引用本文： 劉晉廷, 王榮, 黃建軍. CD147 促進乳腺癌進展的作用機制及相關診療的研究進展. 中國普外基礎與臨床雜志, 2021, 28(10): 1372-1377. doi: 10.7507/1007-9424.202011095 復制
乳腺癌在女性惡性腫瘤中最常見且其發病率逐年升高，截至 2018 年，全球范圍內約有 210 萬新發乳腺癌病例且其發病率占全球惡性腫瘤患者的 11.6%，約占女性惡性腫瘤病例的 1/4[1]；最新發布的 2020 年全球惡性腫瘤統計報告顯示，估計近 230 萬（11.7%）新發乳腺癌病例，女性乳腺癌超過肺癌（220 萬，11.4%）成為最常見腫瘤[2]。我國國家癌癥中心發布的 2014 年我國新發惡性腫瘤數據，乳腺癌發病率約占女性惡性腫瘤的 16.5%，居女性首位；并且提出雖然隨著化療、內分泌治療、靶向治療等綜合治療手段的運用，患者的病死率大幅度下降，但仍約有 23.67% 的女性因腫瘤復發或轉移而死亡[3]。實體腫瘤的發生發展是由多因素參與、多階段逐步形成的。腫瘤微環境由間質細胞和細胞外基質組成，腫瘤細胞外基質不單單起到包裹固定腫瘤細胞的作用，還通過基底膜降解、基質滲透性、腫瘤細胞的向前運動（包括繼發性生長）以及腫瘤細胞與宿主基質細胞之間的相互作用而促進腫瘤浸潤、轉移等多環節病理過程的發生[4]。CD147 廣泛表達于惡性腫瘤細胞表面，可通過不同的作用機制誘導產生基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）降解細胞外基質、血管生成、微環境形成，并通過多種不同的分子信號通路影響乳腺癌的浸潤轉移及耐藥，在乳腺癌進展中發揮了重要作用，其可能成為乳腺癌診斷和治療的靶點。筆者綜述了 CD147 在乳腺癌浸潤轉移、治療及耐藥中的相關作用機制，為相關研究提供參考。
1 CD147
CD147 屬于免疫球蛋白超家族，是存在于多種組織中的一種高度糖基化的單次跨膜糖蛋白[5]，因其在不同物種、組織、細胞中獨立被鑒定并測得相同的氨基酸序列，又被稱為 Basigin、OX-47、Neurothelin、5A11、CE9、gp42、M6 抗原和 HT7 抗原[6]。由于糖基化程度不同，CD147 相對分子質量為（35～65）×103，使其功能作用在不同組織中表現各異[7]。CD147 的作用廣泛，在促進營養物質轉運、炎性白細胞遷移、誘導 MMPs 和血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）生成、精子形成、淋巴細胞活化、機體免疫、組織修復、神經傳導活性、單羧酸轉運體表達中起作用，同時也調節阿爾茲海默癥淀粉樣 β 肽產生的 γ 分泌酶復合體。CD147 是一種新的細胞表面黏附因子，參與細胞間及細胞和基質間的黏附作用[8]，在腦膠質瘤[9]、肝癌[10]等腫瘤細胞中高表達，在腫瘤的發生、發展、浸潤、轉移中發揮作用。腫瘤細胞通過分泌 CD147 誘導自身及成纖維細胞分泌 MMPs 和 VEGF 分別促進細胞外基質的降解及腫瘤新生血管的形成，從而突破細胞外基質的包裹，發生實體腫瘤侵襲。
2 CD147 促進乳腺癌浸潤轉移的作用機制
有研究[11]表明，CD147 在乳腺癌組織中高表達且誘導 MMPs 表達增加，從而在促進腫瘤的生長、浸潤、轉移中發揮重要作用。下面將從 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路、促進血管生成、腫瘤微環境形成以及其他相關機制作用方面進行介紹。
2.1 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路
2.1.1 CD147 誘導 MMPs 的作用
MMPs 是一組鋅離子依賴性內肽酶，廣泛分布于植物、脊椎動物和無脊椎動物中，是細胞外基質降解過程中必不可缺少的酶，幾乎能降解細胞外基質（由纖維蛋白、蛋白多糖、糖胺聚糖和糖蛋白組成）的所有成分。目前至少發現了 28 個 MMPs 家族成員，根據其區域結構可分為 4 類，即膠原酶、明膠酶、基質溶解酶、膜型 MMPs。MMPs 不同成員以不同方式和途徑在乳腺癌的發展中發揮作用。