c-Myc在三阴性乳腺癌中的生物学意义

李明哲，曲璇，张芮，申亮亮

1.第四军医大学 基础医学院生物化学与分子生物学教研室，陕西 西安 710032；

2.第四军医大学 学员一旅八连，陕西 西安 710032；

3.陕西中医药大学，陕西 咸阳 712046；4.青岛大学 附属医院手术室，山东 青岛 266003

c-Myc在三阴性乳腺癌中的生物学意义

李明哲1,2，曲璇3，张芮4，申亮亮1

1.第四军医大学 基础医学院生物化学与分子生物学教研室，陕西 西安 710032；

2.第四军医大学 学员一旅八连，陕西 西安 710032；

3.陕西中医药大学，陕西 咸阳 712046；4.青岛大学 附属医院手术室，山东 青岛 266003

三阴性乳腺癌（TNBC）恶性程度高，预后差，严重危害人类健康。癌基因c-Myc作为Myc家族的重要一员，在促进和维持肿瘤的发生发展、肿瘤细胞增殖分化与凋亡、肿瘤组织血管形成等方面发挥重要作用。为了深入理解TNBC的发生机制，我们分别从细胞增殖、周期、凋亡、代谢等方面总结并归纳了c-Myc在TNBC中的生物学意义。

c-Myc；三阴性乳腺癌；生物学意义

乳腺癌是一种基因组异质性的肿瘤，作为女性中最多发的癌症，在近些年发病率和死亡率均处于持续增长状态，且趋于年轻化[1]。三阴性乳腺癌（triple negative breast carcinoma，TNBC）是乳腺癌中的一类特殊亚型，特指经免疫组织化学染色显示肿瘤组织雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progesterone，PR）和人表皮生长因子受体-2（human epidermal growth factor receptor-2，HER-2）均为阴性表达的乳腺癌[2]。TNBC的侵袭性、复发率和死亡率都很高，常规治疗方法对这一类型的乳腺癌治疗效果不佳，且肿瘤细胞易发生远处转移，预后也差于其他类型的乳腺癌[3]。TNBC一直是医学领域研究的热点，在乳腺癌中的比例呈上升趋势[4]，占全部乳腺癌的10%～20%[5,6]。c-Myc是细胞内重要的原癌基因，在包括乳腺癌的大多数恶性肿瘤中都发现其异常高表达。我们根据近年来TNBC的研究进展，对c-Myc与TNBC的相关研究进行汇总，并对两者的相关性做概括性论述。

1 c-Myc基因概述

c-Myc是原癌基因Myc家族的重要一员，其定位于人染色体8q24[7]，包含2段高度保守序列，分别编码c-Myc的C端和N端[8]。由c-Myc编码表达的磷酸化蛋白转录调节因子的DNA结合活性较高，其亮氨酸拉链区可介导多种转录因子二聚化，从而产生活化转录作用，促进细胞增殖；但若出现该基因过度扩增或表达失控，则会导致细胞恶变，细胞增殖加快，细胞分化受到抑制[9]。统计表明，c-Myc基因的表达在20%的人类癌症中均处于活跃状态[10]，乳腺癌、结肠癌、骨肉瘤、宫颈及前列腺癌、睾丸及卵巢的恶性肿瘤等都有c-Myc基因的过度扩增、异常表达和基因重组[7,11]，与肿瘤发生及肿瘤细胞的代谢、增殖、生长和凋亡有着密切的关系。乳腺癌中，c-Myc基因的过度扩增和异常表达最先发现于ER表达阴性的肿瘤，且常伴有预后不良，对乳腺癌的复发及患者生存期有一定的预后评估作用[12]。国内报道显示，我国女性乳腺癌中c-Myc表达阳性率为50%～65%，高于国外报道的22%～45%[13]。也有报道显示正常乳腺组织、非TNBC、TNBC、伴有腋窝淋巴结转移的TNBC中c-Myc的阳性表达是逐渐递增的[14]，这证明c-Myc基因在乳腺癌中的表达升高与肿瘤的进展密切相关。

