HIF1α与乳腺癌

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重组人血管内皮抑素联合化疗治疗乳腺癌的实验研究

重组人血管内皮抑素联合化疗治疗乳腺癌的实验研究

重组人血管内皮抑素联合化疗治疗乳腺癌的实验研究张玮,潘月龙*(浙江省杭州市第一人民医院肿瘤化疗科,杭州 310006)摘要:目的研究重组人血管内皮抑素联合化疗方案对人乳腺癌裸鼠移植瘤模型的治疗效应,并进一步探讨其抑制肿瘤血管生成的作用机制。

方法将乳腺癌荷瘤裸鼠40只随机分为4组,分别为化疗组、内皮抑素组、联合用药组及对照组。

化疗组给予长春瑞滨和顺铂;内皮抑素组给予重组人血管内皮抑素;联合用药组给予长春瑞滨,顺铂,和重组人血管内皮抑素;对照组给予等量的生理盐水。

给药期间测量肿瘤大小,实验结束取肿瘤称重,计算肿瘤体积,绘制肿瘤生长曲线并比较各组的抑瘤率。

免疫组化方法检测各组肿瘤组织微血管密度(MVD),VEGF,HIF-1α及P53的表达。

结果联合用药组抑瘤率为64.63%,化疗组抑瘤率为35.47%。

联合用药组与其他3组MVD计数比较明显减少,差异有统计学意义(P<0.05)。

与对照组及化疗组相比,联合用药组的VEGF、HIF-1α和P53的表达均明显减少,其差异具有统计学意义(P<0.05)。

结论重组人血管内皮抑素联合化疗能够有效控制裸鼠乳腺肿瘤生长,降低肿瘤MVD,其机制可能为下调VEGF及HIF-1α的表达。

内皮抑素对P53的作用机制有待于更进一步的研究。

关键词:乳腺癌;重组人内皮抑素;化疗;血管内皮生长因子;HIF-1α;P53中图分类号:R969.4 文献标志码:A 文章编号:1007-7693(2011)12-1085-06Recombinant Human Endostatin Combined with Vinorelbine-cisplatin Chemotherapy in Treatment of Human Breast Cancer Xenograft in Nude MiceZHANG Wei, PAN Yuelong*(Deparment of Oncology, Hangzhou First People’s Hospital, Hangzhou 310006, China) ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the anti-angiogenesis and tumor inhibitory effects of recombinant human endostatin(rhES) combined with vinorelbine-cisplatin chemotherapy(NP regimen) on xenograft tumors in nude mice of human breast carcinoma cell MDA-MB-435S. METHODS Forty xenograft nude mice were randomized into 4 groups: NP group (vinorelbine and cisplatin), rhES group (rhES), rhES+NP group(combined treatment as above-mentioned), and control group (normal saline). Inhibitory rate of xenograft and tumor growth curve was calculated and plotted. MVD, VEGF, HIF-1α and P53 were measured by immunohistochemistry. RESULTS Tumor inhibition rate of the rhES+NP group was 64.63%, but that of the NP group was 35.47%. Compared with the other 3 groups, MVD of the rhES+NP group significantly reduced, the difference was statistically significant (P<0.05). HIF-1α, VEGF and P53 of the rhES+NP group was significantly lower than of the control group and the NP group, the difference was statistically significant(P<0.05). CONCLUSION Experiments show that rhES combined with NP regimen can effectively control the tumor growth and decrease tumor MVD in nude mice, which may down-regulated the expression of VEGF and HIF-1α. The mechanism of rhES on P53 needs further study.KEY WORDS: breast cancer; recombinant human endostatin; chemotherapy; VEGF; HIF-1α; P5320世纪70年代,Folkman教授提出了关于肿瘤生长依赖血管发生的假设,早期肿瘤生长不依赖血管供应,但当瘤块直径>1~2 mm时,即可分泌肿瘤血管发生因子,引起血管内皮细胞增殖、迁移,在瘤块内形成新生血管,使肿瘤继续生长和转移。

HIF-1对乳腺癌EMT相关蛋白的调节作用研究进展

HIF-1对乳腺癌EMT相关蛋白的调节作用研究进展

HIF-1对乳腺癌EMT相关蛋白的调节作用研究进展赵美荣;师永红【摘要】目的:总结国内外关于缺氧诱导因子-1(HIF-1)、上皮细胞-间质转化(Epithelial—mesenchymaltTansition,EMT)在乳腺癌的浸润、转移中的作用,探讨HIF-1对EMT相关蛋白的调节作用。

