Leptin及Ki-67在局部晚期乳腺癌新輔助化療中的研究進(jìn)展

滿誠誠，王偉

（1.山東省濟寧醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院，山東 濟寧 272067；2.山東省濟寧市第一人民醫(yī)院 乳甲外科，山東 濟寧 272011）

乳腺惡性腫瘤是一大類異質(zhì)性疾病，其在自身的形態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、疾病臨床特點及對治療反應(yīng)性的差異上均各具特色，有統(tǒng)計顯示，乳腺惡性腫瘤發(fā)病率占全身惡性腫瘤的7%～10%，是最常見的女性惡性腫瘤[1]。目前，國內(nèi)乳腺惡性腫瘤的發(fā)病率正呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，這一特點在年輕患者中尤為明顯，已成為全世界女性身心健康的首要危險因素。局部晚期乳腺癌（locally advanced breast cancer, LABC）一般是指ⅡB、ⅢA 期可行根治性切除的原發(fā)性乳腺癌和皮膚、胸壁或廣泛淋巴結(jié)受累的Ⅲ B、Ⅲ C 期不可行手術(shù)根治切除的乳腺癌[2]。目前，已有許多腫瘤預(yù)后指標(biāo)及腫瘤預(yù)測標(biāo)志物，如雌激素受體（estrogen receptor, ER）和原癌基因人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，Her-2）等。細(xì)胞增殖核抗原Ki-67 作為新的乳腺惡性腫瘤化療預(yù)后指標(biāo)而受到越來越大的重視。Leptin 是一種多功能神經(jīng)內(nèi)分泌肽類激素，它能促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化，增強細(xì)胞侵襲力，促進(jìn)血管生成，調(diào)節(jié)集體免疫，與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。在乳腺癌患者中，Leptin 的表達(dá)水平和Ki-67 增殖指數(shù)有關(guān)[3]，提示Leptin 在乳腺癌中的表達(dá)與其腫瘤細(xì)胞的增殖密切相關(guān)。本文就Ki-67 和Leptin 在乳腺癌中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 Ki-67 及Leptin 的定義

人們最初認(rèn)識Ki-67 是在20 世紀(jì)80年代通過對霍奇金淋巴瘤細(xì)胞系核抗原進(jìn)行研究開始的，并成功分離和提純出小鼠抗Ki-67 的單克隆抗體，研究人員鑒別出Ki-67 是一種非組蛋白的腫瘤細(xì)胞核蛋白，其定位于10 號染色體，所編碼的相對分子量為34500和395000 的細(xì)胞核內(nèi)大分子蛋白質(zhì)是由15個外顯子經(jīng)轉(zhuǎn)錄后加工組裝而成。

Leptin 又稱瘦素或消脂素，是肥胖基因編碼的表達(dá)產(chǎn)物。它是由白色脂肪細(xì)胞在體內(nèi)合成和分泌的，是一種含有167個氨基酸的蛋白活性因子。

2 Ki-67 與Leptin 在分子生物學(xué)中的作用

Ki-67 作為增殖細(xì)胞的標(biāo)志，通常在增殖代謝旺盛的細(xì)胞中表達(dá)，與有絲分裂聯(lián)系密切。Ki-67 的表達(dá)在細(xì)胞分裂中受到極為精密的調(diào)節(jié)。Ki-67 除了在G0期不表達(dá)外，在其余各期中均有表達(dá)。最初在G1期時出現(xiàn)少量表達(dá)，有時分裂之后各期表達(dá)逐漸增多，于有絲分裂M 期表達(dá)量達(dá)到頂峰水平，在有絲分裂晚期表達(dá)量逐步消失[4]。Ki-67 的散布也與有絲分裂細(xì)胞周期聯(lián)系密切，G1期在核仁周邊區(qū)域常能檢測到，它的作用可能是參與并結(jié)合組建成完整的DNA；Ki-67 在S 期和G2期多散布于核內(nèi)，主要是核質(zhì)區(qū)；在M 早期主要存在于染色體上，在M 中期主要存在于染色體的周圍部分；由于Ki-67 的半衰期相對比較短，大約只有60～90 min，且細(xì)胞周期一旦結(jié)束其可迅速被降解，所以被選擇作為較為理想地反映細(xì)胞增殖活性的增殖細(xì)胞標(biāo)志物[5]。研究表明[5]，聚合酶Ⅰ依賴的核糖體RNA 的合成也由Ki-67 參與，它在細(xì)胞分裂過程中核糖體合成時起關(guān)鍵的作用。

