人組織激肽釋放酶10在惡性腫瘤的表達(dá)和臨床實(shí)踐綜述,臨床診斷學(xué)論文

人組織激肽釋放酶10在惡性腫瘤的表達(dá)和臨床實(shí)踐綜述,臨床診斷學(xué)論文人組織激肽釋放酶10(Kallikrein10，KLK10)又稱正常上皮細(xì)胞特異性基因1(normalepithelialcell-specific1gene，NES1)，是KLK家族新發(fā)現(xiàn)的腫瘤相關(guān)基因，其異常表示出與多種腫瘤發(fā)生關(guān)系密切，最早發(fā)現(xiàn)于乳腺癌，近年研究證實(shí)，KLK10在睪丸癌和前列腺癌、肝癌、非小細(xì)胞肺癌中表示出降低，但在卵巢癌、胃、結(jié)直腸癌中顯示表示出升高。當(dāng)前尚無基因缺失、突變引起KLK10表示出異常的報道。KLK10低表示出與甲基化修飾密切相關(guān)，但去甲基化不能充分解釋KLK10高表示出現(xiàn)象。KLK10表示出還受類固醇激素調(diào)控，多種miRNAs也介入KLK10轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。在部分惡性腫瘤中，KLK10異常表示出與KLK基因家族部分成員之間還存在平行關(guān)系。本文對KLK10在惡性腫瘤的表示出及臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。1KLK10的基因定位與蛋白功能KLK10位于人染色體19q13．4，長約5．5kb。由6個外顯子與5個內(nèi)含子構(gòu)成。KLK10存在3種可變剪接(variant1、2、3)和39個單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphismSNP)位點(diǎn)。KLK10編碼激肽釋放酶10(hK10)，hK10是一種由276個氨基酸組成、分子量為30kD的分泌型絲氨酸蛋白酶。hK10氨基酸序列不僅與絲氨酸蛋白酶家族之間同源性很強(qiáng)，而且具有絲氨酸蛋白酶的重要構(gòu)造，但尚未發(fā)現(xiàn)KLK10具有絲氨酸蛋白酶的功能。hK10作為細(xì)胞質(zhì)蛋白，在多種組織(乳腺、卵巢、前列腺、睪丸、胃腸道、唾液腺、膽道、膽囊、甲狀腺等)和體液(乳汁、精液、血清、羊水等)中均有表示出。KLK10一方面受轉(zhuǎn)錄水平的表示出調(diào)控，另一方面多種絲氨酸蛋白激酶可以能介入KLK10酶活性的激活與失活調(diào)節(jié)。動物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，癢刺激可誘導(dǎo)大鼠頜下腺中KLK10及KLK家族其他基因的表示出增高。hK10生理功能不明確，可能介入正常細(xì)胞的生長、細(xì)胞凋亡、血管生成等經(jīng)過。2KLK10表示出的調(diào)控機(jī)制2．1KLK10甲基化表觀遺傳變異如甲基化、組蛋白修飾介入KLK基因家族的表示出調(diào)控。甲基化的KLKs可以作為一種潛在的標(biāo)志物用于惡性腫瘤的診斷與預(yù)后評估。KLK10低表示出的腫瘤廣泛存在第三外顯子的甲基化現(xiàn)象。Li等發(fā)現(xiàn)，乳腺癌中KLK10基因低表示出的主要原因是第三外顯子的甲基化。基因序列分析發(fā)現(xiàn)，在第二至四外顯子處存在富含CpG島的區(qū)域，第三外顯子中G+C含量到達(dá)69．61%。甲基特異性PCR(Methylation-specificPCR，MSP)法發(fā)如今乳腺癌的細(xì)胞系(MDA-MB-231，MDA-MB-453，MDA-MB-435，MCF-7，Siha，HeLa)中，KLK10第三外顯子存在不同程度的腫瘤特異性甲基化且低表示出。5-Aza-dC處理后，各細(xì)胞系KLK10均獲得不同程度重新表示出。Kioulafa等進(jìn)一步證實(shí)，KLK10甲基化能夠作為早期乳腺癌預(yù)后的生化指標(biāo)。HuangW等利用原位雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在慢性胃炎、高分化、中等分化和低分化胃癌組織中，NES1表示出隨著胃癌惡性度增高逐步減少至缺失。在表示出減弱或缺失的11例早期胃癌中，10例發(fā)現(xiàn)第三外顯子的甲基化。5-Aza-Dc可誘導(dǎo)NES1重新表示出。