Leptin及Ki-67在局部晚期乳腺癌新辅助化疗中的研究进展

满诚诚，王伟

（1.山东省济宁医学院 临床医学院，山东 济宁 272067；2.山东省济宁市第一人民医院 乳甲外科，山东 济宁 272011）

乳腺恶性肿瘤是一大类异质性疾病，其在自身的形态学、分子生物学、疾病临床特点及对治疗反应性的差异上均各具特色，有统计显示，乳腺恶性肿瘤发病率占全身恶性肿瘤的7%～10%，是最常见的女性恶性肿瘤[1]。目前，国内乳腺恶性肿瘤的发病率正呈现逐年上升的趋势，这一特点在年轻患者中尤为明显，已成为全世界女性身心健康的首要危险因素。局部晚期乳腺癌（locally advanced breast cancer, LABC）一般是指ⅡB、ⅢA 期可行根治性切除的原发性乳腺癌和皮肤、胸壁或广泛淋巴结受累的Ⅲ B、Ⅲ C 期不可行手术根治切除的乳腺癌[2]。目前，已有许多肿瘤预后指标及肿瘤预测标志物，如雌激素受体（estrogen receptor, ER）和原癌基因人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，Her-2）等。细胞增殖核抗原Ki-67 作为新的乳腺恶性肿瘤化疗预后指标而受到越来越大的重视。Leptin 是一种多功能神经内分泌肽类激素，它能促进细胞增殖和分化，增强细胞侵袭力，促进血管生成，调节集体免疫，与肿瘤的发生密切相关。在乳腺癌患者中，Leptin 的表达水平和Ki-67 增殖指数有关[3]，提示Leptin 在乳腺癌中的表达与其肿瘤细胞的增殖密切相关。本文就Ki-67 和Leptin 在乳腺癌中的研究进展作一综述。

1 Ki-67 及Leptin 的定义

人们最初认识Ki-67 是在20 世纪80年代通过对霍奇金淋巴瘤细胞系核抗原进行研究开始的，并成功分离和提纯出小鼠抗Ki-67 的单克隆抗体，研究人员鉴别出Ki-67 是一种非组蛋白的肿瘤细胞核蛋白，其定位于10 号染色体，所编码的相对分子量为34500和395000 的细胞核内大分子蛋白质是由15个外显子经转录后加工组装而成。

Leptin 又称瘦素或消脂素，是肥胖基因编码的表达产物。它是由白色脂肪细胞在体内合成和分泌的，是一种含有167个氨基酸的蛋白活性因子。

2 Ki-67 与Leptin 在分子生物学中的作用

Ki-67 作为增殖细胞的标志，通常在增殖代谢旺盛的细胞中表达，与有丝分裂联系密切。Ki-67 的表达在细胞分裂中受到极为精密的调节。Ki-67 除了在G0期不表达外，在其余各期中均有表达。最初在G1期时出现少量表达，有时分裂之后各期表达逐渐增多，于有丝分裂M 期表达量达到顶峰水平，在有丝分裂晚期表达量逐步消失[4]。Ki-67 的散布也与有丝分裂细胞周期联系密切，G1期在核仁周边区域常能检测到，它的作用可能是参与并结合组建成完整的DNA；Ki-67 在S 期和G2期多散布于核内，主要是核质区；在M 早期主要存在于染色体上，在M 中期主要存在于染色体的周围部分；由于Ki-67 的半衰期相对比较短，大约只有60～90 min，且细胞周期一旦结束其可迅速被降解，所以被选择作为较为理想地反映细胞增殖活性的增殖细胞标志物[5]。研究表明[5]，聚合酶Ⅰ依赖的核糖体RNA 的合成也由Ki-67 参与，它在细胞分裂过程中核糖体合成时起关键的作用。

Leptin 作为一种分泌蛋白，如果其肥胖基因的缺乏可引起诸如食欲亢进、体型过度肥胖、体表及体内温度偏低、机体对胰岛素不敏感，严重者可引起不孕不育等病症。此外，Leptin 在参与协调人类的能量代谢与生长发育和繁殖以及自身免疫中起着举足轻重的作用[6-7]。Leptin 受体广泛分布于神经、心脏、肾、乳腺、肺、肝、脂肪组织和胰岛细胞的表面，可以通过神经-体液机制间接或直接作用于体内的器官和组织，发挥复杂的生理调节作用，如Leptin 与肥胖、糖尿病、心血管疾病和其他人类疾病相关的伤口愈合，血管生成，并调整体重、代谢和生殖功能有重要影响，具有广泛的生物学意义[8]。

