黄婉莹 王书宝 李兆阳 杨向红

(1 中国医科大学附属盛京医院病理科，辽宁 沈阳 110004; 2 中国医科大学实验动物部)

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤之一，也是女性癌症相关死亡的主要原因之一[1]。随着医疗水平的提高，乳腺癌诊断的精确性显著提升，同时随着多种抗肿瘤药物的开发和应用，乳腺癌患者的病死率明显降低。然而，乳腺癌的发生发展是涉及多种致癌基因和抑癌基因的多步骤过程，其病理机制较为复杂，深入探究乳腺癌肿瘤相关基因及蛋白的作用机制，对于其诊断及治疗至关重要。

鼠双微体基因2(Mdm2/Hdm2)由CAHILLY等[2]从一个含有双微体的自发转化的小鼠BALB/3T3DM细胞中克隆得到，该基因在进化过程中高度保守，在许多的真核生物染色体中均有同源序列。MDM2蛋白可以同P53蛋白结合，形成MDM2-P53负反馈环来抑制因细胞应激反应而大量被激活的P53，维持应激反应的平衡，使细胞发挥正常的生物学功能。此外，它还参与了调节多种信号转导通路，通过P53非依赖途径影响生理过程。既往研究发现，MDM2蛋白在多种恶性肿瘤中表达异常，其过表达会促进肿瘤的进展。在乳腺癌中，MDM2蛋白作为致癌因素发挥重要作用，并与患者的不良预后相关。本文就MDM2蛋白在乳腺癌中的作用机制及近年来以MDM2蛋白作为潜在治疗靶点的相关研究作以综述。

1 Mdm2基因及蛋白结构

鼠Mdm2基因位于小鼠10号染色体C1～C3区，全长2 372个碱基，编码区包括1 473个碱基，编码含有491个氨基酸的蛋白质。OLINER等[3]于1992年在人染色体12q13-14上鉴定出人Mdm2/Hdm2基因(因Hdm2和Mdm2高度同源且功能相同，两个术语可以互换使用)。Mdm2基因内部存在两个启动子p1和p2，p1位于编码基因的上游，p2位于第一个内含子中，P53通过p2启动子附近的2个P53结合位点调节Mdm2的转录[4]。

Mdm2基因有不同的mRNA选择性剪接方式，可表达多种蛋白。目前在多种肿瘤细胞中检测到至少72种Mdm2的mRNA可变剪切转录本，其中多种转录本具有编码MDM2同源异构体的潜力，这些MDM2蛋白亚型增加了蛋白质组的多样性[5]。MDM2-A、MDM2-B可通过介导P53依赖的生长抑制功能促进细胞增殖，MDM2-C可以通过E2F/RB等P53非依赖途径促进肿瘤发生[6]；MDMX蛋白是MDM2的重要同源蛋白,两者结构相似，且均为P53的重要抑制因子。相对于单体,MDM2/X蛋白可形成异二聚体,其在P53调控方面更加稳定和活跃[7]。MDM2蛋白包含4个功能区：N端p53相互作用域、中央酸性域、锌指域以及C端环指结构域(RING域)。N端p53相互作用域约含100个氨基酸残基，是MDM2与p53基因相互结合的部位，也可以直接结合到基因启动子上，激活基因转录；中央酸性域能与核糖体15蛋白及srRNA结合，其磷酸化对于MDM2功能的调节很重要；锌指域具有转录因子活性，能促进细胞由G1期进入S期；RING域具有E3泛素连接酶活性，可泛素化降解P53，介导蛋白质之间的相互作用，也能结合DNA或RNA，参与细胞周期调控，促进细胞增殖[8]。

2 MDM2在乳腺癌中的作用机制

2.1 P53依赖途径

P53是一种可以阻断促有丝分裂信号的肿瘤抑制蛋白，在DNA损伤、氧化应激等多种细胞应激情况发生时，P53水平升高，诱导细胞凋亡和细胞周期停滞。MDM2是P53的重要调节剂，两者之间存在自动调节的负反馈环。MOMAND等[9]首先提出在细胞应激时，过表达的P53会激活Mdm2基因的转录，上调的MDM2蛋白将反过来以疏水作用结合在P53蛋白N端转录活性区域，通过与P53形成复合物来干扰P53介导的反式激活[10]。同时，MDM2通过RING域充当E3泛素连接酶，通过泛素化对P53进行蛋白酶体的降解，或通过产生替代的P53翻译产物来抑制P53的功能[11]。在乳腺癌中，过表达的MDM2打破了MDM2-P53之间相互制衡的关系，P53介导的反式激活作用被封闭并增加了染色体的不稳定性，加速细胞周期进程，进而促进了肿瘤的形成与进展。