如有研究[12-13] 表明，MMP-1 在乳腺癌中高表達且與增加擴散（Ki-67>20%）、腫瘤級別及患者較差的預后有關；Gupta 等[14]在乳腺癌模型中發現，MMP-1、MMP-2 與其他生長因子協同參與介導腫瘤血管生成及肺轉移；Kessenbrock 等[15]報道 MMP-3 通過其血紅素結構域可以將 Wnt5B 呈遞給受體，誘導大量的乳腺癌干細胞生成；另有研究者[16-17]也報道，MMP-7 在良惡性乳腺腫瘤中皆有表達，其在惡性腫瘤中降解 Ⅳ 型膠原、纖維蛋白、層黏連蛋白而誘導腫瘤生長和侵襲性，與乳腺癌風險呈顯著相關性，是乳腺癌腦、肺轉移的預后標志物，同時 MMP-7 及其啟動子甲基化也是區分基底樣細胞癌和其他亞型乳腺癌的標志，它還可以激活 MMP-1、MMP-2、MMP-9 等共同發揮作用；也有研究者[18-19]報道，MMP-11 在腫瘤周圍基質細胞中高表達，其表達水平及活性與腫瘤患者的生存率相關，并且也可用于預測他莫昔芬治療的淋巴結陰性乳腺癌的復發；Knutti 等[20]研究證明，MMP-14 表達與乳腺癌的侵襲性增加相關。由于傳統上 MMPs 被定義為細胞外基質降解蛋白酶，因而對于 MMPs 靶點的研究（MMPs 抑制劑）一直是腫瘤治療的熱點，但是隨著一些 MMPs 抑制劑Ⅲ期臨床試驗的失敗[21]，研究者們對于 MMPs 進一步探索過程中發現，MMPs 的大多數底物不是細胞外基質相關蛋白，而是與趨化因子或細胞因子、細胞遷移、激酶信號傳導或轉錄因素有關。
2.1.2 CD147 誘導 MMPs 的相關通路
CD147 可通過自分泌和旁分泌兩種方式刺激腫瘤細胞分泌 MMPs，MMPs 可促進腫瘤基質可溶性 CD147 的表達，正反饋刺激 MMPs 和新的 CD147 產生，并且腫瘤細胞表面的 CD147 可通過嗜同性作用激活下游信號通路刺激 MMPs 的產生[22]。CD147 的胞外區域存在 3 個天冬酰胺殘基的糖基化位點，糖基化參與調節 CD147 的功能，是 MMPs 轉錄的先決條件[23-24]。但是也有研究[25-26]結果表明，非糖基化 CD147 或 N 末端 IgC2 結構域所對應的肽能夠刺激 MMPs，糖基化似乎不起作用。CD147 可激活細胞外蛋白調節激酶（ERK）、局部黏著斑激酶、磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）-Akt 信號或破壞一氧化氮/環磷酸鳥苷對鈣離子的調節作用，增強腫瘤細胞分泌 MMPs，促進腫瘤細胞的發展[27]。腫瘤細胞與巨噬細胞通過 CD147 誘導巨噬細胞釋放 MMPs 并支持腫瘤細胞侵襲[28]。Taylor 等[29]的研究證明，乳腺癌細胞衍生的 CD147 通過磷脂酶 A2 和 5-脂氧合酶催化途徑刺激成纖維細胞 MMP-2 釋放，這與以往的環加氧酶介導腫瘤發生有所不同。近來有研究[30]表明，成纖維細胞產生的 CD73 是 CD147 促進上皮樣肉瘤細胞產生 MMP-2 的關鍵因子。
從通過對 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路的綜述發現，MMPs 主要通過破壞基質的Ⅳ型膠原蛋白降解平衡而促進腫瘤細胞突破基底膜和細胞外基質構成的組織屏障，從而侵襲周圍組織[31]。CD147 可刺激腫瘤細胞、成纖維細胞分泌 MMPs 與自身形成復合物，通過自分泌、旁分泌等方式刺激腫瘤細胞分泌 MMPs，為腫瘤的浸潤轉移發揮了關鍵的作用。
2.2 CD147 與血管生成
CD147 可直接或通過促進 MMPs 生成間接刺激 VEGF 生成而促進腫瘤的浸潤和轉移。VEGF 是一種肝素結合的二聚體糖蛋白，由腫瘤細胞或正常細胞產生，是目前所知作用最強的一種促血管生長因子，其與 CD147 的表達水平呈正相關，在腫瘤血管生成中發揮重要作用[32]。
CD147 可能直接通過低氧誘導因子（HIF）2α 通路上調 VEGF 表達以及腫瘤細胞的內皮細胞中的主要受體 VEGFR-2 促進血管生成，還可能直接或間接促進腫瘤細胞和基質細胞分泌 HIF-1 和 VEGF 刺激血管新生，從而促進乳腺癌浸潤轉移[33]。CD147 還可正向調節及誘導透明質酸產生增加激活腫瘤細胞中的 PI3K-Akt 通路傳遞血管生成信號，通過調節內皮細胞中的 VEGF 表達直接誘導腫瘤血管生成[34-36]；CD147 調節的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、Jun、p38 激酶等途徑在刺激 VEGF 產生中并不起作用，MAPK 的激活可能增強上述級聯效應[22]。
