1、DOI：10.19893/ki.ydyxb.2023-0293第 22 卷第 1 期2024 年 3 月延安大学学报（医学科学版）Journal of Yanan University(Medical Science Edition)Vol.22 No.1Mar.202427-羟基胆固醇在乳腺癌进展中的作用及分子机制研究进展李静，杨宝龙*（延安市人民医院，陕西 延安 716000）摘要：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，也是女性癌症死亡的主要原因。高胆固醇血症和肥胖是乳腺癌发病的潜在危险因素，体内高胆固醇水平与乳腺癌的发展密切相关。然而，胆固醇代谢产物对乳腺癌进展的影响尚未完全阐明。胆固醇在体内有
2、多种代谢产物，其中27-羟基胆固醇（27-hydroxycholesterol，27HC）是人体内循环水平最高的胆固醇羟基代谢物，是胆固醇促进乳腺癌发展的重要因素，可在促血管生成、上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）、内皮-间质转化（endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT）及抑制免疫功能等多方面促进乳腺癌的侵袭转移。关键词：27-羟基胆固醇；乳腺癌；肿瘤微环境；分子机制中图分类号：R737.9 文献标识码：A 文章编号：1672-2639（2024）01-0097-05目前，乳腺癌仍然是女性
3、最常见的癌症，并且是女性因癌症死亡的第二大原因1。流行病学研究2表明，饮食中胆固醇的大量摄入会促进乳腺癌的发展。胆固醇是乳腺癌的一个重要危险因素，但其发生机制尚不清楚。27-羟基胆固醇（27hydroxycholesterol，27HC）是人体循环水平最高的胆固醇羟基代谢物，其在血清中的浓度与胆固醇的浓度密切相关，可以作为一种内源性选择性雌激素受体调节剂，增加雌激素受体阳性乳腺癌细胞的增殖3。在肝脏、肿瘤相关性巨噬细胞及乳腺癌细胞中发现高细胞色素 P450 家族 27 亚家族 A 成员 1（cytochrome P450 family 27 subfamily A member 1，CYP27
4、A1，胆固醇代谢为27HC的关键酶）表达，并且27HC的浓度在人类乳腺肿瘤中显著高于正常乳腺组织4。因此，明确27HC对乳腺癌进展的影响，对防治胆固醇促进的乳腺癌发展具有重要的意义，现对27HC在促进乳腺癌进展方面及涉及的分子机制进行综述。127HC对乳腺癌上皮-间质转化的影响转移是乳腺癌患者死亡的主要原因。上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）是上皮细胞向获得间质特性的细胞转分化过程，在癌症发展过程中，EMT对促进肿瘤细胞的侵袭和迁移至关重要，被认为是乳腺癌肿瘤进展的重要过程5。在 EMT 期间，上皮细胞逐渐失去其细胞特性和形态，并越来越
5、多地获得间充质细胞特性，在此过程中，癌细胞失去促进细胞间接触的蛋白质（如-连环蛋白和E-钙黏蛋白）的表达，并获得间充质细胞标志物（如锌指转录因子Snail、纤连蛋白、N-钙黏蛋白和波形蛋白）的表达。EMT通常与恶性肿瘤的进展密切相关，其作用在于促进原发性肿瘤细胞侵入和迁移到远处组织6。众多信号转导通路参与EMT过程，包括来自可溶性细胞外因子的信号与细胞表型调节的分子整合信号，在这些细胞外信号中，基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）作为 EMT 的关键调节因子，调节细胞-细胞和细胞-细胞外基质（extracellular matrix，ECM）间的相互作用
6、，是参与肿瘤细胞迁移、增殖、侵袭和转移的主要蛋白酶。多种细胞外MMP的表达和分泌在乳腺癌转移过程中起重要作用，其中MMP-2和MMP-9是参与转移过程作者简介：李静（1981），陕西延安人，主管营养师。研究方向：营养与肿瘤微环境。通信作者：杨宝龙（1984），陕西延安人，副主任医师。研究方向：肿瘤微环境与肿瘤进展。E-mail：97第 22 卷 延安大学学报（医学科学版）第 1 期的关键酶7。乳腺癌的病因学涉及多种因素的相互作用，临床研究8表明在肿瘤患者的体内伴有 kazal 域的富含半胱氨酸的逆转诱导蛋白（reversion inducing cysteine rich protein wi
7、th kazal motifs，RECK）的表达水平与患者病情预后呈正相关。并且Shen等9研究发现，在人乳腺癌细胞中，27HC通过激活 ROS，甲基化下调RECK的mRNA表达和蛋白水平进而激活STAT-3信号通路，升高MMP-9的转录水平和活性以及导致EMT相关分子指标E-钙黏蛋白下降，波形蛋白和ZEB1上调，使得乳腺癌细胞降解ECM和运动迁移的能力上升，最终促进其侵袭转移能力。RECK是一种抑癌基因，转录翻译产生一种膜锚定蛋白，在人体正常组织和细胞中呈现高表达，但是RECK在恶性肿瘤细胞中表达下调，它的丢失标志着肿瘤的恶性转化10。27HC通过下调RECK蛋白水平进而调节乳腺癌癌进展，是
