Leptin及Ki-67在局部晚期乳腺癌新輔助化療中的研究進展

滿誠誠，王偉

（1.山東省濟寧醫學院 臨床醫學院，山東 濟寧 272067；2.山東省濟寧市第一人民醫院 乳甲外科，山東 濟寧 272011）

乳腺惡性腫瘤是一大類異質性疾病，其在自身的形態學、分子生物學、疾病臨床特點及對治療反應性的差異上均各具特色，有統計顯示，乳腺惡性腫瘤發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，國內乳腺惡性腫瘤的發病率正呈現逐年上升的趨勢，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性乳腺癌和皮膚、胸壁或廣泛淋巴結受累的Ⅲ B、Ⅲ C 期不可行手術根治切除的乳腺癌[2]。目前，已有許多腫瘤預后指標及腫瘤預測標志物，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。細胞增殖核抗原Ki-67 作為新的乳腺惡性腫瘤化療預后指標而受到越來越大的重視。Leptin 是一種多功能神經內分泌肽類激素，它能促進細胞增殖和分化，增強細胞侵襲力，促進血管生成，調節集體免疫，與腫瘤的發生密切相關。在乳腺癌患者中，Leptin 的表達水平和Ki-67 增殖指數有關[3]，提示Leptin 在乳腺癌中的表達與其腫瘤細胞的增殖密切相關。本文就Ki-67 和Leptin 在乳腺癌中的研究進展作一綜述。

1 Ki-67 及Leptin 的定義

人們最初認識Ki-67 是在20 世紀80年代通過對霍奇金淋巴瘤細胞系核抗原進行研究開始的，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 的細胞核內大分子蛋白質是由15個外顯子經轉錄后加工組裝而成。

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

2 Ki-67 與Leptin 在分子生物學中的作用

Ki-67 作為增殖細胞的標志，通常在增殖代謝旺盛的細胞中表達，與有絲分裂聯系密切。Ki-67 的表達在細胞分裂中受到極為精密的調節。Ki-67 除了在G0期不表達外，在其余各期中均有表達。最初在G1期時出現少量表達，有時分裂之后各期表達逐漸增多，于有絲分裂M 期表達量達到頂峰水平，在有絲分裂晚期表達量逐步消失[4]。Ki-67 的散布也與有絲分裂細胞周期聯系密切，G1期在核仁周邊區域常能檢測到，它的作用可能是參與并結合組建成完整的DNA；Ki-67 在S 期和G2期多散布于核內，主要是核質區；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，且細胞周期一旦結束其可迅速被降解，所以被選擇作為較為理想地反映細胞增殖活性的增殖細胞標志物[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，它在細胞分裂過程中核糖體合成時起關鍵的作用。

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、體型過度肥胖、體表及體內溫度偏低、機體對胰島素不敏感，嚴重者可引起不孕不育等病癥。此外，Leptin 在參與協調人類的能量代謝與生長發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、心臟、腎、乳腺、肺、肝、脂肪組織和胰島細胞的表面，可以通過神經-體液機制間接或直接作用于體內的器官和組織，發揮復雜的生理調節作用，如Leptin 與肥胖、糖尿病、心血管疾病和其他人類疾病相關的傷口愈合，血管生成，并調整體重、代謝和生殖功能有重要影響，具有廣泛的生物學意義[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程度較低（＜3%），但在乳腺癌中表達程度較高（＞70%）[9]。研究表明[10]，Ki-67 在乳腺癌中的高表達不利于乳腺癌的預后。除此之外，Ki-67 主要用于區別淋巴結陰性和陽性患者的預后，對淋巴結陰性的患者來說，腫瘤復發風險率和總生存風險率與Ki-67表達程度的高低呈正相關[11]。

Leptin 對正常乳腺的發育也是不可或缺的[6]。已有研究數據表明，一旦女性體內Leptin 分泌水平升高，該女性患高惡性低分化乳腺癌的風險增加，預后不良的概率更高。另有研究表明Leptin 受體表達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 在內的多種脂肪細胞因子，Leptin 經由旁分泌誘導乳腺惡性腫瘤細胞的一系列侵襲與轉移，局部Leptin 濃度較高可誘導惡性腫瘤細胞的新生血管生成以及促使上皮細胞間充質轉化[13-14]。

