乳癌簡介

乳癌為最常出現於女性的癌症，世界衛生組織 (World Health Organization，

WHO) 指出 2018 年間有 627,000 位女性因乳癌逝世，約占女性中癌症致死人數的 15% [1]。根據台灣衛生福利部國民健康署的資料，乳癌為台灣女性發生率第一位

之癌症，且近幾年的發生率有逐年上升的趨勢。民國105 年的癌症登記報告顯示，

乳癌於女性10 大癌症死亡率的排名自民國 104 年的第四名上升至第三名 [2, 3]。

2. 分類

乳癌是一種複雜且表現多樣的癌症，可根據組織學、分級、淋巴結狀態及特定 的指標來分類，常見的指標有雌性素受器α (estrogen receptor α，ERα)、黃體固酮 受器 (progesterone receptor，PR) 及人類表皮生長因子受器 2 (human epidermal growth factor receptor 2，HER2)。可將乳癌分成五大類，分化程度從已分化至未分 化依序排列為：乳管A 型 (luminal A)、乳管 B 型 (luminal B)、HER2 過度表現型 (HER2-positive，HER2⁺) 及三陰性乳癌 (triple-negative breast cancer，TNBC；可再 細分成類基底細胞型 (basal-like) 及緊密連接蛋白低表現型 (claudin-low))。

Luminal A 相比其他分類的分化程度較高，會表現 ERα (ER-positive，ER⁺) 及 PR (PR-positive，PR⁺)，但不會過度表現表現 HER2 (HER2-negative，HER2^－)，亦 不表現作為細胞增生指標的Ki-67，細胞間的聯繫緊密且不易轉移 [4-6]。

Luminal B 的表現情況和 luminal A 相似，但 PR 的表現量較低。許多 luminal B 的乳癌細胞會過度表現 HER2。會高度表現 Ki-67 及其他細胞增生相關的基因，

因而有較強的細胞增生的能力且預後較luminal A 差[4, 6-8]。

HER2⁺有過度表現HER2 的特徵，細胞特性介於乳管細胞和基底細胞之間。會

高度表現Ki-67 及其他和細胞增生相關的基因，且過度表現 HER2 和降低 ER 的表 現量、阻斷細胞之間的連接有關，故和luminal A、luminal B 相比有更強的轉移能 力及較高的侵襲性 [4, 5, 8]。

TNBC 不表現 ERα、PR 或 HER2 (ER-negative，ER^－；PR-negative，PR^－)。因

缺乏可應用於治療的目標受器，且 TNBC 的分化程度較低，保有較多幹細胞的特

性，侵襲能力高，故TNBC 為最難治療的乳癌，預後也最差。可再依據 Ki-67 的表 現多寡將TNBC 分成 Ki-67 表現較多的 basal-like 及 Ki-67 表現較少的 claudin-low；

其中basal-like 的細胞特性和基底上皮細胞較相近，而 claudin-low 的緊密連接 (tight junction) 相關的蛋白質表現量較低，反而大量表現上皮細胞間質轉化 (epithelial-mesenchymal transition，EMT) 及腫瘤幹細胞特性相關的基因 [4, 5, 9]。

二、 LRH-1 的生理功能

Liver receptor homolog-1 (LRH-1) 參與許多細胞內的生理機制，像是膽固醇運 輸、膽酸恆定、類固醇生成等方面的調控。Scavenger receptor type BI (SR-BI) 為高 密度脂蛋白 (high-density lipoproteins，HDLs) 的細胞膜受器，可選擇性地將 HDLs 攜帶的膽固醇回收至肝臟，於膽固醇逆向運輸 (reverse cholesterol transport，RCT) 扮演重要角色 [10]。根據 Schoonjans 等人的研究 [11]，LRH-1 會結合至 SR-BI 啟 動子，提高SR-BI 的轉錄活性，且此現象同時出現於人類與小鼠細胞，說明 SR-BI 為LRH-1 的目標基因。Cholesteryl-ester-transfer protein (CETP) 表現於肝臟、小腸 等組織，可將膽固醇酯 (cholesteryl ester) 自 HDLs 轉移至富含三酸甘油脂的脂蛋 白，像是極低密度脂蛋白 (very low-density lipoproteins，VLDLs)、中低密度脂蛋白 (intermediate-density lipoproteins，IDLs) 或低密度脂蛋白 (low-density lipoproteins，

