Kiss－1基因編碼產(chǎn)物Kisspeptins在抑制腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中的重要作用

溫彩玲（綜述），劉迪群，鐘 華（審校）

（南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科，湖南 衡陽(yáng) 421001）

腫瘤是一類以不能自身控制細(xì)胞生長(zhǎng)速度為特征的疾病，這也是病死率極高的重要原因。2008年癌癥患者死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)達(dá)7.6萬(wàn)人，WHO預(yù)測(cè)到2030年可能高達(dá)13.1萬(wàn)人，由于腫瘤具有極強(qiáng)的侵襲行為，它通常會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［1］。轉(zhuǎn)移是一個(gè)多步驟、極其復(fù)雜的過(guò)程，它包括細(xì)胞與細(xì)胞間黏附作用，侵犯周?chē)M織，通過(guò)血液循環(huán)和淋巴管道播散，也可通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞到達(dá)遠(yuǎn)處器官［2］，對(duì)于轉(zhuǎn)移性腫瘤，其每一個(gè)步驟都應(yīng)有序完成。目前，腫瘤的主要研究方向是延緩腫瘤患者早期發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。因此，有研究［3－4］表明，轉(zhuǎn)移抑制基因可能參與抗腫瘤活性的作用，它的基因表達(dá)機(jī)制和抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的基因產(chǎn)物可能是未來(lái)潛在的一種分子靶向治療，其有望降低腫瘤患者的病死率。

Kiss－1是轉(zhuǎn)移抑制基因中能唯一結(jié)合到G－蛋白偶聯(lián)受體（GPR54或AXOR12或hOT7T175）的內(nèi)源性天然配體［3－4］，為防止轉(zhuǎn)移的進(jìn)展，其被認(rèn)為不是作用在轉(zhuǎn)移抑制的早期（非轉(zhuǎn)移基因Nm23，KAI1），而是作用在轉(zhuǎn)移級(jí)聯(lián)反應(yīng)的后期，具有能抑制細(xì)胞從原發(fā)腫瘤部位發(fā)生遷移的作用［5－6］。Kiss－1（原名為metasin）天然存在于人體胎盤(pán)中，其命名為具有抑制序列（ss）作用［7－8］；這是眾所周知的認(rèn)為Kiss－1基因參與了腫瘤生物學(xué)和轉(zhuǎn)移性過(guò)程。因此，本文著重討論在腫瘤進(jìn)展過(guò)程中，Kiss－1基因的潛在作用和如何將Kiss－1作為一個(gè)潛在的分子靶點(diǎn)治療腫瘤。

1 Kisspeptins和Kiss－1的發(fā)現(xiàn)

1998年，West等［9］采用原位分子雜交和染色體技術(shù)在許多哺乳類動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了Kiss－1基因，包括鼠類（大鼠、小鼠）及魚(yú)類。Kiss－1基因定位于染色體1q32～q41，基因序列中包含4個(gè)外顯子，G蛋白結(jié)合受體的內(nèi)源性配體是其基因產(chǎn)物。Kiss－1多肽能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的化學(xué)趨向性和侵襲性，并有限制腫瘤細(xì)胞的遷移蠕動(dòng)功能。在人類腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中Kiss－1基因具有抑制及調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)信號(hào)、調(diào)節(jié)腫瘤的生物行為等方面的作用，Kiss－1表達(dá)的缺失與腫瘤進(jìn)展和臨床實(shí)踐方面有密切聯(lián)系［10］。當(dāng) Kiss－1磷酸化后，其蛋白可產(chǎn)生10、13、14或54個(gè)氨基酸等大小不同的殘基片斷，稱Kiss－1肽，將這些肽集合到一起統(tǒng)稱為Kisspeptins（KPs），是G－蛋白偶聯(lián)受體（GPR54）的配體，所有的KPs結(jié)合到GPCR和GPR54，而與GalR1和GalR2甘丙肽受體相比，有34%～35%序列相同，但GPR54并不是由甘丙肽激活。Kiss－1基因?qū)儆谝粋€(gè)很大的RFamide（Arg－Phe－NH2）肽配位體家族，它可以激活GPR54同源基因（hOT7T175或AXOR12），同時(shí)被認(rèn)為Kiss－1基因在下丘腦垂體腺（HPG）軸調(diào)節(jié)下丘腦分泌促性腺激素的釋放（GnRH）起著重要作用［11］。KPs在人外周血中最主要的來(lái)源是胎盤(pán)，Kiss－1主要位于合體滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)［12］，這些研究發(fā)現(xiàn)Kiss－1基因和KPs調(diào)節(jié)作用更廣泛，甚至可影響到全身，并且在不同腫瘤中似乎均起著抑制轉(zhuǎn)移的作用［13］。

