肺腺癌预后相关分子标记物CHKA

张 利 陈 萍 李 波

1.泰安市中心医院急诊科,山东 泰安 271000; 2.泰安市中心医院消化内二科,山东 泰安 271000

目前，全球共有2 240万人罹患恶性肿瘤，死亡的人数高达620万人以上，在未来几十年中，癌症导致的死亡人数将逐年增高[1]。其中肺癌在全世界发病率和死亡率都很高，严重威胁着人们的身体健康和生活质量。美国相关研究调查显示,2014年美国肺癌的新增病例约为224 210例,死亡病例则达到159 260例。在男性恶性肿瘤方面，肺癌发病率位居第二，仅低于前列腺癌，而女性的发病率也仅次于乳腺癌，所有的恶性肿瘤中排在第二位，而肺癌的死亡率在所有恶性肿瘤中居第一位[2]。目前，研究者从临床病理特征、免疫标记物表达以及基因拷贝改变等方面进行了多角度、全方位的研究，旨在寻找及筛选出肺腺癌预后相关的分子标记物。

1 CHKA概述

Choline kinase α(CHKA)是一种酶类，是CDP-Choline Z这一通路中较为重要的酶,它催化乙醇胺的磷酸化,具有调节磷脂酰胆碱合成的功能。作用于胆碱，将其转化为磷脂酸胆碱，参与细胞增殖过程中，它与ABCB4和PEMT基因各代表了肝脏中合成胆碱的两途径。有研究[3]显示CHKA在癌基因介导转换以及包括肺癌在内的人类肿瘤形成的过程中，扮演重要的角色。另外，CHKA已经被描述为一个新的癌基因，它可以诱导人体内正常细胞转换形成肿瘤细胞，其特异性抑制剂已被证明具有体外抗增殖和体内抗肿瘤活性的作用。

胆碱激酶在细胞内催化胆碱转化为磷酸胆碱，是合成磷脂酰胆碱的关键酶。该酶由两个基因编码，分别是CHKA和CHKB，两者通过二聚体的形式形成有活性的胆碱激酶。CHKA和CHKB具有较高的同源性，可使体外胆碱和乙醇胺发生磷酸化，分别形成为磷酸胆碱和磷酸乙醇胺。CHKA可有效地同时充当胆碱激酶和乙醇胺激酶的双重作用，而CHKB仅具备乙醇胺激酶的作用。通过胆碱激酶活性，将胆碱磷酸化为磷酸胆碱，这是磷脂酰胆碱的生物合成途径的第一步，磷酸胆碱相关的代谢途径在所有的真核磷脂细胞膜，以及在膜结构和细胞信号传导中都起关键作用，参与细胞的生理活动，与肿瘤的发生发展存在一定联系。

2 CHKA与恶性肿瘤

目前，不少研究表明[4]，胆碱激酶以及其催化产物磷酸胆碱在很多肿瘤中表达增高，如乳腺癌、肺癌、前列腺癌等等，进一步的研究还发现 CHKA的表达水平与肺癌、膀胱癌等患者的预后有相关性，被认为参与这些肿瘤的发生发展。CHKA同时作用于正常细胞及肿瘤细胞，一方面抑制正常细胞的增殖，另一方面CHKA抑制剂则可以促进肿瘤细胞的凋亡。数项研究通过多种途径证实CHKA有癌基因的功能[5]，CHKA可能在恶性肿瘤的侵袭、转移、发生发展中占有重要地位。然而，在肺腺癌中CHKA 具体怎样表达，以及是否和临床特征及预后有关系，是否在肺腺癌的发生发展过程中起着重要作用，尚未有公开文献报道发表于国内外期刊杂志。通过相关研究表明，肿瘤组织中相关基因mRNA含量增高，导致蛋白表达以及对CHKA酶的活性增加；通过探讨CHKA在肺腺癌发展中的作用，在提供实验依据的同时，为癌症的治疗提供新的潜在靶点。诸多研究指出，CHKA已作为一个独立的早期非小细胞肺癌及肝癌预后的生物学标志物[6]。

Lxacal研究指出，CHKA相关原癌基因脂类代谢过表达，导致286个基因不同程度的高表达，这其中有31个不同程度高表达的基因是细胞增殖致癌基因，在细胞周期G1期，某些基因被CHKA改变，CHKA诱导细胞增殖及相关蛋白水平的表达方面研究显示，CHKA过表达导致人正常细胞癌变，阻滞p21和p27基因在细胞G1期的调控作用，CHKA相关胆碱激酶通过特异性抑制作用，调控相关靶基因细胞增殖[7]。

