Kiss－1基因编码产物Kisspeptins在抑制肿瘤转移过程中的重要作用

温彩玲（综述），刘迪群，钟 华（审校）

（南华大学附属第一医院消化内科，湖南 衡阳 421001）

肿瘤是一类以不能自身控制细胞生长速度为特征的疾病，这也是病死率极高的重要原因。2008年癌症患者死亡人数统计达7.6万人，WHO预测到2030年可能高达13.1万人，由于肿瘤具有极强的侵袭行为，它通常会导致远处转移［1］。转移是一个多步骤、极其复杂的过程，它包括细胞与细胞间黏附作用，侵犯周围组织，通过血液循环和淋巴管道播散，也可通过血管内皮细胞到达远处器官［2］，对于转移性肿瘤，其每一个步骤都应有序完成。目前，肿瘤的主要研究方向是延缓肿瘤患者早期发生远处转移。因此，有研究［3－4］表明，转移抑制基因可能参与抗肿瘤活性的作用，它的基因表达机制和抑制肿瘤转移的基因产物可能是未来潜在的一种分子靶向治疗，其有望降低肿瘤患者的病死率。

Kiss－1是转移抑制基因中能唯一结合到G－蛋白偶联受体（GPR54或AXOR12或hOT7T175）的内源性天然配体［3－4］，为防止转移的进展，其被认为不是作用在转移抑制的早期（非转移基因Nm23，KAI1），而是作用在转移级联反应的后期，具有能抑制细胞从原发肿瘤部位发生迁移的作用［5－6］。Kiss－1（原名为metasin）天然存在于人体胎盘中，其命名为具有抑制序列（ss）作用［7－8］；这是众所周知的认为Kiss－1基因参与了肿瘤生物学和转移性过程。因此，本文着重讨论在肿瘤进展过程中，Kiss－1基因的潜在作用和如何将Kiss－1作为一个潜在的分子靶点治疗肿瘤。

1 Kisspeptins和Kiss－1的发现

1998年，West等［9］采用原位分子杂交和染色体技术在许多哺乳类动物中发现了Kiss－1基因，包括鼠类（大鼠、小鼠）及鱼类。Kiss－1基因定位于染色体1q32～q41，基因序列中包含4个外显子，G蛋白结合受体的内源性配体是其基因产物。Kiss－1多肽能明显抑制肿瘤细胞的化学趋向性和侵袭性，并有限制肿瘤细胞的迁移蠕动功能。在人类肿瘤转移过程中Kiss－1基因具有抑制及调节肿瘤细胞的生长信号、调节肿瘤的生物行为等方面的作用，Kiss－1表达的缺失与肿瘤进展和临床实践方面有密切联系［10］。当 Kiss－1磷酸化后，其蛋白可产生10、13、14或54个氨基酸等大小不同的残基片断，称Kiss－1肽，将这些肽集合到一起统称为Kisspeptins（KPs），是G－蛋白偶联受体（GPR54）的配体，所有的KPs结合到GPCR和GPR54，而与GalR1和GalR2甘丙肽受体相比，有34%～35%序列相同，但GPR54并不是由甘丙肽激活。Kiss－1基因属于一个很大的RFamide（Arg－Phe－NH2）肽配位体家族，它可以激活GPR54同源基因（hOT7T175或AXOR12），同时被认为Kiss－1基因在下丘脑垂体腺（HPG）轴调节下丘脑分泌促性腺激素的释放（GnRH）起着重要作用［11］。KPs在人外周血中最主要的来源是胎盘，Kiss－1主要位于合体滋养层细胞内［12］，这些研究发现Kiss－1基因和KPs调节作用更广泛，甚至可影响到全身，并且在不同肿瘤中似乎均起着抑制转移的作用［13］。