8、27HC诱导EMT过程的潜在分子机制。227HC对乳腺癌血管生成的影响血管生成在乳腺癌的进展中起着至关重要的作用，因为离开原发部位的癌细胞利用新形成的血管进行转移11。血管生成也被认为是肿瘤进展、增殖和转移扩散的基本先决条件。在肿瘤发生发展过程中，大多数肿瘤开始生长为不超过几毫米的无血管结节。由于恶性组织缺氧和营养不良，肿瘤扩张的第一阶段之后是从无血管表型向血管表型的转变。“血管生成”是恶性肿瘤发展的一个关键步骤，对于肿瘤生长和转移是必需的12。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是一种主要的血管生成因子，可以由乳腺、肺、胃肠道和其
9、他的各种类型的癌细胞分泌。VEGF是一种由二聚体糖蛋白，是血管生成的主要调控因子，VEGF在内皮细胞的增殖和转移以及新血管的形成中发挥主要作用13。VEGF家族中研究最深入的成员是 VEGF-A，VEGF 家族是血管生成途径中最重要的成分。它被认为是人类生理和病理性血管生成中最重要的调节剂，循环中高水平的VEGF是包括乳腺癌在内的几种癌症患者预后不良的公认指标14。一般来说，乳腺癌主要根据激素受体的存在与否进行分类。通常分为雌激素受体（estrogen receptor，ER）阳性（激素依赖性）乳腺癌和雌激素受体阴性（非激素依赖性）乳腺癌，大约2/3被诊断的乳腺癌被归类为激素依赖型，这表明激素
10、是驱动这些乳腺癌生长的关键因素15。Zhu 等16的研究表明，27HC作为一种内源性选择性雌激素受体调节剂，可促进乳腺癌细胞的生长和转移，并且 27HC 以VEGF依赖的方式提高乳腺癌的血管生成能力。在分子机制方面，一方面，27HC作为雌激素样因子，通过经典的ER/VEGF信号增强ER阳性乳腺癌细胞中VEGF的表达；另一方面，在ER阳性和ER阴性乳腺癌细胞中，27HC增强ROS的生成，进而以不依赖ER的方式激活STAT3/VEGF信号。无论是阻断ROS 的生成还是敲除 STAT3，都可以减弱 27HC 诱导的VEGF的自分泌和血管生成。这些发现不仅提示了27HC增强血管生成的机制，而且有助于认
11、识到27HC作为胆固醇代谢物在乳腺癌进展中新的潜在作用。3 27HC 对 乳 腺 癌 血 管 内 皮-间 质 转 化（endothelial-to-mesenchymal transition，EndMT）的影响传统上，癌症研究集中于改变的肿瘤上皮细胞分子机制。然而近几年的研究表明，生物化学和生物力学因素对癌细胞与邻近细胞及组织之间相互作用的影响对疾病的进展也是至关重要的。肿瘤基质的成分包括成纤维细胞、内皮细胞和免疫细胞、细胞外基质（extracellular matrix，ECM）、血管网络和可溶性因子等，这些与癌症进展、血管生成、侵袭和转移有关17。活化的成纤维细胞是一种参与癌症进展和许多
12、其他病理学过程如动脉粥样硬化、伤口愈合和心脏纤维化的常见细胞类型。活化成纤维细胞的一个来源是EndMT。EndMT可以产生高达40%的肿瘤相关成纤维细胞（tumor-associated fibroblasts，CAF），促进肿瘤的生长。CAF产生与正常 ECM 显著不同的反应性 ECM，并分泌多种生物化学和生物力学因子促进肿瘤向其他组织的迁移和肿瘤血管生成18。EndMT始于内皮细胞从细胞单层脱层，失去细胞间接触，失去血管内皮钙黏蛋白（VE-cadherin）等内皮标志物，获得-平滑肌肌动蛋白（alpha smooth muscle actin，-SMA）等间充质标志物，并获得间充质细胞样特
13、性。EndMT发生在发育过程中，是多种疾病的病理生理学基础，被定义为伴随特定组织，尤其是心脏19。EndMT也发生在各种病理状况中，9827-羟基胆固醇在乳腺癌进展中的作用及分子机制研究进展包括脑海绵状畸形、心脏和肾脏纤维化、静脉狭窄和癌症20。EndMT是内皮细胞形态向间充质细胞形态转化，伴随内皮功能下降和间充质功能增强，促进肿瘤进展和肿瘤细胞的侵袭转移21。EndMT与全基因组重编程相一致，允许内皮存在各种表型状态，但也可能导致血管功能障碍，从而导致疾病进展22。EndMT的诱因及作用机制还不完全清楚。最近的一项研究23表明，神经细胞黏附分子L1（nerve cell adhesion m
14、olecule L1，L1CAM）通过 IL-6/JAK/STAT 轴促进内皮细胞增殖和迁移，IL-6 介导的STAT3 磷酸化与 EndMT 相关，并促进肿瘤生长。Jiao 等24的研究表明，27HC 通过 STAT3信号通路诱导EndMT，上调内皮细胞中的CAF标记，进而通过改变肿瘤微环境，促进乳腺癌细胞迁移。27HC激活STAT3信号，乙酰转移酶和组蛋白去乙酰化酶可以调节STAT3的乙酰化，乙酰化的STAT3可以从细胞质转移到细胞核，从而促进STAT3靶基因的转录，调节EndMT过程。p300的敲除可降低STAT3的乙酰化，而C646，一种p300的选择性抑制剂，可抑制p300依赖性ST