3 Ki-67 与Leptin 在正常人体生理及乳腺恶性肿瘤中的作用

Ki-67在正常的乳腺组织中表达程度较低（＜3%），但在乳腺癌中表达程度较高（＞70%）[9]。研究表明[10]，Ki-67 在乳腺癌中的高表达不利于乳腺癌的预后。除此之外，Ki-67 主要用于区别淋巴结阴性和阳性患者的预后，对淋巴结阴性的患者来说，肿瘤复发风险率和总生存风险率与Ki-67表达程度的高低呈正相关[11]。

Leptin 对正常乳腺的发育也是不可或缺的[6]。已有研究数据表明，一旦女性体内Leptin 分泌水平升高，该女性患高恶性低分化乳腺癌的风险增加，预后不良的概率更高。另有研究表明Leptin 受体表达高低与乳腺癌恶性程度成正比[12]。脂肪组织在整个乳腺中占有绝大部分，其分泌含有Leptin 在内的多种脂肪细胞因子，Leptin 经由旁分泌诱导乳腺恶性肿瘤细胞的一系列侵袭与转移，局部Leptin 浓度较高可诱导恶性肿瘤细胞的新生血管生成以及促使上皮细胞间充质转化[13-14]。

4 乳腺癌中的Leptin 信号通路

Leptin 经与其受体联结而激活多种经典和非经典信号通路，信号通路的激活可引发Leptin 诱导的乳腺恶性肿瘤细胞的增殖、转移、血管形成以及上皮细胞的间充质转化。

4.1 Leptin 诱导的乳腺癌细胞JAK 激酶/信号转导及转录激活因子3 信号传送途径

信号转导及转录激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）3 是常见的转录因子，常被看作细胞生长的关键调控因子，其调控作用也是位于分子水平上的，此外可调控多种和细胞增殖有关的基因表达，如c-myc、Cyclin D1、p21waf1、Bcl-xL等[15]。有体外和体内实验表明，Leptin 可通过激活JAK2/STAT3 等多种有丝分裂和抗凋亡信号传送途径，刺激乳腺癌和结肠癌细胞的增殖，并发挥抗凋亡作用。经由Leptin 所介导的JAK/STAT3 信号传送途径的激活和STAT3 的磷酸化常常被视为是乳腺恶性肿瘤中Leptin信号的扳机点。

4.2 Leptin 诱导的乳腺癌细胞磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶信号传送途径

Leptin 可通过JAK2 诱导胰岛素受体底物-1（insulin receptor substrate-1，IRS-1）磷酸化，触发磷脂 酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinases, PI3K）/ 蛋白质丝氨酸苏氨酸激酶（protein-serine-threonine kinase, Akt）通路的激活。由Leptin 所诱导的PI3K/Akt 信号传导途径参与激活了包括乳腺癌在内的多种肿瘤细胞的生长、增殖、侵袭以及肿瘤血管生成和上皮细胞的间充质转化等关键的肿瘤细胞生命行为[16-17]。正常细胞内Akt 信号传导调控机制也参与了包括细胞的生长、凋亡和碳水化合物生化代谢方面等的多种生物化学过程。

4.3 Leptin 诱导的乳腺癌细胞丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶信号传送途径

Leptin 除通过诱导乳腺癌的丝裂原活化蛋白激酶/细胞外信号调节激酶（mitogen-activated protein kinases/extracellular regulated protein kinases，MAPK/ERK）和PI3K/Akt 等一系列信号元件，而干扰的癌症治疗外，Leptin 还可通过刺激血管生成、调节细胞和细胞基质相互作用促进肿瘤进展。ERK 包含有多种细胞因子的下游信号蛋白如血小板衍生生长因子、表皮生长因子、神经生长因子等，是介导乳腺癌等多种肿瘤细胞侵袭及转移的信号整合与放大的关键的下游信号蛋白。有研究发现，Leptin 诱导的乳腺癌细胞MAPK/ERK 信号传送途径介导乳腺肿瘤细胞形态和骨架稳定、生长生存、侵袭、凋亡等一系列的细胞行为，在乳腺肿瘤的发展中发挥出关键作用[17]。

4.4 MAPK/ERK 信号传送途径中细胞因子信号转导抑制蛋白3 与蛋白质酪氨酸磷酸酶1B 参与的抑制Leptin 信号通路

细胞因子信号转导抑制蛋白3（the suppressor of cytokine signaling-3, SOCS3）的抑制机制是通过其SH2 结构域与瘦素受体（OBR）结合，阻止MAPKs 通路的激活，并通过其c 端结构域招募泛素转移酶系统诱导JAK2 泛素化。另一个负调控因子是蛋白质酪氨酸磷酸酶1B（proteintyrosine phosphatase 1B, PTP1B），它是一种磷酸酶，参与STAT3、STAT5 和JAK2 去磷酸化，从而抑制Leptin 信号通路[18]。

