雌激素及其受體在黑色素瘤發生發展中的作用研究進展

韓利民，趙海龍

遵義醫科大學基礎醫學院，貴州遵義 563000

黑色素瘤是一種高度異質性惡性皮膚腫瘤，其中大多數患者伴有Braf或Nras等原癌基因的突變，進而導致MAPK/ERK和PI3K/Akt通路過度活化[1]。Nras突變約占黑色素瘤的20%，其通過誘發小G蛋白激活從而引發下游的MAPK/ERK和PI3K通路的過度表達，該過程主要參與調控腫瘤細胞的增殖和轉移行為[2,3]。Braf突變約占黑色素瘤的50%，其通過在蛋白的調節結構域上模擬磷酸化促使下游靶位基因MEK和ERK的激活，該過程PI3K通路并沒有變化[4]。黑色素瘤的主要治療方法是基于靶向突變的Braf、Nras和下游通路的藥物，以及使用單克隆抗體進行免疫檢查點封鎖[5]。然而，這些治療方法常常會發生治療抗性和不良反應，因此尋找新的治療靶點是目前黑色素瘤研究的重點之一[6]。雌激素是一種由卵巢和胎盤分泌的類固醇激素，具有廣泛的生理功能。雌激素水平異?？蓪е虏糠帜[瘤的發生發展，雌激素與乳腺癌、子宮內膜癌、肺癌等內分泌性腫瘤息息相關[7]。雌激素主要通過與特定的細胞內受體、雌激素受體(ER)結合而在相關靶組織中發揮生物學效應，其與ERs結合后可誘導蛋白質的結構發生變化，通過形成同源或異源二聚體的形式進入細胞核促進多種轉錄因子的激活[8,9]。ER-α和ER-β與黑色素瘤的發生和發展有密切聯系，尤其是ER-β的表達水平與黑色素瘤的惡性程度呈負相關?，F將雌激素及其受體在黑色素瘤發生發展中的作用研究進展情況綜述如下。

1 雌激素在黑色素瘤發生發展中的作用

雖然黑色素瘤一直以來被認為是一種非激素類相關性腫瘤，但是越來越多的研究結果表明黑色素瘤的形成、發展與機體性激素水平(特別是雌激素)有關[10]。美國監測、流行病學及預后結果數據庫(SEER)分析指出，兩性之間的黑色素瘤發病率在過去三十年間存在明顯差異，男性高出女性2倍之多[11]。研究表明，男性和女性黑色素瘤患者預后情況也存在明顯差異，女性相對于男性有明顯的生存優勢[12]?；ò邉ξ掺~模型實驗顯示，紫外線照射的雌性魚發生黑色素瘤幾率比雄性低兩倍之多，而且伴隨著性別特異性分子遺傳方面的變化[13]。以上結果提示，雌激素與黑色素瘤的發生呈負相關。然而，也有部分研究結果與之相反。一項體內和體外試驗研究結果證實，妊娠時由胎盤產生的妊娠相關金屬蛋白酶(PAPPA)可促進黑色素瘤細胞的遷移和侵襲[14]。這也與Kyrgidis等[15]研究一致，該研究顯示妊娠相關的黑色素瘤病死率比非妊娠相關的黑色素瘤高17%，復發率高50%。

多項研究認為，雌激素可能與黑色素瘤惡性化發展有一定聯系。但是同時部分研究也指出，使用外源性雌激素(無論是口服還是激素替代產物)不會對皮膚黑色素瘤的預后產生任何影響[16]。此外一項臨床研究通過輔助生殖技術刺激卵巢提高雌激素水平，觀察女性發生黑色素瘤的可能性，結果表明超生理激素水平刺激與黑色素瘤并無明確的因果聯系[17]。這種雌激素與黑色素瘤看似相關實則無關的矛盾性是目前研究最需要解決的問題之一。

雖然迄今關于雌激素水平與黑色素瘤風險性間聯系的研究報道并不多，但是內分泌狀態對于黑色素瘤發展的影響已經被廣泛接受，研究者們普遍認為皮膚黑色素瘤應被視作一種激素相關性腫瘤[11]。