由 CD147 誘導產生的 MMPs 在 VEGF 的生成中具有重要作用。MMPs 對Ⅳ型膠原蛋白切割暴露了一個負責血管生成和致瘤功能的隱形位點[37]。MMPs 在降解基底膜和細胞間質的過程中促進整合素信號傳導，有助于內皮細胞的存活和增殖，促進與細胞外基質相關的生長因子如 VEGF、成纖維細胞生長因子（bFGF）和腫瘤壞死因子-α 的釋放，從而促進新生血管的形成。Xiang 等[38]發現，MMP-9 高表達部位正是微血管密度高表達部位，微血管密度表達在 MMP-9 陽性和陰性表達者中具有顯著差異。膜型 MMPs 可通過 Src 酪氨酸激酶信號通路直接刺激 VEGF 表達[39]。敲除 MMPs 或腫瘤周圍注射 MMP 抑制劑會使腫瘤血管生成及腫瘤負荷減少[33]。
總之，VEGF 作為一種促血管生長因子，可直接刺激內皮細胞的增殖、遷移外，還可以通過增加微血管壁的通透性、促進血管支撐物生成及抑制腫瘤細胞凋亡參與腫瘤的生長和浸潤、轉移。CD147 可直接通過促進腫瘤細胞表達 VEGF 以及誘導 MMPs 生成間接表達 VEGF，在腫瘤浸潤轉移過程中促進新生血管形成的作用顯著。
2.3 CD147 與腫瘤微環境
酸性微環境是腫瘤生長、侵襲、轉移的有利條件，有氧和無氧糖酵解的代謝產物乳酸形成腫瘤生長的酸性微環境，且其中的代謝產物為腫瘤細胞的增殖提供原料。Huang 等[40]證明，CD147 通過 p53 及其代謝靶點介導，促進糖酵解以及抑制線粒體生物發生和氧化磷酸化，增強了腫瘤的 Warburg 效應。CD147 激活 PI3K-Akt-MDM2 通路，促進 p53 的降解，通過阻斷 CD147 可下調葡萄糖代謝抑制癌細胞的增殖。CD147 還通過與 CD44 的相互作用參與單羧酸轉運體的激活[41-42]。有研究[43]證明，MMPs 誘導上皮細胞間質轉化，在腫瘤微環境中上皮細胞間質轉化又可促進成纖維細胞分泌 MMPs，循環往復，以此增強腫瘤的侵襲性。CD147 還通過調節 H+-ATP 酶表達和活性，從而調節癌細胞跨膜 pH 值形成腫瘤酸性微環境而促進腫瘤浸潤轉移[44]。
2.4 CD147 相關的其他浸潤轉移機制
關于 CD147 在乳腺癌浸潤轉移中的作用及通路大都集中在前面所述的研究中，仍有一些鮮有報道。如 Panich 等[45]的研究證明，CD147 可以刺激宮頸癌中的絲氨酸蛋白酶尿激酶型纖溶酶原激活物 （uPA）系統，從而激活降解通路并增強腫瘤的侵襲力，而在乳腺癌是否存在同樣的通路還需進一步證實；CD147 通過增加 Bcl-2 和 Bcl-xL 的表達來保護轉化細胞免于早期凋亡并促成致瘤性[46]；CD147 通過作用于表皮生長因子（EGF）受體參與的 MEK-ERK 信號通路，增強腫瘤細胞的浸潤轉移力[47]；CD147 可通過 STAT3-Bcl-xL 信號通路的活化參與失巢培養下乳腺干細胞的重編程，促進乳腺癌轉移[48]；來自乳腺癌組織和細胞的 CD147 陽性細胞具有干細胞特征，包括體外的自我更新、分化能力和致瘤潛能[49]；CD147 對乳腺癌細胞的影響在功能上與 Wnt 和 JAK/STAT 通路相關[20]；CD147 的啟動子序列是一個多轉錄因子結合位點，Sp1 是調節 CD147 表達的主要因子之一[50]；在乳腺癌細胞中，EGF 和雙調蛋白通過 EGF 受體途徑誘導 CD147 的表達，性激素如黃體酮和雌激素同樣被證明能調節 CD147 的表達[51-52]；CD147 在乳腺癌高表達并與乳腺癌惡性程度相關，雖然 siRNA-CD147 可以抑制乳腺癌細胞的侵襲性和轉移，但是相關研究證明 siRNA-CD147 可以抑制 MMP-9、VEGF 的表達而不能抑制 MMP-2 的表達，那么 CD147 誘導 MMPs 的產生是否還存在其他的途徑或方式值得進一步探索。
3 CD147 與乳腺癌的耐藥性
CD147 通過多藥耐藥蛋白形成復合物以及酸性微環境介導化療耐藥。CD147 不僅在體外對腫瘤侵襲有內在的刺激作用，還可通過刺激 HA-D44 相互作用調節 ErbB2 激酶活性以控制 ABC 家族藥物轉運蛋白 P-糖蛋白 ABCB1 表達和 P-糖蛋白底物來增強乳腺癌細胞的耐藥性[53-54]；CD147 與 ATP 結合盒式蛋白形成復合物 ABCG2 并調節 ABCG2 表達，以通過影響 ABCG2 的位置和二聚化來誘導、增強化學抗性或通過 PI3K-Akt 調控或間接上調 ABCG2 膜導向起作用[55-56]。酸性微環境在腫瘤的浸潤發展中具有重要作用，其也是多藥耐藥的關鍵之一。CD147 可刺激透明質酸產生，介導 HER-2 上調以及與細胞表面受體 CD44 相互作用，間接參與腫瘤微環境的調節誘導多藥耐藥[57]。有研究表明，CD147 和單羧酸轉運蛋白可以在細胞膜上共定位形成復合物并參與乳酸外排以調節腫瘤微環境中的 pH 值而導致乳腺癌的化學抗性[41]，且堿化腫瘤酸性微環境可逆轉大部分患者頑固的化療耐藥性[58]。CD147 通過調節腫瘤酸性微環境介導乳腺癌對阿霉素和多西紫杉醇耐藥，而泮托拉唑可部分逆轉 CD147 介導的乳腺癌化療耐藥[44]。