2 Kiss－1對(duì)腫瘤進(jìn)展的影響

Kiss－1基因在腫瘤進(jìn)展中的作用鮮為人知，而GPR54是由KPs刺激磷脂酰肌醇4，5－二磷酸水解、鈣動(dòng)員、釋放花生四烯酸、ERK1／2／MAPK磷酸化而激活，并且已證明它具有抑制細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、侵襲、增殖和轉(zhuǎn)移的作用［14］。但KPs和GPR54在腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制中的具體機(jī)制尚不清楚。Hata等［15］研究報(bào)道，Kiss－1基因低表達(dá)與卵巢癌細(xì)胞的過(guò)度侵襲和患者預(yù)后有關(guān)。Dhar等［16］首次報(bào)道在胃癌中Kiss－1基因表達(dá)下降增加腫瘤轉(zhuǎn)移的潛能和腫瘤侵襲的進(jìn)展，并且認(rèn)為Kiss－1可能成為影響預(yù)后的重要因素。實(shí)驗(yàn)組胃癌患者的Kiss－1基因表達(dá)水平明顯低于正常胃黏膜對(duì)照組，2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。研究還進(jìn)一步揭示可能由于頻繁化生改變了與腫瘤鄰近的正常胃黏膜的作用，這將會(huì)影響胃黏膜中Kiss－1基因的表達(dá)。

純合子缺失、啟動(dòng)甲基化或Kiss－1基因突變都可能是導(dǎo)致基因下調(diào)或增加腫瘤侵襲的作用。Sanchez Carbayo等［17］在更早就有類似報(bào)道，在膀胱癌中Kiss－1基因低表達(dá)表現(xiàn)出反復(fù)發(fā)生血管侵襲作用。因此，Kiss－1基因表達(dá)已成為影響腫瘤患者整體生存率的重要因素。Seminara［18］報(bào)道顯示，肽通過(guò)釋放細(xì)胞內(nèi)Ca2＋和活化蛋白酶C而抑制細(xì)胞增殖，并且細(xì)胞內(nèi)Ca2＋釋放量增加，有抑制細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞分化和癌細(xì)胞凋亡的作用。有研究［16］表明，Kiss－1基因可能成為判斷腫瘤患者生存的重要獨(dú)立因素。Kiss－1基因表達(dá)的優(yōu)勢(shì)在于可能防止細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移和腫瘤復(fù)發(fā)從而抑制腫瘤，同時(shí)對(duì)腫瘤細(xì)胞具有抗增殖、抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)速度和提高腫瘤患者生存率的作用。因此，有必要研究Kiss－1基因在抗腫瘤方面的相關(guān)信號(hào)通路，這將是一個(gè)抑制腫瘤細(xì)胞侵襲達(dá)到治療作用的新趨勢(shì)。

3 Kiss－1作為分子靶點(diǎn)治療腫瘤患者

Kiss－1基因被確定為人類一種新的轉(zhuǎn)移性抑制基因，通過(guò)顯微細(xì)胞介導(dǎo)將人類6號(hào)染色體轉(zhuǎn)入到惡性黑色素瘤細(xì)胞株C8161，其Kiss－1表達(dá)能顯著抑制在裸鼠中瘤的轉(zhuǎn)移能力，表明該基因在調(diào)節(jié)人類惡性黑色素瘤轉(zhuǎn)移的生物學(xué)特征上具有重要作用［19－20］。在許多黑色素瘤高轉(zhuǎn)移細(xì)胞株中（A375SM、WM2664、WM239A、MeWo）和正常黑色素細(xì)胞FM1085細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)Kiss－1基因高表達(dá)，Kiss－1基因具有限制處于原發(fā)部位腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處器官的能力［21］。然而，也有報(bào)道［22］認(rèn)為，Kiss－1基因的表達(dá)分化與黑色素瘤轉(zhuǎn)移的潛能成負(fù)相關(guān)。但在腫瘤進(jìn)展中CRSP3／DRIP130表達(dá)缺失或減少，轉(zhuǎn)錄激活因子均可減少Kiss－1基因表達(dá)從而導(dǎo)致腫瘤的高轉(zhuǎn)移潛能。也有研究［23］發(fā)現(xiàn)Kiss－1基因的表達(dá)上調(diào)與抑制轉(zhuǎn)移作用有關(guān)聯(lián)。這些報(bào)道均表明在腫瘤進(jìn)展中Kiss－1基因表達(dá)具有不同作用。在食管癌的研究［4］中表明，Kiss－1或GPR54的缺失與腫瘤擴(kuò)散及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，其淋巴結(jié)能確定腫瘤浸潤(rùn)深度。該研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，Kiss－1過(guò)度表達(dá)和GPR54基因均處于腫瘤進(jìn)展的早期階段。之后，在甲狀腺癌研究中發(fā)現(xiàn)，Kiss－1和GPR54主要在濾泡狀甲狀腺癌中低表達(dá)并形成遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［4］。這些研究為Kiss－1／GPR54系統(tǒng)降低腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移作用提供充分證據(jù)，并為進(jìn)一步指導(dǎo)臨床治療和藥理研究奠定基礎(chǔ)。