15、AT3的乙酰化25。植物化学物白藜芦醇（resveratrol，RES）具有抗炎作用，并作为环加氧酶抑制剂，可抑制src酪氨酸激酶并影响肿瘤细胞中 STAT3 的激活。因此，RES 被认为是减少STAT3乙酰化的潜在治疗方法，在Jiao等24的这项研究中，通过抑制STAT3乙酰化来评估C646和RES对27HC诱导的EndMT的影响，发现STAT3磷酸化和EndMT受到抑制。简而言之，STAT3乙酰化可能在调节27HC诱导的EndMT中起主要作用；然而，在27HC诱导的EndMT中调节STAT3乙酰化和STAT3磷酸化之间联系的机制需要进一步研究。抗EndMT可能是对抗27HC促进的乳腺癌进展
16、的一种补充的治疗策略，STAT3乙酰化可能是EndMT的一种新的调节模式。此外，Zhen等26的研究结果表明，27HC可诱导内皮细胞的氧化应激，促进活化的p38与14-3-3蛋白的结合，降低GSK-3/-catenin的结合，促进-catenin 积累和核易位，最终诱导乳腺癌发生EndMT，改变肿瘤微环境，进一步促进乳腺癌细胞迁移。这说明在这一过程中，14-3-3蛋白将上游p38激酶信号传递到下游靶点，并调控靶蛋白GSK-3/-catenin，发挥至关重要的连接作用。目前，临床上常用雌激素受体药物来治疗乳腺癌，14-3-3可是乳腺癌的一个重要的潜在的治疗靶点，抗氧化剂有可能预防乳腺癌的进展。这
17、些发现为乳腺癌的治疗提供了新的见解和策略。427HC通过调控免疫细胞，促进乳腺癌的进展在肿瘤微环境中，巨噬细胞是骨髓细胞谱系中比较丰富的亚群之一。这种类型细胞在肿瘤部位的积聚通常与患者预后不良有关。已知肿瘤相关巨噬细胞具有多种极性，其中M2样表现型占主导地位 27。肿瘤相关巨噬细胞通过多种机制促进肿瘤进展，包括提供血管生成诱导因子（VEGF、proMMP-9），通过活性氧损害效应T细胞，以及通过产生白细胞介素IL-10、IL-2和转化生长因子TGF-募集调节性T细胞28。在转移性乳腺癌和卵巢癌模型，27HC可导致T淋巴细胞丰度降低，表明免疫抑制是27HC-髓样细胞介导的促肿瘤作用重要模式29。
18、研究30显示，使用他汀类药物降低胆固醇导致人类肺腺癌患者肿瘤相关巨噬细胞数量减少，预后更好，因为巨噬细胞高度表达负责合成27HC的酶CYP27A1，表明胆固醇促肿瘤可能需要先转化为27HC。Ma等31的研究表明，27HC处理的巨噬细胞显著影响 T淋巴细胞的扩增，这表明抑制 27HC合成可提高免疫治疗的效果。其机制是 27HC-LXR 活性介导骨髓细胞驱动的免疫抑制，髓样细胞驱动的T淋巴细胞抑制可能源于加速的T淋巴细胞凋亡。免疫抑制可能是 27HC 促进乳腺癌进展的重要机制。有趣的是，负责合成27HC的酶CYP27A1在骨髓细胞中高度表达，这表明27HC在这些细胞中可能具有重要的自分泌或旁分泌功
19、能，在骨髓特异性敲除CYP27A1的小鼠中乳腺癌转移减少。综上所述，靶向髓系细胞中的CYP27A1轴可能带来治疗益处，并提高乳腺癌免疫治疗的应答率。在转移性乳腺癌的临床前模型中，用CYP27A1小分子抑制剂阻断27HC的合成导致对PD-L1单抗的阳性反应，表明靶向这种酶将有助于降低其他治疗方法产生的副作用32。5结语综上所述，胆固醇升高是乳腺癌发病的重要危险因素，循环胆固醇水平升高与乳腺癌进展密切相关。27HC作为人体内循环水平最高的胆固醇羟基代谢物，可能是促进乳腺癌发展的重要因素，它可99第 22 卷 延安大学学报（医学科学版）第 1 期通过促进肿瘤血管生成、EMT、EndMT及抑制免疫功能
20、等而促进乳腺癌的侵袭转移。相关研究为针对由胆固醇代谢导致的乳腺癌进展提供了潜在的治疗方向，也为深入理解胆固醇代谢与乳腺癌之间的关系提供新的信息。参考文献：1 KATSURA C，OGUNMWONYI I，KANKAM H K，et alBreast cancer：Presentation，investigation and managementJ British Journal of Hospital Medicine，2022，83（2）：1-72 NELSON E R，CHANG C Y，MCDONNELL D PCholesterol and breast cancer pathophy
21、siology J Trends in Endocrinology and Metabolism：TEM，2014，25（12）：649-6553 DUANE W C，JAVITT N B27-hydroxycholesterol：Production rates in normal human subjectsJJournal of Lipid Research，1999，40（7）：1194-11994 NELSON E R，WARDELL S E，JASPER J S，et al27-Hydroxycholesterol links hypercholesterolemia and br