4 乳腺癌中的Leptin 信號通路

Leptin 經與其受體聯結而激活多種經典和非經典信號通路，信號通路的激活可引發Leptin 誘導的乳腺惡性腫瘤細胞的增殖、轉移、血管形成以及上皮細胞的間充質轉化。

4.1 Leptin 誘導的乳腺癌細胞JAK 激酶/信號轉導及轉錄激活因子3 信號傳送途徑

信號轉導及轉錄激活因子（signal transduction and activator of transcription，STAT）3 是常見的轉錄因子，常被看作細胞生長的關鍵調控因子，其調控作用也是位于分子水平上的，此外可調控多種和細胞增殖有關的基因表達，如c-myc、Cyclin D1、p21waf1、Bcl-xL等[15]。有體外和體內實驗表明，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，刺激乳腺癌和結腸癌細胞的增殖，并發揮抗凋亡作用。經由Leptin 所介導的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 誘導的乳腺癌細胞磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白質絲氨酸蘇氨酸激酶信號傳送途徑

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

4.3 Leptin 誘導的乳腺癌細胞絲裂原活化蛋白激酶/細胞外信號調節激酶信號傳送途徑

Leptin 除通過誘導乳腺癌的絲裂原活化蛋白激酶/細胞外信號調節激酶（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、調節細胞和細胞基質相互作用促進腫瘤進展。ERK 包含有多種細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、神經生長因子等，是介導乳腺癌等多種腫瘤細胞侵襲及轉移的信號整合與放大的關鍵的下游信號蛋白。有研究發現，Leptin 誘導的乳腺癌細胞MAPK/ERK 信號傳送途徑介導乳腺腫瘤細胞形態和骨架穩定、生長生存、侵襲、凋亡等一系列的細胞行為，在乳腺腫瘤的發展中發揮出關鍵作用[17]。

4.4 MAPK/ERK 信號傳送途徑中細胞因子信號轉導抑制蛋白3 與蛋白質酪氨酸磷酸酶1B 參與的抑制Leptin 信號通路

細胞因子信號轉導抑制蛋白3（the suppressor of cytokine signaling-3, SOCS3）的抑制機制是通過其SH2 結構域與瘦素受體（OBR）結合，阻止MAPKs 通路的激活，并通過其c 端結構域招募泛素轉移酶系統誘導JAK2 泛素化。另一個負調控因子是蛋白質酪氨酸磷酸酶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 介導的白細胞介素-1 系統的信號轉導促進乳腺癌的發展

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

Ki-67 在LABC 新輔助化療預測化療藥物敏感性中的進展到目前為止尚未有充分的證據證明Ki-67 可以作為一個指標用來監測化療的療效。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標記指數密切相關，AVCI 等[20]比較了新輔助化療前與新輔助化療后Ki-67 的表達變化，結果發現，新輔助化療前Ki-67 的表達越高，化療后Ki-67 指數下降越明顯。新輔助化療越敏感的患者Ki-67 標記指數往往越高，新輔助化療前Ki-67 標記指數高的患者其術后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 的表達往往也越高。但是目前這些結論還沒有完全得到公認。也有學者指出將Ki-67 指數用來預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 表達高的，雌激素受體（ER）和孕激素受體（PR）表達反而弱[22-23]。推測其中可能存在內分泌治療抵抗機制，因此Ki-67 可作為內分泌治療不理想的、預后不良的一個因素。

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 不僅促進腫瘤細胞的生長，且通過自分泌和全身內分泌作用于乳腺上皮細胞。促進脂肪組織中雄二烯酮向雌二醇的轉化，與雌激素的相互作用促進乳腺上皮細胞的增殖，促進乳腺腫瘤的發生?？傊?，乳腺癌患者化療前后血清Leptin 水平的檢測對了解病情，指導臨床實踐和預后具有重要的臨床價值。

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

6 Leptin 與Ki-67 在局部晚期乳腺癌治療中的總結與展望

上述研究表明Leptin 參與乳腺癌的發生、發展，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后、指導臨床實踐，具有重要的臨床價值。Ki-67 是預測新輔助化療和內分泌治療是否有效相對可靠的指標、還對判斷乳腺惡性腫瘤的預后起到一定作用，其有望成為LABC 新輔助化療療效的預測指標。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，期待更進一步的臨床與基礎研究以弄清其具體機制，明確它們在乳腺癌的發生、進展與轉移及預后中是否具有協同作用，以便更好地用于指導臨床實踐，使患者進一步獲益。