細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白4對(duì)腫瘤診斷和預(yù)后的作用

劉錦燕，趙珺濤，王恒如，黃嘉儀，王鈺婷，項(xiàng)明潔,

1. 上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院盧灣分院放免檢驗(yàn)科，上海 200020；2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院檢驗(yàn)科，上海 200025

惡性腫瘤是危害人類健康的疾病之一，其每年的全球發(fā)病率和死亡率分別為23.7%和30.0%[1]。在我國，人口老齡化、城市工業(yè)化等進(jìn)程的加劇以及人們生活方式的改變等原因，使得近年來癌癥的發(fā)病數(shù)和死亡數(shù)持續(xù)增加。目前，由惡性腫瘤帶來的醫(yī)療負(fù)擔(dān)已成為全世界不容忽視的社會(huì)公共衛(wèi)生問題。

細(xì)胞骨架相關(guān)蛋白4（cytoskeleton-associated protein 4，CKAP4），即p63，是一種非糖基化的Ⅱ型膜蛋白。該蛋白的氨基酸序列由3個(gè)部分組成，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)區(qū)、胞質(zhì)區(qū)以及跨膜區(qū)。其胞質(zhì)的?；稽c(diǎn)發(fā)生棕櫚?；螅梢藻^定微管來維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的空間分布。由于在結(jié)構(gòu)上的相似、功能上的相近以及基因上的高度同源，CKAP4被納入p53家族（p53 family），該家族具有調(diào)控細(xì)胞周期、修復(fù)DNA損傷、誘導(dǎo)變異細(xì)胞凋亡等多樣抑癌功能。近年來越來越多的研究[2-4]針對(duì)CKAP4在腫瘤中的標(biāo)志物作用展開，由于CKAP4在腫瘤組織、血清和細(xì)胞中的高度表達(dá)，推測(cè)其可能是多種腫瘤的標(biāo)志物之一。本文就CKAP4的亞型和功能，以及CKAP4作為腫瘤診斷性指標(biāo)及預(yù)后性指標(biāo)的研究及應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 CKAP4的亞型與功能

1.1 CKAP4及其亞型

CKAP4由601個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子質(zhì)量為65 800，具有106個(gè)氨基酸的氨基末端胞漿尾（AA 1-105），1個(gè)單一跨膜結(jié)構(gòu)域（AA 106-127）和1個(gè)包含474個(gè)氨基酸的大胞漿結(jié)構(gòu)域（AA 128-602）[5]。最初作為前高爾基體膜穩(wěn)定的錨定駐留蛋白，CKAP4被發(fā)現(xiàn)存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER）中，且該蛋白在胞內(nèi)的功能與其N端的23個(gè)氨基酸息息相關(guān)，并在結(jié)構(gòu)上通過自交聯(lián)固定在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上[6]。

p63基因在延伸編碼的39個(gè)氨基酸序列中可發(fā)生突變，從而使得CKAP4在表觀功能上呈現(xiàn)出較明顯的差異。因此CKAP4分為2個(gè)亞型：一類為TAp63，具有p53性質(zhì)；另一類為ΔNp63，缺乏p53相關(guān)功能[7]。

在表達(dá)部位方面，表皮中ΔNp63亞型的表達(dá)比TAp63更為豐富。在來源方面，ΔNp63存在于表皮、牙齒和毛囊中，而TAp63來自皮膚源性前體細(xì)胞（skin-derived precursors，SKPs）、真皮干細(xì)胞。TAp63和ΔNp63表達(dá)之間呈拮抗關(guān)系，研究[8]顯示在TAp63亞型選擇性丟失后，內(nèi)源性ΔNp63α蛋白會(huì)表達(dá)上調(diào)，而當(dāng)ΔNp63α亞型升高時(shí)，TAp63則隨之下調(diào)。

1.2 CKAP4的功能

不同亞型的CKAP4具有不同的功能。TAp63隸屬于p53家族，具有抑制癌細(xì)胞新陳代謝、誘導(dǎo)細(xì)胞衰老死亡、調(diào)控少數(shù)黏附基因等功能。然而在腫瘤細(xì)胞中TAp63亞型的占比較少，而ΔNp63亞型則主導(dǎo)了細(xì)胞黏附以及維持細(xì)胞存活的功能，在上皮發(fā)育中發(fā)揮不可缺少的作用，以促進(jìn)癌細(xì)胞在人體內(nèi)的存活?？梢哉f，在鱗狀細(xì)胞系中TAp63亞型的減少和ΔNp63亞型的增多造成了腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移功能相關(guān)基因的上調(diào)。因此，大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中CKAP4因ΔNp63亞型水平的增高而表達(dá)上調(diào)，常標(biāo)志預(yù)后不良、病情惡化；少數(shù)腫瘤中CKAP4因TAp63亞型的下調(diào)而表達(dá)水平降低，亦成為預(yù)后不良的指征。此外，Carroll等[8]發(fā)現(xiàn)ΔNp63亞型會(huì)抑制p53家族的轉(zhuǎn)錄，但近年來研究[6,9-11]證明ΔNp63亞型對(duì)大量基因如整合素β4、α6和α3，層連蛋白γ2以及纖維連接蛋白的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)均具有促進(jìn)調(diào)節(jié)的作用。