22、east cancer pathophysiologyJScience，2013，342（6162）：1094-10985 LUO M W，BAO L，CHEN Y，et alZMYND8 is a master regulator of 27-hydroxycholesterol that promotes tumorigenicity of breast cancer stem cellsJ Science Advances，2022，8（28）：eabn52956 TASHIRO E，HENMI S，ODAKE H，et alInvolvement of the MEK/ERK path
23、way in EGF-induced E-cadherin down-regulationJ Biochemical and Biophysical Research Communications，2016，477（4）：801-8067 LIU J M，WANG H P，HOU X Y，et alBisphenol P and bisphenol M promote triple-negative breast cancer metastasis through activation of AKT pathways J The Science of the Total Environment
24、，2023，892：1647488 ZHANG C S，LING Y，ZHANG C H，et alThe silencing of RECK gene is associated with promoter hypermethylation and poor survival in hepatocellular carcinoma J International Journal of Biological Sciences，2012，8（4）：451-4589 SHEN Z X，JIAO K L，TENG M Y，et al Activation of STAT-3 signalling b
25、y RECK downregulation via ROS is involved in the 27-hydroxycholesterol-induced invasion in breast cancer cells J Free Radical Research，2020，54（2/3）：126-13610 QI F Y，WANG Y R，YU B X，et al Identification of RECK as a protective prognostic indicator and a tumor suppressor through regulation of the ERK/
26、MAPK signaling pathway in gastric cancerJ Journal of Translational Medicine，2023，21（1）：76611 ORBACH S M，DEVAULL C Y，BEALER E J，et alAn engineered niche delineates metastatic potential of breast cancerJ Bioengineering&Translational Medicine，2023，9（1）：e1060612 HANAHAN D，FOLKMAN J Patterns and emerging
27、 mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesisJ Cell，1996，86（3）：353-36413 PETROVIC N Targeting angiogenesis in cancer treatments：Where do we stand？JJournal of Pharmacy&Pharmaceutical Sciences：a Publication of the Canadian Society for Pharmaceutical Sciences，Societe Canadienne Des Sciences
28、 Pharmaceutiques，2016，19（2）：226-23814 BENEDETTI A，TURCO C，GALLO E，et al ID4-dependent secretion of VEGFA enhances the invasion capability of breast cancer cells and activates YAP/TAZ via integrin 3-VEGFR2 interactionJ Cell Death&Disease，2024，15：11315 VINI R，LEKSHMI A，RAVINDRAN S，et al 27-Hydroxychol
29、esterol represses G9a expression via oestrogen receptor alpha in breast cancerJ Journal of Cellular and Molecular Medicine，2023，27（18）：2744-275516 ZHU D M，SHEN Z X，LIU J，et alThe ROS-mediated activation of STAT-3/VEGF signaling is involved in the 27-hydroxycholesterol-induced angiogenesis in human b