2 Kiss－1对肿瘤进展的影响

Kiss－1基因在肿瘤进展中的作用鲜为人知，而GPR54是由KPs刺激磷脂酰肌醇4，5－二磷酸水解、钙动员、释放花生四烯酸、ERK1／2／MAPK磷酸化而激活，并且已证明它具有抑制细胞运动、侵袭、增殖和转移的作用［14］。但KPs和GPR54在肿瘤转移机制中的具体机制尚不清楚。Hata等［15］研究报道，Kiss－1基因低表达与卵巢癌细胞的过度侵袭和患者预后有关。Dhar等［16］首次报道在胃癌中Kiss－1基因表达下降增加肿瘤转移的潜能和肿瘤侵袭的进展，并且认为Kiss－1可能成为影响预后的重要因素。实验组胃癌患者的Kiss－1基因表达水平明显低于正常胃黏膜对照组，2组比较差异有统计学意义。研究还进一步揭示可能由于频繁化生改变了与肿瘤邻近的正常胃黏膜的作用，这将会影响胃黏膜中Kiss－1基因的表达。

纯合子缺失、启动甲基化或Kiss－1基因突变都可能是导致基因下调或增加肿瘤侵袭的作用。Sanchez Carbayo等［17］在更早就有类似报道，在膀胱癌中Kiss－1基因低表达表现出反复发生血管侵袭作用。因此，Kiss－1基因表达已成为影响肿瘤患者整体生存率的重要因素。Seminara［18］报道显示，肽通过释放细胞内Ca2＋和活化蛋白酶C而抑制细胞增殖，并且细胞内Ca2＋释放量增加，有抑制细胞增殖、诱导细胞分化和癌细胞凋亡的作用。有研究［16］表明，Kiss－1基因可能成为判断肿瘤患者生存的重要独立因素。Kiss－1基因表达的优势在于可能防止细胞侵袭、转移和肿瘤复发从而抑制肿瘤，同时对肿瘤细胞具有抗增殖、抑制肿瘤细胞生长速度和提高肿瘤患者生存率的作用。因此，有必要研究Kiss－1基因在抗肿瘤方面的相关信号通路，这将是一个抑制肿瘤细胞侵袭达到治疗作用的新趋势。

3 Kiss－1作为分子靶点治疗肿瘤患者

Kiss－1基因被确定为人类一种新的转移性抑制基因，通过显微细胞介导将人类6号染色体转入到恶性黑色素瘤细胞株C8161，其Kiss－1表达能显著抑制在裸鼠中瘤的转移能力，表明该基因在调节人类恶性黑色素瘤转移的生物学特征上具有重要作用［19－20］。在许多黑色素瘤高转移细胞株中（A375SM、WM2664、WM239A、MeWo）和正常黑色素细胞FM1085细胞株中发现Kiss－1基因高表达，Kiss－1基因具有限制处于原发部位肿瘤细胞转移到远处器官的能力［21］。然而，也有报道［22］认为，Kiss－1基因的表达分化与黑色素瘤转移的潜能成负相关。但在肿瘤进展中CRSP3／DRIP130表达缺失或减少，转录激活因子均可减少Kiss－1基因表达从而导致肿瘤的高转移潜能。也有研究［23］发现Kiss－1基因的表达上调与抑制转移作用有关联。这些报道均表明在肿瘤进展中Kiss－1基因表达具有不同作用。在食管癌的研究［4］中表明，Kiss－1或GPR54的缺失与肿瘤扩散及淋巴结转移有关，其淋巴结能确定肿瘤浸润深度。该研究进一步发现，Kiss－1过度表达和GPR54基因均处于肿瘤进展的早期阶段。之后，在甲状腺癌研究中发现，Kiss－1和GPR54主要在滤泡状甲状腺癌中低表达并形成远处转移［4］。这些研究为Kiss－1／GPR54系统降低肿瘤细胞侵袭和转移作用提供充分证据，并为进一步指导临床治疗和药理研究奠定基础。

