ER-α36在恶性肿瘤生物学作用中的研究进展

靳园，曾思恩

（桂林医学院附属医院病理科，广西 桂林）

0 引言

雌激素在女性和男性体内可产生多种影响，能够调节机体生殖、心血管、骨骼、内分泌、神经和免疫系统中的生理和病理过程，其表达失调可能导致机体细胞异常增殖，并与多种肿瘤的发生发展有关[1,2]。目前，已知的雌激素有雌酮（E1）、雌二醇（E2）、雌三醇（E3）和雌四醇（E4）四种，而雌二醇具有最强的生物学活性，常常作为替代药物用于临床治疗。雌激素与其特定受体结合后发挥生物学作用，雌激素受体主要包括核受体家族ER-α、ER-β和膜受体G蛋白偶联雌激素受体[3-5]。迄今为止，已经明确鉴定出至少三个 ER-α（ER-α36，ER-α46，ER-α66）和五个 ER-β（ER-β1-ER-β5），其中 ER-α66 和 ER-β1是 ER 的野生型受体 [6,7,8]。近年来研究表明，ER-α36具有与其野生型受体不同的亚细胞定位，在雌激素依赖性肿瘤和雌激素非依赖性肿瘤中均有表达，并在其形成、进展及临床诊治方面中发挥重要作用。

1 ER-α36 概述

2005年，Wang Z Y等首次鉴定并克隆了一个分子量为36 kDa的ER-α变构体，该变构体是原始ER-α（ER-α66）基因第一个内含子中一个先前未识别的启动子的转录产物[6,9]。这种新的ER-α变构体ER-α36，缺少先前被鉴定具有反式激活活性的AF1和AF2转录激活结构域，但保留了DNA结合结构域和部分二聚化和配体结合结构域以及位于N末端附近的三个潜在的肉豆蔻酰化位点。ER-α36主要在细胞质和细胞膜表达，介导由膜启动的雌激素信号转导，并对E2、E3和E4，以及三苯氧胺（他莫昔芬）具有良好的反应性，表明ER-α36比ER-α66的配体依赖活性更强，使ER-α36成为参与触发膜启动的雌激素信号和有丝分裂雌激素信号转导的潜在有效介质[9]。ER-α36作为雌激素信号转导的重要调节因子，只有严密动态调控其表达水平才能维持正常的雌激素信号转导，其表达失调可能与多种雌激素依赖性肿瘤和雌激素非依赖性肿瘤的形成和发展有关。

2 ER-α36在肿瘤中的作用

2.1 ER-α36与雌激素依赖性肿瘤

2.1.1 卵巢癌

卵巢癌在女性生殖系统肿瘤的死亡率中位居第三，是一种常见的激素敏感性性肿瘤[10]。先前有研究表明，在绝大多数卵巢癌患者中能够检测到雌激素受体ER-α和ER-β的表达，并且卵巢癌细胞在雌激素作用时增殖明显[11,12]。Chan K L等人通过小鼠体内实验发现，卵巢癌细胞SKOV3经MPP（ER-α拮抗剂）和DPN（ER-β激动剂）处理后，其AKT磷酸化水平显著降低，说明ER-α拮抗剂与ER-β激动剂联合治疗能够协同抑制卵巢癌细胞生长[13]。然而，尚未见ER-α36在卵巢癌中的作用的相关报道。

2.1.2 乳腺癌

乳腺癌是危害女性健康最常见的恶性肿瘤，绝大部分乳腺癌对激素依赖性肿瘤，约70%的乳腺癌中可检测出ER-α[10,14]。Zhang X T等的研究证明，ER-α36高表达于三阴性（ER、PR、Her-2均为阴性）乳腺癌，通过EGFR/Src/ERK信号通路介导快速雌激素信号传导，促进肿瘤细胞的恶性生长[15]。与之相反，Pelekanou V等人通过研究得出，在三阴性乳腺癌中，存在一些呈现高表达的miRNA，其中miR-210与ER-α36表现出明显的负相关性，此类患者ER-α36的膜表达预示较好的生存率[16]。多年来，他莫昔芬在临床中一直用于乳腺癌的治疗，是一种具有选择性的雌激素受体调节剂。Wang Z等发现高表达ER-α36的乳腺癌细胞对他莫昔芬高耐药，而将ER-α36沉默后，他莫昔芬的敏感性有所恢复，表明ER-α36是他莫昔芬耐药的重要原因之一[6]。Gatalica Z等通过实验证明，ER-α36常在乳腺大汗腺样癌和腺样囊性癌中过表达，提示ER-α36有可能成为这些癌症的新的治疗靶点[17]。LinlinZ等首次证明ER-α36在乳腺癌细胞中通过雌激素信号通路介导顺铂耐药性，表明ER-α36可能作为对顺铂耐药的一种新的目标，从而成为对顺铂敏感的乳腺癌治疗的潜在指标[18]。以上研究提示，ER-α36或许可以作为乳腺癌临床诊疗及耐药的一种特征性标志物。

