人组织激肽释放酶6在肿瘤的表达及其预期诊断价值

2015-04-04 08:42陈英剑胡成进
实用医药杂志 2015年7期
关键词:卵巢癌标志物原发性

李 伟,李 霞,陈英剑,胡成进

人类缓激肽释放酶基因家族(human kallikrein,KLKs)是丝氨酸蛋白酶的一个亚家族,由15个成员组成(KLK1-KLK15),编码相应的 KLK1-KLK15 蛋白,具有胰蛋白酶或糜蛋白酶活性。KLK6编码KLK6蛋白,存在于血清、哺乳妇女的乳汁、妊娠羊水和男性精液等多种体液中,在卵巢癌、胃癌、乳腺癌、结直肠癌等恶性肿瘤中异常表达,是KLKs中重要的肿瘤标志物之一。为了为诊断和预后提供参考,本文对其相关问题做一综述。

1 KLKs基因特点

KLKs共同定位于染色体19q13.4,串联排列,紧密连接,互不干扰,结构高度相似。KLKs有以下共同特征:外显子数量和长度相似、内含子区域高度保守、翻译起点和终点保守,30%~80%的序列同源。KLK基因在类固醇激素的转录调节下产生一条细胞内单链无活性多肽,包括一段氨基端信号肽、一段前肽和催化结构域,信号肽和前肽的裂解后激活,产生分泌的成熟丝氨酸蛋白酶[1]。

2 KLK6基因特点、表达调节和生物学功能

KLK6原称为丝氨酸蛋白水解酶9,全长约11.0 kb,位于KLK5和KLK7之间,由7个外显子和6个内含子组成,前两个外显子不翻译,其余五个外显子组成催化三联体位点,内含子排列遵循Ⅰ-Ⅱ-Ⅰ-0模式。

KLK6表达的调节取决于DNA,mRNA和蛋白水平的调节,但也依赖于组织特异微环境的相互作用。这些因素和类固醇激素的调节、复制数量的改变、miRNAs、酶抑制剂等共同影响KLK6的表达,导致KLK6表达异常。在恶性肿瘤中,常见的基因组的不稳定性也可能导致基因含量的变化,影响KLK6的表达。

KLK6参与体内许多的生化过程,包括参与牙齿的发育,神经可塑性的维持,皮肤角质层的形成,肿瘤的发生、发展,参与级联信号,激活信号转导途径,参与血管的生成和炎症反应。KLK6在不同的癌症和疾病中,RNA或蛋白质过度表达或者表达不足,是一种潜在的临床生物标志物[2]。

3 KLK6在肿瘤的表达和应用价值

3.1 卵巢癌 Hoffman等用免疫荧光法研究发现30%的卵巢癌患者KLK6为阳性,晚期、浆液性、行满意减灭术(残留灶>1 cm)的卵巢癌患者,KLK6水平升高。单因素分析显示KLK6阳性的卵巢癌患者似乎更容易疾病恶化和死亡。多因素分析:KLK6是卵巢癌一个独立的预后不良的指标[3]。Dimandis等用免疫分析法测定了146例原发性卵巢癌患者的KLK6浓度,当诊断特异度为90%和95%时,血清KLK6诊断的敏感度分别为52%和47%[4]。Sherbini等用ELISA方法检测27例卵巢癌患者血清,KLK6特异性和敏感性分别为 56.8%和 64%[5]。总之,越来越多的证据表明KLK6参与肿瘤的生长和发展,并作为筛选、诊断、预测和预测的一个有用的肿瘤标志物。

