乳脂肪球表皮生长因子8与乳腺癌相关性研究进展*

饶亚华 崔天盆

乳腺癌作为危害女性健康最常见的恶性肿瘤，发病率逐年上升。乳腺癌是一种全身性疾病，其发生和发展受多种基因和蛋白调控，这些基因和蛋白对乳腺细胞癌变和转移起到重要作用。乳脂肪球表皮生长因子Ⅷ(Milk Fat Globule- epidermal Growth Factor Ⅷ, MFG-E8 )是一种存在于多物种体内的亲脂性糖蛋白，1990年首次发现于小鼠乳腺上皮细胞，随后该蛋白在不同的物种内被独立鉴定出来而被给予不同的命名，如BA46、乳凝集素、P47和SED-1等[1]。MFG-E8作为一种分泌型的多效蛋白，在炎症反应、凋亡细胞的吞噬清除、血管生成、组织损伤修复、免疫反应调节中均发挥重要作用。大量研究显示MFG-E8在多种类型肿瘤组织中存在高表达，并且与肿瘤组织的大小、分期和预后密切相关[2]。有研究证实MFG-E8在乳腺肿瘤发展中表达异常并起重要调控作用，本文就MFG-E8与乳腺癌的相关性研究进展作如下综述。

1 MFG-E8 分子结构与表达

1.1 MFG-E8的分子结构

MFG-E8分子含有两个不同的功能结构域：氨基端(N端)含有两个表皮生长因子(Epidermal Growth Factor,EGF)样结构域，其中第二个EGF样结构域中包含一个精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)整合素结合基序，并以外延环形式暴露在EGF样结构域表面。EGF样结构域可以与吞噬细胞的ανβ3、ανβ5整合素受体结合利于细胞黏附及整合蛋白介导的信号转导。羧基端(C端)是两个与凝血因子V/Ⅷ结构域同源的盘状蛋白样结构域，可结合凋亡细胞外翻的磷脂酰丝氨酸引起整合素构象改变，促进吞噬细胞清除凋亡细胞。另外，第2个 C 结构域含有一个氨基的置换, 使MFG-E8与磷脂酰丝氨酸膜有更高度的亲和力[3]。此外，MFG-E8存在短型(53kD)和长型(66kD)两类亚型，区别在于长型在第2个EGF样结构域同第1个盘状结构域之间多了富脯氨酸/苏氨酸(P/T)结构域。大多数动物包括人类以短型为主，小鼠和大鼠同时存在长、短亚型，但具有组织和时间特异性，仅在孕期和哺乳期晚期表达[4]。

1.2 MFG-E8的表达

MFG-E8最早是在小鼠乳腺上皮细胞内被发现的，随后大量研究表明MFG-E8在不同组织和细胞中广泛表达。生理条件下MFG-E8 存在于机体各组织中，如心脏、肺、乳腺、脾、肠、肝、肾、脑和生殖器官等。在各类组织中，MFG-E8 表达于多种细胞，包括乳腺上皮细胞、单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞、成纤维细胞、成骨细胞、血管平滑肌细胞、星形胶质细胞和生殖细胞等。其中未成熟树突状细胞和未分化的巨噬细胞MFG-E8表达较多，且以外泌体(Exosome)的方式分泌，随着细胞成熟，MFG-E8表达逐渐减少。MFG-E8在单核巨噬细胞J77A.1、胚胎成纤维细胞系NIH/3T3等细胞系不表达[5]。

研究显示MFG-E8 在内皮细胞、 血管平滑肌细胞、肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated Macrophages，TAMs)和间充质干细胞(Mesenchymal Stromal Cells，MSC)等与肿瘤发生、转移有关的细胞中广泛表达 , 表明其可能参与肿瘤的侵袭和迁移过程[6,7]。 在乳腺肿瘤中，MFG-E8在肿瘤组织中的表达较邻近癌旁组织显著上调并与预后相关，提示MFG-E8在乳腺癌的发生机制中起重要作用。免疫荧光染色分析发现，肿瘤组织中表达的MFG-E8主要位于肿瘤细胞的细胞膜和细胞质中，在细胞核中也有发现。MFG-E8在肿瘤边界处的表达最高，尤其是在侵入基质的细胞中[8,9]。

2 MFG-E8与乳腺癌相关性

2.1 MFG-E8与乳腺癌亚型相关性

MFG-E8最初称为BA46，在一些乳腺癌和乳腺癌细胞系中表达。健康女性血清MFG-E8含量很低，而乳腺癌患者的血清中MFG-E8水平升高，提示MFG-E8可作为乳腺癌血清诊断标志物。有研究发现MFG-E8在不同的乳腺癌亚型中表达水平有差异，三阴性[雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体(HER2)均阴性]乳腺癌患者血清MFG-E8表达水平较ER+、HER2+乳腺癌患者升高更显著。研究发现乳腺肿瘤组织中的MFG-E8 mRNA表达水平与ER的状态高度相关，在ER+和HER2+乳腺癌的肿瘤进展期间降低，但在三阴性乳腺癌中增加[10]。