4.5 Leptin 介导的白细胞介素-1 系统的信号转导促进乳腺癌的发展

最新研究发现，乳腺癌中的Leptin 增加白细胞介素-1（IL-1）系统各组分的蛋白和mRNA 水平。IL-1 上调涉及Leptin 激活JAK2/STAT3、MAPK/ERK 1/2、PI3K/Akt1、PKC、p38 和JNK。Leptin 诱导的mTOR/4E-BP1 磷酸化增加IL-1b 和IL-1Ra 的表达，但下调IL-1a。Leptin 上调IL-1a 启动子与SP1和核转录因子-κB（nuclear factor-κB, NF-κB）相关。此外，OBR 被Leptin 上调。有趣的是，Leptin 对血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）/VEGF 受体2（VEGFR2）的上调部分是由IL-1/IL-1R 信号介导的。最新研究发现Leptin 诱导多种信号通路上调乳腺癌细胞IL-1 系统的翻译和转录表达。此外，IL-1 信号阻断可降低Leptin 对VEGF/VEGFR2 的上调。该数据表明，乳腺癌中Leptin 促血管生成信号与IL-1 信号有关，或部分受其调控[19]。

Ki-67 在LABC 新辅助化疗预测化疗药物敏感性中的进展到目前为止尚未有充分的证据证明Ki-67 可以作为一个指标用来监测化疗的疗效。已有很多的研究人员证实，LABC 的新辅助化疗疗效与高的Ki-67标记指数密切相关，AVCI 等[20]比较了新辅助化疗前与新辅助化疗后Ki-67 的表达变化，结果发现，新辅助化疗前Ki-67 的表达越高，化疗后Ki-67 指数下降越明显。新辅助化疗越敏感的患者Ki-67 标记指数往往越高，新辅助化疗前Ki-67 标记指数高的患者其术后PCR 常常也升高。LABC 新辅助化疗的获得完全缓解率的一个独立的预测因素是Ki-67，新辅助化疗的完全缓解率高的患者的Ki-67 的表达往往也越高。但是目前这些结论还没有完全得到公认。也有学者指出将Ki-67 指数用来预测和评估乳腺恶性肿瘤新辅助化疗仍然有局限性和不适用性[21]。有研究表明，在LABC 患者中Ki-67 表达高的，雌激素受体（ER）和孕激素受体（PR）表达反而弱[22-23]。推测其中可能存在内分泌治疗抵抗机制，因此Ki-67 可作为内分泌治疗不理想的、预后不良的一个因素。

5 Leptin 与Ki-67 在乳腺癌患者新辅助化疗前后的研究

在吉亚君等[24]研究中表明，在化疗前，乳腺癌患者血清Leptin 水平高于正常人组，经化疗后3个月仍高于正常人组，其升高的机制可能是：Leptin 不仅促进肿瘤细胞的生长，且通过自分泌和全身内分泌作用于乳腺上皮细胞。促进脂肪组织中雄二烯酮向雌二醇的转化，与雌激素的相互作用促进乳腺上皮细胞的增殖，促进乳腺肿瘤的发生。总之，乳腺癌患者化疗前后血清Leptin 水平的检测对了解病情，指导临床实践和预后具有重要的临床价值。

Ki-67 阳性表达率较高，反映肿瘤细胞增殖活性强，恶性度高，Ki-67 高表达预示患者预后较差。高表达Ki-67 的患者对化疗更敏感。新辅助化疗后Ki-67 的阳性率和表达水平趋于下降[25]，因此，也作为临床指导化疗药物疗效的一个重要指标。

6 Leptin 与Ki-67 在局部晚期乳腺癌治疗中的总结与展望

上述研究表明Leptin 参与乳腺癌的发生、发展，其有望为乳腺恶性肿瘤的诊断提供新的辅助手段和方法，提示Leptin 及其受体可以作为局部晚期乳腺癌治疗的一个潜在的靶点。尽管乳腺癌患者的血清Leptin水平高于化疗前的正常受试者，但经过化疗后，乳腺癌患者血清Leptin 水平降低的具体机制尚不完全清楚。检测乳腺癌患者化疗前后血清中Leptin 水平的变化对了解疾病预后、指导临床实践，具有重要的临床价值。Ki-67 是预测新辅助化疗和内分泌治疗是否有效相对可靠的指标、还对判断乳腺恶性肿瘤的预后起到一定作用，其有望成为LABC 新辅助化疗疗效的预测指标。但是Leptin 与ki-67 在局部晚期乳腺癌患者新辅助化疗前后的相互作用尚不完全清楚，期待更进一步的临床与基础研究以弄清其具体机制，明确它们在乳腺癌的发生、进展与转移及预后中是否具有协同作用，以便更好地用于指导临床实践，使患者进一步获益。