3.2 胃癌 Hisashi等用实时RT-PCR检测了胃癌患者KLK6的表达,发现胃癌组织KLK6表达明显升高,并与淋巴转移显著相关,且KLK6表达升高的胃癌患者的生存率较差。另外,他们建立了一个利用小干扰RNA介导的基因沉默的KLK6稳定抑制胃癌细胞株,发现KLK6基因沉默的小干扰RNA与模拟转染的细胞相比有效地抑制细胞增殖、S期的细胞比例和侵袭性。所以,KLK6在胃癌组织的明显过度表达状态可以作为一个有力的预后诊断标志物,同时也表明KLK6可以作为胃癌治疗的新靶点[6]。Jin等用 PT-PCR方法检测 KLK6 mRNA发现,胃恶性肿瘤组织KLK6的转录水平大约是周围正常组织的8倍,KLK6 mRNA的表达增高,是正常组织的 3.6倍;用 Western blotting检测 KLK6,发现恶性肿瘤组织中表现高表达;用ELISA方法检测胃癌患者血清KLK6,其表达是正常人的1.75倍。因此推断KLK6有可能成为胃癌诊断的生物学指标[7]。3.3 乳腺癌 最初,Pampalakis等用半定量 RTPCR方法发现KLK6在正常和乳腺癌细胞系中差异表达,用ELISA方法检测乳腺癌细胞培养上清液中KLK6蛋白浓度,发现KLK6在乳腺癌细胞中表达升高[8]。国内学者用免疫组化和RT-PCR的方法检测88例原发性乳腺癌患者组织KLK6蛋白和mRNA的表达,表明KLK6在原发性乳腺癌中阳性表达率为78.4%,并与肿瘤组织的临床病理学特征相关;发生淋巴结转移及ER阳性的乳腺癌组织中KLK6蛋白的阳性表达率显著低于未转移组及ER阴性组。KLK6 mRNA在原发性乳腺癌组织中的表达水平明显高于正常乳腺组织;但有淋巴结转移的癌组织中,KLK6 mRNA的表达水平明显低于未转移组[9]。因此,KLK6蛋白及其mRNA的异常表达,可能与原发性乳腺癌的发生、浸润、转移有关,可能成为原发性乳腺癌临床诊断的标志物。

3.4 结直肠癌 Kim等用RT-PCR、免疫组化分析表明KLK6 mRNA在结肠癌组织中显著上调;KLK6在结肠腺癌明显表达而在正常肠黏膜或癌前病变不典型增生不表达;患者血清中KLK6与非癌细胞相比分泌增加。通过临床病理与免疫组化分析143例结肠癌患者KLK6的表达,表明KLK6表达与Dukes分期相关,KLK6表达升高与短的生存期和无复发生存期明显相关。因为,KLK6是结肠癌预后不良的指标,可以作为结肠癌的潜在标志物和治疗靶点[10]。有研究指出用实时定量RT-PCR检测结直肠癌KLK6表达,显示KLK6在结直肠癌中过度表达,且KLK6表达阳性率为58.2%,KLK6表达与肿瘤分级、淋巴结转移和肿瘤TNM分期呈正相关。单因素分析显示KLK6表达与无疾病生存期(DFS)和整体生存期 (OS)显著相关;多因素分析显示KLK6表达阳性的DFS和OS明显缩短,并且KLK6是一个独立的预后不良的预测因素;K-M生存曲线表明KLK6阳性的结直肠癌患者DFS和OS显著降低[11]。总之,KLK6是结直肠癌疾病的一个独立预后不良的标志物。

3.5 肺癌 有研究指出用免疫过氧化物酶标记法研究KLK6在肺腺癌、鳞状细胞癌、小细胞癌和类癌肿瘤的表达,未发现KLK6在腺癌细胞细胞质表达,而在鳞状细胞癌、小细胞癌和类癌中,大多数恶性肿瘤细胞被免疫标记[12]。有研究指出用RT-PCR技术研究KLK6在肺癌的表达,表明KLK6存在于正常的肺组织和非小细胞肺癌的肺组织,不存在非小细胞肺癌细胞系中,且KLK6 mRNA在肺癌组织中过度表达,KLK6高浓度与较低的生存率相关,总之,高浓度的KLK6在非小细胞肺癌中是肿瘤增殖指标和独立预后因素[13]。

3.6 子宫浆液性乳头状癌 有研究指出分别用RT-PCR和ELISA检测子宫浆液性乳头状癌KLK6的表达水平和KLK6的分泌情况,表明KLK6在子宫浆液性乳头状癌高度表达并在血清和血浆中被释放,可能作为子宫浆液性乳头状癌的复发早期诊断和治疗反应的一种新型标志物[14]。

3.7 脑胶质瘤 Jasmine等用免疫过氧化物酶标记法发现KLK6在神经胶质细胞标记阳性,神经胶质细胞细胞核标记强阳性;脉络丛上皮细胞也显示细胞质和细胞核标记染色[12]。Kristen等研究发现在脑胶质母细胞瘤KLK6高表达可能促进肿瘤细胞对细胞毒性剂的抵抗,并且是降低患者术后生存率的指标[15]。

综上所述可知,近年来KLKs在肿瘤中潜在的诊断、监测和预后应用价值备受关注。越来越多的研究表明,肿瘤患者KLK6不论是在mRNA还是在蛋白质水平的异常表达都有潜在的临床诊断和预后价值。在未来研究中应进一步研究在恶性肿瘤组织和血清中KLK6的表达情况,为肿瘤的早期诊断、治疗疗效和预后评价提供更好的临床指标。

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