乳腺癌中Annexin A1作用的研究进展

马新星综述 张清媛审校

现今乳腺癌已经成为女性癌症死亡的主要原因之一，其发生发展过程复杂，机制不清。随着分子生物学研究的不断深入，一些乳腺癌相关因子的检测已相继展开，对进一步判断乳腺癌预后及治疗的细化指导有重大意义［1］。目前研究证实Annexin A1(ANXA1)参与乳腺癌细胞内信号传导通路和细胞分化的调节，从而促进乳腺癌的发生和发展［2］，以ANXA1为靶点的药物也正在研发，可为乳腺癌的治疗提供新途径。ANXA1在乳腺癌的科研领域中备受关注。我们将ANXA1在乳腺癌中的表达与乳腺癌的发生、发展及预后的关系做一综述。

1 ANXA1的分子结构和生物学特点

ANXA1是1种广泛存在的细胞内外钙、磷脂结合蛋白，属于Ca2+依赖蛋白，在真核细胞生物中已发现数千种的annexins，而在原核生物中没有发现其存在。人类体内已发现有从15～96 kb 大小不等的12 种 annexin，其分布在染色体1、2、4、5、8、9、10、15。Annexins整个分子由几个保守的核心结构域和1个调节性的N端结构域构成。前者具有钙和磷脂的集合位点，一般在整个蛋白结构中重复4次;而后者在不同的annexin亚型中长度是变化的，并且包含不同的磷酸化位点，annexins通过这些位点与S100，F-zctin等不同分子结合。N端和钙结合位点的不同导致这些亚型具有各自结合不同蛋白的专一性。Annexins缺少典型的钙结合位点:EF-hand，其具有独特的结构称为 annexin folds，通过这个结构调节钙依赖性与膜脂的结合。与具有EF-hand钙结合位点的蛋白相比，Annexins具有的较低的钙结合能力等导致其对细胞内钙浓度变化的敏感性相对较低。Annexins大多经历翻译后的修饰，修饰之后的Annexins可以结合多种不同的蛋白，它的N端位于核心区域的凹面侧，N端区域的磷酸化，修饰等会影响其对钙离子及磷脂的结合能力;并且推测，各个亚型之间不同的翻译后修饰是造成他们识别不同蛋白专一性结合的重要原因。Annexins可以作为1种连接膜外膜内信号的桥梁，可在细胞膜内表面形成网络结构，被称为众多膜附近蛋白结构域的组织者，同时其在细胞膜作为1个平台还能招募与之反应的蛋白质。ANXA1可参与细胞的生理过程。它可在宿主的防御系统中参与调节糖皮质激素相关的抗炎反应，它还参与调节各种炎症反应、细胞增殖、细胞死亡信号、分化、凋亡过程及细胞的内吞和分泌的过程［3］。它与肿瘤关系密切，即通过参与细胞增殖、分化、细胞信号和转导在肿瘤的发生和(或)进展中发挥重要作用［4，5］。尽管ANXA1在很多肿瘤中被检测到，但是其表达水平存在差异。例如ANXA1被证明在胰腺癌、肝癌、头颈癌中表达上调，而在食管癌、前列腺癌和胃癌中表达明显下调。ANXA1的表达与肿瘤转移有关，例如，肝细胞癌［6］和肺癌中［7］ANXA1在转移性淋巴结中的染色要比原发肿瘤明显加深;但在胃癌中，转移灶中ANXA1的表达则要比原发肿瘤低［8］。

2 ANXA1在乳腺癌中的作用

2.1 ANXA1在乳腺癌中的表达

之前的大量研究结果已经证实ANXA1在乳腺癌中的表达是降低的，而在侵袭性乳腺癌及转移性灶中表达显著增高。休斯顿德州大学安德森病理研究中心的一项基于82名患者样本的研究表明ANXA1在大多数的乳腺癌及原位癌中表达缺失，而在侵袭性、转移性乳腺癌中表达增高［9］。Shen等［2］研究证实ANXA1在19例转移性乳腺癌中有13例高表达，6例低表达。Pencil等［10］研究发现，ANXA1在有转移潜能的乳腺癌细胞中蛋白水平增高，这些结果提示ANXA1可能与乳腺癌的转移相关。

