三阴性乳腺癌预后标志物的研究进展

Progress in Prognostic Markers for Triple-Negative Breast Cancer

摘要: 三阴性乳腺癌(TNBC)作为一种高度异质性肿瘤，因其临床分期晚、复发转移率高、高度侵袭性等为主要特征，在治疗方案的选择上略显单一。而随着对三阴性乳腺癌组学领域的研究，对于治疗上的选择也有了更多的可能性，为了更好地评估治疗效果，我们需要精确的预后生物标志物。本文将从基因多态性、转录因子、蛋白及代谢物质等不同维度来对TNBC预后生物标志物进行综述。

Abstract: As a highly heterogeneous tumor, triple-negative breast cancer (TNBC) has a slightly homogeneous choice of treatment options due to its main characteristics such as late clinical stage, high recur-rence and metastasis rate, and highly invasive nature. And with the research in the field of tri-ple-negative breast cancer histology, there are more possibilities for therapeutic choices, and in or-der to better evaluate the therapeutic effects, we need accurate prognostic biomarkers. In this pa-per, we will review TNBC prognostic biomarkers from different dimensions, such as gene polymor-phisms, transcription factors, proteins and metabolites.

1. 引言

三阴性乳腺癌(TNBC)包括一组具有不同组织学、基因组学和免疫学特征的完全不同的疾病，由于缺乏雌激素受体、孕激素受体和人表皮生长因子受体2表达 [1] ，所以在治疗方案的选择上较为受限，目前仍以化疗为主。相较于其他亚型，TNBC具有发病年轻化，高度侵袭性，复发转移率高等特点。尽管TNBC的临床行为更具侵略性，但一些研究现在已经表明，这些癌症患者在新辅助化疗后更频繁地发展为病理完全反应 [1] ，因此为了更好地评估患者的治疗反应，有效的预后标志物成为了我们判断TNBC患者临床转归的重要指标 [2] ，以便更好地为TNBC治疗及改善预后提供参考。

2. 基于基因多态性的预后标志物

2.1. 程序性细胞死亡1基因(PDCD1)的基因多态性

程序性死亡-1 (PD-1)是一种有效的免疫调节分子，负责T细胞活化和外周耐受的负调节 [2] 。既往研究发现PDCD1的多态性与乳腺癌的预后有关联 [3] 。Thomas等人确定了PDCD1的rs11568821 C/T和rs2227981 G/A多态性与三阴性乳腺癌患者(TNBC)临床病理特征之间的关系。rs11568821中CC/CT和rs2227981中GG/AG的存在与TNBC进展风险无关。rs11568821次要等位基因分布与TNBC风险之间的相关性具有临界显著性(P = 0.0619)。rs2227981多态性与G级显著相关(G3, P = 0.0229)。rs2227981的次要等位基因呈现显著性趋势(P = 0.063448)，Ki67 > 20%。其他临床特征(例如年龄)与rs11568821或rs2227981多态性没有显着相关性。结果表明rs2227981与分级有关；因此，PDCD1可用作TNBC的预后标志物 [4] 。

2.2. 端粒酶逆转录酶(TERT)的基因多态性

TERT在维持端粒DNA长度方面起关键作用。rs10069690单核苷酸变体位于TERT的内含子4中，被发现与端粒长度和雌激素受体阴性但非阳性乳腺癌的风险有关 [5] 。Zins等人发现具有TERT rs10069690 TT基因型的三阴性乳腺癌(TNBC)患者的发病年龄明显小于CC基因型的患者。另一方面，rs10069690 CC基因型往往与预后不良有关，并且与ER阳性患者的不良总生存期(OS)显著相关。此外他们还观察到CC基因型与三阴性患者的脑无转移生存率差之间存在非常显著的关联。高TERT表达往往与无病生存率低有关，特别是在三阴性乳腺癌患者中 [5] 。

