抗氧化蛋白家族在妇科恶性肿瘤中的研究进展

陶雪娇，罗慧，朱雪琼

（温州医科大学附属第二医院 妇产科，浙江 温州 325027）



·综述·

抗氧化蛋白家族在妇科恶性肿瘤中的研究进展

陶雪娇，罗慧，朱雪琼

（温州医科大学附属第二医院 妇产科，浙江 温州 325027）

抗氧化蛋白家族（Prxs）是机体抗氧化体系重要组成成分，研究发现Prxs除了具有抗氧化功能外，在肿瘤细胞的增殖、凋亡以及对放化疗敏感性方面起到一定作用，本文就Prxs在妇科恶性肿瘤中的研究作一综述。

抗氧化蛋白；妇科恶性肿瘤；宫颈癌；卵巢癌；子宫内膜癌；综述文献

抗氧化蛋白（peroxiredoxin，Prx）是一类过氧化物酶，广泛存在于人体多种细胞中，是机体抗氧化体系中重要的组成成分，目前已知Prx的主要作用是清除细胞内氧自由基，发挥抗氧化功能，同时可能参与细胞信号传导，调节细胞增殖分化等［1］。目前发现机体的抗氧化蛋白家族（peroxiredoxins family，Prxs）成员有6个，根据所含的保守的半胱氨酸残基（cys）数目的不同，将其分为两类: 1-Cys Prx、2-Cys Prx，前者包括Prx6，后者包括Prx1、Prx2、Prx3、Prx4、Prx5［2］。细胞内氧化还原状态与肿瘤的形成密切相关，Prx可以通过调节细胞内外的氧化还原水平参与肿瘤发生、发展，并在肿瘤的诊疗中发挥作用。本文就近年来Prxs在宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜癌等妇科恶性肿瘤中的研究进展做一综述。

1　宫颈癌

1.1Prx与人乳头状瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染 目前认为HPV是宫颈癌发生的必要条件。李连芹等［3］为了探究Prx3与高危型HPV感染的关系，将含有HPV 16E6/E7的重组腺相关病毒载体转入到高危型HPV阴性的正常宫颈上皮细胞，用实时定量PCR和免疫印迹的方法检测转染前后Prx3 mRNA和蛋白的表达，结果并没有发现Prx3的表达在宫颈上皮细胞转染HPV 16E6/E7重组腺相关病毒载体前后有差异表达，提示Prx3与高危型HPV16感染不存在直接关系。而Prx与其他高危型HPV感染之间的关系目前尚未见研究报道。

1.2Prx在宫颈癌发生发展中的作用

1.2.1Prx2在宫颈癌发生发展中的作用：Kim等［4］采用免疫组织化学的方法检测正常宫颈、宫颈上皮内瘤变及宫颈癌组织中2-cys类Prx的表达情况，发现Prx1、Prx4在正常宫颈组织、宫颈上皮内瘤变及宫颈癌中的表达并无特异性；然而，Prx2在10例正常宫颈组织、19例宫颈上皮内瘤变组织、16例宫颈癌组织中表达率分别为20.0%、77.8%、81.2%，并且其表达强度随着宫颈病变的进展呈递增趋势。Hellman等［5］用双向凝胶电泳技术分离出5例正常宫颈组织和5例宫颈癌组织（4例鳞癌及1例腺癌）差异蛋白点，通过基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱鉴定差异表达的蛋白质，发现有43个差异表达的蛋白点，其中Prx2在宫颈癌中的表达强度相对于正常宫颈组织高出4倍。

1.2.2Prx3在宫颈癌变中的表达差异：Safaeian等［6］分别从416例宫颈上皮内瘤变I I I级/宫颈癌患者，356例HPV感染（持续时间大于25个月）病例及425例随机对照组（无宫颈病变及HPV感染史的妇女）的外周血中提取出1 113个基因，并评估了其中18 310个单核苷酸多态性基因位点，发现Prx3基因（rs7082958）的等位基因CT/TT在宫颈病变组与对照组中有明显的变异（OR:0.41，P＜0.0001）；宫颈病变组与HPV持续感染组及HPV持续感染组与随机对照组比较CT/TT也存在变异（OR:0.58，P=0.008；OR:0.71，P=0.02），提示Prx3等位基因T的多态性与宫颈癌的发生相关。

