肿瘤组织中人组织激肽释放酶的表达及意义
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HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP在卵巢癌患者中的表达及意义马睿;刘洁;成佳景【摘要】目的观察人激肽释放酶-10(human kallikrein-10,HK-10)、胰岛素样生长因子-Ⅰ(insulin-like growth factor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)和可溶性间皮素相关蛋白(soluble mesothelin-related proteins,SMRP)在卵巢癌患者中的表达及意义.方法选择卵巢癌患者76例为卵巢癌组,同期行手术治疗卵巢良性肿瘤患者30例为卵巢良性肿瘤组,健康体检者20例健康对照组.采用ELISA法检测各组血清HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP水平,比较卵巢癌组术前和术后,卵巢良性肿瘤组和健康对照组的血清HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP水平;分析卵巢癌患者血清HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP 水平与临床病理指标之间的关系.结果 3组患者血清HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP水平差异有统计学意义(F=56.157,P <0.01;F =280.021,P<0.01;F=819.326,P<0.01).术前,卵巢癌组血清HK-10和SMRP水平较卵巢良性肿瘤组(t1=7.054,t2=27.939,P<0.01)和健康对照组(t1=6.514,t2=22.755,P<0.01)明显升高;术后,卵巢癌组血清HK-10(t=11.434,P<0.01)和SMRP(t =43.760,P<0.01)较术前明显降低,而卵巢良性肿瘤和健康对照组差异无统计学意义(P>0.05).卵巢癌患者术前血清IGF-Ⅰ水平较卵巢良性肿瘤组(t=13.580,P<0.01)和健康对照组(t=18.592,P<0.01)明显降低,术后卵巢癌患者血清IGF-Ⅰ水平较术前明显升高(t=15.955,P<0.01),而卵巢良性肿瘤组血清IGF-Ⅰ水平明显高于健康对照组(P<0.01).卵巢癌患者血清HK-10和SMRP水平随着肿瘤分化程度升高而降低,而IGF-Ⅰ相反(P<0.01);血清HK-10和SMRP水平随着肿瘤直径、CA125数值增大,转移程度、肿瘤分期升高而升高,而IGF-Ⅰ相反(P<0.01);血清HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP水平不随患者年龄和病理类型改变而改变(P>0.05).卵巢癌患者血清IGF-Ⅰ水平与HK-10(r=-0.628,P<0.05)和SMRP(r=-0.738,P<0.05)水平呈负相关,而HK-10与SMRP水平呈正相关(r =0.582,P<0.05).结论 HK-10、IGF-Ⅰ和SMRP 参与了卵巢癌的发生发展过程,对于卵巢癌的诊断和预后具有重要临床价值.%Objective To investigate the serum levels of human kallikrein 10 (HK-10),insulin-like growth factor-Ⅰ (IGF-Ⅰ) and soluble mesothelin-related proteins (SMRP) in patients with ovarian cancer.Methods Seventy six patients with ovarian cancer,30 patients with benign ovarian disease and 20 healthy women were enrolled in the study.Serum HK-10,IGF-Ⅰ and SMRP levels were measured by ELISA.The HK-10,IGF-Ⅰ and SMRP levels were compared among patients with ovarian cancer,benign ovarian disease and normal controls.The correlation of serum HK-10,IGF-Ⅰ and SMRP with clinicopathological features of ovarian cancer patients was analyzed.Results There were significant differences in serum levels of HK-10,IGF-Ⅰ and SMRP among three groups (F =56.157,P<0.01;F=280.021,P <0.01;F=819.326,P<0.01).Serum HK-10 and SMRP levels in ovarian cancer patients were significantly higher than those in ovarian benign disease (t1 =7.054,t2 =27.939,P <0.01) and healthy controls (t1 =6.514,t2 =22.755,P <0.01).The IGF-Ⅰ levels in ovarian cancer patients were significantly lower than those in ovarian benign tumor group (t =13.580,P < 0.01) and healthy control group (t =18.592,P < 0.01).The levels of HK-10 (t=11.434,P <0.01) and SMRP (t =43.760,P <0.01) in ovarian cancer group after surgery were significantly lower than those before