增殖细胞核抗原胞质表达对乳腺癌细胞自噬调控作用的研究

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1、前言乳腺癌是世界范围内严重威胁女性健康最常见和致命的肿瘤，致死率位居所有肿瘤类型的第二位。早期研究者根据激素受体（hormonereceptors，HRs）及人表皮生长因子受体2（humanepidermalgrowthfactorreceptor2，HER2）表达情况将乳腺癌分为三种临床亚型：激素受体阳性、HER2阳性及三阴性乳腺癌，并以此评估疾病预后及指导个体化治疗。随着对乳腺癌认识的深入、早期筛查方法的广泛普及、治疗手段的不断进步，乳腺癌患者死亡率已大大降低；与此同时，该病的高度异质性也越来越为人所认识，既往简单的临床分型方式已

2、经不能准确描述各亚型乳腺癌的本质特征，在判断预后及指导治疗上亦表现出很大的局限性。相关研究显示多种调控生命活动的分子、蛋白及信号通路涉及乳腺癌的病理过程。因此，深入了解各种信号分子在乳腺癌病程中的作用及相关机制将有利于准确评估疾病预后及开发新的治疗手段。最近研究表明，自噬（autophagy）作为一种分解代谢途径参与乳腺癌的发生和进展过程。完整的自噬通过双层膜包裹长效或错误折叠蛋白质以及受损细胞器形成自噬体，继而将内容物转运至溶酶体成批降解，由此保持正常细胞内蛋白质和细胞器的更新，维持细胞内稳态。在生理条件下，正常细胞自噬维持于相对较

3、低水平。在乳腺癌和其他肿瘤的发生、进展及治疗反应中自噬的作用错综复杂，依赖于其所处环境和肿瘤发展进程。在肿瘤发生时，自噬降解正常细胞内受损成分，避免有害物质堆积诱导细胞恶性转化，由此发挥积极的保护性功能；肿瘤形成后，大多数肿瘤细胞自噬活性增强，以使其在营养及生长信号缺乏等应激条件下存活，从而利于肿瘤生长及转移，发挥促瘤作用；另外还有研究证实过度激发肿瘤细胞自噬，会最终造成细胞死亡，这可能是某些抗肿瘤治疗的作用机制。自噬在肿瘤病理过程中的复杂作用使自噬调控机制成为肿瘤研究领域的热点之一，已有越来越多的分子或蛋白质被证实参与肿瘤细胞自噬调

4、控。在乳腺癌中，某些分子、蛋白质或信号通路的改变也被证实可以调节乳腺癌细胞自噬活性，从而影响乳腺癌进展、转移、耐药产生及乳腺癌干细胞存活。因此，准确掌握自噬在乳腺癌疾病进程及治疗中的不同作用及调控机制，有利于针对性地制定治疗方案，I延缓肿瘤复发，提高患者生存率。增殖细胞核抗原（proliferatingcellnuclearantigen,PCNA）作为一种核内蛋白质，很早即被证实在各种具有增殖潜能的肿瘤中高表达，并通过调控DNA复制、细胞周期等生命活动严格控制肿瘤细胞的生长过程。最近研究发现除核内表达外，PCNA不但可被转运至胞质，

5、而且可以和胞质或胞膜蛋白质相互作用，发挥更多的生理功能。在本研究中我们发现，在各种自噬诱导因子作用下，PCNA在乳腺癌细胞的胞质中重新定位表达，并与乳腺癌细胞自噬相关；改变胞质中PCNA表达水平可以调节乳腺癌细胞自噬活性，提示胞质表达的PCNA在乳腺癌细胞自噬调控中具有重要功能，为进一步研究PCNA的生物学活性及自噬在乳腺癌中的调控机制提供新思路。II摘要增殖细胞核抗原胞质表达对乳腺癌细胞自噬的调控作用研究增殖细胞核抗原（proliferatingcellnuclearantigen，PCNA）是一种独特的核内蛋白质。在细胞核内，三个

6、PCNA分子首尾相连构成围绕DNA双螺旋的滑动环状结构，借此招募DNA聚合酶和多种不同功能蛋白质与其结合，在DNA合成和损伤修复、细胞周期调控中发挥关键作用，被视为细胞增殖指标。不同组织学来源的肿瘤细胞均在核内表达高水平PCNA，表明其增殖的不可控性，核内PCNA由此成为肿瘤诊断和不良预后的分子标志，也成为肿瘤治疗新靶标。然而有研究显示PCNA不仅表达于细胞核内，也在胞质中表达，并且能够和胞质内多种蛋白质相互作用，表明其具有更广泛的生物学活性。在某些肿瘤细胞系中，PCNA部分在胞质表达并和多种肿瘤相关蛋白结合，提示胞质PCNA可能参与

7、了肿瘤的某些病理过程，但尚缺乏相关研究证据。既往有学者在用雷帕霉素和饥饿方法分别处理急性T淋巴细胞白血病细胞和小鼠胚胎成纤维细胞时发现，这两种方法可以改变PCNA的细胞内定位及蛋白表达水平。由于雷帕霉素及营养缺乏是最常见的细胞自噬诱导剂，尤其在肿瘤细胞中，因此我们推测PCNA在细胞内的重新定位可能与细胞自噬活性相关。自噬作为细胞内长效蛋白质降解途径已被证实参与肿瘤的疾病进程。首先，自噬可以抑制发生恶性转化的细胞增殖，由此促进细胞衰老而抑制肿瘤产生。一旦肿瘤形成，肿瘤细胞则增强自噬以求在代谢和治疗应激中存活，此时自噬成为避免肿瘤细胞损伤

8、的保护机制。如果应激持续存在，自噬被过度激发，则可介导肿瘤细胞进入非凋亡性细胞死亡模式，同时释放炎症因子，调动机体的肿瘤相关免疫活性。自噬在肿瘤发病机制中的这种复杂作用使其成为目前肿瘤研究的焦点。乳腺癌作为威胁世界女性健