方法:应用CNKI、PUBMED全文数据库检索系统,以“HIF-1、EMT、TWIST、CAIX、N—cad、泛素、HIF—l与EMT”等为关键词检索相关文献。

纳入标准:1)HIF-1的节构及功能;HIF-1在肿瘤生长、浸润、转移中的作用;2)EMT的特征及在肿瘤浸润、远处转移中的作用;3)HIF-1对EMT相关蛋白的调节。

符合标准并纳入的分析文献23篇。

结果:HIF-1、CAIX是肿瘤细胞缺氧的标志,在肿瘤的生长、浸润和转移过程中发挥重要作用;EMT亦参与了肿瘤的浸润和转移:HIF-1通过不同的通路对EMT相关蛋白进行调节。

结论:探讨HIF-1对EMT相关蛋白的调节作用,有望为乳腺癌提供新的治疗方案。

【期刊名称】《内蒙古医科大学学报》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】6页(P247-252)【关键词】缺氧诱导因子1;上皮细胞-间质转化;TwIsT;碳酸酐酶9【作者】赵美荣;师永红【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】R736个性化治疗为乳腺癌的治疗提供了新的选择方案,但其发病率和病死率仍呈逐年上升的趋势[1]。

许多研究证明肿瘤内部缺氧以及所诱导的HIF-1活化是促进肿瘤浸润、转移的关键因素。

肿瘤侵袭转移的另一个机制是上皮细胞-间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)。

肿瘤的发生、发展不是一个单一因素的过程,而是一个多因素、多步骤共同作用的结果。

人们对促进肿瘤发生、发展及转移因子的各种研究,并期望从中发现有价值的规律及可能的发生机制,进而为临床提供新的治疗方案及新的治疗靶点提供有力证据。

HIF-1α和MMP-2在乳腺浸润性导管癌中的表达及其相关性

HIF-1α和MMP-2在乳腺浸润性导管癌中的表达及其相关性
( M -) vs edc l ac o ao r s adte li si. tos E pe i f I-cadM - a e c di 5 M P2 i i ai ut ri m be t n i rao h Me d xr s no E 1 MP2wsdt t 2 nn v ac n f a h r tn p e h so H tn ee n
蔡 凤林 , 士福 , 周 马兆 生 , 吴玉 玉 , 高玮 红
( 州大学 附属第四医院普通肿瘤外科 , 苏 病理科 , 江苏 无 锡 246 ) 1 2 0
【 摘要 】 目的 探 讨 H F1 MM - 白在乳腺 浸润性导 管癌组 织 中的表 达及 其相 关性。方法 ]-a和 P2蛋
应 用免疫 组织
M hohn ,t 2 Dpr etfSri l n l0,h or a  ̄ o i l Szo n e i , aZ aseg eo. e t n o ug a O c o TeFut a i dH st u uUi rt am c og hy o pao h f vsy
润、 转移 的途 径之 一 。
乳腺 浸润性导管癌组织中 } F1 、 P2蛋 白高表 达, 两者之 间的表达 强度具 { .a MM - I 且
有等级相关性。HF1 蛋 白可通过诱 导 M - 白的表达上调 , I-a MP2蛋 增加 乳腺 癌 细胞 的侵 袭 力, 从而 成为其促 进乳 腺 癌浸
cn m f ra t T t l t MMP s e i l i a o e s . o s muae o b i se p c a y MMP 2 o e x rs i y b n f h ah a so } _a p oen t o t b t h l - v r p eso m o eo e p t w y f ⅡF 1 r ti c nr ue t te e na e t o i o i v in a d meatssi u n be s a c r n a o t a i n h ma ra tc e . s n s n

乳腺癌中c—erbB-2与HIF-1基因表达相关性研究

乳腺癌中c—erbB-2与HIF-1基因表达相关性研究

h bii t n e l ① tee r iee t ere f oe pes nfr NA o -rB 2ad y r z i .R s t dao us h r ed fr ges -x rsi we f n d oc o o mR f eb - n c
HI . e e 8 a ls F’ g n i 1 5 smpe .Th ec n a eo x rsin wi wog a e rceb - n F 1 1 s n ep re tg e p es t t d f -r B 2 a dHI f o h r so g n si o e 0% i n ir t g d ca a cn ma 1 e e v r7 s n if tai u tlc rio .Th x rsin p re tg fe eb 2 wa l n ee p es e cn a e o - r B一 s o
钱 建 军 ,史宏 灿 仇 丽 红 , ,陈建 民。
( .江苏省苏北人民医院 , 1 江苏 扬州 , 2 0 1 2 扬州大学 医学 院 , 250 ; . 江苏 扬 州 , 2 0 1 2 50 ; 3 .扬州大学生物科学与技术学院 , 江苏 扬州 , 2 0 1 250 )

