EGCG对人乳腺癌细胞作用的分子靶点

李晓鸥，丛占杰，李 艳

（1.吉林省肿瘤医院，吉林长春130012；2.吉林医药学院）

EGCG对人乳腺癌细胞作用的分子靶点

李晓鸥1，丛占杰1，李 艳2＊

（1.吉林省肿瘤医院，吉林长春130012；2.吉林医药学院）

近年来对于绿茶的抗癌作用已经明确，研究非常广泛，无论是从流行病学、体外细胞培养、体内动物实验还是临床研究都表明绿茶具有抗癌作用，绿茶癌症化学预防作用主要是由于绿茶含有抗癌成分儿茶素，其主要包括：表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）和表儿茶素（EC）［1］。EGCG为绿茶天然活性提取物，是绿茶中含量最高、活性最强的多酚类化合物，占多酚类总量的50%－80%。已有大量体外实验对EGCG的癌症预防作用机制进行了广泛研究［2－4］，EGCG抗癌作用主要为：1）抑制肿瘤细胞生长和增殖；2）诱导肿瘤细胞凋亡；3）阻断肿瘤细胞侵袭和转移；4）阻止肿瘤血管的生成［5］。目前已鉴定出多个EGCG癌症预防作用分子靶点如蛋白酶体、蛋白激酶基质金属蛋白酶及其他潜在靶点。也有研究揭示，一些高亲和力EGCG结合蛋白可能是EGCG的直接作用靶点［6－8］。

乳腺癌作为女性高发病率肿瘤之一，对其的发病机制及治疗药物的研究意义重大。本文主要概述国内外关于EGCG对乳腺癌细胞的作用分子靶点及其机制，主要是从细胞周期，肿瘤发生发展及信号途径方面进行阐述。

1 EGCG对乳腺癌细胞周期的影响

肿瘤是一种复杂的疾病，细胞周期异常是其特征，在正常细胞，真核细胞周期循环是通过生长因子结合到跨膜受体，然后启动细胞内信号途径促进细胞生长，包括连续的G0／G1、S和G2／M三个阶段［9］。肿瘤细胞周期主要是由细胞周期蛋白依赖激酶CDKs活性控制，CDKs调控紊乱可增加基因组和染色体合成的不稳定性，与肿瘤细胞的生长周期息息相关，可以通过抑制CDK酶活性而阻滞肿瘤细胞于生长期而控制肿瘤生长。Thangapazham［10］等用EGCG处理乳腺癌MDA－MB－231细胞，下调Cyclin D，Cyclin E，CDK 4，CDK 1等周期蛋白使细胞生长停滞于G1期，同时裸鼠接种乳腺癌MDA－MB－231细胞后注射EGCG，可以有效的推迟肿瘤发生时间，也能减少肿瘤负荷阻止肿瘤细胞扩散。与CDKs负相关的蛋白为周期蛋白依赖激酶抑制蛋白（cyclindependent kinase inhibitors，CDKNs），属于激酶抑制蛋白CIP／KIP基因家族，为乳腺癌抑癌基因［11］，包括CDKN1A（即p21CIP）、CDKN1B（即p27KIP1）和CDKN1C（即p57KIP2），在乳腺癌中发挥重要作用。Liang等［12］利用30 μmol／L EGCG处理乳腺癌MCF－7细胞，通过抑制细胞周期蛋白依赖激酶CDK2和CDK4活性使细胞阻滞在G0／G1期，并能上调周期激酶抑制蛋白P21和P27。也有研究用EGCG处理乳腺癌细胞T47D，通过抑制细胞周期蛋白A和B1使细胞生长阻滞在G2期［13］。这表明EGCG可以抑制周期相关蛋白而调控乳腺癌细胞的生长从而达到抑制乳腺癌细胞增殖的作用。