Sanchez Carbayo等［17］研究 Kiss－1與膀胱腫瘤臨床病理特點(diǎn)間的表達(dá)關(guān)系，結(jié)果表明:在69個(gè)膀胱腫瘤患者中，Kiss－1基因低表達(dá)與其整體生存率比較具有重要的相關(guān)性，但伴有血管浸潤(rùn)的膀胱腫瘤與正常尿路上皮相比，Kiss－1基因的表達(dá)顯著降低；有Kiss－1缺失的患者一般具有早期遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。Takeda等［22］報(bào)道，在伴有血行轉(zhuǎn)移的患者中，Kiss－1基因表達(dá)顯著低于有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者。Kostadima等［10］報(bào)道，處于高危乳腺癌早期患者沉默Kiss－1基因，這將提示支持Kiss－1基因是抑癌基因。報(bào)道還表明，處于早期淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陰性或伴有其他實(shí)體瘤的轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中，Kiss－1轉(zhuǎn)錄活性極其重要，然而在腫瘤原發(fā)部位最初出現(xiàn)的是分子改變。最新研究［24］也已證實(shí)在大腸癌中Kiss－1可作為確定的轉(zhuǎn)移抑制分子。因此，恢復(fù)Kiss－1基因的分子功能有望限制腫瘤微小轉(zhuǎn)移的增長(zhǎng)速度和預(yù)防腫瘤的復(fù)發(fā)。

總之，Kiss－1基因表達(dá)的研究［25－29］表明，Kiss－1基因高表達(dá)及其受體與腫瘤進(jìn)展有關(guān)，并且Kiss－1基因有可能抑制腫瘤轉(zhuǎn)移，如乳腺癌、膀胱癌、胰腺癌、腎細(xì)胞癌及結(jié)直腸癌等。因此，許多實(shí)驗(yàn)和臨床證據(jù)證明，對(duì)于已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的腫瘤患者，Kiss－1基因可能是一個(gè)潛在的分子靶向治療方向［22，29］。雖然，KPs和GPR54系統(tǒng)已經(jīng)在許多腫瘤中與提高患者生存率呈正相關(guān)，但矛盾的是，有研究［24］表明，乳腺癌中Kiss－1基因高表達(dá)，特別是在侵襲性腫瘤患者中，但在做體外乳腺癌細(xì)胞系中，Kiss－1基因促進(jìn)轉(zhuǎn)移。目前，大量證據(jù)［30，13］表明:KPs似乎抑制腫瘤細(xì)胞侵襲，其不同的功能機(jī)制包括在胎盤(pán)組織中ERK1／2磷酸化增加、MMP－9減少以及趨化因子CXCR4受體抑制轉(zhuǎn)移的特性均已得到證實(shí)。即使KPs并不總是與某些腫瘤呈正相關(guān)，而Kiss－1蛋白對(duì)于預(yù)防腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移和改善患者預(yù)后，都有可能為未來(lái)的臨床應(yīng)用提供有利依據(jù)。因此，以上報(bào)道提示應(yīng)重視評(píng)估KPs基因的表達(dá)譜及其如何影響腫瘤轉(zhuǎn)移患者的預(yù)后。Kiss－1基因如何使在原發(fā)部位的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)處器官？Kiss－1基因是否對(duì)已發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移病灶患者的治療有效？這些問(wèn)題的機(jī)制均尚未清楚。因此，需要深入研究相關(guān)信號(hào)通路和尋找與腫瘤預(yù)后密切相關(guān)因素，為Kiss－1基因作為分子靶向治療提供基礎(chǔ)。

4 KPs在治療方面的應(yīng)用

由于KPs基本均有分泌功能，因此KPs作為選擇替代治療認(rèn)為可行。此外，KPs全身給藥可以通過(guò)腫瘤細(xì)胞遍布全身。有報(bào)道［31］稱，已發(fā)生全身轉(zhuǎn)移的腫瘤患者，Kiss－1基因表達(dá)受到抑制，并且KPs的使用能阻礙腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到各個(gè)組織。在治療形式方面，應(yīng)用Kiss－1／KP的安全性已在人身上得到證明，皮下給藥KP54未產(chǎn)生任何不良反應(yīng)，但KP54的功能可以調(diào)節(jié)內(nèi)分泌并且在青春期早期激發(fā)KP受體觸發(fā)促性腺素釋放激素的釋放（Gn－RH）［11］。Beck等［31］報(bào)道，Kiss－1基因的基礎(chǔ)治療在理論上認(rèn)為較簡(jiǎn)單，只要有轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞表達(dá)Kiss－1受體，Kiss－1基因治療一般有效；但大部分腫瘤細(xì)胞不表達(dá)其受體，因此，這將成為用Kiss－1基因治療多種腫瘤的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

總而言之，在許多腫瘤研究中Kiss－1表達(dá)系統(tǒng)在分子水平及功能特點(diǎn)方面得到相關(guān)證實(shí)，這些研究表明Kiss－1／GPR54系統(tǒng)可能參與腫瘤生物學(xué)和轉(zhuǎn)移過(guò)程的基本作用。因此，對(duì)伴有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的腫瘤患者的治療，Kiss－1／GPR54的靶向治療可能代表一種新的治療方向。因此，進(jìn)一步研究KPs復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制和如何將些機(jī)制參與到腫瘤轉(zhuǎn)移抑制機(jī)制中是很有必要，同時(shí)能否以此作為靶點(diǎn)對(duì)腫瘤進(jìn)行治療更值得關(guān)注。

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