标。方法
Co r l to f c‘r B。 n I - e e r e a i ns o ‘ b 。 a d H F— g n e 2 1
e xor s on n es l i Dre t c as ancer
Q A i - n , HI n - n , I i o g , H N Ja- n I N Ja j S gc Q U L — n 3 C E i mi3 n u Ho F 基 因过表达在乳腺 癌进程 中的内在相关性 , - b - 与 I 1 e 寻找检测癌浸 润转移的联合分子指

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用

HIF-1α的非氧依赖调控通路及其在肿瘤中的作用王金良;孔佩艳【摘要】@@ 低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是1992年由Semenza和Wang~([1])发现的一种氧依赖转录激活因子,其调控的下游基冈涉及血管生成、红细胞生成、能量代谢、细胞凋亡和增殖等多方面,在机体的生理、病理反应中至关重要.【期刊名称】《中国医药生物技术》【年(卷),期】2010(005)002【总页数】3页(P132-134)【作者】王金良;孔佩艳【作者单位】400037,重庆,第三军医大学新桥医院血液科;400037,重庆,第三军医大学新桥医院血液科【正文语种】中文低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)是 1992 年由 Semenza 和 Wang[1]发现的一种氧依赖转录激活因子,其调控的下游基因涉及血管生成、红细胞生成、能量代谢、细胞凋亡和增殖等多方面,在机体的生理、病理反应中至关重要。

后续的研究发现 HIF-1α 可受氧依赖及非氧依赖通路调控,而非氧依赖的调控通路在调控 HIF-1α 对肿瘤的作用机制中可能具有更重要的作用。

现将近年来HIF-1α 的非氧依赖调控通路在肿瘤发生、发展中的研究进展做一综述。

HIF-1 是存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,主要由 HIF-1α 和HIF-1β 两个亚基组成。

HIF-1β 在组织中呈内在性表达,而 HIF-1α 蛋白受氧浓度及生长因子等调控,在常氧状态下通过泛素化作用被蛋白酶快速降解,在胞浆中几乎检测不到,但在低氧或生长因子刺激时进入细胞核中与 HIF-1β 结合,调控多种下游基因的转录与表达。

HIF-1α 最初是从其与人促红细胞生成素(EPO)的作用中发现的。

研究表明 HIF-1α 能与人促红细胞生成素基因的3’ 增强子序列结合,促进其转录;并且该因子对多种低氧反应性基因的转录都有调控作用,并可能参与对低氧反应的其他信号转导过程。

采用组织芯片技术分析乳腺癌中PTEN对HIF—1α表达的影响

采用组织芯片技术分析乳腺癌中PTEN对HIF—1α表达的影响

n F l r RN i n a i r a tc n e e e sg i c l h g e I t o e o o i v sv r a t n e a d HI — a n A n i v s e b e s a c r w r inf a t i h r ta I s fn n n a ie b e s a c ra d t e c n r lg o p v in y l n l c n I o t r u l o
a d su y te eh d s u h p w i h c na n 0 c s s o r a tc c r a d 2 n t d f c T o HI -l a d HI - a h o A. t o s A t s e c i h c o ti s 8 a e fb e s a e n 0 i n c s o o ma ma tt u s c e td T e e p e so fP EN. F c i r a tc n e s u hp wa ee td b e Ma v— 鹊e fn r lb s i e wa r ae . h x rs in o T s HI -It n b e s a c r t e c i sd tce y t x i i h
A s at bet eT eeth x r s no yoi-n uil fc r lh (I- c, E n I- a N rat ac r bt c jci od t eepe i f pxaid c e at ap a F ItP N adH F l mR A i bes cnes r O v ct so h b o1 H )T n
的表 达 呈 负 相 关 。
关 键 词 组 织 芯 片 ; 腺 癌 : 氧 诱 导 因 子 ; T N; 疫 组 织 化 学 ; 位 杂交 乳 缺 PE 免 原 中图 分 类 号 : 7 0 3 . R 3. 1 2 3

低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展

低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要:低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一种对氧敏感的核转录因子,其表达与肿瘤的生长密切相关,尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用,它通过激活编码葡萄糖转运体,糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因,在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变,维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。

因此,靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。

关键词:低氧诱导因子;代谢重编程;糖酵解;靶向治疗恶性肿瘤为了满足快速生长的需求,会发生代谢的重编程。

在常氧条件下,正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸,经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)。

在缺氧条件下,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。

而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量,这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。