2.2 ANXA1促进乳腺癌转移

癌症患者死亡的主要原因为转移和器官衰竭，而转移的1个中心过程就是细胞表型的转换和极性的改变。在这个转换过程中，肿瘤细胞会从上皮转变成迁徙性更强的间充质表型(EMT)，这个转变可使它们的移动性和侵袭性增强，从而促进肿瘤细胞的转移［11］。ANXA1的表达通过激活TGFbata通路来诱导肿瘤上皮细胞EMT样转换。Marjo de Graauw等研究表明［3］，MCF7细胞中ANXA1的表达可增加TGFβ-诱导的Smad3/Smad4转录活动。同样地，在上皮样细胞株BT474和T47D细胞中也观察到了类似的现象。相反的，将表达ANXA1的MCF7细胞暴露于TGFβ抑制剂SB-431542，结果表明细胞形态由间充质表型向上皮细胞转换。相关数据强烈支持通过对 TGFβ/Smad的调节，ANXA1在调控细胞从1个休眠状态转换成1个迁移的上皮细胞表型的过程中起到了重要的作用。这表明ANXA1的表达可通过TGFβ调控的EMT样转换来控制乳腺癌的侵犯行为，从而允许乳腺癌细胞迁移表型和转移的形成。反之，敲除乳腺癌细胞中的ANXA1可损坏TGFβ通路，从而影响EMT。另外，ANXA1敲除的MTLn3细胞转移的形成也明显减少。通过敲除ANXA1减少转移的形成与减少TGFβ/Smad信号通路有关。从而表明:ANXA1降低诱发的形态学改变与TGFβ/Smad信号影响的乳腺癌进展相关。进一步研究发现，ANXA1敲除可减少高侵袭性4T1细胞的潜在转移。研究者分别将敲除ANXA1和表达ANXA1的4T1细胞注入12周大小的有乳腺脂肪的Rag2－/－/γc－/－小鼠身体里，结果发现，被注射表达ANXA1的4T1细胞的小鼠超过130例发生肺表面转移，但是注入ANXA1敲除的4T1细胞的小鼠约30例发生肺表面转移。结果表明，ANXA1敲除不影响原发肿瘤的生长，但是在同系的Balb/C小鼠中，可明显减少诱导肺转移发生的数量。

ANXA1的表达可通过激活NF-kB来提高MMP-9基因的表达，促进乳腺癌的浸润和转移［12］。最近的一项报道指出ANXA1是NF-kB的组成激活剂，特别是在上游信号通路，例如复杂的IKK通路中［13］。MMP-9是基质金属蛋白酶家族的一员，可参与细胞外基质蛋白的降解和重塑，从而促进乳腺癌细胞的侵袭和转移。且MMP-9已成为人侵袭性乳腺癌中的关键的因素［14，15］。研究结果表明，在 MDA-MB-231细胞中利用 siRNA敲除ANXA1可以减少基因MMP-9分泌［12］。采用凝胶过滤分析和免疫沉淀的方法记录到ANXA1可结合到IKKc和NEMO，该报道提示ANXA1可以提高NF-kB的活性。这些结果表明ANXA1通过调节NF-kB参与肿瘤侵袭过程中MMP-9的表达，进而促进乳腺癌的侵袭和进展。

研究显示，在乳腺癌转移性淋巴结中，ANXA1的表达水平高于原发肿瘤组织［16］。Pencil等［10］在鼠转移性乳腺癌中对ANXA1表达的研究及Ahn等［17］在人类乳腺癌中的研究也有类似的发现。一项最近的研究显示［18］ANXA1的表达会激发乳腺癌细胞耐药。ANXA1的过表达会诱导抗癌药物耐药，ANXA1敲除的肿瘤细胞表现出对抗癌药有较强的敏感性。因此，这些结果和作用机制，支持ANXA1在乳腺癌进展和转移中有致瘤潜能。

2.3 ANXA1抑制乳腺癌进展

另外，有少数文章表明，ANXA1有抑制乳腺癌浸润及转移的作用，有报道表明ANXA1可抑制TGF-beta引起的EMT，从而抑制转移［3］。还有许多关于ANXA1在癌症进展中作用的理论。近来的研究提出ANXA1参与细胞凋亡和抗增殖的作用。另外，有学者发现ANXA1有1个独立的细胞型，有关研究提示ANXA1可能参与细胞外ERK/MAPK信号通路的调节，ANXA1通过ERK调节破坏肌动蛋白细胞骨架结构和通过消除CyclinD1蛋白的表达来抑制细胞增殖［5，16］。这表明，ANXA1减少有助于乳腺癌患者的疾病进展和侵袭。

2.4 ANXA1与乳腺癌预后的关系

最近的研究显示，ANXA1的表达与乳腺癌不良预后因素相关，例如激素受体阴性、HER2状态阳性、TNBC类型及较高的核分级。在一些侵袭性如结节阳性，HER2阳性和非TNBC乳腺癌组中ANXA1阳性与RFS(无复发生存期)不良相关。这个结果可能会解释，ANXA1与不良因素相关的条件包括淋巴结阳性和HER2阳性状态等，ANXA1在癌组织中可能会倾向再表达并且导致更多的转移和进展类型［19］。

综上所述，ANXA1在乳腺癌的演进中扮演重要角色，但ANXA1在乳腺癌进展方面的作用机制仍未完全揭示，且存在争议。导致ANXA1在乳腺癌进展中作用的结论不一的原因，可能与受研究人群的种族与地域差异及环境的影响、各个实验组实验对象及对照人群筛选的标准不一有关。因此，对于ANXA1的表达在乳腺癌进展中的作用需进一步研究证实。ANXA1在乳腺癌中的发生、发展及转移的分子机制的进一步阐明将对人类在乳腺癌的发展及预后的研究起到重要的促进作用，以ANXA1为靶点的治疗也为侵袭性乳腺癌的治疗提供了新思路。

［1］ 康 楠.乳腺癌与其相关因子的研究进展〔J〕.实用癌症杂志，2012，27(6):673.