2 EGCG对乳腺癌细胞发生发展的影响

癌细胞的生长、转移依赖新生血管的形成，血管内皮生长因子（vascular endo thelial growth factor，VEGF）是最有效的促血管生长因子。VEGF在癌中高表达，对癌新生血管形成及肿瘤生长和转移起重要作用。以VEGF及其受体VEGFR（vascular endo thelial growth factor receptor，VEGFR）为靶点治疗癌症是药物研究的热点。有研究显示，EGCG对乳腺癌细胞VEGF的分泌呈计量依赖，并通过下调VEGF调节蛋白AP－1和PKC的表达，抑制与VEGF形成有关的信号途径，从而抑制乳腺癌细胞生长［14，15］，Sen等也发现用EGCG处理MDA－MB－231乳腺癌细胞，VEGF分泌减少，主要是通过通过抑制Stat3和NF－κB途径，减少VEGF的产生，也能抑制MCF－7乳腺癌细胞内VEGF的产生［16］。Kim等用小鼠接种乳腺癌细胞成功后，按50－100mg／kg／d浓度的EGCG喂养小鼠4周，继而测定小鼠血清VEGF水平，发现喂养EGCG的小鼠比乳腺癌小鼠血清VEGF表达量低，而心肌和骨骼肌内VEGF水平没有改变；EGCG也可直接作用于乳腺癌细胞，通过降低HIF－1α和NF－κB蛋白活性及VEGF的表达，从而控制乳腺肿瘤血管生成，达到抑制乳腺癌细胞生长、增殖、分化和迁移作用。更有临床实验表明，乳腺癌患者口服EGCG制剂8周后，血清VEGF水平明显降低［5］

转移是恶性肿瘤的一个重要特征，又是癌症患者死亡的直接原因，EGCG可以通过阻断Wnt信号途径抑制乳腺癌细胞在Matrigel上转移［17］，表现了明显的肿瘤粘附促进作用以及侵袭运动抑制作用。EGCG也可以通过抑制一氧化氮合成酶和鸟苷酸环化酶活性来阻断乳腺癌细胞的迁移［18］。EGFR是具有酪氨酸激酶活性的膜受体，与肿瘤血管形成和肿瘤的转移有关，其配体为EGF。MMPs是与肿瘤的侵袭和转移关系十分密切的一类蛋白水解酶，MMP－9尤其发挥重要作用。EGF可以诱导MMP－9活化和表达，活化过程涉及FAK、PI3K和ERK等蛋白，EGCG可以通过抑制激酶作用而下调EGF，从而使其不与受体EGFR结合，抑制酪氨酸激酶阻断受体催化活性，进而阻止下游信号传导，也可减少MMP－9的分泌，抑制乳腺癌细胞的侵袭和转移［19］。EGFR也与乳腺癌发生发展相关，Farabegoli［20］等用50μg／ml EGCG诱导MCF－7乳腺癌细胞，发现EGFR无论是mRNA还是蛋白水平都表达下降，调控MMPs的蛋白组织型金属蛋白酶抑制物（tissueinhibitorofmetalloproteinase，TIMP）1和TIMP 2则表达增加，导致MMP－2和MMP－9分泌必然减少，乳腺癌细胞生长和迁移受抑制。临床实验也检测到口服EGCG制剂的乳腺癌患者血清中MMP－9降低［5］。

3 EGCG在乳腺癌细胞内介导的信号途径

国外已有大量研究证明EGCG通过介导JAK／STAT、MAPK、PI3K／AKT和Wnt等一系列信号途径阻止癌变的发生［21］。核转录因子NF－кB通常与I－кB结合以无活性状态游离于细胞质，任何与肿瘤相关的刺激因素都可以激活NF－кB，随后NF－кB转移到核内，调控肿瘤凋亡、肿瘤细胞增殖和癌细胞转移等一系列生理活动。NF－κB是一个蛋白二聚体家族，与EGCG的抗乳腺癌作用关系紧密［22］。EGCG通过抑制I－кB激酶亚基IKK－α和IKK－β的活化，以时间和剂量依赖性抑制NF－κB的激活和核转移，抑制MDA－MB－231乳腺癌细胞增殖［15］。无论是体外培养的MDA－MB－231乳腺癌细胞还是乳腺癌患者，EGCG作用后均能使NF－κB蛋白水平下调［5］。EGCG通过下调FAK／ERK／NFκB和AP－1蛋白，使MMP－9蛋白表达下降，减弱MDA－MB－231细胞与纤连蛋白和玻连蛋白的粘附性，降低整合蛋白受体α5β1和αvβ3的mRNA表达，抑制乳腺癌细胞生长及迁移［23］。

