软骨素聚合因子在乳腺癌中的研究进展

侯长冉 姜京汝 花义同

滨州医学院附属医院乳腺外科，滨州 256600

乳腺癌是全世界女性中最常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因，2020年公布的全球癌症数据显示，乳腺癌已超过肺癌成为全球最常见的恶性肿瘤，在所有癌症中占比高达11.7%［1］。目前乳腺癌的治疗方式涉及多学科，包括手术治疗、放疗、新辅助和辅助治疗、内分泌治疗［2］。乳腺癌的有效治疗需要最大的治疗效果，最小的不良反应，以确保患者的良好生活质量［3］。近年来，针对乳腺癌发生、发展有关的信号靶点进行靶向药物的开发与临床应用成为乳腺癌治疗研究的新热点［4］。软骨素聚合因子（chondroitin polymerizing factor，CHPF）是新近发现的一种肿瘤相关基因［5］。目前，国内外最新研究表明，CHPF在人头颈部鳞状细胞癌［6］、肺癌［7-8］、喉癌［9］、胆管癌［10］等肿瘤中的表达水平明显升高，并可能与肿瘤的发生和发展密切相关。本文对CHPF在乳腺癌恶性增殖和迁移等方面最新研究进展进行综述，以期为乳腺癌患者的临床治疗提供新思路，CHPF有望成为乳腺癌的一个潜在治疗靶点。

CHPF

1.CHPF概述

CHPF是一种由775个氨基酸组成的Ⅱ型跨膜蛋白，具有3个潜在的N-糖基化位点和Ⅱ型跨膜蛋白拓扑结构［11］，与人软骨素聚合酶具有23%的氨基酸同源性。CHPF首次发现于2003年，Kitagawa等［12］提出软骨素聚合活性需要一种新的蛋白质指定的CHPF与人类软骨素合成酶（CHSY）同时表达，证实CHPF在软骨素聚合中是CHSY的一种特异激活因子，并且Northern杂交分析显示CHPF基因在不同人体组织中表现出明显不同的表达模式，这与CHSY相似。硫酸软骨素（chondroitin sulfate，CS）是一种典型的线性硫酸化糖胺聚糖，糖链由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺聚合而成，通过一个似糖链接区连接到核心蛋白的丝氨酸残基上［13-14］。由于其链长和硫酸化位点引起的结构多样性，CS在细胞增殖、细胞侵袭、神经网络形成等生物学功能中具有重要意义［15-17］。CHPF是CS生物合成中的6种关键糖基转移酶之一，位于人类染色体的2q35-q36区域，跨越4个外显子区域［18］。作为CS合成关键因子，CHPF在泛癌中广泛表达，并且随着肿瘤分期呈显著上升趋势［19］。

2.CHPF在几种常见癌症中的作用

肿瘤生物学领域的最新研究揭示了CHPF在各类肿瘤发生和进展中的潜在作用。Xu等［20］证实CHPF在肝细胞癌的发生发展中起重要作用，CHPF通过调节核心蛋白聚糖和转化生长因子（TGF）-β途径调节肝细胞癌细胞的侵袭性表型，其高表达可能与预后不良有关。此外，敲低CHPF可抑制肝细胞癌细胞增殖、集落形成和迁移，并诱导细胞凋亡。Sun等［21］研究证实CHPF在黑色素瘤组织中上调，其高表达与更晚期的T期相关。进一步研究表明，CHPF的过度表达或敲除可促进或抑制恶性黑色素瘤细胞的增殖、集落形成和迁移，同时抑制或促进细胞凋亡。此外，CHPF的敲除也可以抑制体内恶性黑色素瘤细胞的致瘤性。Lin等［22］将E2F1确定为CHPF在胃癌调节中的潜在下游靶点，其敲除降低了CHPF诱导的胃癌促进作用。机理研究表明，CHPF可能通过影响UBE2T介导的E2F1泛素化来调节E2F1。这项研究首次表明，CHPF是胃癌的潜在预后指标和肿瘤促进剂。Duan等［10］研究表明CHPF的高水平与胆管癌晚期恶性程度呈正相关。随后，体外实验证实，CHPF的敲低可以通过减缓细胞生长、增加凋亡百分比、阻断细胞周期和抑制S/G2期的细胞进展来抑制胆管癌进展。此外，CHPF敲低促进细胞凋亡有助于调节各种凋亡相关蛋白。相反，CHPF的过度表达可能对胆管癌的发展产生促进作用。Cao等［23］发现CHPF沉默抑制了肺癌细胞的增殖和集落形成，并促进了细胞凋亡。此外，CHPF沉默也被证明可以减少肺癌细胞的迁移和侵袭。体内研究表明，CHPF有助于异种移植小鼠模型中肺癌细胞的致瘤性。CHPF通过癌症相关基因的失调介导上述效应，包括CDH1、RRM2、MKI67和TNFRSF10B。这些发现提供了一个概念证明，揭示了CHPF的细胞作用及其对肺癌恶性肿瘤的贡献。这突出了CHPF作为肺癌临床治疗的潜在治疗靶点。