Kim等［4］通过免疫组织化学法检测到Prx3在10例正常宫颈组织、19例宫颈上皮内瘤变组织及20例宫颈癌组织中的表达率依次为50.0%、93.3%、95.0%，且其表达强度随着宫颈病变的进展呈递增趋势；免疫印迹法也证实了Prx3的表达随着宫颈病变的进展呈增高趋势。李连芹等［3］对10例宫颈鳞癌及10例正常宫颈标本进行免疫组织化学染色，发现10例宫颈鳞癌中Prx3染色阳性细胞率大于2/3，而在10例正常宫颈标本中的Prx3阳性细胞率小于1/3。

Li等［7］研究Prx3在宫颈鳞癌中的作用，采用小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）技术沉默宫颈鳞癌细胞中的Prx3基因，使Prx3低表达，然后用氧化敏感探针检测细胞内活性氧水平，发现细胞活性氧水平随着Prx3表达下调而增高，并呈时间依赖性，说明Prx3在宫颈鳞癌细胞中是重要的细胞活性氧清除剂；通过流式细胞仪检测细胞凋亡率，发现敲除Prx3基因可使宫颈鳞癌细胞凋亡率（5.64%±1.76%）较对照组（0.67%±0.53%）明显升高，提示细胞内的Prx3可能通过降低细胞内活性氧水平从而抑制宫颈癌细胞的凋亡；同时，免疫印迹法和PCR证实，在敲除Prx3基因后，Prxs其他成员包括Prx1、Prx2、Prx5的表达明显上调，推测Prxs成员之间可能存在相互协同作用，共同参与调节细胞内活性氧水平。

1.3Prx在宫颈癌诊断中的作用 Lomnytska等［8］为进一步探究Prx2在宫颈癌鉴别诊断中的作用，用免疫组织化学技术分别检测Prx2在5例正常宫颈、11例宫颈上皮内瘤变、7例微浸润性宫颈癌及10例浸润性宫颈癌的石蜡包埋组织中的表达，发现在正常宫颈、微浸润性宫颈癌细胞中Prx2几乎都有表达（表达率分别为80%、100%），而在浸润性宫颈癌中其表达率仅为20%；进一步用受试者工作曲线（ROC）曲线下面积（AUC）分析发现，Prx2的表达在鉴别正常宫颈组织与浸润性宫颈癌时敏感性为80%，特异性为80%，均较高；Prx2在鉴别微浸润宫颈癌与浸润性宫颈癌时敏感性为80%，特异性为100%。1.4 Prx与宫颈癌化疗耐药的关系 本课题组通过双向电泳技术分离新辅助化疗有效的8例巨块型宫颈鳞癌组织在化疗前后差异蛋白的表达，通过基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱鉴定差异表达的蛋白质，发现Prx1的表达在宫颈癌新辅助化疗后表达上调，而Prx6的表达在化疗后下调，进一步采用免疫印迹实验也得到同样的结果，而Prx1 和Prx6与化疗敏感性的关系正在进一步研究中［9］。Castagna等［10］用蛋白组学的方法研究宫颈鳞癌细胞系A431及耐顺铂亚细胞系A431/Pt在顺铂作用前后差异表达的蛋白，发现A431细胞在顺铂（30 μg/ mL）作用1 h后40种蛋白出现明显差异，其中Prx2的表达下调了4倍，而A431/Pt细胞在顺铂（75 μg/ mL）作用后有13种蛋白表达有显著性差异，其中Prx6为新出现的蛋白。另外，比较同时暴露于顺铂的A431及A431/Pt细胞，发现Prx1只出现于A431细胞中，提示Prxs与宫颈癌顺铂耐药相关，Prx1、Prx2与A431细胞的顺铂敏感相关，而Prx6与顺铂的耐药有关。