Zhang等發(fā)現(xiàn)，KLK10是非小細(xì)胞肺癌的一種抑癌基因，甲基化是導(dǎo)致KLK10轉(zhuǎn)錄失活的重要原因。去甲基化處理后，體外癌細(xì)胞系增殖和轉(zhuǎn)移能力被抑制，體內(nèi)致癌能力減弱。在肝細(xì)胞癌細(xì)胞系和組織中也發(fā)現(xiàn)甲基化引起的KLK10基因和OXGR1基因表示出降低。向J7細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染載體分別為pcDNA-DEST40和pEGFP-N1兩種基因的重組質(zhì)粒，Westernblotting結(jié)果顯示KLK10和OXGR1蛋白表示出均增高，同時癌細(xì)胞的成簇生長能力減弱。在急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)中KLK10/NES1被以為是一種抑癌基因，其在ALL中因高度甲基化而被沉默。甲基化修飾引起的基因沉默機(jī)制已被具體揭示不再贅述。值得注意的是，固然KLK10甲基化能夠合理的解釋部分惡性腫瘤中KLK10表示出的下調(diào)。但是在結(jié)直腸癌、卵巢癌中，去甲基化作用并不能合理的解釋KLK10表示出的上調(diào)現(xiàn)象。2．2激素調(diào)控KLK10表示出KLK10的表示出受性激素等類固醇類激素的調(diào)控。Lu等發(fā)現(xiàn):雌激素受體(ER)陽性的乳腺癌細(xì)胞株BT-474，T-47D，MCF-7中，KLK10可被17獯貧肌岫庳和⒓諄才低煌潭壬系鰨系鞒潭雌激素＞雄激素＞孕激素。地塞米松、醛固酮可以稍增加KLK10的表示出;無類固醇激素受體或激素受體陽性的卵巢癌(HTB-75，OVCAR-3)和前列腺癌(LNCaP)細(xì)胞系中，KLK10表示出并不受類固醇激素的調(diào)節(jié);類固醇類激素通過類固醇激素受體復(fù)合物和激素調(diào)控元件的直接作用調(diào)控KLK10的表示出;KLK10激素調(diào)控元件不在啟動子區(qū)域，可能位于非編碼區(qū)和外顯子。Kulasingam等發(fā)現(xiàn)，人乳腺癌細(xì)胞系MCF-10A，MDA-MB-468和T-47D中KLK10的調(diào)控受糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoidre-ceptor，GR)調(diào)控。增加糖皮質(zhì)激素的濃度，MDA-MB-468和T-47D中KLK10的表示出上調(diào)，但在MCF-10A中表示出下調(diào)。阻斷糖皮質(zhì)激素受體對三種細(xì)胞系中GR的激發(fā)和抑制作用也不全一樣。乳腺癌中KLK10存在某種糖皮質(zhì)激素受體的調(diào)控機(jī)制。Zeng等發(fā)現(xiàn)KLK10啟動子上存在RARE1、RARE2、RARE3三個類維生素A的反響元件(RetinoicAcidResponseElement)。華而不實(shí)，RARE1的突變會導(dǎo)致該啟動子報告基因的功能感應(yīng)喪失。類固醇激素、糖皮質(zhì)激素可通過與其受體結(jié)合后構(gòu)成激素受體復(fù)合物，后者作用于KLK10上游和(或)下游激素反響元件，直接或者間接的調(diào)控KLK10的表示出。不同的是，KLK10啟動子區(qū)域并不存在類固醇激素作用元件，而存在三類維生素A反響元件。另外，由于多數(shù)KLK基因家族成員均自端粒向著絲粒方向進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，KLK10與家族其他成員在部分腫瘤中還存在平行表示出，提示類固醇激素調(diào)節(jié)KLK基因家族在同一個調(diào)節(jié)位點(diǎn)上。2．3miRNA與KLK10表示出White等發(fā)現(xiàn)，卵巢癌中，let-7f、miR-224和mR-516a三種miRNA可與KLK10mRNA3非編碼區(qū)(3UTR)結(jié)合，它們不僅與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，而且在卵巢癌中也有不同程度的異常表示出。