2 CKAP4在腫瘤診斷中的價(jià)值

2.1 CKAP4在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)及診斷價(jià)值

2.1.1 肺癌 Bir等[12]對(duì)62例原發(fā)性肺癌組織樣本進(jìn)行了CKAP4免疫組織化學(xué)染色，結(jié)果顯示在5個(gè)肺鱗狀細(xì)胞癌（lung squamous cell cancer，LSCC）中的24個(gè)樣本呈強(qiáng)陽性，20個(gè)肺腺癌中的6個(gè)樣本及1個(gè)大細(xì)胞癌樣本呈輕度陽性；繼而說明，CKAP4染色在低分化LSCC中有顯著特異性。Yanagita等[2]研究了正常肺組織及70例手術(shù)切除的肺癌組織，包括42例肺腺癌（lung adenocarcinoma）、24例LSCC、2例小細(xì)胞肺癌（small cell lung carcinoma，SCLC）和2例肺大細(xì)胞神經(jīng)內(nèi)分泌癌（large cell neuroendocrine carcinoma，LCNEC）；結(jié)果顯示，CKAP4在4種肺癌腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和腫瘤間質(zhì)中的成纖維細(xì)胞中均有所表達(dá)，而正常肺支氣管上皮細(xì)胞、肺泡細(xì)胞或基質(zhì)細(xì)胞中均未見表達(dá)。目前，CKAP4已被作為特異性標(biāo)志物廣泛應(yīng)用于LSCC的組織病理學(xué)診斷[13]。

Lilo等[14]對(duì)126例肺癌患者的細(xì)針穿刺細(xì)胞進(jìn)行研究，包括50例肺腺癌、56例LSCC、8例SCLC和12例未分化癌；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在上述前3類肺癌細(xì)胞中CKAP4的陽性表達(dá)率分別為62.8%、89.5%和50.0%，且在未分化癌細(xì)胞內(nèi)則未檢測(cè)到CKAP4表達(dá)。繼而說明，CKAP4的肺癌診斷靈敏性上還存在一定局限。

2.1.2 乳腺癌 Maeda等[3]對(duì)乳腺纖維腺瘤（fibroadenoma，F(xiàn)A）和乳腺導(dǎo)管原位癌（ductal carcinoma in situ，DCIS）的組織樣本進(jìn)行雞尾酒染色[即多種蛋白抗體包括CKAP4和細(xì)胞角蛋白（cytokeratin，CK）7、18、5、14抗 體的聯(lián)合應(yīng)用，進(jìn)行組織學(xué)診斷］，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DCIS患者的CKAP4免疫陽性的數(shù)量與FA患者間存在較大差異（P=0.005），提示CKAP4可用于鑒別FA和DCIS。

同樣地，Tanaka等[15]研究了103例通過細(xì)針穿刺收集的乳腺組織樣本，進(jìn)行雞尾酒染色，結(jié)果顯示CKAP4對(duì)乳腺癌的診斷敏感度和特異度分別為97.8%和91.7%。Osugi等[16]采用液基細(xì)胞學(xué)（liquid based cytology，LBC）對(duì)乳腺癌經(jīng)細(xì)針穿刺采集的細(xì)胞進(jìn)行處理后再行CKAP4免疫染色，并與常規(guī)巴氏染色法進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，CKAP4免疫染色法的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、診斷準(zhǔn)確率分別為99.0%、99.0%、99.5%、97.8%、99.0%，而常規(guī)巴氏染色法則分別為88.3%、89.1%、94.8%、77.4%、88.6%；提示CKAP4免疫染色法更優(yōu)。

2.1.3 食管癌 Shinno等[17]對(duì)119例食管鱗狀細(xì)胞癌（esophageal squamous cell carcinoma，ESCC）患者的食管黏膜組織樣本進(jìn)行研究，通過免疫組織化學(xué)染色和mRNA水平檢測(cè)CKAP4；免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示CKAP4在66例患者的腫瘤組織中呈陽性，而mRNA水平檢測(cè)顯示CKAP4在86例患者的腫瘤組織中呈陽性，且與非腫瘤區(qū)域相比CKAP4基因mRNA水平有顯著升高。同時(shí)，該研究針對(duì)免疫缺陷的小鼠模型進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，CKAP4是體內(nèi)形成ESCC腫瘤所必需的。