丝裂原活化蛋白激酶家族（MAPKs）是存在于大多数细胞内一类丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶，参与细胞生长、增殖以及诱导与炎症相关的多种生理过程。MAPKs包括c－Jun氨酸末端激酶（JNK）、胞外信号调节激酶（ERK）和p38丝裂酶活化蛋白激酶（p38MAPKs）三个亚基。研究发现EGCG处理乳腺癌细胞T47D，3h后p－JNK蛋白表达升高，维持24h后下降；而p－p38MAPK蛋白表达12h后开始升高，36h后下降，通过调节JNK和p38MAPK蛋白的磷酸化来抑制T47D细胞生长［13］。EGCG也可以通过抑制人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）参与的PI3K／AKT信号途径来抑制肿瘤相关脂肪酸合酶（Tumor－associated fatty acid synthase，FAS）蛋白和mRNA的表达，通过下调p－AKT和p－ERK蛋白而诱导MCF－7细胞凋亡［24］。

信号传导与转录激活子（signal transducer and activator of transcription，STAT）是经生长因子受体或G蛋白偶联受体、Janus激酶（JAK）或细胞因子受体激活，或是通过胞内非受体酪氨酸激酶聚集而激活的信号分子，主要参与细胞应答反应中促炎细胞因子IL－1，TNF－α，生长因子以及调控因子IFN－γ等的调控过程现，目前已从哺乳动物中鉴定出7个STAT蛋白。Menegazzi等的研究发现在乳腺癌MCF7细胞中EGCG能调节STATl信号通路，通过对IFN－γ诱导的STAT1的抑制，从而进一步抑制NOSⅡ和IRF－l的表达来发挥调节炎症应答反应的重要作用［25］。Bigelow等发现用低溶度EGCG处理乳腺癌MCF10A和MDA－MB－231细胞，通过抑制肝细胞受体蛋白Met的磷酸化和下调ERK及AKT下游信号STAT3蛋白，从而抑制乳腺癌细胞生长［26］。Kim等［17］在用EGCG处理侵袭性乳腺癌细胞MDA－MB－231后发现，Wnt信号通路被EGCG呈剂量依赖性抑制，它是EGCG通过对HBP1转录抑制蛋白的调节来实现的，HBP1转录抑制蛋白先前被证明是Wnt信号通路的抑制剂。EGCG通过增强HBP1mRNA的稳定性使HBP1转录抑制蛋白的水平升高，而不是直接引发其转录。实验表明EGCG通过HBP1依赖的方式对乳腺癌细胞增殖性和侵袭性都有减弱的作用。Guo等［27］通过给DMBA诱发乳腺肿瘤的小鼠饲以一定剂量的EGCG后，发现乳腺的肿瘤负荷及其侵袭性降低，同时显著延长了肿瘤的潜伏期。实验通过cDNA微阵列分析来阐明EGCG对DMBA诱发的乳腺癌细胞基因表达的影响情况，其中就包括对Wnt信号诱导分泌蛋白1（WISP－1）基因的正调节作用。

4 其他

端粒酶已经成为肿瘤治疗的一个靶点，90%乳腺癌患者端粒酶升高，所以端粒酶成为乳腺癌诊断与治疗的一个靶点，EGCG可以下调乳腺癌细胞MCF－7端粒酶表达，使细胞活性降低，细胞凋亡［28］。

miRNA调节肿瘤细胞周期、增殖和发生，对miRNA基因调控作为乳腺肿瘤疾病诊断和治疗的新策略［29］。大多数的研究均证实miRNA能促进乳腺癌的侵袭和转移［30－32］，EGCG上调miR－16诱导HepG2细胞凋亡［33］；也可以上调miR－210抑制肺癌细胞生长［34］；而EGCG对这些miRNA调节作用未知，所以从这个角度出发研究EGCG对乳腺癌的作用是一个新亮点。

5 结语

EGCG作为绿茶中重要的提取化合物，具有很大的潜在开发价值，其预防肿瘤效果已经受到学术界的普遍关注，但是国内外基于其的报道都仅限于体外细胞实验和动物实验，在未来应对其进行临床药理研究，在明确其对乳腺癌治疗的分子靶点后，开发以其分子靶点为依据的乳腺癌治疗药物前景广阔。

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2014－11－17）

1007－4287（2015）10－1809－04

＊通讯作者