2.2 P53非依赖途径

MDM2还能够以多种P53非依赖途径发挥作用，如与蛋白质相互作用参与PI3K/AKT及B-Raf信号转导通路，或直接充当致癌基因，调控细胞的增殖和凋亡。

2.2.1与蛋白的相互作用及对信号转导通路的影响 P21是位于P53下游的细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子，在乳腺癌中其可以阻滞细胞周期进展，发挥抑癌作用；MDM2可以独立于P53直接与P21中20S蛋白酶体的C8亚基结合，促进P21降解，进一步促进乳腺癌的进展并降低其对化疗敏感性[12]。雌激素受体α(ERα)是一种核受体及癌蛋白，在约70%的乳腺癌中表达，MDM2的表达与人乳腺癌组织及细胞系中的ERα表达呈正相关，ERα通过P53非依赖的途径正向调控MDM2表达，而MDM2通过与ERα形成蛋白复合物的形式来促进ERα的泛素化和降解[13]。另外肿瘤抑制因子PTEN可抑制PI3K/AKT信号通路，而AKT可以促进Mdm2基因的转录和MDM2蛋白进入细胞核以及磷酸化，因此PTEN将会导致MDM2在细胞质内的聚集，而PTEN缺失则激活MDM2介导的抗凋亡过程，引起乳腺癌细胞的异常增殖[14]。研究发现，PTEN还可以通过脂质磷酸酶调控Mdm2启动子区域来调节转录以及同源异构体的选定[15]。上皮-间充质转化(EMT)是上皮来源的恶性肿瘤细胞在迁移和侵袭过程中的关键环节，有多条信号转导通路参与其中，MDM2通过B-Raf信号通路上调EMT相关转录因子，或通过增强Snail表达来诱导EMT，促进乳腺癌的进展[16]。

2.2.2MDM2直接充当致癌因子 MDM2蛋白在其高表达时可直接充当致癌因子，或者通过不同的MDM2剪接变体及翻译后修饰来影响疾病的进展。有研究表明，在5.9%的乳腺癌患者中，肿瘤细胞的Mdm2基因扩增约17倍，并且存在翻译后修饰的MDM2剪接变体；在具有选择性剪接MDM2转录本的人乳腺癌患者中，这些变异体往往更具生物学侵袭性，患者腋窝淋巴结受累程度更高，坏死更严重[6]。MDM2的剪接变体MDM2-B和MDM2-C经过化疗后其半衰期均长于MDM2全长蛋白，且MDM2-C可以充当E3泛素连接酶作用于P53影响乳腺癌细胞的凋亡[11]。剪接变体P2-MDM2-10和MDM2-Δ5在应激细胞中均显著上调，说明可变剪接可能影响Mdm2基因的致癌作用[17]。

2.3 Mdm2单核苷酸多态性(SNP)与乳腺癌致病性的相关研究

遗传多态性在乳腺癌的病因中具有重要作用，SNP是遗传多态性的表现形式之一。位于Mdm2基因启动子p2中的SNP309及SNP285两种SNP具有生物学功能。Mdm2 SNP309 T>G可以促进Mdm2转录并与乳腺癌进展相关，而SNP285 G>C与Mdm2转录减少以及乳腺癌风险降低相关，两者对转录因子SP1的结合也具有相反的作用[18]。激素受体阳性的乳腺癌的发生发展则会受到Mdm2 SNP的影响，在雌激素受体(ER)阳性的患者中，与T/G+G/G-型相比，SNP309的T/T-基因型与患者更早的平均诊断年龄和远处转移率显著相关[19]。同时，评估Mdm2 SNP对乳腺癌风险时，需考虑种族分布差异。亚洲和非洲人群SNP309 GT和GG基因型与乳腺癌风险增高相关，而在欧洲人群中SNP309状态与乳腺癌风险间没有显著相关性[20]。