2.2 MFG-E8与乳腺癌发生、发展和转移的关系

2.2.1MFG-E8诱导肿瘤细胞增殖：在表达Ras癌基因的小鼠乳腺上皮细胞(EpRas)中，MFG-E8能诱导细胞周期蛋白CyclinD1/D3在EpRas的表达并促进其增殖，下调 MFG-E8则会损害其在小鼠体内的生长，表明MFG-E8失调在乳腺癌发生中起重要作用[9]。在三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231中沉默MFG-E8的表达可明显诱导细胞周期阻滞于G2/M期，且细胞增殖抑制程度随时间增加而加强，表明MFG-E8表达缺失对癌细胞的增殖起着明显抑制作用[11]。研究还发现伴随MFG-E8的表达缺失，STAT3蛋白磷酸化水平也降低，直接影响STAT3 及其下游靶基因通过调控 CyclinD 等下游蛋白参与细胞增殖过程，即MFG-E8 可能通过对 STAT3 信号通路的调控，影响乳腺癌细胞增殖[11]。 Yang等[10]研究发现MFG-E8 RNAi能刺激ER+乳腺癌细胞增殖，而加入RGD肽能阻断这种刺激，表明在ER+乳腺癌细胞系中，MFG-E8-整联蛋白β3/β5信号传导发挥潜在的抗增殖作用。MFG-E8作为吞噬清除途径的配体，在ER-或HER2+肿瘤中表达下调得以让肿瘤细胞逃避免疫清除[10]。提示MFG-E8在乳腺癌细胞增殖中的作用与ER的状态高度相关。

2.2.2MFG-E8抑制肿瘤细胞凋亡

半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶家族(Cysteine-aspartic Proteases，Caspase)作为介导细胞凋亡阶段的重要参与者，是多种凋亡信号通路的必经途径。Caspase 3作为细胞凋亡执行者，由Procaspase 3活化而来，在细胞发生凋亡时进一步活化为cleaved Caspase 3从而发挥促进细胞凋亡的作用[12]。有研究发现在乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞中转染MFG-E8小干扰RNA(Small Interfering RNA,siRNA)慢病毒载体后，细胞增殖能力下降、凋亡率升高，细胞中的Procaspase 3、Caspase 3表达降低cleaved Caspase 3蛋白水平表达升高。提示MFG-E8表达下调可以诱导Caspase 3蛋白的激活，从而抑制三阴性乳腺癌细胞的增殖，促进其凋亡。此外，Bax 蛋白也受到 MFG-E8 基因的缺失影响，其表达量显著上调，而 Bax 作为 BCL-2 家族中的一员，在细胞凋亡中起到显著促进作用[13]。因此在乳腺癌中MFG-E8的表达上调可能通过促进肿瘤细胞的增殖，抑制凋亡从而影响肿瘤的进展。

2.2.3MFG-E8促进肿瘤迁移

肿瘤侵袭和转移包括肿瘤细胞的侵袭迁移和肿瘤血管生成等，是肿瘤患者死亡的主要原因。上皮间质转化(Epithelial Mesenchymal Transition, EMT)是肿瘤细胞发生迁移、侵袭和转移的先决条件。EMT常表现为上皮表型的钙黏蛋白(E-cadherin)表达下调及间质表型的神经性钙黏蛋白(N-cadherin)的表达上调。在乳腺癌中，EMT的发生与淋巴结转移呈正相关，并预示较高的术后复发率[14,15]。最新研究显示干扰TNBC细胞系MDA-MB-231中的MFG-E8的表达后，N-cadherin、波形蛋白(Vimentin)、基质金属蛋白酶2(Matrix Metalloproteinase-2，MMP-2)和MMP-9的表达明显下调，E-cadherin的表达明显上调。表明MFG-E8通过诱导EMT，从而增强乳腺癌细胞侵袭和迁移能力[11,16]。

MFG-E8在肿瘤血管生成的作用已经被证实，MFG-E8含有两个表皮生长因子(EGF)样结构域，能结合αvβ3/αvβ5整合蛋白诱导Akt磷酸化，影响肿瘤血管的生成[17]。在关于黑色素瘤的研究中还发现MFG-E8表达在血管附近增加，MFG-E8通过增加骨髓间充质干细胞(Mesenchymal Stromal Cells，MSC)中的血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)和血管内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)分泌，增强M2巨噬细胞极化，从而促进血管生成和肿瘤生长迁移[18,19]。MMPs是一类与细胞基质和上皮细胞基底膜降解密切相关的肽链内切酶，不仅可以通过激活EMT直接刺激乳腺癌细胞的侵袭和转移，还与肿瘤血管生成有关。最新研究发现干扰MDA-MB-231细胞中的MFG-E8的表达后，MMP-2和MMP-9的表达明显下调，提示MFG-E8可能是MMPs表达的调控因子[11,20]。但MFG-E8是否通过调控MMPs表达来影响乳腺癌中肿瘤血管的生成尚有待进一步研究确证。

2.3 MFG-E8与乳腺癌预后的相关性

有关乳腺癌患者生存分析的研究[8, 9]显示，MFG-E8蛋白水平的高表达与乳腺癌患者的预后不良相关。MFG-E8高表达预示乳腺癌患者更短的总生存期(Overal Sunvival, OS)和无病生存期(Disease-free Survival, DFS)。MFG-E8的过表达是乳腺癌患者预后不良的危险因素之一，是乳腺癌预后的潜在生物标志物。

3 结 语

综上所述，MFG-E8作为一种分泌型多效蛋白，在人体多种组织、细胞内广泛表达，并在乳腺癌的发生、发展、预后阶段发挥着重要作用。MFG-E8在三阴性乳腺癌患者血清和癌组织呈高水平表达，可作为乳腺癌的诊断和预后生物标志物。干扰MFG-E8表达能抑制乳腺肿瘤细胞的增殖并促进凋亡，有望成为乳腺癌治疗研究新的方向。研究MFG-E8在乳腺癌发生转移中的作用机制，对乳腺癌的诊疗、预后有着重要意义。

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