CHPF在乳腺癌中的生物学功能

1.CHPF修饰肿瘤微环境（TME）

越来越多的证据表明，以肿瘤大小、淋巴结浸润或远端转移为特征的肿瘤患者受到TME的严格调控［24］，TME的细胞及细胞外基质影响着肿瘤发生、增殖、血管新生以及细胞凋亡等过程，尤其在乳腺癌发生、发展以及转移中起重要决定作用，直接影响乳腺癌化疗和免疫治疗的结果［25-26］。糖胺聚糖（GAGs）属于杂多糖，为不分支的长链聚合物，可以以游离链（如透明质酸）的形式存在，也可以与核心蛋白［如蛋白多糖（PGs）］共价连接。GAGs和PGs是正常组织和肿瘤组织中细胞外基质的主要成分，在癌细胞表面也大量存在。CS是GAG家族的成员，与核心蛋白共价连接，形成硫酸软骨素蛋白多糖（CSPG）［27］。最新研究表明，CSPG4（NG2）是乳腺癌和其他几种类型癌症的抗体免疫治疗的靶点［28］。人体中CS链的生物合成由n-乙酰半乳糖胺（GalNAc）与核心蛋白质上的四糖结构，即葡萄糖醛酸（GlcA）-GalNAc-GalNAc木糖连接而开始的，CHPF用于催化CS链延伸，具有双β1-3葡萄糖醛酸转移酶和β1-4 N-乙酰半乳糖-氨基转移酶活性［29］。CS关键合因子CHPF的差异表达直接改变了TME中CS的含量和结构，这会调节免疫反应和TME中CSPG的功能进而影响乳腺癌的恶性生长。

2.CHPF促进乳腺癌增殖、侵袭与上皮间充质转化

Fan等［30］学者首先检测了胶质瘤组织和细胞系中CHPF的表达水平，他们发现CHPF mRNA和蛋白均在胶质瘤呈高表达。在2020年，Li等［31］学者首次发现，与Ⅰ～Ⅱ期或非转移组织相比，CHPF在Ⅲ～Ⅳ期或转移组织中高表达，并评估了BRCA突变患者CHPF表达与生存时间之间的相关性，发现CHPF高表达的患者总体生存率、无病生存期（DFS）、疾病特异性生存期（DSS）和无进展生存期（PFS）较差，CHPF被敲除后研究BRCA细胞恶性行为的作用，发现CHPF缺失的BRCA突变细胞的增殖、侵袭和迁移具有强大的抑制作用。波形蛋白是维持细胞骨架完整性的上皮间质转化（EMT）的代表性间充质标志物［32］。Snail1和Slug（也称为Snail2）是EMT转录因子，可以通过促进侵袭来促进肿瘤细胞的进展［33］，CHPF敲除可以导致波形蛋白、Snail1、Slug水平显著降低，而CHPF的过度表达导致这些标志物水平显著升高［34］，因此，我们可以认为CHPF可能是通过调节EMT的表达促进BRCA突变细胞的侵袭性和运动性，为后续CHPF在BRCA中的靶向应用提供了依据。

总结与展望

目前，针对乳腺癌患者的靶向治疗靶点的预测变得越来越突出，最新研究已证实CHPF基因在乳腺癌中高表达，并促进了乳腺癌的增殖、侵袭、转移等生物学行为，是应用前景广泛的乳腺癌治疗靶点。随着蛋白组学和基因组学的不断进展，CHPF与乳腺癌的关系将会更加明确，未来可能成为一个新的检测肿瘤发生、耐药和预后的生物标志物。