Sanchez Carbayo等［17］研究 Kiss－1与膀胱肿瘤临床病理特点间的表达关系，结果表明:在69个膀胱肿瘤患者中，Kiss－1基因低表达与其整体生存率比较具有重要的相关性，但伴有血管浸润的膀胱肿瘤与正常尿路上皮相比，Kiss－1基因的表达显著降低；有Kiss－1缺失的患者一般具有早期远处转移。Takeda等［22］报道，在伴有血行转移的患者中，Kiss－1基因表达显著低于有淋巴结转移的患者。Kostadima等［10］报道，处于高危乳腺癌早期患者沉默Kiss－1基因，这将提示支持Kiss－1基因是抑癌基因。报道还表明，处于早期淋巴结转移阴性或伴有其他实体瘤的转移性乳腺癌患者中，Kiss－1转录活性极其重要，然而在肿瘤原发部位最初出现的是分子改变。最新研究［24］也已证实在大肠癌中Kiss－1可作为确定的转移抑制分子。因此，恢复Kiss－1基因的分子功能有望限制肿瘤微小转移的增长速度和预防肿瘤的复发。

总之，Kiss－1基因表达的研究［25－29］表明，Kiss－1基因高表达及其受体与肿瘤进展有关，并且Kiss－1基因有可能抑制肿瘤转移，如乳腺癌、膀胱癌、胰腺癌、肾细胞癌及结直肠癌等。因此，许多实验和临床证据证明，对于已发生远处转移的肿瘤患者，Kiss－1基因可能是一个潜在的分子靶向治疗方向［22，29］。虽然，KPs和GPR54系统已经在许多肿瘤中与提高患者生存率呈正相关，但矛盾的是，有研究［24］表明，乳腺癌中Kiss－1基因高表达，特别是在侵袭性肿瘤患者中，但在做体外乳腺癌细胞系中，Kiss－1基因促进转移。目前，大量证据［30，13］表明:KPs似乎抑制肿瘤细胞侵袭，其不同的功能机制包括在胎盘组织中ERK1／2磷酸化增加、MMP－9减少以及趋化因子CXCR4受体抑制转移的特性均已得到证实。即使KPs并不总是与某些肿瘤呈正相关，而Kiss－1蛋白对于预防肿瘤的侵袭、转移和改善患者预后，都有可能为未来的临床应用提供有利依据。因此，以上报道提示应重视评估KPs基因的表达谱及其如何影响肿瘤转移患者的预后。Kiss－1基因如何使在原发部位的肿瘤细胞转移到远处器官？Kiss－1基因是否对已发生远处转移病灶患者的治疗有效？这些问题的机制均尚未清楚。因此，需要深入研究相关信号通路和寻找与肿瘤预后密切相关因素，为Kiss－1基因作为分子靶向治疗提供基础。

4 KPs在治疗方面的应用

由于KPs基本均有分泌功能，因此KPs作为选择替代治疗认为可行。此外，KPs全身给药可以通过肿瘤细胞遍布全身。有报道［31］称，已发生全身转移的肿瘤患者，Kiss－1基因表达受到抑制，并且KPs的使用能阻碍肿瘤细胞转移到各个组织。在治疗形式方面，应用Kiss－1／KP的安全性已在人身上得到证明，皮下给药KP54未产生任何不良反应，但KP54的功能可以调节内分泌并且在青春期早期激发KP受体触发促性腺素释放激素的释放（Gn－RH）［11］。Beck等［31］报道，Kiss－1基因的基础治疗在理论上认为较简单，只要有转移性肿瘤细胞表达Kiss－1受体，Kiss－1基因治疗一般有效；但大部分肿瘤细胞不表达其受体，因此，这将成为用Kiss－1基因治疗多种肿瘤的一个重大挑战。

5 结语与展望

总而言之，在许多肿瘤研究中Kiss－1表达系统在分子水平及功能特点方面得到相关证实，这些研究表明Kiss－1／GPR54系统可能参与肿瘤生物学和转移过程的基本作用。因此，对伴有远处转移的肿瘤患者的治疗，Kiss－1／GPR54的靶向治疗可能代表一种新的治疗方向。因此，进一步研究KPs复杂的调控机制和如何将些机制参与到肿瘤转移抑制机制中是很有必要，同时能否以此作为靶点对肿瘤进行治疗更值得关注。

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