NMAWhite向OVCAR-3(無let-7f表示出)細(xì)胞中分別轉(zhuǎn)染let-7f、pMIR-KLK10和let-7f+pMIR-KLK10，熒光素酶檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，同時轉(zhuǎn)染let-7f和pMIR-KLK10組與對照組(pMIR+let-7f、pMIR-KLK10、pMIR-KLK10+隨機(jī)miR、pMIR-KLK10+let-7f+抗let7f)比擬信號減弱，細(xì)胞增殖被抑制。在OVCAR-5細(xì)胞中，let-7f也顯著抑制KLK10的表示出(蛋白質(zhì)和mR-NA)，抑制作用與劑量正相關(guān)。miR-224或miR-516a對KLK10表示出也有一定的抑制作用。固然let-7f對其他靶基因(如KLK1、KLK6等)的表示出也有不同程度的抑制作用。但能夠確定的是，KLK10是miRNA調(diào)控卵巢癌細(xì)胞增殖的下游靶基因之一。在前列腺癌中有多種miRNAs介入KLK10表示出調(diào)控，華而不實(shí)miR-21對前列腺癌中KLK10的靶向性作用最強(qiáng)。前列腺癌患者組織中，miR-21表示出也增高。前列腺癌中KLK10低表示出可能與miR-21的抑制作用有關(guān)。前列腺癌中miRNA與KLK家族之間存在復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)。KLK10和其他KLK家族成員可以能存在共同的miRNA調(diào)控通路。這一通路稱為miRNA-Kallikrein軸。miRNA通過調(diào)控KLK基因表示出抑制癌細(xì)胞增殖的作用，有希望提供一種新的治療手段應(yīng)用于臨床。3KLK10在惡性腫瘤中的表示出3．1卵巢癌KLK10在卵巢癌中高表示出，血清hK10是卵巢癌的獨(dú)立的不良的預(yù)后指標(biāo)，KLK10與CA125聯(lián)合能夠增加卵巢癌早期診斷的敏感性和特異性。在早期(Ⅰ，Ⅱ期)卵巢癌中，血清hK10增加了CA125診斷的特異性(90%)和敏感性(20%)。Rosen等發(fā)現(xiàn):296例卵巢癌患者中，CA125無(或低)表示出的65例患者均有KLK10、KLK6、OPN和Claudin3的表示出，KLK10增加了CA125診斷的敏感性。CA125在炎癥反響及子宮內(nèi)膜異位癥患者中也有不同程度的增高。研究證實(shí)，KLK6、KLK10和CA125三者中，CA125和KLK10分別是卵巢癌診斷敏感性和特異性最高的標(biāo)記物。在卵巢漿液性腫瘤中也發(fā)現(xiàn)，KLK10-MMP7復(fù)合體可增加CA125診斷特異性(96．0%-98．7%)。因而，CA125-KLK10在卵巢癌十分是早期卵巢癌的診斷中有重要意義。有研究討論了術(shù)前血清hK5-8、hK10、hK11、hK13、uPA及抑制劑PAI-1濃度對根治性手術(shù)后患者無進(jìn)展生存期(progressionfreesurviv-al，PFS)、總生存率(overallsurvival，OS)的影響，發(fā)現(xiàn)術(shù)前血清hK10對患者術(shù)后PFS和OS的評估在連續(xù)變量和多因素分析中并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在對41例卵巢囊腫和83例卵巢癌患者的生存分析中發(fā)現(xiàn)，術(shù)前患者組織中生物學(xué)標(biāo)記物KLK10、KLK6、CA125、D-dimer、vWF等與年齡(＞60歲)共同預(yù)示生存期在1-3年的患者預(yù)后不良，但當(dāng)患者生存期超過5年時，KLK10與生存期無相關(guān)性。3．2乳腺癌KLK10最早在乳腺癌中被發(fā)現(xiàn)，KLK10在乳腺癌中的表示出明顯下調(diào)，KLK10甲基化是早期乳腺癌預(yù)后評價的潛在生物學(xué)指標(biāo)。KLK10還可用于指導(dǎo)三苯氧胺(tamoxifen，TAM)對乳腺癌的個體化治療。甲基化修飾是誘導(dǎo)KLK10在乳腺癌中表示出降低的機(jī)制之一。利用MSP法在乳腺癌細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn):KLK10低表示出的細(xì)胞系(MCF-7，MDA-MB-231，MDA-MB-453，MDA-MB-435，Siha)第三外顯子中廣泛存在甲基化修飾。5-Aza-Dc去甲基化處理后KLK10均重新獲得表示出，華而不實(shí)MDA-MB-231，MDA-MB-435，Siha與劑量正相關(guān)。