Leptin 作為一種分泌蛋白，如果其肥胖基因的缺乏可引起諸如食欲亢進(jìn)、體型過度肥胖、體表及體內(nèi)溫度偏低、機體對胰島素不敏感，嚴(yán)重者可引起不孕不育等病癥。此外，Leptin 在參與協(xié)調(diào)人類的能量代謝與生長發(fā)育和繁殖以及自身免疫中起著舉足輕重的作用[6-7]。Leptin 受體廣泛分布于神經(jīng)、心臟、腎、乳腺、肺、肝、脂肪組織和胰島細(xì)胞的表面，可以通過神經(jīng)-體液機制間接或直接作用于體內(nèi)的器官和組織，發(fā)揮復(fù)雜的生理調(diào)節(jié)作用，如Leptin 與肥胖、糖尿病、心血管疾病和其他人類疾病相關(guān)的傷口愈合，血管生成，并調(diào)整體重、代謝和生殖功能有重要影響，具有廣泛的生物學(xué)意義[8]。

3 Ki-67 與Leptin 在正常人體生理及乳腺惡性腫瘤中的作用

Ki-67在正常的乳腺組織中表達(dá)程度較低（＜3%），但在乳腺癌中表達(dá)程度較高（＞70%）[9]。研究表明[10]，Ki-67 在乳腺癌中的高表達(dá)不利于乳腺癌的預(yù)后。除此之外，Ki-67 主要用于區(qū)別淋巴結(jié)陰性和陽性患者的預(yù)后，對淋巴結(jié)陰性的患者來說，腫瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險率和總生存風(fēng)險率與Ki-67表達(dá)程度的高低呈正相關(guān)[11]。

Leptin 對正常乳腺的發(fā)育也是不可或缺的[6]。已有研究數(shù)據(jù)表明，一旦女性體內(nèi)Leptin 分泌水平升高，該女性患高惡性低分化乳腺癌的風(fēng)險增加，預(yù)后不良的概率更高。另有研究表明Leptin 受體表達(dá)高低與乳腺癌惡性程度成正比[12]。脂肪組織在整個乳腺中占有絕大部分，其分泌含有Leptin 在內(nèi)的多種脂肪細(xì)胞因子，Leptin 經(jīng)由旁分泌誘導(dǎo)乳腺惡性腫瘤細(xì)胞的一系列侵襲與轉(zhuǎn)移，局部Leptin 濃度較高可誘導(dǎo)惡性腫瘤細(xì)胞的新生血管生成以及促使上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化[13-14]。

4 乳腺癌中的Leptin 信號通路

Leptin 經(jīng)與其受體聯(lián)結(jié)而激活多種經(jīng)典和非經(jīng)典信號通路，信號通路的激活可引發(fā)Leptin 誘導(dǎo)的乳腺惡性腫瘤細(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)移、血管形成以及上皮細(xì)胞的間充質(zhì)轉(zhuǎn)化。

4.1 Leptin 誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞JAK 激酶/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3 信號傳送途徑

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）3 是常見的轉(zhuǎn)錄因子，常被看作細(xì)胞生長的關(guān)鍵調(diào)控因子，其調(diào)控作用也是位于分子水平上的，此外可調(diào)控多種和細(xì)胞增殖有關(guān)的基因表達(dá)，如c-myc、Cyclin D1、p21waf1、Bcl-xL等[15]。有體外和體內(nèi)實驗表明，Leptin 可通過激活JAK2/STAT3 等多種有絲分裂和抗凋亡信號傳送途徑，刺激乳腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖，并發(fā)揮抗凋亡作用。經(jīng)由Leptin 所介導(dǎo)的JAK/STAT3 信號傳送途徑的激活和STAT3 的磷酸化常常被視為是乳腺惡性腫瘤中Leptin信號的扳機點。