CD147 可通過不同通路促進多藥耐藥蛋白（ABC 家族）及腫瘤酸性微環境形成介導化療耐藥，且 PI3K-Akt 通路調控在上述兩種介導耐藥的途徑中均發揮重要作用，是否存在其他共同信號通路或基因影響藥物敏感性值得進一步探究。
4 CD147 與乳腺癌的診療及預后
目前，在乳腺癌中針對 CD147 及其參與的不同通路研究已研究出針對各種靶點的臨床藥物。CD147 敲除后可提高曲妥珠單抗對 HER-2 陽性乳腺癌的臨床療效，可能歸因于凋亡增加和信號蛋白磷酸化降低[59]；CD147 可促進三陰性乳腺癌增殖、侵襲，其作用與 caspase-3 活性的變化有關，成為基因治療的靶點[25]。131 碘-美妥昔單抗可降低 MMPs 分泌從而抑制肝癌細胞的侵襲[60]，但其在乳腺癌中的應用效果仍不明確。此前，已有 MMPs 抑制劑對于乳腺癌治療的研究層出不窮，如唑來膦酸抑制 MMP-9 的表達和蛋白水解活性并降低 VEGF 受體相關絡合物合成，從而導致血管生成和腫瘤生長停滯，還通過抑制 Rac-Pak1-p38 途徑降低了 MMP-2 的分泌，其作為 MMP 抑制劑已被應用到絕經前雌激素受體陽性乳腺癌患者的內分泌治療中，改善了患者的預后[61]。DX-2400 是一種高選擇性膜型 MMPs 抗體抑制劑，通過抑制血管生成和抗蛋白水解，對 MDA-MB-231 乳腺癌發揮抗腫瘤形成及侵襲性作用[62]；而且 DX-2400 單一治療和其與紫杉醇聯合治療均能抑制 HER-2 陽性人源乳腺癌 BT-474 異種移植物的生長，且能顯著減少肝肺轉移灶[63]。花翠素在乳腺癌中可以通過下調 Hox 轉錄反義 RNA（HOTAIR）、上調 miR-34a 水平降低 MMP-7 表達[64]。新近研究[65]表明，納米抗體 VHH-136、VHH-29 可抑制 MMP 從而達到治療惡性腫瘤的作用，作為 MMP 抑制劑為乳腺癌提供新的治療選擇。此外，還有些 MMPs 抑制劑、CD147 抑制劑在腫瘤治療的Ⅲ期臨床試驗中失敗，因此，開發生物利用高、毒性作用低的靶向抑制劑仍是當前的熱點問題。
CD147 可作為乳腺癌診斷的生物性標志并與臨床病理特征相關，可評估乳腺癌患者的預后情況。如有研究[66]報道，CD147 篩查乳腺癌的敏感度為 73.6%、特異性為 68.7%，可作為乳腺癌篩查和評估預后的標志物。也有研究[67-68]表明，CD147 與腫瘤大小、分化程度、激素受體表達、淋巴結轉移、侵襲性乳腺癌的高復發風險和生存期顯著相關，隨 TNM 分期增加血清中 CD147 陽性率呈遞增趨勢，CD147 可能是評估乳腺癌復發及預后的一個新的因素，可作為乳腺癌淋巴結轉移和非淋巴結轉移的生物學標志。另有研究[69-70]表明，CD147 在三陰性乳腺癌中的表達率最高，且 CD147 表達較高的患者總生存率低于 CD147 表達較低的患者，CD147 高表達是乳腺癌患者生存的獨立危險因素，并與惡性腫瘤患者的生存率低、預后差顯著相關。
綜上所述，目前針對 CD147 及其誘導 MMPs 的藥物層出不窮，如各種靶向藥物、MMPs 抑制劑，為乳腺癌的綜合治療提供了更多的選擇，但是由于耐藥和新的臨床試驗發現上述藥物使患者受益有限，且 CD147 與腫瘤大小、分化程度、激素受體表達、淋巴結轉移、侵襲性乳腺癌的高復發風險和生存期顯著相關，因此尋求新的靶點藥物及提高臨床實用性和患者依從性仍然是科研工作者當前的工作重點。
5 小結與展望
CD147 作為免疫球蛋白家族一員，廣泛存在于人體各組織和器官中，在生理病理過程中發揮作用。近年來研究者們對于 CD147 在腫瘤發生、發展、浸潤、轉移、診療、耐藥等方面作用機制有了更進一步的研究，為乳腺癌治療提供了新的方向和選擇。通過 CD147 與乳腺癌患者生存率、臨床病理特征分析結果表明，CD147 是乳腺癌的一個重要影響因素并可作為乳腺癌診斷、評價預后的指標。針對當前眾多機制而研發的藥物在臨床試驗中效果不盡如人意，進一步開發更高選擇性和有效的臨床藥物以及進一步深入研究 CD147 作用機制仍是當前研究的挑戰和任務，希望通過 CD147 作用靶點研究可為乳腺癌患者的診療提供更多有效的方案。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：劉晉廷是綜述的主要撰寫人，完成相關文獻資料的收集和分析及論文初稿的寫作；王榮是相關課題負責人，參與文獻資料的分析、整理及文章的撰寫；黃建軍是項目的構思者及負責人，指導論文寫作。全體作者都閱讀并同意最終的文本。