3 MDM2治疗乳腺癌的策略及相关药物研究进展

3.1 调控MDM2-P53的上游通路

3.1.1非编码RNA调控MDM2-P53 非编码RNA的失调与乳腺癌的发生和发展有关。lncRNA RHPN1-AS1在人乳腺癌组织和细胞系(MCF-7和MDA-MB-231)中高表达，敲减RHPN1-AS1能够抑制细胞增殖并增强P53蛋白的表达。荧光素酶报告基因检测证实RHPN1-AS1是miR-4261的分子海绵，是c-Myc的直接转录靶点，RHPN1-AS1通过MDM2调控P53的表达来发挥促肿瘤发生的作用[21]。LXR-623(WAY-252623)是一种肝脏X受体激动剂，可延缓动脉粥样硬化斑块的进展并显著抑制胶质母细胞瘤细胞的增殖。在乳腺癌细胞中，lncRNA介导的LXR-623胞吐作用可通过PTEN/AKT/MDM2/P53通路诱导细胞凋亡，抑制肿瘤的增殖[22]。在转移性乳腺癌中，miR-5003-3p通过作用于MDM2来调控Snail和E-cadherin的稳定性，进而影响EMT的过程及肿瘤细胞的远处转移[23]。

3.1.2调控PI3K/AKT/MDM2通路 以拓扑异构酶Ⅱα(topoⅡα)作为蒽环类药物的治疗靶点引发DNA损伤是治疗乳腺癌的策略之一。XWL-1-48是一种设计合成的新型口服鬼臼毒素衍生物，诱导乳腺癌细胞中的γ-H2AX上调并激活ATM/P53/P21通路，导致活性氧自由基(ROS)生成继而引发DNA损伤；同时，XWL-1-48可以显著阻断PI3K/AKT/MDM2通路并增强MDM2降解，发挥强大的抗肿瘤活性[24]。卡维地洛(CAR)通过ROS介导的PI3K/AKT/MDM2通路发挥抗氧化及抑制肿瘤生长的作用，针对正常乳腺上皮细胞系的研究发现，CAR可以消除BaP诱导后ROS的产生和DNA的损伤[25]。2-甲氧基-5[(3,4,5-三甲磺基苯基)硒基]苯酚(SQ0814061)对乳腺癌细胞生长具有抑制作用，其可以诱导细胞周期停滞在G2/M期，通过下调PI3K/AKT/MDM2通路可以诱导细胞凋亡。同时，SQ0814061解离MDM2-P53复合物，并通过泛素-蛋白酶体途径直接诱导MDM2降解，继而发挥其抗乳腺癌的作用[26]。

3.1.3调控MDM2-P53的肽类化合物 研究表明，多种肽类化合物可以作用于MDM2-P53上游而影响乳腺癌的发生发展。Numb是一种与细胞不对称分裂有关的蛋白质，是MDM2的已知调节因子之一，在多达50%的乳腺癌患者的癌组织中其表达缺失[27]。Numb作为抑癌因子，可以通过迁移进入细胞核，同P53及MDM2形成三元复合物，防止P53的泛素化和降解；其在三阴性乳腺癌中的下调可以增强细胞转移能力，促进肿瘤的发生[28]。乙型肝炎X相互作用蛋白(HBXIP)作为一种癌蛋白，在乳腺癌中可以通过共激活P53增强Mdm2启动子的活性，促进Mdm2的转录，还可以通过诱导miR-18b的DNA甲基化上调MDM2，并通过增加pAKT的水平促进MDM2的磷酸化并与pMDM2结合，增强MDM2和P53之间的相互作用，从而下调乳腺癌细胞中的P53水平，促进乳腺癌生长[29]。Inulanolide A(InuA)是一种同时抑制乳腺癌细胞中的活化T细胞核因子-1(NFAT1)和MDM2的双重靶向小分子化合物，通过P53依赖性和非依赖性方式发挥其抗癌活性[30]。Lineariifolianoid A(LinA)同样属于NFAT1-MDM2通路新型抑制剂，在乳腺癌MCF-7和MDA-MB-231细胞系中可以通过剂量依赖性和P53非依赖性方式抑制肿瘤细胞迁移和侵袭[31]。