He等［11］利用siRNA敲除HeLa细胞中Prx1基因，然后用2 μmol/L的β-拉帕醌作用细胞，作用后氧化敏感探针检测到低表达Prx1的HeLa细胞的荧光强度明显较未敲除细胞增高，流式细胞仪检测到低表达Prx1的HeLa细胞的凋亡率（为60%）明显较未敲除细胞（为6%）增高，而噻唑蓝细胞增殖实验发现低表达Prx1的HeLa细胞存活率（为8%）较未敲除细胞存活率（为60%）明显降低，说明敲除Prx1后能明显增强HeLa细胞对新抗癌药物β-拉帕醌的敏感性。

2　卵巢癌

2.1Prx在卵巢癌发生发展中的表达变化 Duan等［12］通过对卵巢癌SKOV3细胞转染Prx3 siRNA基因使该细胞不表达/低表达Prx3，经细胞增殖实验检测到Prx3表达抑制的SKOV3细胞的生长速度明显较对照组中降低，且细胞平均克隆数也较对照组减少，进一步裸鼠体内实验发现Prx3 siRNA转染组肿瘤的体积也变小。

Sova等［13］用免疫组织化学法检测33例与子宫内膜异位症相关的卵巢癌（benign endometriosisassociated ovarian cancer，EAC）和22例良性子宫内膜异位症患者（对照组）的石蜡切片中Prx2、Prx4的表达，发现Prx2在癌细胞中的表达较低，而Prx4在癌细胞中的表达却较对照组明显增高，这些结果提示Prx2、Prx4可能是通过不同的分子机制参与EAC的发病，其机制尚待研究。Pylväs等［14］用免疫组织化学的方法研究Prxs在20例良性上皮性卵巢肿瘤（包括10例浆液性卵巢肿瘤和10例黏液性卵巢肿瘤）和51例交界性上皮性卵巢肿瘤（包括33例浆液性卵巢癌和18例黏液性卵巢癌）中的表达情况，结果在良性卵巢肿瘤中Prx1-6的表达率依次为0.0%、0.0%、70.0%、50.0%、52.5%、45.0%，在交界性卵巢肿瘤组织中Prx1-6的表达率依次为8.0%、71.0%、96.0%、82.0%、76.2%、92.6%，进一步分析可知Prx2、3、4、5、6在交界性卵巢肿瘤中的表达均高于良性卵巢肿瘤组织，尤其Prx2、4的表达差异更明显；同时，Prx3、4、5、6在浆液性良性卵巢肿瘤中的表达均明显高于良性黏液性卵巢肿瘤。Kang等［15］运用基质辅助激光解吸电离-质谱成像技术，分析了3例浆液性卵巢癌组织在良恶性交界区的蛋白表达情况，发现Prx1在交界区高表达；经肽质量指纹图证实，Prx1在交界区的表达强度为正常组织的3.1倍，为癌组织区域的1.8倍；同时用荧光显微技术也证实了Prx1的过表达，Prx1是交界区特异的分子标记。

Karihtala等［16］用免疫组织化学法研究68例浸润性上皮性卵巢癌石蜡切片中Prx1-6的表达情况，发现Prxs在卵巢癌组织中大多呈弱/中度表达，细胞质中Prx1-6的阳性率依次为69.7%、67.1%、98.4%（强表达者占15.6%）、82.6%、87.3%、92.2%；而细胞核中除Prx6有表达外，其他Prxs基本不表达。同时发现Prx1与Prx2的表达存在显著相关性，提示两者在功能或结构上存在相似。Duan等［12］利用同样方法发现Prx3在114例卵巢癌组织（包括61例浆液性、19例黏液性、11例子宫内膜样癌、13例透明细胞癌）中主要表达于癌组织的细胞质和细胞核中，其表达明显高于相邻的正常卵巢组织。