2 c-Myc对TNBC的作用机制

c-Myc是一种转录调控蛋白，可以对靶基因的转录产生调节作用。当c-Myc基因由于点突变、基因扩增、基因重组等发生变异时，常可通过过度表达及大量扩增来参与肿瘤的发生发展过程。在乳腺癌中，c-Myc基因最先在ER阴性者中表达，提示c-Myc可能对TNBC的发展也很有意义。研究发现，c-Myc一方面可以促进cdc25A，周期素依赖性蛋白激酶（CDK4），细胞周期蛋白（cyclin）D2、E、A等与细胞周期生长相关的靶基因表达，从而促进细胞增殖和恶性转化[15-16]；另一方面，还可以抑制特异性生长阻滞基因gas1（growth arrest specific 1）、p15、p21、p27和生长阻滞及DNA损坏基因gadds（growth-arrest and DNA-damage）等与生长抑制相关的靶基因，从而抑制并解除生长抑制基因对细胞无限增殖及生长的抑制作用，进一步促进细胞增殖和恶性转化。继而促进肿瘤发生发展。在针对乳腺癌的以往研究中，Deming等在对乳腺癌病例的分析中发现c-Myc在乳腺癌中的超量表达并非皆因基因的表达失控，也可能归咎于一些其他原因，如c-Myc在细胞中的稳定性提高[17]。Lendn等在对周期蛋白D1过表达型和E过表达型的113例原发乳腺癌患者的研究分析中发现，这2种类型的乳腺癌中均有cyclin E的过度表达，且c-Myc也都存在过高表达，由此认为c-Myc/cyclin E通路的异常作用可能参与乳腺癌的某一发病阶段[18]。Shanmugham等发现c-Myc的过表达与乳腺癌肿块微血管密度有一定的相关性，考虑其可能对肿瘤局部微血管形成有促进作用。报道[19]还显示c-Myc可与ras癌基因协同，抑制p15、p21等的表达，使得细胞得以无限增殖，并获得恶性表型[19]。Dey等研究发现，c-Myc作为极其重要的下游靶基因，在TNBC的wnt-β-Catenin信号通路中处于表达失控状态，有过表达现象[20]。可见c-Myc也可能是影响TNBC发生发展的重要因素。

3 c-Myc对TNBC的作用意义

相比于其他类型的乳腺癌，TNBC更易较早出现原位复发和远处转移[21-23]。有研究显示c-Myc在TNBC的阳性表达率要高于非TNBC及正常乳腺组织的阳性表达率；同时，在TNBC的患者中，腋窝淋巴结有转移的病人的c-Myc表达率要远高于腋窝淋巴结无转移的病人[14]。可见，c-Myc很可能是TNBC发展进程的关键一环，其对TNBC的作用意义更加重要。

3.1c-Myc与细胞周期

真核细胞周期调控主要依赖于一系列调控因子的有序结合和激活作用。其中调控的关键一环即是G1期，直接影响周期进程。c-Myc对这一关键环节的调控是在多个层次上进行的[24]：

①c-Myc一方面可直接激活cyclin D2和CDK4而形成大量的cyclin D2-CDK4复合物，进一步竞争性结合CDKI、Kip1，使之与cyclin ECDK2复合物分离，产生游离的活性cyclin ECDK2复合物；另一方面，c-Myc的调节产物泛素黏酶CUL-1、CKS还可介导并参与Kip1的降解以游离出活性cyclin E-CDK2复合物；此外，c-Myc还可通过激活蛋白质磷酸酶Cdc25来进一步激活下游的CDK2和CDK4。以上过程均促进了游离自由状态的活性cyclin E-CDK2复合物的产生，并被细胞周期蛋白活性激酶CAK激活，最终导致细胞周期由G1向S期进展[25]。

②c-Myc的表达失控可以促进cyclin A及cyclin D2的表达上调，同时还可通过直接转录激活上调cyclin E的表达[8]。而且，c-Myc还可以与Max形成异源二聚体，通过影响Miz-1、SP1等转录因子来干扰p15和p17等生长抑制因子的转录而抑制其对细胞周期的阻遏作用。

③c-Myc可以通过调节cyclin D1的表达来调控细胞周期的进程，然而这一途径在不同组织和细胞内的调节方式和调控结果是很不同的。有研究表明c-Myc可以使MycER（Myc与雌激素受体的融合基因）诱导表达的Rat-1细胞中cyclin D1的mRNA和蛋白质表达上调[26]；也有研究表明组成性表达Myc的BALB/c-3T3成纤维细胞中的cyclin D1的mRNA表达是下降的[27]。