2 ER在黑色素瘤發生發展中的作用

ER-α、ER-β是ER的主要類型，廣泛表達于子宮、卵巢、乳腺、前列腺、肺和大腦等組織中。ER活性狀態是通過基因途徑和非基因途徑兩種方式調節完成，其中基因途徑調節ER活性一般與受體二聚反應以及表觀調控情況有關，而非基因途徑主要通過以下兩個信號通路對ER活性進行調控，即生長因子受體信號通路RAS/RAF/MEK/ERK和PI3K/Akt[18]。

2.1 ERα在黑色素瘤發生發展中的作用 ERα屬于轉錄激活因子超家族，不僅具有多種生理活性，而且還能影響各種生物學進程，如腫瘤的發生發展等。人類正常皮膚組織中主要表達的ER亞型是ERα，然而ERα在黑色素瘤癌變前或癌變后的病理生理學過程中表達水平幾乎沒有變化[19]。Liu等[20]對20例人類黑色素瘤組織石蠟切片行免疫組化分析，結果未觀察到ERα表達，但觀察到ERβ呈低表達。同時，后續的體外研究也證實與原代黑色素細胞相比，人和小鼠黑素瘤細胞中ERβ在蛋白水平表達降低，而ERα卻未見表達。但研究結果顯示，部分表達ERα的黑色素瘤細胞在腫瘤發生發展過程中出現受體缺失，其中ERα基因區域5′端調控區域出現CpG異常甲基化現象[19]。這表明ERα的表觀遺傳性失活可能是導致黑色素瘤惡性增殖和侵襲行為的主要因素。

雖然ERα表觀遺傳性失活在一定程度上表明了黑色素瘤的惡化程度，但是ERα相關機制研究和臨床應用方面的前景仍然不及ERβ[9]。大量動物實驗與臨床數據均表明，ERβ在黑色素瘤細胞的發展過程中是起到保護機體的作用，其表達水平與黑色素瘤生長和進展情況呈現負相關，進一步支持這種受體可能在黑色素瘤中具有抗腫瘤活性[20]。相反，ERα則與黑色素瘤發生發展過程無顯著相關性。

2.2 ERβ在黑色素瘤發生發展中的作用 臨床研究表明，ERβ是黑色素瘤組織中起主要作用的ER亞型，其表達水平在黑色素瘤發展惡化過程中逐步下降，被認為是黑色素瘤治療方案中一個潛在的分子靶點[11]。與鄰近健康皮膚組織相比，黑色素瘤組織ERβ表達水平更低。同時研究還發現，男性中黑色素瘤和健康組織中ERβ水平都低于女性，懷孕女性黑色素瘤組織ERβ表達水平高于男性[21]。這些說明ERβ可能是女性黑色素瘤患者普遍預后較好的原因之一。此外，ERβ在黑色素細胞癌變過程中具有很強的預后效果，其分布和表達水平在不同的癌變過程中是不同的[21]。Spyropoulos等[22]發現，ERβ表達量在侵襲性、轉移性黑色素瘤中出現下調，其可能是判斷惡性黑色素瘤轉移情況或預后情況的標志蛋白。

目前大多數研究認為，ERα通過調節細胞增殖促進腫瘤發生，而ERβ則具有明確的抗腫瘤活性。在同時表達ERα和ERβ的腫瘤細胞中，ERβ受體不僅可形成ERβ：ERβ同源二聚體抑制細胞增殖，還可形成ERβ：ERα異源二聚體，抵消ERα的增殖活性[23,24]。因此無論是合成還是天然的ERβ激動劑都可能通過激活ERβ或者ERα/ERβ異源二聚體形成，進而干擾ERα腫瘤活性抑制腫瘤生長。

