李 偉,李 霞,陳英劍,胡成進
人類緩激肽釋放酶基因家族(human kallikrein,KLKs)是絲氨酸蛋白酶的一個亞家族,由15個成員組成(KLK1-KLK15),編碼相應的 KLK1-KLK15 蛋白,具有胰蛋白酶或糜蛋白酶活性。KLK6編碼KLK6蛋白,存在于血清、哺乳婦女的乳汁、妊娠羊水和男性精液等多種體液中,在卵巢癌、胃癌、乳腺癌、結直腸癌等惡性腫瘤中異常表達,是KLKs中重要的腫瘤標志物之一。為了為診斷和預后提供參考,本文對其相關問題做一綜述。
KLKs共同定位于染色體19q13.4,串聯(lián)排列,緊密連接,互不干擾,結構高度相似。KLKs有以下共同特征:外顯子數(shù)量和長度相似、內含子區(qū)域高度保守、翻譯起點和終點保守,30%~80%的序列同源。KLK基因在類固醇激素的轉錄調節(jié)下產(chǎn)生一條細胞內單鏈無活性多肽,包括一段氨基端信號肽、一段前肽和催化結構域,信號肽和前肽的裂解后激活,產(chǎn)生分泌的成熟絲氨酸蛋白酶[1]。
KLK6原稱為絲氨酸蛋白水解酶9,全長約11.0 kb,位于KLK5和KLK7之間,由7個外顯子和6個內含子組成,前兩個外顯子不翻譯,其余五個外顯子組成催化三聯(lián)體位點,內含子排列遵循Ⅰ-Ⅱ-Ⅰ-0模式。
KLK6表達的調節(jié)取決于DNA,mRNA和蛋白水平的調節(jié),但也依賴于組織特異微環(huán)境的相互作用。這些因素和類固醇激素的調節(jié)、復制數(shù)量的改變、miRNAs、酶抑制劑等共同影響KLK6的表達,導致KLK6表達異常。在惡性腫瘤中,常見的基因組的不穩(wěn)定性也可能導致基因含量的變化,影響KLK6的表達。
KLK6參與體內許多的生化過程,包括參與牙齒的發(fā)育,神經(jīng)可塑性的維持,皮膚角質層的形成,腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,參與級聯(lián)信號,激活信號轉導途徑,參與血管的生成和炎癥反應。KLK6在不同的癌癥和疾病中,RNA或蛋白質過度表達或者表達不足,是一種潛在的臨床生物標志物[2]。
3.1 卵巢癌 Hoffman等用免疫熒光法研究發(fā)現(xiàn)30%的卵巢癌患者KLK6為陽性,晚期、漿液性、行滿意減滅術(殘留灶>1 cm)的卵巢癌患者,KLK6水平升高。單因素分析顯示KLK6陽性的卵巢癌患者似乎更容易疾病惡化和死亡。多因素分析:KLK6是卵巢癌一個獨立的預后不良的指標[3]。Dimandis等用免疫分析法測定了146例原發(fā)性卵巢癌患者的KLK6濃度,當診斷特異度為90%和95%時,血清KLK6診斷的敏感度分別為52%和47%[4]。Sherbini等用ELISA方法檢測27例卵巢癌患者血清,KLK6特異性和敏感性分別為 56.8%和 64%[5]??傊絹碓蕉嗟淖C據(jù)表明KLK6參與腫瘤的生長和發(fā)展,并作為篩選、診斷、預測和預測的一個有用的腫瘤標志物。
3.2 胃癌 Hisashi等用實時RT-PCR檢測了胃癌患者KLK6的表達,發(fā)現(xiàn)胃癌組織KLK6表達明顯升高,并與淋巴轉移顯著相關,且KLK6表達升高的胃癌患者的生存率較差。另外,他們建立了一個利用小干擾RNA介導的基因沉默的KLK6穩(wěn)定抑制胃癌細胞株,發(fā)現(xiàn)KLK6基因沉默的小干擾RNA與模擬轉染的細胞相比有效地抑制細胞增殖、S期的細胞比例和侵襲性。所以,KLK6在胃癌組織的明顯過度表達狀態(tài)可以作為一個有力的預后診斷標志物,同時也表明KLK6可以作為胃癌治療的新靶點[6]。Jin等用 PT-PCR方法檢測 KLK6 mRNA發(fā)現(xiàn),胃惡性腫瘤組織KLK6的轉錄水平大約是周圍正常組織的8倍,KLK6 mRNA的表達增高,是正常組織的 3.6倍;用 Western blotting檢測 KLK6,發(fā)現(xiàn)惡性腫瘤組織中表現(xiàn)高表達;用ELISA方法檢測胃癌患者血清KLK6,其表達是正常人的1.75倍。