乳腺癌在女性惡性腫瘤中最常見且其發病率逐年升高，截至 2018 年，全球范圍內約有 210 萬新發乳腺癌病例且其發病率占全球惡性腫瘤患者的 11.6%，約占女性惡性腫瘤病例的 1/4[1]；最新發布的 2020 年全球惡性腫瘤統計報告顯示，估計近 230 萬（11.7%）新發乳腺癌病例，女性乳腺癌超過肺癌（220 萬，11.4%）成為最常見腫瘤[2]。我國國家癌癥中心發布的 2014 年我國新發惡性腫瘤數據，乳腺癌發病率約占女性惡性腫瘤的 16.5%，居女性首位；并且提出雖然隨著化療、內分泌治療、靶向治療等綜合治療手段的運用，患者的病死率大幅度下降，但仍約有 23.67% 的女性因腫瘤復發或轉移而死亡[3]。實體腫瘤的發生發展是由多因素參與、多階段逐步形成的。腫瘤微環境由間質細胞和細胞外基質組成，腫瘤細胞外基質不單單起到包裹固定腫瘤細胞的作用，還通過基底膜降解、基質滲透性、腫瘤細胞的向前運動（包括繼發性生長）以及腫瘤細胞與宿主基質細胞之間的相互作用而促進腫瘤浸潤、轉移等多環節病理過程的發生[4]。CD147 廣泛表達于惡性腫瘤細胞表面，可通過不同的作用機制誘導產生基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）降解細胞外基質、血管生成、微環境形成，并通過多種不同的分子信號通路影響乳腺癌的浸潤轉移及耐藥，在乳腺癌進展中發揮了重要作用，其可能成為乳腺癌診斷和治療的靶點。筆者綜述了 CD147 在乳腺癌浸潤轉移、治療及耐藥中的相關作用機制，為相關研究提供參考。
1 CD147
CD147 屬于免疫球蛋白超家族，是存在于多種組織中的一種高度糖基化的單次跨膜糖蛋白[5]，因其在不同物種、組織、細胞中獨立被鑒定并測得相同的氨基酸序列，又被稱為 Basigin、OX-47、Neurothelin、5A11、CE9、gp42、M6 抗原和 HT7 抗原[6]。由于糖基化程度不同，CD147 相對分子質量為（35～65）×103，使其功能作用在不同組織中表現各異[7]。CD147 的作用廣泛，在促進營養物質轉運、炎性白細胞遷移、誘導 MMPs 和血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）生成、精子形成、淋巴細胞活化、機體免疫、組織修復、神經傳導活性、單羧酸轉運體表達中起作用，同時也調節阿爾茲海默癥淀粉樣 β 肽產生的 γ 分泌酶復合體。CD147 是一種新的細胞表面黏附因子，參與細胞間及細胞和基質間的黏附作用[8]，在腦膠質瘤[9]、肝癌[10]等腫瘤細胞中高表達，在腫瘤的發生、發展、浸潤、轉移中發揮作用。腫瘤細胞通過分泌 CD147 誘導自身及成纖維細胞分泌 MMPs 和 VEGF 分別促進細胞外基質的降解及腫瘤新生血管的形成，從而突破細胞外基質的包裹，發生實體腫瘤侵襲。
2 CD147 促進乳腺癌浸潤轉移的作用機制
有研究[11]表明，CD147 在乳腺癌組織中高表達且誘導 MMPs 表達增加，從而在促進腫瘤的生長、浸潤、轉移中發揮重要作用。下面將從 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路、促進血管生成、腫瘤微環境形成以及其他相關機制作用方面進行介紹。
2.1 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路
2.1.1 CD147 誘導 MMPs 的作用
MMPs 是一組鋅離子依賴性內肽酶，廣泛分布于植物、脊椎動物和無脊椎動物中，是細胞外基質降解過程中必不可缺少的酶，幾乎能降解細胞外基質（由纖維蛋白、蛋白多糖、糖胺聚糖和糖蛋白組成）的所有成分。目前至少發現了 28 個 MMPs 家族成員，根據其區域結構可分為 4 類，即膠原酶、明膠酶、基質溶解酶、膜型 MMPs。MMPs 不同成員以不同方式和途徑在乳腺癌的發展中發揮作用。