［2］ Shen D，Nooraie F，Elshimali Y，Lonsberry V，et al.(2006)Decreased expression of annexin A1 is correlated with breast cancer development and progression as determined by a tissuemicroarray analysis〔J〕.Hum Pathol，2006，37(12):1583.

［3］ de Graauw M，van Miltenburg MH，Schmidt MK，et al.Annexin A1 regulates TGF-βsignaling and promotesmetastasis formation of basallike breast cancer cells〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2010，107(14):6340.doi:10.1073/pnas.0913360107.

［4］ KIM KM，KIM DK，PARK YM，et al.Annexin-I inhibits phospholipase A2 by specific interaction，notby substrate depletion〔J〕.FEBSLETT1994，1994，343(3):251.doi:10.1016/0014-5793(94)80566-0.

［5］ ALLDRIDGE LC，BRYANTCE.Annexin 1 regulates cell proliferation by disruption of cellmorphology and inhibition of cyclin D1 expression through sustained activation of the ERK1/2 MAPK signal〔J〕.Exp Cell Res，2003，290(1):93.doi:10.1016/S0014-4827(03)00310-0.

［6］ M，WATANABE S，FUJIMURA T，et al.Enhanced expression of the protein kinase substrate annexin in human hepatocellular carcinoma〔J〕.Hepatology，1996，24(1)，72.

［7］ BRICHORY FM，MISEK DE，YIM AM，et al.An immune response manifested by the common occurrence of annexins IandⅡautoantibodies and high circulating levels of IL-6 in lung cancer〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2001，98(17):9824.doi:10.1073/pnas.171320598.

［8］ YUGZ，WANG JJ，CHEN YJ，etal.Tissuemicroarray analysis reveals strong clinical evidence for a close association between loss of annexin A1 expression and nodal metastasis in gastric cancer〔J〕.Clin Exp Metastasis，2008，25(7):695.doi:10.1007/s10585-008-9178-y.

［9］ Cao Y，Li Y，Edelweiss M，et al.(2008)Loss of annexin A1 expression in breast cancer progression〔J〕.Appl Immunohistochem Mol Morphol，2008，16(6):530.

［10］ PENCIL SD，TOTH M.Elevated levelsof annexin Iproteinin vitro and in vivo in ratand humanmammary adenocarcinoma〔J〕.Clin Exp Metastasis，1998，16(2):113.doi:10.1023/A:1021917017109.

［11］ Maschier S，Gebeshuber CA，Wiedemann EM，et al.Annexin A1 attenuates EMT and metastatic potential in breast cancer〔J〕.EMBO Mol Med，2010，2(10):401.

［12］ Kang H，Ko J，Jang SW.The role of annexin A1 in expression ofmatrixmetalloproteinase-9 and invasion of breast cancer cells〔J〕.Biochem Biophys Res Commun，2012，423(1):188.

［13］ P Bist，SC Leow，Q H Phua，et al.Annexin-1 interacts with NEMO and RIP1 to constitutively activate IKK complex and NF-kappaB:implication in breast cancermetastasis〔J〕，Oncogene，2011，30(28):3174.

［14］ H Sato，M Seiki.Regulatory mechanism of 92 kDa type IV collagenase gene expression which is associated with invasiveness of tumor cells〔J〕.Oncogene，1993，8(2):395.

［15］ M J Duffy，T M Maguire，A Hill，et al.Metalloproteinases:role in breast carcinogenesis，invasion and metastasis〔J〕.Breast Cancer Res，2000，2(4):252.

［16］ Alldridge LC，Harris HJ，Plevin R，etal.The annexin protein lipocortin 1 regulates the MAPK/ERK pathway〔J〕.JBiol Chem，1999，274(53):37620.

［17］ Ahn SH，Sawada H，Ro JY，et al.Differential expression of annexin I in human mammary ductal epithelial cells in normal and benign and malignant breast tissues〔J〕.Clin Exp Metastasis，1997，15(2):151.

［18］ Wang Y，Serfass L，Roy MO，et al.Annexin-I expression modulates drug resistance in tumor cells〔J〕.Biochem Biophys Res Commun，2004，314(2):565.

［19］ Cha Kyong Yom，Wonshik Han，Sung-Won Kim，etal.Clinical significance of Annexin A1 expression in breast cancer〔J〕.JBreast Cancer，2011，14(4):262.