3.1.4调控MDM2-P53的非肽小分子化合物 除了上述肽类化合物外，研究还发现一些小分子化合物能够结合于MDM2表面的P53结合域，竞争性抑制MDM2-P53复合物形成，使P53游离并被激活，进而诱导细胞凋亡，发挥抑癌作用。Nutlin-3a是一种低分子量顺式咪唑啉的类似物，在乳腺癌细胞中它可以与MDM2表面的P53结合域结合，激活P53通路，使聚ADP-核糖聚合酶(PARP1)蛋白酶体降解并抑制肿瘤细胞的增殖[32]。抗风湿药物金诺芬(Auranofin)也可以用于乳腺肿瘤的治疗，且其与Nutlin-3a之间有明显的协同作用[33]。Nutlin的新一代产品依达奴林(RG7388)是罗氏公司研发的、全球首个口服靶向MDM2蛋白抑制剂，它能够作用于MDM2-P53，从而造成乳腺癌细胞周期停滞、增强细胞毒性，并诱导细胞凋亡[12]。思瑞德林(NVP-HDM201)是由诺华公司研制开发的一种对MDM2具有高度选择性及亲和性的MDM2-P53相互作用抑制剂，可与MDM2表面P53结合位点结合，通过破坏两种蛋白之间相互作用而发挥抗肿瘤作用。目前关于其对乳腺癌的抑制作用及与其他药物的联合应用研究正处于Ⅰ期临床试验阶段[34]。

3.2 抑制MDM2的E3泛素连接酶活性

MDM2除了可以同P53特异性结合并且抑制P53转录外，还可以通过RING域充当E3泛素连接酶，通过泛素化途径对指定的P53进行蛋白酶体的降解，因此抑制MDM2的E3泛素连接酶活性也是乳腺癌治疗的研究方向之一。在管腔型乳腺癌细胞MCF-7中，过表达的转录延伸因子ELL3通过抑制MDM2介导的泛素依赖性降解途径稳定P53，并促进P53与NADH醌氧化还原酶1(NDH1)的结合，使恢复对化疗剂顺式二氨二氯铂Ⅱ(CDDP)的敏感性[35]。此外，在HER-2过表达型乳腺癌细胞中，MDM2可以通过泛素化促进另一种E3泛素连接酶HUWE1的降解，这一机制使该型乳腺癌细胞产生对HER-2抑制剂拉帕替尼抗性[36]。以上研究表明，抑制MDM2的泛素化活性可以作为诱导乳腺癌细胞化学增敏的靶向治疗的新策略。

3.3 通过P53非依赖途径靶向下调MDM2表达

乳腺癌中，MDM2过表达时肿瘤细胞会加速生长，并降低对治疗药物的敏感性，因此直接靶向下调MDM2表达的药物成为近年来的研究热点。目前这些药物主要分为以下几类：①已有药物或已知化合物的新作用，如二甲双胍可以降低AKT、Bcl-2以及MDM2的表达水平并且增加P53、Bax的表达水平[37]；棉酚可以双靶向MDM2和VEGF，通过破坏MDM2蛋白与VEGFmRNA的结合，同时诱导MDM2自身泛素化并减少VEGF翻译，从而导致细胞凋亡和抗血管生成[38]。②合成新化合物及其衍生物，如在乳腺癌细胞系MDA-MB-435中，12-氯乙酰基-PPD诱导G2/M细胞周期停滞，下调MDM2表达，上调P53表达，触发细胞凋亡[39]。③微生物代谢物及提取物，如紫色杆菌素(Violacein)通过上调Bax、P53和下调MDM2诱导人乳腺癌细胞凋亡[40]，无羁萜(Friedelin)可有效抑制乳腺癌MCF-7细胞的生长并降低MDM2表达。

4 展望

乳腺癌中，高表达的MDM2可以通过P53依赖途径抑制P53活性从而加速细胞周期进程并发挥恶性作用，也可以通过P53非依赖途径作为独立的癌基因促进肿瘤的发生发展。既往研究证实了乳腺癌中MDM2作为致癌因子有着潜在的临床价值，通过针对MDM2-P53调节环的靶向治疗或直接靶向阻断MDM2的调控作用，开发有应用价值的药物并探索联合用药的可能性，有望成为乳腺癌治疗的新手段。目前对MDM2在乳腺癌中作用的研究大多处于Ⅰ期临床试验阶段，如何将这些早期的研究成果转化为临床应用，进而定制个性化的治疗策略，是未来亟待解决的问题。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。

ConflictsofInterest：All authors disclose no relevant conflicts of interest.

作者贡献：所有作者共同参与了文献的收集、整理以及文章的写作和修改。所有作者均阅读并同意发表该论文。

Contributions：All the authors have participated in the collection and arrangement of related literature, and the writing and editing of the manuscript.All the authors have read the last version of the paper and consented submission.