30、reast cancer cellsJ Toxicology Letters，2016，264：79-8617 XING F，SAIDOU J，WATABE K Cancer associated fibroblasts（CAFs）in tumor microenvironmentJ Frontiers in Bioscience（Landmark Edition），2010，15（1）：166-17918 ZEISBERG E M，POTENTA S，XIE L，et alDiscovery of endothelial to mesenchymal transition as a sour
31、ce for carcinoma-associated fibroblastsJ Cancer Research，2007，67（21）：10123-1012819 BISCHOFF J，AIKAWA EProgenitor cells confer plasticity to cardiac valve endothelium J Journal of Cardiovascular Translational Research，2011，4（6）：710-71920 MADDALUNO L，RUDINI N，CUTTANO R，et alEndMT contributes to the on
32、set and progression of cerebral cavernous malformations J Nature，2013，498：492-49621 MEDICI D，SHORE E M，LOUNEV V Y，et alConversion of vascular endothelial cells into multipotent stem-like cells J Nature Medicine，2010，16：1400-140622 TAM W L，WEINBERG R A The epigenetics of epithelial-mesenchymal plasti
33、city in cancerJ Nature Medicine，2013，19：1438-144923 MAGRINI E，VILLA A，ANGIOLINI F，et alEndothelial deficiency of L1 reduces tumor angiogenesis and promotes 10027-羟基胆固醇在乳腺癌进展中的作用及分子机制研究进展vessel normalization J The Journal of Clinical Investigation，2014，124（10）：4335-435024 JIAO K L，ZHEN J，WU M X，et al
34、 27-Hydroxycholesterol-induced EndMT acts via STAT3 signaling to promote breast cancer cell migration by altering the tumor microenvironmentJ Cancer Biology&Medicine，2020，17（1）：88-10025 NI J，SHEN Y，WANG Z，et alP300-dependent STAT3 acetylation is necessary for angiotensin II-induced pro-fibrotic resp
35、onses in renal tubular epithelial cellsJActa Pharmacologica Sinica，2014，35（9）：1157-116626 ZHEN J，JIAO K L，YANG K K，et al The 14-3-3/GSK-3/-catenin complex regulates EndMT induced by 27-hydroxycholesterol in HUVECs and promotes the migration of breast cancer cellsJ Cell Biology and Toxicology，2021，37
36、（4）：515-52927 LEE C J，JEONG H，BAE Y，et alTargeting of M2-like tumor-associated macrophages with a melittin-based pro-apoptotic peptide J Journal for Immunotherapy of Cancer，2019，7（1）：14728 MOLOSTVOV G，GACHECHILADZE M，SHAABAN A M，et alTspan6 stimulates the chemoattractive potential of breast cancer c