2.1.4 肝癌 Li等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在139例肝細(xì)胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）患者的組織樣本中，有63.6%的腫瘤組織存在CKAP4高度表達(dá)，而在鄰近的正常組織中僅有39.2%的樣本高表達(dá)CKAP4，在腫瘤組織和正常組織中該蛋白的表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.1.5 胃癌 Song等[19]對(duì)101例胃癌黏膜組織樣本進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)CKAP4在49個(gè)樣本中強(qiáng)表達(dá)、52個(gè)樣本中弱表達(dá)；而在25個(gè)正常胃黏膜組織樣本中，則僅在6個(gè)樣本中強(qiáng)表達(dá)、19個(gè)樣本中弱表達(dá)；且在胃癌黏膜組織和正常胃黏膜組織樣本中，CKAP4的表達(dá)間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.1.6 淋巴瘤 Fukushima等[20]研究了65例彌漫大 B 細(xì)胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）、28例濾泡性淋巴瘤（follicular lymphoma，F(xiàn)L）和5例套細(xì)胞淋巴瘤（mantle cell lymphoma，MCL）的非霍奇金淋巴瘤組織樣本，結(jié)果顯示有22例（33.8%）DLBCL和15例（53.6%）FL的樣本中存在CKAP4表達(dá)，而5例MCL樣本中均未有表達(dá)。

2.2 CKAP4在血清中的表達(dá)及診斷價(jià)值

2.2.1 肝癌 朱錦舟等[4]研究了88例HCC、91例肝硬化、87例慢性乙型肝炎患者及健康對(duì)照者的血清樣本，結(jié)果顯示HCC患者血清樣本中CKAP4的表達(dá)水平高于其他3組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）。在HCC患者血清樣本中，CKAP4與甲胎蛋白（alpha fetoprotein，AFP）相比，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.248）；且在早期HCC的診斷指標(biāo)中，CKAP4的敏感度為 78.4%、特異度為 73.7%，均優(yōu)于AFP。因此提示，CKAP4可作為HCC診斷的血清腫瘤標(biāo)志物。

2.2.2 胰腺癌 Kimura等[21]通過2種酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)胰腺導(dǎo)管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）患者組的血清CKAP4值高于對(duì)照組，且其可在PDAC細(xì)胞的小細(xì)胞外囊泡（small extracellular vesicles，SEV）中被檢測(cè)到，表現(xiàn)出外泌體特征。繼而提示，外泌體中分泌的CKAP4可作為PDAC的血清腫瘤標(biāo)志物。

2.2.3 肺癌 Yanagita等[2]針對(duì)271例肺癌患者和100例健康對(duì)照者的血清樣本中的CKAP4檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，肺癌患者的CKAP4水平顯著高于健康對(duì)照者（P=0.000），且Ⅰ期肺腺癌或LSCC患者的血清中CKAP4水平也高于健康對(duì)照者（P=0.000）；繼而提示，CKAP4可作為肺癌早期診斷的血清腫瘤標(biāo)志物。

2.2.4 食管癌 Chen等[22]通過對(duì)207例ESCC患者的血清CKAP4進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，患者的血清CKAP4水平高于健康對(duì)照者（P＜0.001），通過血清CKAP4鑒定ESCC的受試者操作特征曲線下面積（area under the curve，AUC）為0.675；此外，隨訪后通過多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)病理性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是最差的預(yù)后因素，其次是血清CKAP4水平的異常上調(diào)。上述結(jié)果表明，血清CKAP4水平可能是ESCC潛在腫瘤標(biāo)志物。