2.2Prx与卵巢癌临床病理参数的相关性 Duan等［12］利用免疫组织化学法未发现Prx3的表达与卵巢癌组织学类型及淋巴转移相关，进一步分析发现61例浆液性卵巢癌中Prx3在I I I-IV期癌组织中的表达明显高于I-I I期，且与癌组织的分化程度呈正相关；11例子宫内膜样卵巢癌中Prx3在I I I-IV期的表达也明显高于I-I I期，但与该类癌组织的分化程度没有明显相关性；而黏液性癌和透明细胞癌中并没有发现Prx3的表达与肿瘤分期及分化程度的相关性。Karihtala等［16］对7例I期、1例I I期、35例I I I期、8例IV期的卵巢癌进行研究，发现Prx5、Prx6在I I IIV期的癌细胞中表达均较I-I I期明显增多。

2.3Prx与卵巢癌化疗耐药的关系

2.3.1Prx3与卵巢癌化疗耐药的关系：Dai等［17］根据卵巢癌患者术后对铂类药物的化疗敏感性将他们分为化疗有效组和无效组各21例，发现Prx3的表达在卵巢癌化疗有效组和无效组之间无明显差异。然而，Wang等［18］收集了93例上皮性卵巢癌患者的术后标本，这些患者术前均接受了以顺铂为基础的联合化疗，以化疗后6个月内第1次复发作为确定耐药的标准，分为化疗敏感组59例，化疗耐药组34例，发现化疗耐药组中Prx3蛋白的表达（0.346±0.069）明显高于化疗敏感组（0.263±0.072），提示卵巢癌中Prx3的表达与顺铂化疗耐药相关。

Dai等［17］体外培养成功卵巢癌SKOV3、A2780细胞系及4种耐顺铂/卡铂的细胞亚系（SKOV3/CDDP、SKOV3/CBP、A2780/CDDP、A2780/CBP），并采用双向电泳和质谱技术发现Prx3在卡铂耐药SKOV3细胞中的表达较SKOV3细胞下调，并进一步用蛋白印迹技术证实。Duan等［12］探究Prx3敲除后SKOV3细胞对顺铂的敏感性，在3 μg/mL顺铂作用后检测到低表达Prx3的SKOV3细胞的增殖率降低，而凋亡率却升高，提示Prx3的表达下降会加强顺铂对SKOV3细胞增殖率的抑制作用，并能促进顺铂诱导的细胞凋亡。为进一步研究敲除Prx3促进顺铂诱导的SKOV3细胞凋亡原因，他们同时检测了促凋亡蛋白如Bax、caspase-3、caspase-9及与NF-κB通路相关的抗凋亡蛋白如Bcl-2、Bcl-XL，发现3 μg/mL顺铂作用后Bax、caspase-3、caspase-9在低表达Prx3细胞中表达均较空载体组增加；而Bcl-2、Bcl-XL在低表达Prx3细胞的表达明显较空载体组下调，提示低表达Prx3的SKOV3细胞可能是通过抑制NF-κB通路参与顺铂诱导的SKOV3细胞凋亡。

2.3.2Prx6与卵巢癌化疗耐药的关系：Pak等［19］研究Prx6与卵巢癌细胞系SKOV3细胞顺铂耐药的关系，首先用40 μmol/L的顺铂作用于SKOV3细胞，免疫印迹发现Prx6在顺铂作用3 h时表达开始增加，9 h时增加了约159%，但在15 h后表达开始减少，24 h时较无加药组减少32%；且Prx6表达的减少同时伴随着SKOV3细胞增殖率的降低及凋亡率的增加。同时，用40 μmol/L顺铂作用于Prx6高表达的SKOV3细胞24 h，细胞活性未发生改变，而未转染组中细胞活性降低了50%；Prx6高表达的SKOV3细胞内活性氧水平较未转染组减少了30%，提示Prx6可能通过降低细胞内活性氧水平促进SKOV-3细胞对顺铂的耐药。

2.4Prx与卵巢癌预后的关系 Karihtala等［16］发现细胞质中Prx4低表达的卵巢癌患者平均生存期为47个月，而Prx4高表达的患者为84个月，认为卵巢癌组织中Prx4的高表达可能提示较好的预后。