37、ells for B cells in an EV-and LXR-dependent mannerJ Cell Reports，2023，42（3）：11220729 HE S S，MA L Q，BAEK A E，et al Host CYP27A1 expression is essential for ovarian cancer progression JEndocrine-Related Cancer，2019，26（7）：659-67530 AL DUJAILY E，BAENA J，DAS M，et al Reduced protumorigenic tumor-associate
38、d macrophages with statin use in premalignant human lung adenocarcinomaJJNCI Cancer Spectrum，2020，4（2）：pkz10131 MA L Q，WANG L，NELSON A T，et al 27-Hydroxycholesterol acts on myeloid immune cells to induce T cell dysfunction，promoting breast cancer progression J Cancer Letters，2020，493：266-28332 KOWAL
39、 J，KORNETE M，JOYCE J ARe-education of macrophages as a therapeutic strategy in cancer J Immunotherapy，2019，11（8）：677-689收稿日期 2023-11-21；责任编辑 梁 毅（上接第87页）28 温小雨，孙玉浩，李卓娴，等.不同品系大、小鼠抑郁症模型研究进展 J.海南医学院学报，2022，28（21）：1674-1680.29 邓斐，杨学智，柳冬洋精神分裂症患者社会认知损害的研究进展 J.广西医科大学学报，2023，40（10）：1615-162030 徐晓津，房茂胜，缪楹，等不同
40、抗精神病药物对MK-801诱导精神分裂症大鼠认知功能、学习记忆能力和糖脂代谢的影响 J.解放军医药杂志，2022，34（4）：7-1231 ZORZO C，ARIAS J L，MNDEZ MAre there sex differences in spatial reference memory in the Morris water maze？A large-sample experimental study J.Learning&Behavior，2023.https：/doi.org/10.3758/s13420-023-00598-w32 李承，罗小青，孙瑞迪，等li-pilo颞叶癫痫
41、大鼠认知障碍与年龄的相关性 J.华中科技大学学报（医学版），2022，51（2）：207-21133 朱曼迪，张洁，杜久钢，等性别因素对大鼠水迷宫测试成 绩 的 影 响 研 究J.实 用 中 医 内 科 杂 志，2008，22（7）：5834 武健，李萌萌，郝济伟，等七氟烷对不同性别新生大鼠认知功能影响的差异分析 J.解放军医学杂志，2021，46（2）：114-12135 陈涛全周期有氧运动对不同年龄小鼠认知功能及海马自噬活性的影响 D 济南：山东体育学院，202336 段梦思，项楚钦，李镜娇，等印防己毒素对中年雌雄小鼠焦虑水平及学习记忆能力影响 J.大连理工大学学报，2023，63（1）：
42、8-1537 VORHEES C V，WILLIAMS M T Morris water maze：Procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory J.Nature Protocols，2006，1：848-85838 薛丹，徐淑萍，刘进修，等水迷宫实验中三种品系小鼠学习记忆能力的比较 J.中国实验动物学报，2010，18（2）：149-15239 OTHMAN M Z，HASSAN Z，CHE HAS A TMorris water maze：A versatile and pertinent
43、 tool for assessing spatial learning and memoryJ.Experimental Animals，2022，71（3）：264-28040 ARTS J H E，FAULHAMMER F，SCHNEIDER S，et alInvestigations on learning and memory function in extended one-generation reproductive toxicity studies-when considered needed and based on what？J.Critical Reviews in Toxicology，2023，53（6）：372-384收稿日期 2024-01-11；责任编辑 刘敏丽101