随着肿瘤研究的不断深入,肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。

本文将重点对低氧诱导因子-1(HIF-1)调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。

1 HIF-1的调节机制转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。

在常氧条件下,HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化,然后被泛素化降解,这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。

在低氧条件下,羟基化酶的活性被抑制,HIF-1α蛋白迅速积累,并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上,并招募共激活分子P300/CBP,激活靶基因的转录[4]。

研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因,其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活,包括代谢重编程,血管新生和迁移等相关的基因[5]。

乳腺癌组织中HIF-1α、VEGF、MVD的表达及意义

乳腺癌组织中HIF-1α、VEGF、MVD的表达及意义刘锦;李贵新;路中;孙秀梅;魏素臻;马长庚【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2009(49)6【摘要】目的检测乳腺癌组织中缺氧诱导因子(HIF)-1α、血管内皮生长因子(VEGF)及微血管密度(MVD),并探讨其临床意义.方法采用免疫组织化学SP 法检测乳腺纤维腺瘤、癌旁正常乳腺组织和乳腺癌组织中的HIF-1α 、VEGF及MVD.结果乳腺纤维腺瘤、癌旁正常乳腺组织中几乎无HIF-1α、VEGF表达,乳腺癌组织中HIF-1α阳性率为62.22%.HIF-1α表达与淋巴结转移、雌激素受体状态及临床分期相关(P<0.05) ,与VEGF、CD34表达之间存在显著相关性.HIF-1α、VEGF的过表达及高MVD与乳腺癌的不良发展有关.结论乳腺癌组织中HIF-1α、VEGF表达上调,两者可能成为预测断乳腺癌侵袭、转移及预后的重要指标.【总页数】3页(P56-58)【作者】刘锦;李贵新;路中;孙秀梅;魏素臻;马长庚【作者单位】潍坊医学院,山东潍坊261041;潍坊医学院附属医院;潍坊医学院附属医院;潍坊医学院附属医院;潍坊医学院附属医院;潍坊医学院附属医院【正文语种】中文【中图分类】R737.9【相关文献】1.VEGF、VEGF-C、Flt-4蛋白和MVD、LVD在乳腺癌组织中的表达及临床意义[J], 周莹;魏素菊;刘巍;贾琳;张志刚2.MVD和VEGF在乳腺癌组织中的表达及其临床意义 [J], 吴红革;刘履光3.HIF-1α、VEGF、CD105-MVD在子宫内膜腺癌中的表达及意义 [J], 黄玉秀;郑秀;刘林芳;江忠清4.HIF-1α、VEGF、MVD在大肠腺癌组织中的表达及临床意义 [J], 陈宝英;王泽辉;官成浓;张英;王玉洲5.HIF-1α与VEGF及MVD在食管鳞癌组织中的表达及意义 [J], FengLiu;Xiaolong Yang;Boying Ding;Gang Ren;Rongfu Gong因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展

HIF-1在肿瘤细胞中的研究进展【中图分类号】R418【文献标识码】B【文章编号】1005-0515(2011)02-0038-01肿瘤最主要的特征是肿瘤细胞的失控性生长,不断增加的细胞数及高代谢状态将导致绝大多数肿瘤耗氧量的增加,造成肿瘤内缺氧微环境的形成,且在实体瘤中表现更明显。

肿瘤细胞适应缺氧的策略,一是提高糖酵解的速率,二是形成多血管体系,在肿瘤发生发展过程中,肿瘤增殖速度超过血管生成速度就会造成局部组织缺氧,肿瘤组织内血管结构及功能的异常,肿瘤细胞血供减少以及快速增殖导致肿瘤细胞耗氧量增加。

肿瘤组织的缺氧在肿瘤病理过程中异常重要,缺氧与肿瘤细胞的生长、分化、浸润、转移等生物学行为都有关系,而且导致肿瘤细胞对放疗、化疗耐受抵抗及治疗的失败[1]。

诱导因子-1( Hypoxia-inducible factor-1,HIF-1)HIF-1是在缺氧条件下存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子,是由Semeza和Wang于1992年在低氧的肝癌细胞株Hep3B细胞的核提取物中发现的一种蛋白特异性结合于红细胞生成素基因增强子的寡核苷酸序列。

缺氧诱导因子-1作为细胞平衡和缺氧诱导基因表达的中心调节因子,可调控一系列靶基因(如VEGF,GLUT1,GLUT3)的转录,在肿瘤的增殖、转移以及发生、发展中起着重要作用。