2.1.3 子宫颈癌

子宫颈癌在女性盆腔恶性肿瘤中死亡率居于首位，由于治疗方法有限，其远期预后效果较差[10]。已有动物实验研究证实雌激素不仅是子宫颈癌发生的辅助因子，而且ER-α是HPV相关子宫颈癌发生和持续生长的必要因素[19]。此外，ER-α信号传导可能与雌激素依赖性子宫颈癌发生发展中的旁分泌机制相关[20]。在随后的研究中，Sun Q等人进一步通过体外实验证实，ER-α36在子宫颈癌组织和细胞系中定位于细胞质和细胞膜，并通过雌激素激活MAPK/ERK通路，从而促进子宫颈癌细胞的增殖、侵袭和迁移[21]。目前的研究为理解ER-α36的功能及其与其他ER-α变构体的关系，从而开发更有效的子宫颈癌治疗方法提供了新的视角。

2.1.4 子宫内膜癌

子宫内膜癌是第三常见的女性生殖系统肿瘤，多见于绝经后妇女[10]。根据目前研究显示，雌激素能够促进子宫内膜癌的发生发展，肿瘤细胞中ERK1/2介导的快速雌激素信号传导通路在其中起到关键作用[22]。Tong J S等人发现，ER-α36可能促进雌激素依赖的子宫内膜癌细胞的生长，这是由于E2通过ER-α36介导的膜启动信号激活PKCδ/ERK通路，从而增强Cyclin D1/CDK4表达[23]。然而，Sun L等人对人体子宫内膜组织进行免疫组织化学法检测发现，相比于正常和非典型增生的子宫内膜组织，ER-α36在子宫内膜癌组织中的表达更低[24]。此结果与前人研究相矛盾，可能是由于本研究中选取的病例数量有限，仍需扩大样本、采用不同方法多水平检测ER-α36表达。因而，明确ER-α36在子宫内膜癌中的作用将为子宫内膜癌诊断、预后和治疗方式的选择起到关键作用。

2.2 ER-α36与雌激素非依赖性肿瘤

2.2.1 胃癌

流行病学统计显示，男性胃癌发病率是女性的2.3倍左右，但在女性患者处于绝经期时，其发病率与男性基本一致[10,25,26]。这些发现提示，雌激素可能与胃癌发病有关，尽管潜在的原因仍需进一步确认。先前有研究报道，ER在包括胃癌在内的雌激素依赖性肿瘤中均有表达，表明这些肿瘤的发生发展可能与雌激素有关[27,28]。Deng H等研究认为ER-α36是胃癌转移的标志，因其在胃癌细胞的细胞膜和细胞质中高表达，且与淋巴结转移正相关[29]。LiuL等人的研究结果表明，在胃癌细胞中ER-α36可能通过c-Src参与介导促有丝分裂雌激素信号，从而促进胃癌细胞的增殖[30]。Wang X等研究显示，胃癌细胞中低浓度的E2能够促进ER-α36激活MAPK信号通路，从而增强肿瘤细胞迁移；相反，在高浓度他莫昔芬处理的胃癌细胞中，ER-α36表达降低，抑制肿瘤细胞的生长，促进肿瘤细胞的凋亡，对其治疗具有重要意义[31]。然而，ER-α36与胃癌细胞侵袭作用的具体关系仍不明晰，还需更深层次的研究探索。