3 CKAP4在腫瘤預(yù)后判斷中的價(jià)值

CKAP4與多類腫瘤的預(yù)后存在相關(guān)性。Shinno等[17]的研究顯示，在119例ESCC患者中有46例（38.7%）患者的Dickkopf-1（DKK1）和CKAP4均為陽性，而該2種蛋白質(zhì)表達(dá)的患者表現(xiàn)出不良的預(yù)后和較差的無復(fù)發(fā)生存率；經(jīng)多變量分析顯示，該2種蛋白質(zhì)的表達(dá)是ESCC不良預(yù)后因素。Takahashi等[23]也針對(duì)ESCC的患者的CKAP4和p53的蛋白表達(dá)及預(yù)后進(jìn)行研究，結(jié)果顯示不表達(dá)上述蛋白的患者的生存率明顯較低（P=0.030）。在Massion[24]對(duì)LSCC的研究中發(fā)現(xiàn)，p63基因組擴(kuò)增和蛋白質(zhì)染色強(qiáng)度與患者術(shù)后更好的生存率相關(guān)，且在非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）患者中p63的擴(kuò)增和過表達(dá)可延長(zhǎng)患者的存活期。Sun等[25]發(fā)現(xiàn)5%的透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌（clear cell renal cell carcinoma，ccRCC）患者出現(xiàn)CKAP4過表達(dá)，預(yù)后明顯惡化（CKAP4的上調(diào)與ccRCC的惡化特征有關(guān)）。Song等[19]對(duì)CKAP4與胃癌患者的預(yù)后情況進(jìn)行研究，通過單變量分析顯示陽性CKAP4表達(dá)與較短的生存率、較低的5年生存率顯著相關(guān)（P=0.001）；Cox多因素回歸分析顯示，轉(zhuǎn)酮醇酶 1（transketolase-like protein 1，TKTL1）和CKAP4的表達(dá)是胃癌的獨(dú)立預(yù)后因素。Ma等[13]則發(fā)現(xiàn)，在LSCC中具有高表達(dá)水平的CKAP4的患者的生存率顯著高于低表達(dá)水平的患者（P＜0.050）；經(jīng)Cox多因素回歸分析顯示，高表達(dá)水平的CKAP4是良好存活的獨(dú)立預(yù)后因素。Li等[18]認(rèn)為在HCC生存分析中，與低表達(dá)CKAP4的患者相比，高表達(dá)的患者似乎具有更長(zhǎng)的總體生存期和無病生存期。Hegazy等[26]發(fā)現(xiàn)，在膀胱癌中CKAP4的低表達(dá)（P=0.005）與腫瘤復(fù)發(fā)、進(jìn)展之間存在顯著相關(guān)性。Loljung等[27]對(duì)舌鱗狀細(xì)胞癌研究發(fā)現(xiàn)，CKAP4表達(dá)與患者的2年生存率顯著相關(guān)（P=0.018）；若有超過80.0%的腫瘤細(xì)胞強(qiáng)表達(dá)CKAP4，則患者的2年生存率較低；且在5年生存率中，CKAP4高表達(dá)與較差的預(yù)后相關(guān)性更加明顯。Zhou等[28]對(duì)中國人腺樣囊性癌進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，CKAP4陽性表達(dá)是患者5年生存率較好的預(yù)后指標(biāo)；同時(shí)，不同于歐美的相關(guān)研究[29]，該研究還發(fā)現(xiàn)CKAP4陽性表達(dá)是患者10年生存率較差的預(yù)后指標(biāo)。

4 結(jié)論

CKAP4是定位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定蛋白，主要分為TAp63亞型和ΔNp63亞型。前者屬于p53家族，具有抑制腫瘤細(xì)胞等作用；后者具有主導(dǎo)細(xì)胞黏附及存活的功能，能夠在上皮細(xì)胞發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用，且在大部分腫瘤細(xì)胞中CKAP4因ΔNp63的高表達(dá)而呈現(xiàn)高水平表達(dá)。隨著癌細(xì)胞進(jìn)一步浸潤(rùn)發(fā)展，在上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-mesenchymal transition，EMT）的過程中ΔNp63受到抑制、CKAP4水平可能也逐漸下降；而癌癥后期低水平的CKAP4則是預(yù)后不良的體現(xiàn)。

在臨床診斷中，CKAP4指標(biāo)可廣泛應(yīng)用于肺癌、乳腺癌、食管癌、肝癌、淋巴瘤、舌癌、腺囊樣癌、頭頸癌等[28,30-31]惡性腫瘤，尤其是LSCC和乳腺癌的診斷中，且特異性和靈敏性均已得到證實(shí)。然而，將CKAP4作為血清學(xué)診斷指標(biāo)進(jìn)行的研究尚不多見。現(xiàn)有研究結(jié)果表明，作為診斷指標(biāo)之一，CKAP4在肝癌、胰腺癌、肺癌、食管癌等惡性腫瘤中具有一定的應(yīng)用前景。而在預(yù)后指標(biāo)應(yīng)用中，CKAP4在不同腫瘤以及各腫瘤不同階段的差異性較大，且研究結(jié)論尚存在矛盾之處，這可能與其2個(gè)亞型在不同部位的表達(dá)及相互拮抗的作用有關(guān)，尚需要開展進(jìn)一步研究。