它不仅在肿瘤细胞及其转移细胞中过度表达,而且能诱导肿瘤组织中异常基因的表达,同时对肿瘤细胞的生长、肿瘤新生血管形成密切相关。

1HIF-1a功能1.1促进红细胞生成。

肿瘤乏氧条件下HIF-1表达增加,诱导促红细胞生成素(erythropoiesis,EPO)受体表达增加。

EPO在许多组织及细胞包括红细胞、肿瘤细胞等存在,是促红细胞生成的刺激因子。

HIF-1诱导EPO表达增加可促进红细胞生成,增加血液氧的运输,减轻肿瘤组织缺氧,增强肿瘤细胞的适应性[2]。

1.2促进肿瘤血管形成及能量代谢。

HIF-1的目的基因中包含有许多与葡萄糖代谢和糖酵解相关的酶,缺氧状态下,肿瘤细胞通过HIF-1上调这些酶的表达,使细胞适应缺氧状态。

利用UCHL1作为肿瘤转移诊断标记和癌症治疗靶点

利用UCHL1作为肿瘤转移诊断标记和癌症治疗靶点
近日,日本科学家的一项最新研究成果,发现泛素C端水解酶L1(UCHL1)能够作为HIF-1a 的去泛素化酶促进肿瘤转移,表明或许可以利用UCHL1作为肿瘤转移诊断标记和癌症治疗靶点。

研究结果发表在国际期刊Nature Communication上。

HIF-1在肿瘤中转移过程中发挥重要作用,但能够激活HIF-1并进一步促进肿瘤转移的基因仍没有得到鉴定。

研究人员发现UCHL1能够减弱VHL介导的HIF1a泛素化,HIF-1a 是HIF-1复合体中非常重要的调控亚基,因此UCHL1通过对HIF-1a的去泛素化作用激活了HIF-1的功能。

在小鼠肿瘤肺转移模型中,UCHL1的异常过表达能够促进HIF-1依赖性的肿瘤长距离转移,同时,阻断UCHL1-HIF1相互作用能够抑制具有转移特性的肿瘤的形成。

在乳腺癌和肺癌病人中进一步发现,UCHL1的表达水平与HIF-1a都与病人的不良预后成强烈相关性,并且UCHL1和HIF-1a之间也具有表达水平的相关性。

综上所述,文章发现UCHL1能够对HIF-1调控亚基HIF-1a进行去泛素化,减弱VHL 介导的泛素化降解作用,导致HIF-1持续激活下游与肿瘤转移相关的基因,从而导致肿瘤发生转移。