LDLs)，進而被運送至肝臟乾清除，間接促進 RCT [12]。過去的研究指出 LRH-1 可 藉由提升 liver X receptor/retinoid X receptor (LXR/RXR) 表現以促進 CETP 表現 [13]。隸屬於載脂蛋白家族之一的載脂蛋白 M (apolipoprotein M，ApoM) 主要表現

於肝臟及腎臟，為近期才區分出的載脂蛋白。ApoM 是 HDLs 的關鍵結構之一，以 附著於HDLs 為主、少量於 LDLs 或 VLDLs。帶有 ApoM 的 HDLs 可保護 LDLs 被 氧化，且其調節膽固醇流出的效率較表面無 ApoM 之 HDLs 更佳 [14, 15]。依據 Venteclef 團隊的發現 [16]，LRH-1 可直接結合於 ApoM 之啟動子，從轉錄層面調 控ApoM 的表現。

將多餘的膽固醇進行膽酸生合成 (bile acid biosynthesis) 是身體移除膽固醇最 主要的方式，可通過兩條途徑完成。Cytochrome P450 7A1 (CYP7A1) 為其中一條 途徑中第一個參與的酵素，同時也是該途徑的速率決定步驟，而cytochrome P450 8B1 (CYP8B1) 則為其後續步驟的關鍵酵素。先前的研究指出兩者皆為 LRH-1 的 目標基因 [17, 18]。當膽酸的產量過多時，會透過 farnexoid X receptor (FXR) 促進 small heterodimer partner-1 (SHP-1) 表現，進而抑制 LRH-1 的活性以達到降低 CYP7A1、CYP8B1 表現的目的 [19]。少量的膽酸透過糞便排出體外，其餘大部分 的膽酸都會被再吸收，方式之一為通過主動運輸蛋白 apical sodium-dependent bile acid transporter (ASBT) 進入迴腸上皮細胞，從底側經 multidrug-resistance protein 3 (MRP3) 進入循環系統，再透過腸肝循環 (enterohepatic circulation) 回歸肝臟維持 膽酸的恆定。LRH-1 於此路徑中可調控 ASBT 和 MRP3 之表現 [20, 21]。

除了於肝臟、腸道等組織中調控膽固醇及膽酸代謝，LRH-1 亦表現於性線、腎

上腺等和類固醇生成相關的組織。可和steroidogenic factor-1 (SF-1) 共同負責調控 類固醇生成相關的酵素，參與類固醇荷爾蒙的生成。過去研究證明，若兩基因出現 缺陷，皆會嚴重地影響類固醇生成 [22]。生成類固醇的起始步驟為將膽固醇通過 粒腺體內膜，為類固醇生成的速率決定步驟，由steroidogenic acute regulatory protein (StAR) 負責，可受到 LRH-1 的調控 [23]。待膽固醇進入粒腺體內膜後，會經由 cytochrome P450 11A1 (CYP11A1) 負責第一步的催化，Kim 的團隊證明 LRH-1 可 調控 StAR 表現後 [24]，又證明 LRH-1 可直接調控 CYP11A1。3β-hydroxysteroid dehydrogenase type II (HSD3B2) 接續 CYP11A1 的作用，為生成黃體素之重要酵素。

Peng 等人的研究指出 [25]，排卵後黃體內 SF-1 的表現量會降低，而 LRH-1 於黃 體內會高度表現，可頂替其功能，促進 HSD3B2 表現。芳香酶 (aromatase) 又稱 cytochrome P450 19A1 (CYP19A1)，是將雄性素轉換成雌性素的關鍵酵素。其啟動 子具有組織特異性，由不同的轉錄因子控制，LRH-1 可於性腺活化其啟動子 II (promoter II) [26]。過去 Clyne 的團隊發現 LRH-1 會表現於正常乳房脂肪組織中的 前脂肪細胞 (preadipocyte) [27, 28]，活化 aromatase 的啟動子 II 以調控 aromatase 表現，並隨著脂肪細胞的分化、成熟而減少，為preadipocyte-specific 的轉錄因子。

正常的成熟脂肪細胞以啟動子I.4 (promoter I.4) 為主，啟動子活性不高；但在乳癌 細胞及其周圍之脂肪細胞會表現 LRH-1，經前列腺素 E2 (prostaglandin E2，PGE2) 誘發而活化啟動子II，強烈提高 aromatase 表現。