3　子宫内膜癌

3.1Prx与子宫内膜癌发病的关系 Lomnytska等［20］根据15例子宫内膜癌DNA倍数图像分析的结果分为基因稳定组和基因不稳定组，通过双向凝胶电泳技术分离2组子宫内膜样癌差异蛋白点，用基质辅助激光解吸电离飞行时间串联质谱鉴定差异表达的蛋白质，发现了包括Prx6在内的44种蛋白在基因不稳定组中的表达高于基因稳定组，并经免疫组织化学方法证实Prx6在基因不稳定组表达较基因稳定组高，提示Prx6与子宫内膜癌基因不稳定之间相关。

3.2Prx在子宫内膜癌发生发展中的表达变化

Maxwell等［21］采用以液相色谱串联质谱分析为基础的蛋白分析技术研究了91例I期的子宫内膜癌组织和10例正常子宫内膜组织的差异蛋白，发现有209个差异蛋白的表达，其中包括Prx1、Prx3、Prx4、Prx5、Prx6在内的与氧化反应相关的蛋白在子宫内膜癌组织中的表达均明显高于正常子宫内膜组织，随后通过组织微阵列分析检测Prx1的表达，发现Prx1只表达于细胞质，Prx1在子宫内膜癌中的表达明显高于正常子宫内膜组织。

Han等［22］采用免疫组织化学法检测Prxs各亚型在61例正常子宫内膜、56例子宫内膜增生组织及123例子宫内膜癌中的表达变化，发现Prx1、Prx3、Prx4、Prx5在正常子宫内膜组织、子宫内膜增生组织及子宫内膜癌中的表达（中度以上）分别是18.2%、63.7%、45.0%；0.0%、87.5%、77.7%；45.0%、50.0%、100.0%；27.3%、70.0%、93.3%；统计结果提示Prx1、Prx3、Prx4、Prx5可能参与了子宫内膜癌的发生发展，而Prx2与Prx6与子宫内膜癌的发生发展无关。

3.3Prx与子宫内膜癌预后的关系 Han等［22］对123例子宫内膜癌术后患者进行长达8年的随访，利用Kaplan-Meier生存曲线对患者生存率进行分析，发现在Prx5低表达患者中8年累积生存率为96.2%，平均生存时间为92.8个月，而Prx5高表达患者中8年累积生存率仅为66.7%，平均生存时间为63.2个月，得出Prx5表达与子宫内膜癌患者预后有关，但未发现Prxs其他成员与子宫内膜癌患者生存率的关系。

综上所述，Prxs各成员在妇科恶性肿瘤的发病机制、发生发展、早期诊断、治疗疗效及预后评价等中均起到一定的作用。Prx2、Prx3与宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜癌（除Prx2）的发生发展有关，而Prx1、Prx3分别与宫颈癌、卵巢癌化疗耐药相关，高表达的Prx5可能提示子宫内膜癌的不良预后。Prxs是维持细胞内各种蛋白质处于功能状态的重要蛋白之一，该类蛋白能维持正常细胞的氧化还原状态平衡，同时调节正常细胞增殖、分化，参与细胞的程序性死亡等。而肿瘤细胞内的高氧化还原水平使Prx表达增高，其抗凋亡功能在肿瘤的发生发展及化疗耐药中起到一定作用，本课题组也发现Prx1的表达在宫颈癌以顺铂为基础的新辅助化疗后表达上调，进一步研究Prx的耐药的机制及其相关通路，并进一步展开临床相关性的研究，将为妇科恶性肿瘤的治疗提供新的思路。

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（本文编辑：赵翠翠）

R711.74；R711.75

C DOI： 10.3969/j.issn.2095-9400.2016.08.017

2015-07-03

浙江省高层次创新人才项目（2010-21）。

陶雪娇（1987-），女，甘肃兰州人，硕士生。

朱雪琼，教授，主任医师，博士生导师，Email：zjwzz xq@163.com。