2.2.2 肺癌

肺癌长期以来被认为是一种主要与男性相关的癌症，但近年来研究表明，女性的肺癌患病率呈上升趋势。早在2007年，Jia S等在研究雌激素作用与气道功能的关系时，通过Western Blot和免疫荧光染色首次验证ER-α36在小鼠肺组织中有表达[32]。之后，Zhang S在对非小细胞肺癌的研究中通过免疫组织化学法检测、分析发现，与ER-α66相比，ER-α36表达较更高，其高表达与肺腺癌的组织学、淋巴结转移显著正相关，并可作为肺腺癌患者总生存率（OS）和无病生存率（DFS）的重要独立预后因素[33]。因此，深入探究ER-α36在肺癌组织中的表达、分布以及功能，对肺癌的靶向治疗具有重要意义。

2.2.3 肝癌

肝细胞癌是一种原发性肝癌，在我国癌症相关性死亡原因中排名第二[10]。通常认为，肝细胞癌与雌激素信号转导通路并无潜在关系。然而，有研究发现，ER-α36在正常肝细胞和肝癌细胞中均有表达，且可能参与细胞膜重建和肝再生相关蛋白Caveolin-1介导的雌激素信号转导，与肝细胞的恶性增殖相关[34]。另外，近期研究发现，ER-α36能够促进肝癌细胞增殖，主要诱导了肝细胞癌HepG2和PLC/PRF/5中Cyclin D1的表达，而这一过程是其通过EGFR/Src/ERK激活的快速雌激素信号转导通路形成的[35]。由此可见，进一步探索ER-α36在肝癌中的作用机制，有望使ER-α36成为人类肝细胞癌治疗的潜在靶点。

2.2.4 喉癌

先前研究表明，喉癌是一种雌激素反应性癌症。既往已有实验证实，ER-α36能够增强E2的促进肿瘤细胞增殖和抵抗肿瘤细胞凋亡的能力，在喉癌形成过程中具有重要作用。Schwartz N等通过E2处理后检测UM-SCC-12和UM-SCC-11A喉癌细胞株中雌激素受体ER-α66、ER-α36、ER-β的mRNA表达增强，从而验证了喉癌的雌激素反应性，更有力支撑ER-α36对喉癌治疗可能具有临床意义这一推断[36]。

2.2.5 甲状腺癌

临床和流行病学研究显示，女性甲状腺癌发病率是男性的3倍，且绝经后发病率降低[37]。因而推测，雌激素水平可能对甲状腺癌的生物学行为有一定作用。Dai Y J等人分别通过免疫组织化学法和PCR证实，在甲状腺乳头状癌、结节性增生和正常甲状腺组织中均有蛋白水平和 mRNA 水平的 ER-α、ER-β、PR、ER-α36、EGFR和HER-2表达，分析显示ER-α36高表达与甲状腺乳头状癌的侵袭性、淋巴结转移和高TNM分期显著正相关[38]。ER-α36或许可被用作预测甲状腺乳头状癌的临床检测指标。

2.2.6 肾细胞癌

肾细胞癌是泌尿系统最常见的恶性肿瘤，由于没有明确预测预后的生物标志物，导致肾细胞癌的临床反应较差[39,40]。新近研究表明，ER靶向基因在肾细胞癌中存在表达，ER信号通路与肾细胞癌进展密切相关[41,42]。Wang Q等通过免疫组化法对125例肾细胞癌患者肿瘤组织中ER-α36表达做以Kaplan Meier分析表明，ER-α36在恶性肾肿瘤细胞膜中高表达，可作为肾细胞癌患者总生存率和无病生存率的重要独立预后因素[43]。以上研究发现，ER-α36可作为一种新的生物学标志物为肾脏肿瘤的鉴别诊断和靶向治疗提供新的可能。

3 小结

综上所述，ER-α36在多种恶性肿瘤中高表达，例如乳腺癌、子宫颈癌等雌激素依赖性肿瘤及胃癌、肺癌、肾癌等非雌激素依赖性肿瘤的细胞膜和细胞质，通过激活MAPK/ERK信号传导通路，促进肿瘤细胞增殖、侵袭、迁移。然而，ER-α36在各种肿瘤形成和发展中的具体作用仍不甚清楚。此外，关于ER-α36在临床治疗中的影响，以及ER-α36与野生型或其他ERs变体的关系，我们还知之甚少。目前，ER-α36对乳腺癌的用药治疗存在明显的耐药性，对多种恶性肿瘤中ER-α36靶点的抑制是未来探索的方向。因此，进一步研究ER-α36在各种恶性肿瘤中的作用机制，将为临床诊断开发新的治疗策略提供重要线索。