將LRH-1 進行基因剔除，結果 Lrh-1^–/–之小鼠於胚胎期的6.5 至 7.5 天即因嚴

重的發育缺陷而死亡，說明LRH-1 於胚胎發育亦扮演重要角色，且其於發育過程

中負責的功能無法由SF-1 取代 [29]。

三、 LRH-1 的結構與調控 1. LRH-1 的結構

LRH-1 由 NR5A2 基因所轉錄，此基因位於染色體 1 號的 q32.11。LRH-1 是一 種轉錄因子，為孤兒受器，並和 SF-1 (來自 NR5A1 基因) 共同分屬於細胞核受器

家族的 5A 分支 [17]。不同於許多細胞核受器會以同型二聚體或異型二聚體的形

式和DNA 結合，LRH-1 是以單體的形式結合於目標基因的啟動子，其保守序列為

5’-YCAAGGYCR-3’ [30-32]。先前 Sablin 的研究指出 [33]，在沒有受器存在的情 況下 LRH-1 仍可維持活化狀態的構型，有持續活化的轉錄活性；而 Krylova 的研 究說明磷酯肌醇 (phosphatidyl inositols) 可做為配體調控 LRH-1 的轉錄活性 [34]。

LRH-1 為細胞核受器，有保守的蛋白結構 (圖一)，包括 A/B 結構域，此區域 有最多變的大小及序列；高度保守的DNA 結合域 (DNA-binding domain，DBD，

又稱C 結構域)，由兩個鋅指 (zinc finger) 構成，是最為保守的區域，負責和 DNA 上的保守序列結合；配體結合域 (ligand-binding domain，LBD，又稱 E 結構域)，

此區由 12 個保守的 α 螺旋 (α-helix) 組成，包含依賴配體的 activation function-2 (AF-2)，可和輔活化物 (coactivator) 進行交互作用；以及 D 結構域，作為連接 C 結構域及E 結構域的樞紐，結構靈活。此外，LRH-1 所屬的 NR5A 家族，在 C 結 構域的C 端另有作為此家族特徵的序列，Ftz-F1 box，從果蠅至人類高度相似，為 高度保守的序列 [17]。

2. LRH-1 的異構物

至今已發現五種LRH-1 蛋白異構物，如圖一。最長的異構物為 LRH-1v1；第 二種為缺失exon 2 的 hLRH-1，影響 A/B 結構域；第三種異構物 LRH-1v2 同時缺 失exon 2 及 exon 5，影響 A/B、D 及 E 結構域，無轉錄活性。三者是由選擇性剪 接 (alternative splicing) 形成 [17]。Thiruchelvam 等人於乳癌細胞株 MCF7 又發現 了另外兩種LRH-1 蛋白異構物 [35]，命名為 LRH-1v4 及 LRH-1v5。作者發現兩者 皆僅改變A/B 結構域，且 LRH-1v4 的轉錄起始位置 (transcription start site，TSS) 位於intron 1，LRH-1v5 的 TSS 則位於 intron 2。因兩者之 cDNA 皆包括 intron 序 列，說明 LRH-1v4 及 LRH-1v5 可能是由不同於 LRH-1v1 的啟動子所調控，其中 LRH-1v4 為乳癌細胞主要表現的異構物。除此之外，Kawabe 的團隊證明 LRH-1v4 會表現於KGN (人類卵巢顆粒細胞株) [36]。

Zhang 等人證明 LRH-1v1 的啟動子於肝臟有強烈的轉錄活性 [37]，包括許多 肝臟特有的轉錄因子結合序列，如 hepatocyte nuclear factor 1 (HNF1)、hepatocyte nuclear factor 3 (HNF3，尤其是 HNF3β)。Annicotte 等人則在 LRH-1v1 的啟動子序 列上發現ERα 的結合位 [38]，調控 LRH-1 表現。Kawabe 的團隊指出 LRH-1v4 啟 動子上具有SF-1 及 GC box 的結合位 [36]，且 LRH-1v4 的啟動子於 KGN 有高轉 錄活性，但不表現於HepG2 (人類肝癌細胞株)，說明 LRH-1 可利用不同的啟動子 展現組織特異性。

3. 轉譯後修飾 (post-translational modifications)