雖然大量研究表明，ERβ是黑色素瘤中主要表達的ER亞型，且在黑色素瘤組織中ERβ的表達情況與腫瘤發生發展呈負相關，但至今雌激素通過ERβ影響黑色素瘤的發生發展過程的作用機制尚不明確。近期研究表明，在Braf野生型或Nras突變型的黑色素瘤細胞中，ERβ激動劑都可以明顯抑制細胞增殖，并且使用ER拮抗劑可以阻滯這種抑制作用[21～24]。這表明ERβ信號通路的激活可能會抑制MAPK/ERK或PI3K通路的活化。然而Natale等[25]發現，17β-雌二醇顯著抑制黑色素瘤生長的機制與激活非經典G蛋白偶聯雌激素受體(GPER)有關，而并未激活ERα/β。此外，2-甲氧雌二醇作為一種雌激素的內源性代謝產物，也證實在體內外都具有抗黑色素瘤的作用，但其抗腫瘤活性并未發現與ERs(ERα和ERβ)有關[26]。此外部分研究也表明，使用ER受體阻斷劑反而可以抑制黑色素瘤細胞的增殖[27]。綜上，現有研究數據遠不能證實ERβ具有直接抗腫瘤的作用，這可能依賴于黑色素瘤細胞的遺傳突變狀態(Nras或Braf)[23,28]。因此，關于ER(尤其是ERβ)與黑色素瘤發生發展的機制有待進一步研究。

研究[29]表明，不同于Braf突變型黑色素瘤，Nras突變特有的PI3k/Akt通路活化可以調控不同類型腫瘤中ERβ的抗腫瘤活性。一項體外研究[30]發現，ERβ配體的激活能夠抑制Nras突變的黑色素瘤細胞的增殖，這證實了ERβ激活可能通過抑制PI3k/Akt通路而阻止黑色素瘤的發展。同時，ERβ活化可以維持黑色素瘤細胞基因組低甲基化狀態的穩定性[29]。而在Braf突變的黑色素瘤細胞中，ERβ激動劑在降低增殖能力方面效果并不顯著[23]。這表明在不同細胞系中ERβ配體的不同作用可能與特異性ERβ配體的突變狀態有關。一方面，Wang等證實ERβ配體通過RAS通路和PI3K/Akt通路的失活在侵襲性、三陰性乳腺癌細胞中發揮抗腫瘤作用，ERβ活化與PI3K/Akt通路的活性存在負相關關系，因此ERβ活化可以抑制Nras突變的黑色素瘤生長情況[31]。另一方面，Basu等表明在乳腺癌細胞中，毛蕊異黃酮可以激活ERβ，從而引發PI3K/Akt通路的活性降低，但是毛蕊異黃酮對MAPK/ERK通路沒有影響，因此ERβ激動劑不能抑制攜帶Braf突變的黑色素瘤的增殖能力，這可能與MEK/ERK的信號通路有關[32]。因此，在表達Nras突變的黑色素瘤患者中，ERβ可能是一個有效的化療藥物治療的分子靶點。

綜上所述，雌激素通過ER發揮生物學作用，兩者結合后可形成同源或異源二聚體的形式進入細胞核促進多種轉錄因子的激活，與多種腫瘤相關。ERα和ERβ是ER的兩種主要類型，比例失調可影響黑色素瘤的發生發展過程。ERα通過表觀遺傳性失活促進黑色素瘤的增殖過程，而ERβ通過PI3K/Akt通路抑制伴有Nras(并非Braf)突變的黑色素瘤細胞的增殖而發揮抗癌作用。同時ERβ在ER與黑色素瘤的關系中占據主導地位，其表達量在黑色素瘤惡化過程中處于低水平狀態，與黑色素瘤的惡性程度呈負相關。因此，ERβ表達水平可能是協助黑色素瘤診斷及判斷其預后的重要分子，同時也是黑色素瘤治療的一種潛在分子靶點?；贓Rβ激動劑可以單獨或聯合MEK通路抑制劑進行干預治療，以阻止PI3K/Akt和MEK/ERK信號通路的活性，進而可以治療Nras突變的黑色素瘤[23]。但針對攜帶Braf突變的黑色素瘤細胞中，如何選擇特異性抑制MEK/ERK通路的ER配體將是今后研究的重點。此外，目前雌激素及其受體與黑色素瘤的研究并不多，因此還需要更廣泛的基礎或臨床研究對ERβ在黑色素瘤的具體作用機制進行進一步探討和延伸。