鉴于UCHL1表达与肿瘤病人不良预后的相关性,可以将UCHL1开发为肿瘤转移的诊断标记,并针对UCHL1-HIF1之间相互作用设计癌症治疗方案。

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收稿日期:2018G09G12基金项目:国家自然科学基金(91229118)作者简介:刘赛(1991 ),女,硕士研究生,主要从事乳腺癌的基础学研究.通信作者:石小玉,教授,E Gm a i l :s h i x i a o yu 999@163.c o m .H I F G1α与乳腺癌刘㊀赛,石小玉(南昌大学基础医学院组织胚胎学教研室,南昌330006)摘要:肿瘤的快速生长导致肿瘤内部缺血缺氧,而缺氧诱导因子G1(H I F G1)作为细胞对缺氧环境适应的重要调节因子,在肿瘤的代谢㊁生存㊁血管生成等方面有着重要影响.文章通过探讨H I F G1α在肿瘤代谢中的作用,分析H I F G1α在乳腺癌代谢中可能的作用机制,为乳腺癌的治疗及预后提供治疗策略.关键词:H I F G1α;乳腺癌;缺氧;癌相关成纤维细胞中图分类号:R 730;R 737.9㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:2095G4727(2019)01-0096-04D O I :10.13764/j.c n k i .n c d m.2019.01.024H I F G1αa n dB r e a s t C a n c e rL I US a i ,S H IX i a o Gyu (D e p a r t m e n t o f H i s t o l o g y a n dE m b r y o l o g y ,B a s i cM e d i c a lC o l l e g e o f N a n c h a n gU n i v e r s i t y ,N a n c h a n g 330006,C h i n a )A B S T R A C T :T h e r a p i d g r o w t ho f t u m o r l e a d s t o i s c h e m i ch y p o x i a i n t h e t u m o r .H y po x i a Gi n d u c Gi b l e f a c t o r G1(H I F G1),ar e g u l a t o ro f c e l l a d a p t a t i o nt oh y p o x i ce n v i r o n m e n t ,p l a y sa n i m p o r t a n t r o l e i n t u m o rm e t a b o l i s m ,s u r v i v a l ,a n d a n g i o g e n e s i s .I n t h i s r e v i e w ,w e a n a l y z e t h e p o s s i b l em e c h Ga n i s m s o fH I F G1αa c t i o n i nb r e a s t c a n c e rm e t a b o l i s m b y e x p l o r i n g t h er o l eo fH I F G1αi nt u m o r m e t a b o l i s ma n d p r o v i d en e wt h e r a p e u t i c s t r a t e g i e s f o r t h e t r e a t m e n t a n d p r o gn o s i s o f b r e a s t c a n c e r .K E Y W O R D S :H I F G1α;b r e a s t c a n c e r ;h y po x i a ;c a r c i n o m a Ga s s o c i a t e d f i b r o b l a s t s ㊀㊀缺氧诱导因子G1α(H I F G1α)是细胞低氧应激的主要调节因子,也是肿瘤血管形成的主要转录因子,已成为研究热点.随着对H I F G1α的认识,发现H I F G1α不仅在缺氧条件下被诱导,在感染及有炎症时也会表达[1].在肿瘤中,H I F G1α通过促进肿瘤血管形成,参与糖酵解途径,参与葡萄糖转运,影响肿瘤代谢,促进肿瘤的恶性转变和抗放化疗等[2G3].本文通过探讨H I F G1α在肿瘤代谢中的作用,分析H I F G1α在乳腺癌代谢中可能的作用机制.1㊀H I F G1α的生物学特性㊀㊀缺氧诱导因子G1(H I F G1)是在细胞缺氧时发现的一种D N A 结合蛋白,是由α和β2个亚基组成的异二聚体.编码H I F G1α的基因位于人类第14号染色体上,而编码H I F G1β的基因位于人类第1号染色体.这2个亚基有不同染色体编码,也就决定了它们结构功能上的不同点.在哺乳动物中,H I F α有3个亚型:H I F G1α㊁H I F G2α和H I F G3α,其中H I F G2α和H I F G3α只在部分组织中表达,而H I F G1α几乎表达于所有组织细胞[4].H I F G1是低氧应激的主要转录因子,其活性主要取决于H I F G1α亚基的稳定性,而α亚基的稳定性与组织细胞氧含量有关.