至今有許多研究已證明 LRH-1 的活性可經由接上磷酸根、泛素 (ubiquitin)、

small ubiquitin-like modifier (SUMO) 等轉譯後修飾而改變 [39]。將 LRH-1 之 D 結 構域上的絲氨酸238 及絲氨酸 243 磷酸化可提高 LRH-1 的轉錄效率 [40]。Ubiquitin-proteasome system (UPS) 可藉由蛋白酶體 ([40]。Ubiquitin-proteasome) 降解以特定形式之泛素長 鏈標記的蛋白質 [41]；其中 cullin 4 (CUL4) 是 cullin 家族的一員，和 regulator of cullins 1 (ROC1)、DNA damage binding-protein 1 (DDB1) 及能辨認特定目標的 CUL4-DDB1 associated factors (DCAFs) 組成泛蛋白連接酶 (ubiquitin-protein ligase，

E3)，標定目標蛋白 [42]。DNA damage-binding protein 2 (DDB2) 能作為 DCAF 辨 認LRH-1，導致 LRH-1 降解以調控其穩定性 [43]。當 LRH-1 和 SUMO 共價連結，

會造成 LRH-1 累積於細胞核內的 promyelocytic leukemia protein nuclear bodies (PML-NBs)，阻斷 LRH-1 的轉錄活性 [44, 45]。另外，SUMO 化的 LRH-1 會影響 聚集過來之輔助調節因子，改變LRH-1 的調控模式 [46]。

4. 輔助調節因子 (co-regulators)

到目前為止已發現許多具有組織特異性的輔活化物 (coactivator) 及輔抑制物 (corepressor) 可 調 控 LRH-1 的 轉 錄 活 性 [39] 。 Safi 的 團 隊 證 明 peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1α (PGC-1α) 可作為 LRH-1 的輔活化物 [47]，於前脂肪細胞和 LRH-1 的 AF-2 結合並促進 aromatase 表現，亦可於卵巢顯 著增強LRH-1 及 SF-1 的轉錄，參與調控類固醇生成相關的基因。此外，Yazawa 的 團隊還發現PGC-1α 增加 LRH-1 及 SF-1 轉錄活性的現象會被 dosage-sensitive sex reversal, adrenal hypoplasia critical region, on chromosome X, gene 1 (Dax-1) 抑制 [48]。PGC-1α 亦和 LRH-1 調控肝臟的膽酸恆定有關，促進 LRH-1 對 CYP7A1 的 基因表現；此現象會受到SHP 的負向控制，抑制 PGC-1α 聚集於 CYP7A1 的啟動 子序列上 [49]。

Dax-1 為非典型的細胞核受器，可和 LRH-1 的 E 結構域結合 [50]。主要表現

於性腺及胚胎幹細胞 (embryonic stem cell，ES cell) [39]。Dax-1 於人類的卵巢顆粒 細胞 (ovarian granulosa cell) 會抑制 LRH-1 調控 HSD3B2 [25]。Ahn 等人證明給予 小鼠的萊氏細胞 (Leydig cell) 胰島素 (insulin) 可刺激 Dax-1 表現 [51]，再透過 Dax-1 抑制 LRH-1 的作用，降低 LRH-1 所調控的類固醇生成。另外在乳癌細胞株 MCF7 中，受配體活化的雄性素受器 (androgen receptor，AR) 可直接促進 Dax-1 表 現，進而抑制LRH-1 對 aromatase 的調控以減少雌性素的生成，減緩癌細胞的增生 [52]。在胚胎發育的層面，Kelly 的團隊證實 Dax-1 會表現於小鼠的胚胎幹細胞 (mouse embryonic stem cell，mES cell) [53]。和 steroid receptor RNA activator (SRA) (為一種長鏈非編碼核糖核酸 (long noncoding RNA，lncNRA)，可作為細胞核受器 的輔活化物) 共同促進 LRH-1 對 octamer-binding transcription factor 4 (Oct4) 的轉 錄調控，維持mES cell 的多能性 (pluripotency) [54]。

SHP 和 Dax-1 一樣為非典型的細胞核受器，在肝臟及腸道中會大量表現，負 責調控膽酸合成及膽固醇的恆定，可結合於LRH-1 的 AF-2 [39]。膽酸合成的回饋

SHP 和 Dax-1 一樣為非典型的細胞核受器，在肝臟及腸道中會大量表現，負 責調控膽酸合成及膽固醇的恆定，可結合於LRH-1 的 AF-2 [39]。膽酸合成的回饋