如有研究[12-13] 表明，MMP-1 在乳腺癌中高表達且與增加擴散（Ki-67>20%）、腫瘤級別及患者較差的預后有關；Gupta 等[14]在乳腺癌模型中發現，MMP-1、MMP-2 與其他生長因子協同參與介導腫瘤血管生成及肺轉移；Kessenbrock 等[15]報道 MMP-3 通過其血紅素結構域可以將 Wnt5B 呈遞給受體，誘導大量的乳腺癌干細胞生成；另有研究者[16-17]也報道，MMP-7 在良惡性乳腺腫瘤中皆有表達，其在惡性腫瘤中降解 Ⅳ 型膠原、纖維蛋白、層黏連蛋白而誘導腫瘤生長和侵襲性，與乳腺癌風險呈顯著相關性，是乳腺癌腦、肺轉移的預后標志物，同時 MMP-7 及其啟動子甲基化也是區分基底樣細胞癌和其他亞型乳腺癌的標志，它還可以激活 MMP-1、MMP-2、MMP-9 等共同發揮作用；也有研究者[18-19]報道，MMP-11 在腫瘤周圍基質細胞中高表達，其表達水平及活性與腫瘤患者的生存率相關，并且也可用于預測他莫昔芬治療的淋巴結陰性乳腺癌的復發；Knutti 等[20]研究證明，MMP-14 表達與乳腺癌的侵襲性增加相關。由于傳統上 MMPs 被定義為細胞外基質降解蛋白酶，因而對于 MMPs 靶點的研究（MMPs 抑制劑）一直是腫瘤治療的熱點，但是隨著一些 MMPs 抑制劑Ⅲ期臨床試驗的失敗[21]，研究者們對于 MMPs 進一步探索過程中發現，MMPs 的大多數底物不是細胞外基質相關蛋白，而是與趨化因子或細胞因子、細胞遷移、激酶信號傳導或轉錄因素有關。
2.1.2 CD147 誘導 MMPs 的相關通路
CD147 可通過自分泌和旁分泌兩種方式刺激腫瘤細胞分泌 MMPs，MMPs 可促進腫瘤基質可溶性 CD147 的表達，正反饋刺激 MMPs 和新的 CD147 產生，并且腫瘤細胞表面的 CD147 可通過嗜同性作用激活下游信號通路刺激 MMPs 的產生[22]。CD147 的胞外區域存在 3 個天冬酰胺殘基的糖基化位點，糖基化參與調節 CD147 的功能，是 MMPs 轉錄的先決條件[23-24]。但是也有研究[25-26]結果表明，非糖基化 CD147 或 N 末端 IgC2 結構域所對應的肽能夠刺激 MMPs，糖基化似乎不起作用。CD147 可激活細胞外蛋白調節激酶（ERK）、局部黏著斑激酶、磷脂酰肌醇 3-激酶（PI3K）-Akt 信號或破壞一氧化氮/環磷酸鳥苷對鈣離子的調節作用，增強腫瘤細胞分泌 MMPs，促進腫瘤細胞的發展[27]。腫瘤細胞與巨噬細胞通過 CD147 誘導巨噬細胞釋放 MMPs 并支持腫瘤細胞侵襲[28]。Taylor 等[29]的研究證明，乳腺癌細胞衍生的 CD147 通過磷脂酶 A2 和 5-脂氧合酶催化途徑刺激成纖維細胞 MMP-2 釋放，這與以往的環加氧酶介導腫瘤發生有所不同。近來有研究[30]表明，成纖維細胞產生的 CD73 是 CD147 促進上皮樣肉瘤細胞產生 MMP-2 的關鍵因子。
從通過對 CD147 誘導 MMPs 的作用及其相關通路的綜述發現，MMPs 主要通過破壞基質的Ⅳ型膠原蛋白降解平衡而促進腫瘤細胞突破基底膜和細胞外基質構成的組織屏障，從而侵襲周圍組織[31]。CD147 可刺激腫瘤細胞、成纖維細胞分泌 MMPs 與自身形成復合物，通過自分泌、旁分泌等方式刺激腫瘤細胞分泌 MMPs，為腫瘤的浸潤轉移發揮了關鍵的作用。
2.2 CD147 與血管生成
CD147 可直接或通過促進 MMPs 生成間接刺激 VEGF 生成而促進腫瘤的浸潤和轉移。VEGF 是一種肝素結合的二聚體糖蛋白，由腫瘤細胞或正常細胞產生，是目前所知作用最強的一種促血管生長因子，其與 CD147 的表達水平呈正相關，在腫瘤血管生成中發揮重要作用[32]。
CD147 可能直接通過低氧誘導因子（HIF）2α 通路上調 VEGF 表達以及腫瘤細胞的內皮細胞中的主要受體 VEGFR-2 促進血管生成，還可能直接或間接促進腫瘤細胞和基質細胞分泌 HIF-1 和 VEGF 刺激血管新生，從而促進乳腺癌浸潤轉移[33]。CD147 還可正向調節及誘導透明質酸產生增加激活腫瘤細胞中的 PI3K-Akt 通路傳遞血管生成信號，通過調節內皮細胞中的 VEGF 表達直接誘導腫瘤血管生成[34-36]；CD147 調節的絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）、Jun、p38 激酶等途徑在刺激 VEGF 產生中并不起作用，MAPK 的激活可能增強上述級聯效應[22]。
由 CD147 誘導產生的 MMPs 在 VEGF 的生成中具有重要作用。MMPs 對Ⅳ型膠原蛋白切割暴露了一個負責血管生成和致瘤功能的隱形位點[37]。MMPs 在降解基底膜和細胞間質的過程中促進整合素信號傳導，有助于內皮細胞的存活和增殖，促進與細胞外基質相關的生長因子如 VEGF、成纖維細胞生長因子（bFGF）和腫瘤壞死因子-α 的釋放，從而促進新生血管的形成。Xiang 等[38]發現，MMP-9 高表達部位正是微血管密度高表達部位，微血管密度表達在 MMP-9 陽性和陰性表達者中具有顯著差異。膜型 MMPs 可通過 Src 酪氨酸激酶信號通路直接刺激 VEGF 表達[39]。敲除 MMPs 或腫瘤周圍注射 MMP 抑制劑會使腫瘤血管生成及腫瘤負荷減少[33]。