大多数哺乳动物组织所处环境的氧含量为2%~9%,当组织细胞氧含量>8%~10%时,尽管H I F α持续转录,但H I F α蛋白在脯氨酰羟化酶(P H D )介导下降解,无法发挥作用;在缺氧(组织 缺氧 通常定义为氧含量ɤ2%O 2,而严重缺氧定义为ɤ0.02%O 2)或R O S 水平升高时,P H D 活性受限,α亚基稳定,H I F α蛋白得以积累[5G8].随后的研究[9]发现,在非缺氧状态下,癌细胞中的各种生长因子㊁癌基因的激69南昌大学学报(医学版)2019年第59卷第1期㊀J o u r n a l o fN a n c h a n g U n i v e r s i t y(M e d i c a l S c i e n c e s )2019,V o l .59N o .1活及抑癌基因的缺失或突变也可以诱导H I FG1α的表达,此过程可能与N FκB有关;当机体受到理化因素刺激时,如感染㊁电离辐射㊁环境等,N FκB被激活,激活的N FκB可通过结合H I FG1α启动子,直接调控H I FG1α的转录和表达[10G12].而P H D中也有N FκB的结合位点,且P H D的活性与N FκB有关,即N FκB可能是通过调控P H D的活性来调节H I FG1α的生理学效应[1,13].H I FG1α还被认为是介导肿瘤血管形成最关键的转录因子,通过促进肿瘤血管的形成,以利于肿瘤代谢物质的输送;此外它还直接或间接作用T P53诱导型糖酵解和细胞凋亡调节剂(T I G A R)㊁葡萄糖转运蛋白(G L U T)㊁单羧酸转运蛋白(M C T)等与代谢相关的细胞因子,影响肿瘤代谢㊁生存等[14G18].2㊀缺氧与乳腺癌㊀㊀世界卫生组织统计,2015年,全球乳腺癌的死亡人数在所有癌症死亡人数中排第五位,在女性癌症死亡人数中排第一;不管是从全球来看,还是在中国,乳腺癌死亡人数在逐年增加,这与其恶性转移㊁不良预后及抗放化疗等密切相关[19G20].临床数据显示,大约40%的乳腺癌和50%的局部晚期乳腺癌均显示缺氧,而且约25%~40%的浸润性乳腺癌也表现出缺氧区域[21G22].研究已证实缺氧与肿瘤的恶性转移㊁抗放化疗等有关[23],缺氧可能是导致乳腺癌死亡率较高的原因[14].随着对缺氧的研究,20世纪30年代,瓦博格提出 W a r b u r g效应 ,即肿瘤的有氧糖酵解,这也成为肿瘤的特征.癌相关成纤维细胞(C A F)作为乳腺肿瘤微环境的主要成分,参与肿瘤代谢[24].但与传统的 W a r b u r g效应 不同,乳腺癌代谢出现 逆W a r b u r g效应 ,即乳腺癌诱导成纤维细胞进行糖酵解,产物则转移到癌细胞进行氧化磷酸化(O X P HO S)[7],从而极大地提高了癌细胞的代谢效率,这可能是乳腺癌死亡率上升的原因.同时,缺氧还可激活N FκB,而N FκB能促进机体的防御反应,当机体防御反应持续时间长或反应激烈,易导致正常细胞的恶行转变[25].在乳腺癌中, N FκB的高表达与乳腺癌的侵袭性㊁耐药性及不良预后有关,由此猜测N FκB可能是通过与H I FG1α的相互作用来促进乳腺癌的进展[26].3㊀H I FG1α与乳腺癌代谢3.1㊀H I FG1α与肿瘤血管形成肿瘤细胞增殖速度快,代谢旺盛,对物质能量的需求量大,由此,肿瘤内部血管的形成对肿瘤细胞的增殖意义重大,它能迅速地将营养物质运送到癌细胞,也能快速将代谢废物运出,从而保证肿瘤的快速生长.研究发现,H I FG1α的激活可促进血管内皮生长因子(V E G F)㊁成纤维细胞生长因子G2(F G FG2)的表达[17,27G28].V E G F和F G FG2均可促进血管形成和再生[29].而且,H I FG1α在放疗后也可以增加基质细胞衍生因子1(S D FG1)的表达,S D FG1可促使肿瘤细胞的生长,还单独或协同V E G F促进血管生成[6].3.2㊀H I FG1α与肿瘤代谢相关因子3.2.1㊀H I FG1α与C a vG1有研究[30G31]显示,基质C a v e o l i nG1(C a vG1)的缺失是乳腺癌的标志,其不仅与淋巴转移和不良预后有关,还可以用来预测肿瘤的早期复发.C A F中H I FG1α的激活能促使C a vG1的自噬降解[7].C a vG1在正常成纤维细胞中高表达,当C a vG1缺失时,成纤维细胞向C A F进行转化,C a vG1的缺失已成为C A F 的标志[30,32G33].在C A F中,C a vG1的急性缺失引起R O S升高,产生氧化应激;高水平的R O S和氧化应激能激活H I FG1α,导致H I FG1α蛋白的积累.反过来,C A F中H I FG1α的激活又能促使C a vG1的自噬降解[30].R O S升高㊁氧化应激以及C a vG1的缺失均能导致线粒体的功能障碍,O X P HO S无法进行, C A F糖代谢转向糖酵解.C A F中H I FG1α的激活还增加癌细胞中H I FG1α的表达,影响癌细胞的糖代谢.3.2.2㊀H I FG1α与T I G A R和H K2T P53诱导型糖酵解和细胞凋亡调节剂(T IGG A R)作为糖代谢调节因子,高表达于乳腺癌细胞,低表达于C A F,这也证实了乳腺癌中的 逆W a rGb u r g效应 .T I G A R一方面通过降低细胞中果糖G2,6G二磷酸酶水平,抑制糖酵解;另一方面通过磷酸戊糖途径,增加还原性辅酶Ⅱ(N A D P H)的产量,减少R O S水平,减少氧化应激,保护线粒体免受氧化应激的损害,并保护细胞免受凋亡[15].T I G A R糖代谢的作用与线粒体及线粒体上的HK2有关.