3.2c-Myc与细胞代谢

肿瘤的代谢一般在缺氧环境中进行，这种条件下的糖代谢过程与c-Myc的过度表达有着密切的联系。在对c-Myc与肿瘤糖代谢调节的相关研究中，c-Myc对乳酸脱氢酶LDH-A的调控最早被发现，c-Myc可直接转录激活LDH-A，使其过量表达，导致乳酸生成增多，同时提供能量维持肿瘤细胞生长[28-29]。此外，c-Myc还可以促进己糖激酶（hexokinase 2，HK2）、人葡萄糖转运蛋白1（glucose transporter 1，GLUT1）及磷酸果糖激酶（phosphofructokinase，PFK）的转录激活，从而增加细胞对葡萄糖的摄取和丙酮酸的生成。同时，其还可以协同缺氧诱导因子1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）转录激活PDK-1，下调PDH，从而对丙酮酸的有氧氧化产生抑制。除了在糖酵解中的作用外，c-Myc在这种缺氧条件下还可协同HIF-1α抑制线粒体的功能，而维持细胞无氧代谢，是肿瘤细胞糖代谢重编程的诱导因素之一[30]。

3.3c-Myc与细胞增殖

c-Myc在细胞增殖中的作用一般认为是由转录因子E2F所介导的[8]。在肿瘤生长刺激的作用下，伴随着c-Myc的mRNA稳定性提高，其半衰期会得到延长，继而通过活化cyclin E-CDK2复合物间接促进转录因子E2F与DNA的结合，或通过直接的转录激活作用使转录因子E2F过度表达，最终行使其增殖效应。不过，也有报道显示c-Myc还可通过其下位靶点铁传递蛋白受体（receptor for transferrin，Tfr）发挥对细胞的增殖效应[31]。

除了E2F外，其他调控因子包括Rb、Ras等也对c-Myc行使增殖效应发挥着重要作用。如c-Myc可促使cyclin-CDK复合物过表达，以磷酸化调控因子Rb而促进细胞周期发展；Ras可以上调c-Myc的表达且增加该基因产物的稳定性，同时还可以抑制c-Myc过度表达所引起的凋亡效应[8]。

3.4 c-Myc与细胞凋亡

c-Myc对肿瘤细胞的调控作用是双方面的，有促增殖效应亦有促凋亡效应。当周围环境利于并允许细胞增殖时，生长信号会刺激细胞继续增殖，而当生长信号消失时，c-Myc的过度表达就会促进细胞凋亡。这算是细胞的一种自我保护机制。而c-Myc的凋亡效应是在多方面进行的：

①在一些如辐射、过氧化、生长因子严重缺失等凋亡信号的刺激下，Fas与相应配体FasL（CD95L）结合，使Fas受体激活并与FADD结合后与caspase-8作用，激活一系列caspase-1、-3、-7等，最终启动细胞凋亡。c-Myc可通过对CD95、TNF、TRAIL等的作用而介导该通路的凋亡。

②c-Myc可以激活线粒体内的细胞因子Bax，从而诱导线粒体膜结构发生变化，使其通透性增加，细胞色素c释放到胞质中并介导caspase级联反应以致凋亡。

③还有研究显示c-Myc可通过作用于ARF因子间接调控p53的转录而调控凋亡效应，也可以通过抑制NF-κB的活性来加强细胞对TNF凋亡途径的敏感性[25]。

4 结语

c-Myc对TNBC的发生具有重要意义，无论是对于肿瘤细胞的代谢、增殖还是凋亡均有着重要的调控作用。而c-Myc也不是作为一个单一蛋白质发挥作用的，其下游靶点的作用机制也有待进一步研究，以使人们更系统地了解认识这一体系，为TNBC及其他肿瘤的治疗提供新的思路。

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Biological Role of c-M yc in Trip le Negative Breast Cancers

LI Ming-Zhe1,2,QU Xuan3,ZHANG Rui4,SHEN Liang-Liang1*

1.Department of Biochemistry and Molecular Biology,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032;2.Cadet Brigade,Fourth Military Medical University,Xi'an 710032;3.Shaanxi University of Chinese Medicine,Xianyang 712046;4.Operation Room,Affiliated Hospital of Qingdao University,Qingdao 266003;China

*Corresponding author,E-mail:bioliangshen@fmmu.edu.cn

Triple negative breast cancer（TNBC）is a serious damage to human health disease with high degree of malignancy and poor prognosis.The oncogenec-Mycis an important Myc family member,and plays a key role in the processes of cell proliferation and differentiation,apoptosis,and angiogenesis during carcinogenesis and tumor progression.In order to fully address the underlying mechanism of TNBCs,we summarized the biological function ofc-Mycin TNBCs,such as cell proliferation,cell cycle,apoptosis,metabolism,etc.

c-Myc;triple negative breast cancer;biological role

R73

A

1009-0002（2017）03-0372-05

10.3969/j.issn.1009-0002.2017.03.026

2016-10-24

国家自然科学基金（31401161）

李明哲（1996-），男，本科生，（E-mail）1771732335@qq.com

申亮亮，（E-mail）bioliangshen@fmmu.edu.cn