性癌和导管原位癌病例中进行了EMT标志物（如N-cad、波形蛋白、E-cad等）和CD146的检测，结果表明浸润性癌的EMT标志物表达高于导管原位癌，且EMT标志物和CD146在浸润性癌的表达水平明显高于三阴性乳腺癌的导管原位癌成分，这表明EMT可能参与了原位癌向浸润性癌的发展。CD146可否成为一个有效的靶点有待进一步研究和临床验证。

导管原位癌的浸润是由一系列事件触发的，最初开始于基因突变、炎性改变、局部创伤、物理损伤、化学损伤或正常代谢过程改变对肌上皮细胞的破坏[7]。局部肿瘤抑制因子、蛋白酶和旁分泌抑制因子大量释放到微环境中，并在微环境中扩散，加强了氧气、营养物质和生长因子的渗透及白细胞局部浸润，释放消化酶破坏肌上皮细胞，促进细胞增殖、运动和间质浸润。Pandey等[8]发现微环境与肌上皮存在相互作用，受损的肌上皮细胞释放蛋白酶，破坏局部肌上皮细胞层和降解基底膜，从而产生间隙。癌细胞进入间质，与间质细胞的直接接触影响了侵袭相关分子，促使癌细胞增殖分化和血管生成，同时，间质提供有利的微环境促进组织重塑和EMT，进而促进了浸润的发生。由此，导管内的癌细胞和相邻肌上皮细胞的生物学行为受到间质微环境的影响，导管原位癌浸润的发生。上述研究结果均提示EMT参与了浸润的发生，EMT的作用机制有待进一步考证。

三、基因水平变化与乳腺导管原位癌浸润的发生

近年来，关于导管原位癌进展为浸润性癌的机制有2种观点：第一，在肿瘤细胞增殖的过程中发生了基因突变；第二，内、外因素导致肿瘤细胞发生了基因突变。虽然导管原位癌和浸润性癌的基因序列高度相似，但仍存在一些差异。Jang等[9]发现某些基因拷贝数的变化在浸润性癌中出现的几率总是高于导管原位癌，比如MYC、FGFR和CCND1，由此提出假说：这些基因拷贝数的变化是影响导管原位癌浸润发生的关键所在。他们的结果表明FGFR在浸润性癌中的扩增，明显高于单纯型导管原位癌和浸润性癌中的原位癌成分，提示FGFR促进了导管原位癌浸润的发生。与上述假说一致的是，Hernandez等[10]发现导管原位癌和浸润性癌之间存在某些基因的不同。但对个体或小群体具有驱动浸润作用的基因，对于大样本人群其驱动浸润的作用可能会被掩盖。Cowell等[11]提出无论是固有基因不同还是基因突变，在转录、翻译阶段的异常都可能引发导管原位癌向浸润性癌的发展。所以基因水平变化可能是一个驱动因素。

Heselmeyer-Haddad等[12]在同步同侧的导管原位癌和浸润性癌的遗传异质性研究中取得了新进展，对导管原位癌的癌细胞进行无性克隆的过程中出现了基因水平变化，从而增强了浸润潜能。他们采用比较基因组杂交技术和荧光原位杂交技术检测导管原位癌进展到浸润性癌过程中的基因增益和缺失，发现MYC的增益出现在部分病例50%的细胞中。Mwenifumbo和Marra[13]也发现遗传异质性和无性克隆可以导致导管原位癌向浸润性癌进展，如果要获得更明确的结果，还要进行高通量基因测序。Kim等[14]分别对单纯型导管原位癌和浸润性癌中的原位癌成分进行基因研究，发现相对于正常乳腺组织，单纯型导管原位癌具有典型的基因水平变化，例如TP53、PIK3CA和AKT1基因拷贝数的异常和染色体改变。但和浸润性癌中的原位癌成分相比，单纯型导管原位癌的驱动基因较少，由此推论，浸润性癌中原位癌成分的基因序列更接近浸润性癌，而单纯型导管原位癌发展为浸润性癌并非由单一因素决定。乳腺导管原位癌进展到浸润性癌的过程中，基因水平的变化是复杂的，还需更多的实验结果来验证。针对癌症的基因疗法虽然已被临床接受，但确定有效的基因靶点是基因治疗的难点，尤其是在乳腺导管原位癌的治疗和预防方面。

四、与乳腺导管原位癌浸润发生相关的预测指标

近年来，国内外有研究发现了与导管原位癌浸润发生相关的新指标，如CD138、Vav2、组蛋白甲基化转移酶（enhancer of zeste homolog2，EZH2）和乙醛脱氢酶。CD138是硫酸类肝素蛋白多糖家族的一种共结合蛋白多糖，CD138通过对纤维母细胞生长因子2的调节而参与导管原位癌的浸润，其具体的作用机制还在研究阶段，Tiemann等[15]在127例不同核分级的导管原位癌标本中检测CD138的表达，发现导管原位癌核分级与CD138的染色强度无明显相关，而与阳性细胞率明显相关，低分级者CD138膜着色阳性率仅约5%，而高分级伴微浸润者其原位癌细胞CD138膜强阳性率为70%，提示CD138在导管原位癌的浸润发生中有特殊的作用。进一步明确CD138在导管原位癌的作用机制还需要更多的证据，但CD138可作为导管原位癌浸润发生相关的一个预测指标。Vav2是鸟苷酸交换因子家族的一员，Vav2蛋白在肿瘤中是1种重要的信号转导蛋白。Guvakova等[16]发现Vav2作为下游多数因子的表面受体，下游因子的上调激活了Vav2并促进乳腺癌的进展。Citterio等[17]也发现Vav2的过表达会促进乳腺癌的转移。Jiang等[18]检测正常乳腺组织、乳腺导管原位癌、乳腺浸润性癌中Rap1、IGF-IR、Vav2三种蛋白表达谱，发现Rap1和IGF-IR在导管原位癌和浸润性之间的表达无明显差别，但都明显高于正常乳腺组织，而Vav2在浸润性癌的表达明显高于导管原位癌，导管原位癌和正常乳腺组织中Vav2的表达相似，提示Rap1和IGF-IR在发生导管原位癌的时候就出现了高表达，而Vav2的上调则更有可能发生在导管原位癌向浸润性癌的进展中，Vav2高表达的导管原位癌发生浸润的几率明显高于Vav2低表达的原位癌，且高表达者预后差，提示Vav2蛋白可以作为预测导管原位癌浸润发生的标志物，甚至治疗靶点。Kunju等[19]发现EZH2在乳腺正常组织、不典型增生、导管原位癌和浸润性癌组织中的表达是逐渐增加的，EZH2可能促进了乳腺癌的发展。EZH2在乳腺癌中具有复杂的调控机制，同时也在乳腺癌进展中发挥着不同的作用[20]。乙醛脱氢酶在干细胞分化中的作用是将视黄醇转化为维甲酸，值得注意的是Knudsen等[21]在HER2和RB通路中发现EZH2和乙醛脱氢酶在导管原位癌浸润过程中存在相互联系，在同时高表达时呈现促进导管原位癌浸润的趋势。乙醛脱氢酶增加了EZH2在导管原位癌浸润发生的风险，二者的相互作用机制还不明确，但统计学分析显示其共表达可以预测导管原位癌的进展。

参考文献：

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