KLK10的表示出缺失和甲基化之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。但KLK10尚不能作為乳腺癌的診斷和預(yù)后評估的獨(dú)立指標(biāo)。Kioulafa等探究了KLK10甲基化在乳腺癌患者預(yù)后評估中的意義。93例患者中，KLK10甲基化的復(fù)發(fā)19例(19/53，35．8%);KLK10未甲基化的復(fù)發(fā)僅5例(5/40，12．5%)。死亡患者中，KLK10甲基化的患者9例(9/19，47．3%)。乳腺癌患者在應(yīng)用三氧苯胺治療，子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生率增高2～3倍。乳腺癌個體化治療方面，hK10能夠作為乳腺癌患者對TAM治療耐藥的獨(dú)立的指標(biāo)。3．3宮頸癌及子宮內(nèi)膜癌在子宮內(nèi)膜癌中KLK10表示出在mRNA水平增高但在蛋白水平的表示出尚無定論。在宮頸癌中，在宮頸癌上皮組織44例、宮頸CINII-III組織12例、正常宮頸組織10例中利用免疫組織化學(xué)方式方法檢測hK10的表示出，發(fā)如今宮頸上皮內(nèi)瘤變(CINⅡ-Ⅲ)、宮頸癌患者宮頸組織中KLK10蛋白表示出明顯高于正常宮頸組織。但KLK10能否作為一種新的生物學(xué)標(biāo)記物用于宮頸癌及子宮內(nèi)膜癌的診斷和預(yù)后評估尚需大量臨床研究證實(shí)。3．4前列腺癌及睪丸癌KLK10在前列腺癌細(xì)胞系(LNCaP、PC-3)中表示出下調(diào)甚至缺失。MSP法和5-Aza-Dc誘導(dǎo)KLK10重新表示出證實(shí)，甲基化是KLK10表示出降低的機(jī)制之一。White等發(fā)現(xiàn)睪丸癌中KLK10的表示出受miRNA的調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)KLK10表示出的6種miRNA中，miR-21對前列腺癌中KLK10的靶向性作用最強(qiáng)。在前列腺癌患者組織中，miR-21表示出也增高。前列腺癌中KLK10低表示出可能與miR-21的抑制作用有關(guān)。Luo等發(fā)現(xiàn)KLK10在正常睪丸組織中高表示出，在睪丸癌中表示出下調(diào)，且隨著腫瘤分化程度的下降，表示出水平逐步下降甚至不表示出。LuoLY等以為，KLK10是睪丸癌的一種潛在抑癌基因。KLK10在前列腺癌和睪丸癌的臨床應(yīng)用中尚無研究報道。3．5胃癌及結(jié)直腸癌KLK家族多種基因均介入胃腸道惡性腫瘤的進(jìn)展經(jīng)過。Huang在胃癌細(xì)胞系HGC-27、MKN-45、SGC-7901，AGS，MKN-28中發(fā)現(xiàn)，NES1(KLK10)mRNA的表示出減少甚至丟失。原位雜交結(jié)果顯示，NES1-mRNA的表示出水平隨惡性度增高逐步減弱至缺失。KLK10甲基化是表示出下調(diào)的機(jī)制之一。但Feng等在36例胃癌患者組織樣本中，實(shí)時PCR和WesternBlotting結(jié)果顯示，KLK10表示出明顯高于癌旁正常組織。KLK10的表示出和胃癌浸潤深度、臨床分期和Lauren分型也密切相關(guān)。在胃癌中NES1降低而KLK10表示出增高。Alexopoulou等在190例結(jié)直腸癌組織中證實(shí)，KLK10是結(jié)直腸癌的一個新的獨(dú)立的不利的預(yù)后指標(biāo)。KLK10在結(jié)直腸癌中高表示出的機(jī)制尚不明確。Talieri等發(fā)現(xiàn)，在結(jié)直腸癌細(xì)胞系HT29、LS180、HCT116、DLD1中KLK10高表示出。正常組織(10/63，15．9%)、腺瘤(7/12，58．3%)、結(jié)直腸癌患者(50/119，42%)KLK10高表示出。KLK10表示出與淋巴轉(zhuǎn)移、腫瘤分級、DUKE分期和預(yù)后密切相關(guān)。Feng在63例結(jié)直腸癌組織中利用序列分析證實(shí)，未發(fā)現(xiàn)KLK10存在體細(xì)胞突變;第三外顯子的第50為密碼子有GCC(Ala)-TCC(Ser)的單核苷酸多態(tài)性(SNP)位點(diǎn);第4外顯子有4個SNP位點(diǎn)，但僅149位密碼子有氨基酸改變(Pro-Leu);第6外顯子無SNP位點(diǎn)，但在其上游的內(nèi)含子中(4779位)，Thy普遍