4.2 Leptin 誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶信號傳送途徑

Leptin 可通過JAK2 誘導(dǎo)胰島素受體底物-1（insulin receptor substrate-1，IRS-1）磷酸化，觸發(fā)磷脂 酰肌醇3-激酶（phosphatidylinositol-3-kinases, PI3K）/ 蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶（protein-serine-threonine kinase, Akt）通路的激活。由Leptin 所誘導(dǎo)的PI3K/Akt 信號傳導(dǎo)途徑參與激活了包括乳腺癌在內(nèi)的多種腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、侵襲以及腫瘤血管生成和上皮細(xì)胞的間充質(zhì)轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵的腫瘤細(xì)胞生命行為[16-17]。正常細(xì)胞內(nèi)Akt 信號傳導(dǎo)調(diào)控機制也參與了包括細(xì)胞的生長、凋亡和碳水化合物生化代謝方面等的多種生物化學(xué)過程。

4.3 Leptin 誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號傳送途徑

Leptin 除通過誘導(dǎo)乳腺癌的絲裂原活化蛋白激酶/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（mitogen-activated protein kinases/extracellular regulated protein kinases，MAPK/ERK）和PI3K/Akt 等一系列信號元件，而干擾的癌癥治療外，Leptin 還可通過刺激血管生成、調(diào)節(jié)細(xì)胞和細(xì)胞基質(zhì)相互作用促進(jìn)腫瘤進(jìn)展。ERK 包含有多種細(xì)胞因子的下游信號蛋白如血小板衍生生長因子、表皮生長因子、神經(jīng)生長因子等，是介導(dǎo)乳腺癌等多種腫瘤細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移的信號整合與放大的關(guān)鍵的下游信號蛋白。有研究發(fā)現(xiàn)，Leptin 誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞MAPK/ERK 信號傳送途徑介導(dǎo)乳腺腫瘤細(xì)胞形態(tài)和骨架穩(wěn)定、生長生存、侵襲、凋亡等一系列的細(xì)胞行為，在乳腺腫瘤的發(fā)展中發(fā)揮出關(guān)鍵作用[17]。

4.4 MAPK/ERK 信號傳送途徑中細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白3 與蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶1B 參與的抑制Leptin 信號通路

細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制蛋白3（the suppressor of cytokine signaling-3, SOCS3）的抑制機制是通過其SH2 結(jié)構(gòu)域與瘦素受體（OBR）結(jié)合，阻止MAPKs 通路的激活，并通過其c 端結(jié)構(gòu)域招募泛素轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)誘導(dǎo)JAK2 泛素化。另一個負(fù)調(diào)控因子是蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶1B（proteintyrosine phosphatase 1B, PTP1B），它是一種磷酸酶，參與STAT3、STAT5 和JAK2 去磷酸化，從而抑制Leptin 信號通路[18]。

4.5 Leptin 介導(dǎo)的白細(xì)胞介素-1 系統(tǒng)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)促進(jìn)乳腺癌的發(fā)展

最新研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌中的Leptin 增加白細(xì)胞介素-1（IL-1）系統(tǒng)各組分的蛋白和mRNA 水平。IL-1 上調(diào)涉及Leptin 激活JAK2/STAT3、MAPK/ERK 1/2、PI3K/Akt1、PKC、p38 和JNK。Leptin 誘導(dǎo)的mTOR/4E-BP1 磷酸化增加IL-1b 和IL-1Ra 的表達(dá)，但下調(diào)IL-1a。Leptin 上調(diào)IL-1a 啟動子與SP1和核轉(zhuǎn)錄因子-κB（nuclear factor-κB, NF-κB）相關(guān)。此外，OBR 被Leptin 上調(diào)。有趣的是，Leptin 對血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）/VEGF 受體2（VEGFR2）的上調(diào)部分是由IL-1/IL-1R 信號介導(dǎo)的。最新研究發(fā)現(xiàn)Leptin 誘導(dǎo)多種信號通路上調(diào)乳腺癌細(xì)胞IL-1 系統(tǒng)的翻譯和轉(zhuǎn)錄表達(dá)。此外，IL-1 信號阻斷可降低Leptin 對VEGF/VEGFR2 的上調(diào)。該數(shù)據(jù)表明，乳腺癌中Leptin 促血管生成信號與IL-1 信號有關(guān)，或部分受其調(diào)控[19]。