2.3. 多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1 (PARP-1)的基因多态性

PARP-1是PARP超家族中研究最广泛的核酶，用作DNA损伤传感器 [6] 。据报道，PARP1表达与乳腺癌患者的临床病理变量和结果相关 [7] 。侵袭性原发性乳腺肿瘤中PARP1的核表达与化疗敏感性相关 [8] 。Fan [9] 研究了272名接受蒽环类/紫杉类辅助化疗的I~III期原发性TNBC患者的PARP1基因多态性与临床病理特征或生存之间的关联。根据年龄、分级、肿瘤大小、淋巴结状况和血管侵犯进行调整后，rs7531668 TA基因型患者的无进展生存期(DFS)明显高于TT基因型患者，5年DFS分别达到了79.3%和69.2% (P = 0.046)。在淋巴结阴性的人群中，rs6664761 CC基因型患者的DFS明显高于TT基因型患者(P = 0.016)。rs7531668 AA基因型患者的DFS低于TT基因型患者(P = 0.015)。在年龄 ≤ 50岁的人群中，rs6664761 TC基因型预测的DFS高于TT基因型(P = 0.042)。因此PARP1基因的多态性可能预测接受蒽环类/紫杉烷类辅助化疗的TNBC患者的DFS。rs6664761 TC基因型预测的DFS优于TT基因型(P = 0.042)。

3. 基于转录因子的预后标志物

3.1. 微小RNA (miRNA)

miRNA做为非编码RNA家族中的一员，在癌症生物学的几乎所有方面都起作用 [10] 。近年来的研究表明，某些miRNA可直接或间接影响TNBC的发生、进展和复发 [11] 。Kristine [12] 等人在复发性和非复发性TNBC组之间得出了9个显著失调的miRNA (P < 0.05)的列表，其中两种miRNA (miR-32和miR-101)在非复发组中高表达，7种miRNA (miR-18b, miR-20a, miR-30d, miR-103, miR-107, miR-223和miR-652)在复发组中高表达。在一项荟萃分析中探讨了六种miR在TNBC中的预后价值，miR-155低表达与低OS相关。miR21高表达可预测低OS，且miR-27a/b、miR-210和miR-454的高表达与较低的OS相关，此外miR-454和miR-374a/b表达水平与DFS相关 [13] 。Fang等人 [14] 表明抑制miR-21的表达可以降低TNBC细胞系的增殖、活力和侵袭力，并促进细胞凋亡。提示miR-21可能成为TNBC诊断和预后的一种新的生物标志物。Chen等人 [15] 通过多项实验发现了miR-199a-5p在TNBC中的肿瘤抑制作用。MiR-199a-5p的过表达通过改变EMT相关基因的表达，如CDH1和DZEB1，抑制了细胞的增殖、转移能力 [15] 。

3.2. 长链非编码RNA (lncRNA)

lncRNA做为非编码RNA家族的另一位明星分子，lncRNA的异常已被证实表现出肿瘤抑制或致癌作用，并在肿瘤的发展中起重要作用 [16] [17] 。lncRNA的表达失调已在包括TNBC在内的许多类型的肿瘤中观察到 [18] 。在一项分析中利用TCGA数据库发现lncRNA MIR100HG在TNBC中高表达 [19] 。TNBC患者中LncRNA MIR100HG的高表达与预后不良有关。MIR100HG基因表达下调可显著抑制TNBC细胞增殖，抑制肿瘤生长 [20] 。此外Luo [21] 等人发现lncRNA LINC01638过表达可显着促进体外乳腺细胞增殖，并与TNBC患者的不良预后相关。Niu等人 [22] 发现，lncRNA NRON通过下调lncRNA Snar (小核因子90 (NF90)相关RNA)抑制癌细胞增殖。

4. 基于蛋白的预后标志物

4.1. SUMO (一种可逆的翻译后修饰)特异性蛋白酶(SENP)

SENP是半胱氨酸蛋白酶，利用其水解酶活性在C末端切割SUMO的前体或非活性形式，以暴露两个甘氨酸残基 [23] 。在多种肿瘤类型中，SENP已被确定为进展和预后的相关生物标志物。Gao [24] 等人发现SENP1在TNBC肿瘤组织中表达较高，且与TNBC预后相关。SENP1的高表达与组织学分级和肿瘤淋巴结浸润有显著相关性。在TNBC肿瘤中，SENP1的表达水平与CSN5、GATA1和ZEB1的表达水平显著相关。SENP1通过CSN5调控ZEB1去泛素化和表达，促进TNBC细胞迁移和侵袭。此外Zhu [25] 等人发现高水平的SENP3是TNBC患者的独立不良预后因素。他们通过细胞功能实验表明，敲低SENP3会导致体外TNBC细胞的生长、侵袭和迁移受到抑制 [25] 。