總之，VEGF 作為一種促血管生長因子，可直接刺激內皮細胞的增殖、遷移外，還可以通過增加微血管壁的通透性、促進血管支撐物生成及抑制腫瘤細胞凋亡參與腫瘤的生長和浸潤、轉移。CD147 可直接通過促進腫瘤細胞表達 VEGF 以及誘導 MMPs 生成間接表達 VEGF，在腫瘤浸潤轉移過程中促進新生血管形成的作用顯著。
2.3 CD147 與腫瘤微環境
酸性微環境是腫瘤生長、侵襲、轉移的有利條件，有氧和無氧糖酵解的代謝產物乳酸形成腫瘤生長的酸性微環境，且其中的代謝產物為腫瘤細胞的增殖提供原料。Huang 等[40]證明，CD147 通過 p53 及其代謝靶點介導，促進糖酵解以及抑制線粒體生物發生和氧化磷酸化，增強了腫瘤的 Warburg 效應。CD147 激活 PI3K-Akt-MDM2 通路，促進 p53 的降解，通過阻斷 CD147 可下調葡萄糖代謝抑制癌細胞的增殖。CD147 還通過與 CD44 的相互作用參與單羧酸轉運體的激活[41-42]。有研究[43]證明，MMPs 誘導上皮細胞間質轉化，在腫瘤微環境中上皮細胞間質轉化又可促進成纖維細胞分泌 MMPs，循環往復，以此增強腫瘤的侵襲性。CD147 還通過調節 H+-ATP 酶表達和活性，從而調節癌細胞跨膜 pH 值形成腫瘤酸性微環境而促進腫瘤浸潤轉移[44]。
2.4 CD147 相關的其他浸潤轉移機制
關于 CD147 在乳腺癌浸潤轉移中的作用及通路大都集中在前面所述的研究中，仍有一些鮮有報道。如 Panich 等[45]的研究證明，CD147 可以刺激宮頸癌中的絲氨酸蛋白酶尿激酶型纖溶酶原激活物 （uPA）系統，從而激活降解通路并增強腫瘤的侵襲力，而在乳腺癌是否存在同樣的通路還需進一步證實；CD147 通過增加 Bcl-2 和 Bcl-xL 的表達來保護轉化細胞免于早期凋亡并促成致瘤性[46]；CD147 通過作用于表皮生長因子（EGF）受體參與的 MEK-ERK 信號通路，增強腫瘤細胞的浸潤轉移力[47]；CD147 可通過 STAT3-Bcl-xL 信號通路的活化參與失巢培養下乳腺干細胞的重編程，促進乳腺癌轉移[48]；來自乳腺癌組織和細胞的 CD147 陽性細胞具有干細胞特征，包括體外的自我更新、分化能力和致瘤潛能[49]；CD147 對乳腺癌細胞的影響在功能上與 Wnt 和 JAK/STAT 通路相關[20]；CD147 的啟動子序列是一個多轉錄因子結合位點，Sp1 是調節 CD147 表達的主要因子之一[50]；在乳腺癌細胞中，EGF 和雙調蛋白通過 EGF 受體途徑誘導 CD147 的表達，性激素如黃體酮和雌激素同樣被證明能調節 CD147 的表達[51-52]；CD147 在乳腺癌高表達并與乳腺癌惡性程度相關，雖然 siRNA-CD147 可以抑制乳腺癌細胞的侵襲性和轉移，但是相關研究證明 siRNA-CD147 可以抑制 MMP-9、VEGF 的表達而不能抑制 MMP-2 的表達，那么 CD147 誘導 MMPs 的產生是否還存在其他的途徑或方式值得進一步探索。
3 CD147 與乳腺癌的耐藥性
CD147 通過多藥耐藥蛋白形成復合物以及酸性微環境介導化療耐藥。CD147 不僅在體外對腫瘤侵襲有內在的刺激作用，還可通過刺激 HA-D44 相互作用調節 ErbB2 激酶活性以控制 ABC 家族藥物轉運蛋白 P-糖蛋白 ABCB1 表達和 P-糖蛋白底物來增強乳腺癌細胞的耐藥性[53-54]；CD147 與 ATP 結合盒式蛋白形成復合物 ABCG2 并調節 ABCG2 表達，以通過影響 ABCG2 的位置和二聚化來誘導、增強化學抗性或通過 PI3K-Akt 調控或間接上調 ABCG2 膜導向起作用[55-56]。酸性微環境在腫瘤的浸潤發展中具有重要作用，其也是多藥耐藥的關鍵之一。CD147 可刺激透明質酸產生，介導 HER-2 上調以及與細胞表面受體 CD44 相互作用，間接參與腫瘤微環境的調節誘導多藥耐藥[57]。有研究表明，CD147 和單羧酸轉運蛋白可以在細胞膜上共定位形成復合物并參與乳酸外排以調節腫瘤微環境中的 pH 值而導致乳腺癌的化學抗性[41]，且堿化腫瘤酸性微環境可逆轉大部分患者頑固的化療耐藥性[58]。CD147 通過調節腫瘤酸性微環境介導乳腺癌對阿霉素和多西紫杉醇耐藥，而泮托拉唑可部分逆轉 CD147 介導的乳腺癌化療耐藥[44]。