己糖激酶(H K)是启动糖酵解的关键酶,H K有4个亚基,其中H K1㊁H K2是通过与线粒体V D A C结合,促进葡萄糖分解代谢,同时通过限制细胞色素C从线粒体的释放来保护细胞免受细胞凋亡[14].C H E U N G等[16]研究显示,当癌细胞缺氧时,T IGG A R定位于线粒体,并与H K2结合,增加H K2活性,但这个过称受H I FG1α的调节;当H I FG1α被抑制时,T I G A R不再定位于线粒体,并与H K2解离;79刘㊀赛等:H I FG1α与乳腺癌H I FG1α的抑制还促使细胞凋亡增加,即使T I G A R 高表达,也无法逆转.有研究[34G35]报道,H K2不仅在癌细胞中高表达,在C A F中表达也增加,而T IGG A R仅在癌细胞中高表达.4㊀H I FG1α与其他代谢相关因子㊀㊀乳腺癌中,葡萄糖是如何转运到C A F,而C A F 糖酵解的产物乳酸又是如何运送到癌细胞供其利用?这涉及G L U T和M C T两种转运蛋白.G L U T 将葡萄糖等物质转移到细胞,供细胞代谢利用.有文献[12,36]报道,H I FG1α能激活G L U T1㊁G L U T3,且H I FG1α表达增加可促进G L U TG1的膜转移,进而促进组织细胞对糖类物质的摄取,增加细胞糖代谢.在乳腺癌中发现,C A F高表达M C T4,而癌细胞高表达M C T1;其中M C T4是将乳酸转移到细胞外,而M C T1是将乳酸转运到细胞内,即C A F进行糖酵解时所产生的乳酸通过M C T4转运到胞外,然后再通过癌细胞的M C T1转移到细胞内供其进行O XGP H O S;此外,H I FG1α通过调控M C T4的表达,可加速乳酸的排出;而T I G A R则调控M C T1的表达,加快乳酸的吸收,从而加快癌细胞代谢速率[7,37].5㊀H I FG1α与乳腺癌治疗及预后㊀㊀放化疗是肿瘤术前和术后的重要的辅助治疗手段,有利于改善患者病情,提高生活质量.放疗导致D N A链断裂,组织细胞坏死;同时它还会产生R O S,诱导氧化应激,激活N FκB,减少细胞的死亡[3];此外,R O S的升高会激活H I FG1α,H I FG1α通过调节肿瘤代谢,增加N A D H P,加快对R O S的清除,减少D N A损伤.当H I FG1α被抑制时,可以增加肿瘤对放疗的敏感性,有利于乳腺癌的治疗和预后.对于乳腺癌的药物治疗,临床上应用较多的是抗雌激素的试剂,尤其对雌激素受体(E R)阳性的乳腺癌.雌激素是一种性激素,对细胞的增殖分化及体内平衡有调控作用,其最重要的靶器官是乳腺,并调节乳腺的生长发育.而雌激素发挥作用是通过雌激素/E R信号通路对下游靶基因的调控来传递细胞增殖凋亡信号的.E R有E Rα和E Rβ两大类,其中E Rα在约70%的乳腺肿瘤中表达,能促进乳腺上皮细胞的分裂及乳腺癌的进展[38],因此临床上广泛应用能结合E Rα改变其结构功能的药物,如他莫昔芬[39].但人们发现H I FG1α基因中有雌激素应答元件,其表达受E Rα直接调节,故而即使运用这类药物,E R信号传导仍能完成.即对E rα+乳腺癌的化疗,H I FG1α可减弱其化疗效果,甚至产生抗性[40].总之,H I FG1α可以通过一系列的作用,使得乳腺癌患者出现抗辐射性和耐药性,这些均不利于乳腺癌的治疗和预后.6㊀小结㊀㊀乳腺癌的缺氧环境诱导H I FG1α激活表达,同时乳腺癌发生发展过程中释放的炎症因子引起N FκB在肿瘤中心的聚集也促进H I FG1α的表达,而H I FG1α通过影响一系列代谢相关因子,促使乳腺癌发生代谢重编程,使得肿瘤细胞代谢更高效,从而加快肿瘤的进展.在这个过程中,通过分析H I FG1α对部分糖代谢相关细胞因子的作用,推测其促使乳腺癌代谢重编程并促进肿瘤进展的可能机制,可为乳腺癌的治疗及预后提供新的治疗策略.参考文献:[1]㊀V A N U D E NP,K E N N E T H NS,R O C H AS.R e g u l a t i o n o f h yGp o x i aGi n d u c i b l ef a c t o rG1a l p h ab y N FGk a p p a B[J].B i o c h e m J,2008,412(3):477G484.[2]㊀S E M E N Z A G L.T a r g e t i n g H I FG1f o r c a n c e r t h e r a p y[J].N aGt u r eR e v i e w sC a n c e r,2003,3(10):721G732.[3]㊀M E I J E R T W,K A A N D E R SJH,S P A N P N,e t a l.T a r g e t i n gh y p o x i a,H I FG1,a n d t u m o r g l u c o s em e t a b o l i s mt o i m p r o v e r aGd i o t he r a p y ef f i c a c y[J].C l iC a n c e r R e s,2012,18(20):5585G5594.[4]㊀MA J MU N D A R AJ,WO N G W J,S I MO N M C.H y p o x 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