4.2. Toll样受体3 (TLR3)

TLR3是Toll样受体(TLR)的关键成员 [26] ，不仅在先天免疫和炎症中起着至关重要的作用，而且在抗癌免疫中也起着至关重要的作用 [27] 。其缺失可导致自身免疫性疾病，癌症以及其他病理状况 [28] 。邵志敏等人 [29] 基于FUSCC数据集，发现TLR3在免疫调节(IM)和间充质样(MES)亚型中高表达，而在腔面雄激素受体(LAR)和基底样免疫抑制(BLIS)亚型中低表达。TLR3在TNBC中的高表达预示着FUSCC TNBC队列中有更好的预后。根据组织微阵列的免疫组化显示，TLR3在乳腺癌组织中的表达低于正常组织。此外，TLR3表达与B细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和骨髓树突状细胞呈正相关。

4.3. 分泌性酸性蛋白(SPARC)

SPARC (也称为骨连蛋白或基底膜40, BM40)是一种钙离子结合糖蛋白 [30] 。在肿瘤中，SPARC的主要来源于邻近基质细胞的分泌，而肿瘤细胞分泌较少。Mallavialle [31] 等人发现组织蛋白酶D释放的9-kDa基质细胞SPARC片段在三阴性乳腺癌微环境中表现出促肿瘤活性。Bellengh [32] 等人发现在TNBC小鼠模型中，硬脂酰辅酶a去饱和酶SCD5驱动脂肪酸代谢重编程阻断SPARC的分泌，阻碍TNBC转移扩散并促进宿主免疫。Emmanuelle [30] 等人对148 名非转移性TNBC患者进行免疫组化研究，发现表达SPARC的CAF患者的无复发生存率显着较低。在TNBC中，SPARC由不同的CAF亚群表达。成纤维细胞分泌的SPARC通过抑制TNBC细胞粘附并刺激其运动和侵袭性而具有促肿瘤作用。总体而言，CAF中的SPARC表达是TNBC不良预后的独立预后标志。

5. 基于代谢物质的预后标志物

5.1. 铜代谢

血清铜水平有助于预测早期TNBC患者的生存情况 [33] 。铜诱导的氧化应激可以破坏DNA链或修改分子结构以激活癌基因 [34] 。最新的研究揭示了一种以前未知的细胞死亡调节机制，它被命名为铜死亡。铜死亡是通过铜与三羧酸(TCA)循环中的脂酰化酶结合而发生，导致随后的蛋白质聚集以及蛋白毒性应激，并最终导致细胞死亡 [35] 。Sha等 [36] 分析了TNBC患者预后与铜死亡相关基因表达水平之间的关联，发现ATP7A、DLST和LIAS的高表达水平与较差的总生存期(OS)相关，而LIPT1和PDHA1的高表达水平表明预后良好。

5.2. 铁代谢

细胞内亚铁过多可由载体SLC40A1挤出到细胞外空间，在那里它被转换回Fe³⁺，以平衡氧化还原状态和铁稳态。而铁积累过多会导致铁代谢紊乱和铁死亡，进而造成组成性氧化应激和器官损伤 [37] [38] 。Yuan [39] 等人在比较TNBC肿瘤和健康组织样本时，有87个铁死亡相关基因的差异表达(87/259, 33.59%)。其中七个基因(CA9, CISD1, STEAP3, HMOX1, DUSP1, TAZ, HBA1)与TNBC患者的总生存期显著相关，并确定了与预后相关的CISD1和STEAP3基因。预后风险评分值与CD4+T细胞浸润(P = 0.001)和髓系树突状细胞(P = 0.004)呈正相关。进一步的证据表明，STEAP3与TNBC患者OS有很强的特异性相关性(P < 0.05)。

6. 结语

随着生物医学技术的发展以及组学的兴起，会出现越来越多精准高效的预后生物标志物。我们需要全面了解TNBC的生态微环境，包括肿内微生物菌群、肿内代谢途径以及相关信号分子等，以此更深入剖析高度异质性肿瘤背后的奥秘。同样对于同一肿瘤的不同患者，需要深入了解个体差异带来的影响，这样我们才能够找到指导个体治疗的预后生物标志物。

NOTES

^*通讯作者。