CD147 可通過不同通路促進多藥耐藥蛋白（ABC 家族）及腫瘤酸性微環境形成介導化療耐藥，且 PI3K-Akt 通路調控在上述兩種介導耐藥的途徑中均發揮重要作用，是否存在其他共同信號通路或基因影響藥物敏感性值得進一步探究。
4 CD147 與乳腺癌的診療及預后
目前，在乳腺癌中針對 CD147 及其參與的不同通路研究已研究出針對各種靶點的臨床藥物。CD147 敲除后可提高曲妥珠單抗對 HER-2 陽性乳腺癌的臨床療效，可能歸因于凋亡增加和信號蛋白磷酸化降低[59]；CD147 可促進三陰性乳腺癌增殖、侵襲，其作用與 caspase-3 活性的變化有關，成為基因治療的靶點[25]。131 碘-美妥昔單抗可降低 MMPs 分泌從而抑制肝癌細胞的侵襲[60]，但其在乳腺癌中的應用效果仍不明確。此前，已有 MMPs 抑制劑對于乳腺癌治療的研究層出不窮，如唑來膦酸抑制 MMP-9 的表達和蛋白水解活性并降低 VEGF 受體相關絡合物合成，從而導致血管生成和腫瘤生長停滯，還通過抑制 Rac-Pak1-p38 途徑降低了 MMP-2 的分泌，其作為 MMP 抑制劑已被應用到絕經前雌激素受體陽性乳腺癌患者的內分泌治療中，改善了患者的預后[61]。DX-2400 是一種高選擇性膜型 MMPs 抗體抑制劑，通過抑制血管生成和抗蛋白水解，對 MDA-MB-231 乳腺癌發揮抗腫瘤形成及侵襲性作用[62]；而且 DX-2400 單一治療和其與紫杉醇聯合治療均能抑制 HER-2 陽性人源乳腺癌 BT-474 異種移植物的生長，且能顯著減少肝肺轉移灶[63]。花翠素在乳腺癌中可以通過下調 Hox 轉錄反義 RNA（HOTAIR）、上調 miR-34a 水平降低 MMP-7 表達[64]。新近研究[65]表明，納米抗體 VHH-136、VHH-29 可抑制 MMP 從而達到治療惡性腫瘤的作用，作為 MMP 抑制劑為乳腺癌提供新的治療選擇。此外，還有些 MMPs 抑制劑、CD147 抑制劑在腫瘤治療的Ⅲ期臨床試驗中失敗，因此，開發生物利用高、毒性作用低的靶向抑制劑仍是當前的熱點問題。
CD147 可作為乳腺癌診斷的生物性標志并與臨床病理特征相關，可評估乳腺癌患者的預后情況。如有研究[66]報道，CD147 篩查乳腺癌的敏感度為 73.6%、特異性為 68.7%，可作為乳腺癌篩查和評估預后的標志物。也有研究[67-68]表明，CD147 與腫瘤大小、分化程度、激素受體表達、淋巴結轉移、侵襲性乳腺癌的高復發風險和生存期顯著相關，隨 TNM 分期增加血清中 CD147 陽性率呈遞增趨勢，CD147 可能是評估乳腺癌復發及預后的一個新的因素，可作為乳腺癌淋巴結轉移和非淋巴結轉移的生物學標志。另有研究[69-70]表明，CD147 在三陰性乳腺癌中的表達率最高，且 CD147 表達較高的患者總生存率低于 CD147 表達較低的患者，CD147 高表達是乳腺癌患者生存的獨立危險因素，并與惡性腫瘤患者的生存率低、預后差顯著相關。
綜上所述，目前針對 CD147 及其誘導 MMPs 的藥物層出不窮，如各種靶向藥物、MMPs 抑制劑，為乳腺癌的綜合治療提供了更多的選擇，但是由于耐藥和新的臨床試驗發現上述藥物使患者受益有限，且 CD147 與腫瘤大小、分化程度、激素受體表達、淋巴結轉移、侵襲性乳腺癌的高復發風險和生存期顯著相關，因此尋求新的靶點藥物及提高臨床實用性和患者依從性仍然是科研工作者當前的工作重點。
5 小結與展望
CD147 作為免疫球蛋白家族一員，廣泛存在于人體各組織和器官中，在生理病理過程中發揮作用。近年來研究者們對于 CD147 在腫瘤發生、發展、浸潤、轉移、診療、耐藥等方面作用機制有了更進一步的研究，為乳腺癌治療提供了新的方向和選擇。通過 CD147 與乳腺癌患者生存率、臨床病理特征分析結果表明，CD147 是乳腺癌的一個重要影響因素并可作為乳腺癌診斷、評價預后的指標。針對當前眾多機制而研發的藥物在臨床試驗中效果不盡如人意，進一步開發更高選擇性和有效的臨床藥物以及進一步深入研究 CD147 作用機制仍是當前研究的挑戰和任務，希望通過 CD147 作用靶點研究可為乳腺癌患者的診療提供更多有效的方案。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：劉晉廷是綜述的主要撰寫人，完成相關文獻資料的收集和分析及論文初稿的寫作；王榮是相關課題負責人，參與文獻資料的分析、整理及文章的撰寫；黃建軍是項目的構思者及負責人，指導論文寫作。全體作者都閱讀并同意最終的文本。