肿瘤相关的研究是目前研究的热点，而且许多研究成果[8-9]都已应用到肿瘤的早期诊断、治疗及新药的开发方面，特别是临床上很多肿瘤标志物及其抗原被广泛应用，如CA125、CA19-9、AFP和CEA等。这些肿瘤标记物大多都是糖蛋白胞外碳水化合物部分，其术前的表达水平及活跃程度与患者的预后密切相关，也可以在以往应用TNM分期评估患者预后上，给予有力的辅助判断，从而为患者进行全面而科学的评估。因此寻找更高特异性、更敏感性的肿瘤标记物，用以早期筛查发现肿瘤高危人群并制定最佳的个体化方案将尤为重要。

3 CHKA与肺癌

研究表明CHKA基因的拷贝数在肺癌组织中明显升高，Lacal等人研究发现，可将CHKA作为非小细胞性肺癌的一个独立的预后指标，该研究分析了患者的临床病例资料以及预后随访的非小细胞肺癌组织中 CHKA的表达水平，发现 CHKA的高表达与肺癌微血管侵犯以及肺癌分期都存在正相关性，且高表达CHKA的肺癌患者其预后总体生存时间更短，肺癌复发时间更早，提示CHKA可能参与了肺癌的恶性进展过程。也有一些研究人员认为，外源的过表达的CHKA 可以明显增加细胞的侵袭、迁移能力；反之，如果应用siRNA特异的干扰CHKA，发现可以显著抑制肺癌细胞的侵袭、迁移能力，同时升高表达的 CHKA参与了肺癌细胞的迁移与侵袭过程[10]。

Jacek等在评估早期非小细胞肺癌(NSCLC)预后的研究中，纳入手术失败的高风险患者，经过研究观察，评估23个基因的表达，在早期NSCLC研究推定的109对肿瘤预后标记物和来自I及II期NSCLC患者肺组织手术标本进行。使用实时荧光定量PCR法，对23个基因的mRNA水平存在的差异，通过使用COX比例风险模型进行分析基因表达与预后生存期的关系。23个基因中的18个基因，在肿瘤与非肿瘤组织之间表达差异具有统计学意义。对于12个基因(ITGB1、ITGB3、CXCL1、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCR3、CXCR4、肿瘤坏死因子、CHKA、AGFG1和CTC1)，表达量较低，而对于6种基因(ITGA5、IL8、IL6、CXCL2、CXCL3、和CXCL12)，肿瘤细胞中明显高表达，且鳞状细胞癌中表达比腺癌或大细胞癌更为显著。在上述所有基因中，仅发现CXCL5在影响整体和无病生存率方面具有统计学意义(P= 0.04)[11]。

研究指出[12]，在mRNA水平的增殖可导致蛋白表达及酶活性的改变，蛋白质表达和酶活性以及相关mRNA的浓度具有相关性。CHKA过表达，一系列的肺癌细胞随之导致PCHO增加；肿瘤细胞对CHKA的siRNA特异性遗传干扰，CHKA抑制作用比其相应的人上皮细胞的抗增殖作用更为敏感。相关结果表明，根据CHKA抑制情况，选择手术切除是治疗非小细胞肺癌的治疗方法。有学者研究通过使用定量RT-PCR测量CHKA mRNA的浓度，对60例患者进行评估，其中7例脱离随访，53例患者中位随访22个月，观察患者局部及远处转移复发情况，表明CHKA抑制可以在非小细胞肺癌患者和小细胞肺癌患者治疗中使用，效果显著[13-14]。

4 CHKA与其抑制剂

有学者指出，CHKA抑制剂可成为抗肿瘤药物设计的新目标。事实上，抑制CHKA对肿瘤细胞在体外和体内有抑制作用，且CHKA抑制剂(ChoKIs)已被证明对人肿瘤异种移植模型细胞增殖有抗肿瘤作用。目前已经开发了基于shRNA的技术有效抑制CHKA高度特异性的方法，这种非常有效的技术可以帮助识别因使用化学抑制剂，对已知的其他目标的相互作用产生的非特异性影响。然而，虽然已观察到shRNA的脱靶效应，但化学抑制剂的确对shRNA方法具有验证性的效果，可为药物研发提供非常强有力的支持[15-16]。