Ki-67 在LABC 新輔助化療預(yù)測化療藥物敏感性中的進(jìn)展到目前為止尚未有充分的證據(jù)證明Ki-67 可以作為一個指標(biāo)用來監(jiān)測化療的療效。已有很多的研究人員證實，LABC 的新輔助化療療效與高的Ki-67標(biāo)記指數(shù)密切相關(guān)，AVCI 等[20]比較了新輔助化療前與新輔助化療后Ki-67 的表達(dá)變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新輔助化療前Ki-67 的表達(dá)越高，化療后Ki-67 指數(shù)下降越明顯。新輔助化療越敏感的患者Ki-67 標(biāo)記指數(shù)往往越高，新輔助化療前Ki-67 標(biāo)記指數(shù)高的患者其術(shù)后PCR 常常也升高。LABC 新輔助化療的獲得完全緩解率的一個獨立的預(yù)測因素是Ki-67，新輔助化療的完全緩解率高的患者的Ki-67 的表達(dá)往往也越高。但是目前這些結(jié)論還沒有完全得到公認(rèn)。也有學(xué)者指出將Ki-67 指數(shù)用來預(yù)測和評估乳腺惡性腫瘤新輔助化療仍然有局限性和不適用性[21]。有研究表明，在LABC 患者中Ki-67 表達(dá)高的，雌激素受體（ER）和孕激素受體（PR）表達(dá)反而弱[22-23]。推測其中可能存在內(nèi)分泌治療抵抗機制，因此Ki-67 可作為內(nèi)分泌治療不理想的、預(yù)后不良的一個因素。

5 Leptin 與Ki-67 在乳腺癌患者新輔助化療前后的研究

在吉亞君等[24]研究中表明，在化療前，乳腺癌患者血清Leptin 水平高于正常人組，經(jīng)化療后3個月仍高于正常人組，其升高的機制可能是：Leptin 不僅促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長，且通過自分泌和全身內(nèi)分泌作用于乳腺上皮細(xì)胞。促進(jìn)脂肪組織中雄二烯酮向雌二醇的轉(zhuǎn)化，與雌激素的相互作用促進(jìn)乳腺上皮細(xì)胞的增殖，促進(jìn)乳腺腫瘤的發(fā)生?？傊橄侔┗颊呋熐昂笱錖eptin 水平的檢測對了解病情，指導(dǎo)臨床實踐和預(yù)后具有重要的臨床價值。

Ki-67 陽性表達(dá)率較高，反映腫瘤細(xì)胞增殖活性強，惡性度高，Ki-67 高表達(dá)預(yù)示患者預(yù)后較差。高表達(dá)Ki-67 的患者對化療更敏感。新輔助化療后Ki-67 的陽性率和表達(dá)水平趨于下降[25]，因此，也作為臨床指導(dǎo)化療藥物療效的一個重要指標(biāo)。

6 Leptin 與Ki-67 在局部晚期乳腺癌治療中的總結(jié)與展望

上述研究表明Leptin 參與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展，其有望為乳腺惡性腫瘤的診斷提供新的輔助手段和方法，提示Leptin 及其受體可以作為局部晚期乳腺癌治療的一個潛在的靶點。盡管乳腺癌患者的血清Leptin水平高于化療前的正常受試者，但經(jīng)過化療后，乳腺癌患者血清Leptin 水平降低的具體機制尚不完全清楚。檢測乳腺癌患者化療前后血清中Leptin 水平的變化對了解疾病預(yù)后、指導(dǎo)臨床實踐，具有重要的臨床價值。Ki-67 是預(yù)測新輔助化療和內(nèi)分泌治療是否有效相對可靠的指標(biāo)、還對判斷乳腺惡性腫瘤的預(yù)后起到一定作用，其有望成為LABC 新輔助化療療效的預(yù)測指標(biāo)。但是Leptin 與ki-67 在局部晚期乳腺癌患者新輔助化療前后的相互作用尚不完全清楚，期待更進(jìn)一步的臨床與基礎(chǔ)研究以弄清其具體機制，明確它們在乳腺癌的發(fā)生、進(jìn)展與轉(zhuǎn)移及預(yù)后中是否具有協(xié)同作用，以便更好地用于指導(dǎo)臨床實踐，使患者進(jìn)一步獲益。