因此推斷KLK6有可能成為胃癌診斷的生物學指標[7]。3.3 乳腺癌 最初,Pampalakis等用半定量 RTPCR方法發(fā)現(xiàn)KLK6在正常和乳腺癌細胞系中差異表達,用ELISA方法檢測乳腺癌細胞培養(yǎng)上清液中KLK6蛋白濃度,發(fā)現(xiàn)KLK6在乳腺癌細胞中表達升高[8]。國內學者用免疫組化和RT-PCR的方法檢測88例原發(fā)性乳腺癌患者組織KLK6蛋白和mRNA的表達,表明KLK6在原發(fā)性乳腺癌中陽性表達率為78.4%,并與腫瘤組織的臨床病理學特征相關;發(fā)生淋巴結轉移及ER陽性的乳腺癌組織中KLK6蛋白的陽性表達率顯著低于未轉移組及ER陰性組。KLK6 mRNA在原發(fā)性乳腺癌組織中的表達水平明顯高于正常乳腺組織;但有淋巴結轉移的癌組織中,KLK6 mRNA的表達水平明顯低于未轉移組[9]。因此,KLK6蛋白及其mRNA的異常表達,可能與原發(fā)性乳腺癌的發(fā)生、浸潤、轉移有關,可能成為原發(fā)性乳腺癌臨床診斷的標志物。
3.4 結直腸癌 Kim等用RT-PCR、免疫組化分析表明KLK6 mRNA在結腸癌組織中顯著上調;KLK6在結腸腺癌明顯表達而在正常腸黏膜或癌前病變不典型增生不表達;患者血清中KLK6與非癌細胞相比分泌增加。通過臨床病理與免疫組化分析143例結腸癌患者KLK6的表達,表明KLK6表達與Dukes分期相關,KLK6表達升高與短的生存期和無復發(fā)生存期明顯相關。因為,KLK6是結腸癌預后不良的指標,可以作為結腸癌的潛在標志物和治療靶點[10]。有研究指出用實時定量RT-PCR檢測結直腸癌KLK6表達,顯示KLK6在結直腸癌中過度表達,且KLK6表達陽性率為58.2%,KLK6表達與腫瘤分級、淋巴結轉移和腫瘤TNM分期呈正相關。單因素分析顯示KLK6表達與無疾病生存期(DFS)和整體生存期 (OS)顯著相關;多因素分析顯示KLK6表達陽性的DFS和OS明顯縮短,并且KLK6是一個獨立的預后不良的預測因素;K-M生存曲線表明KLK6陽性的結直腸癌患者DFS和OS顯著降低[11]??傊?,KLK6是結直腸癌疾病的一個獨立預后不良的標志物。
3.5 肺癌 有研究指出用免疫過氧化物酶標記法研究KLK6在肺腺癌、鱗狀細胞癌、小細胞癌和類癌腫瘤的表達,未發(fā)現(xiàn)KLK6在腺癌細胞細胞質表達,而在鱗狀細胞癌、小細胞癌和類癌中,大多數(shù)惡性腫瘤細胞被免疫標記[12]。有研究指出用RT-PCR技術研究KLK6在肺癌的表達,表明KLK6存在于正常的肺組織和非小細胞肺癌的肺組織,不存在非小細胞肺癌細胞系中,且KLK6 mRNA在肺癌組織中過度表達,KLK6高濃度與較低的生存率相關,總之,高濃度的KLK6在非小細胞肺癌中是腫瘤增殖指標和獨立預后因素[13]。
3.6 子宮漿液性乳頭狀癌 有研究指出分別用RT-PCR和ELISA檢測子宮漿液性乳頭狀癌KLK6的表達水平和KLK6的分泌情況,表明KLK6在子宮漿液性乳頭狀癌高度表達并在血清和血漿中被釋放,可能作為子宮漿液性乳頭狀癌的復發(fā)早期診斷和治療反應的一種新型標志物[14]。
3.7 腦膠質瘤 Jasmine等用免疫過氧化物酶標記法發(fā)現(xiàn)KLK6在神經(jīng)膠質細胞標記陽性,神經(jīng)膠質細胞細胞核標記強陽性;脈絡叢上皮細胞也顯示細胞質和細胞核標記染色[12]。Kristen等研究發(fā)現(xiàn)在腦膠質母細胞瘤KLK6高表達可能促進腫瘤細胞對細胞毒性劑的抵抗,并且是降低患者術后生存率的指標[15]。
綜上所述可知,近年來KLKs在腫瘤中潛在的診斷、監(jiān)測和預后應用價值備受關注。越來越多的研究表明,腫瘤患者KLK6不論是在mRNA還是在蛋白質水平的異常表達都有潛在的臨床診斷和預后價值。在未來研究中應進一步研究在惡性腫瘤組織和血清中KLK6的表達情況,為腫瘤的早期診斷、治療療效和預后評價提供更好的臨床指標。
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