surgery;and there were no significant differences in HK-10 and SMRP between benign ovarian tumor group and healthy control group (P > 0.05).In ovarian cancer patients the IGFⅠ levels after surgery were significantly increasedcompared with those before surgery (t =15.955,P < 0.01);and the serum IGFⅠ levels in benign ovarian tumor group w ere significantly higher than those in healthy control group (P <0.01).The levels of HK-10 and SMRP in ovarian tumor group were decreased with the degree of tumor differentiation,while IGFⅠ was opposite (P < 0.01);the levels of HK-10 and SMRP were increased with the increase of tumordiameter,CA125,metastasis and the stage of tumor,but IGFⅠ was opposite(P <0.01).While,the levels of those did not change with age and pathological type (P >0.05).The serum IGFⅠ levels in ovarian cancer patients were negatively correlated with HK-10 (r =-0.628,P < 0.05) and SMRP (r =-0.738,P < 0.05),and the HK-10 level was positively correlated with SMRP (r =0.582,P < 0.05).Conclusion Serum HK-10,IGFⅠ and SMRP are of clinical value in the diagnosis and prognosis of ovarian cancer.【期刊名称】《同济大学学报(医学版)》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】5页(P85-89)【关键词】卵巢肿瘤;预后;人激肽释放酶-10;胰岛素样生长因子-Ⅰ;可溶性间皮素相关蛋白【作者】马睿;刘洁;成佳景【作者单位】同济大学附属第十人民医院妇产科,上海200072;同济大学附属第十人民医院妇产科,上海200072;同济大学附属第十人民医院妇产科,上海200072【正文语种】中文【中图分类】R737.31卵巢癌是妇科的常见恶性肿瘤之一,占妇科肿瘤发病的第3位,仅次于子宫颈癌和子宫体癌。
人组织激肽释放酶对脑组织的保护作用的研究进展周乐平王均炉温州医学院附属第一医院麻醉科1909年,Abelous等首次报告了尿液中具有降压作用的物质即尿激肽释放酶。
人尿激肽释放酶(human urinary kallikrein, HUK)是分泌到尿液的组织激肽释放酶(human tissue kallikrein, HTK),它通过激肽释放酶-激肽系统(kallikreinkinin system ,KKS)参与人体多器官功能调节和多种病理生理过程,具有调节心血管、肾脏、神经系统,调节葡萄糖代谢、舒张血管,参与炎症反应、疼痛刺激和休克反应[1~3]。
近年来随着分子生物学技术的发展,对人组织激肽释放酶(HTK)的研究也日渐深入,涉及的领域也更广泛,如HUK在缺血/再灌注损伤中的作用,KKS受体与新生血管形成的关系等。
现就HUK 对脑组织保护作用的研究进展阐述如下。
1 组织激肽释放酶的生物学性质和作用机制人体内的激肽释放酶包括血浆激肽释放酶和组织激肽释放酶,二者分别由前激肽释放酶(prekalikrein)和激肽释放酶原(prokallikrein)转换而来。
血浆激肽释放酶催化高分子激肽原水解,生成缓激肽(bradykinin)和胰激肽(kallidin)[3,4]。
在人体内,组织激肽释放酶又称为胰/肾激肽释放酶[4],它能催化低分子激肽原水解,生成胰激肽。
缓激肽和胰激肽在激肽酶I的作用下羧基端水解掉Arg,分别生成des-Arg_-BK和des-Arg_-kallidin,后者仍具有生物活性,需要血管紧张素转化酶或氨基肽酶才能完全灭活[3~5]激肽主要与G蛋白耦联的B1 R,B2 R结合发挥作用。
B2 R为管家基因表达,是正常状态下激肽发挥作用的主要受体,对缓激肽,胰激肽敏感;而B1R在炎症和缺血等损伤下诱导生成,对des-Arg_-kallidin,des-Arg -BK敏感,其中B1R对des-Arg_-kallidin的敏感度大于des-Arg -BK。
人组织激肽释放酶--可能的肿瘤标志物
付千钧;王昌富
【期刊名称】《国际检验医学杂志》
【年(卷),期】2005(026)005
【摘要】人激肽释放酶属于丝氨酸蛋白酶,它包括15个激肽释放酶基因.激肽释放酶在许多组织中都有表达,包括产生激素的类固醇激素和激素依赖组织,如前列腺、乳腺、卵巢和睾丸.大部分激肽释放酶在癌细胞中受类固醇激素调节.PSA(hK3)和hK2是广泛使用的前列腺癌的肿瘤标志物.多种人激肽释放酶正成为前列腺癌、卵巢癌和乳腺癌诊断和预后判定的新的血清标志物.几种其他的激肽释放酶在各种内分泌相关的恶性肿瘤中、在mRNA和蛋白水平两方面都有不同程度的表达,有预后评估价值.
【总页数】3页(P310-311,314)
【作者】付千钧;王昌富
【作者单位】434020,湖北省荆州市中心医院检验医学部;434020,湖北省荆州市中心医院检验医学部
【正文语种】中文
【中图分类】R3
【相关文献】
1.重组人组织激肽释放酶与猪胰腺组织激肽释放酶的理化特性比较 [J], 高波;孙怀昌;宋成义
2.049 人激肽释放酶10:卵巢癌的一种新肿瘤标志物 [J], 杨泽琴;李培成
3.胃癌肿瘤标志物人组织激肽释放酶的研究进展 [J], 万涛;郑军;姚汝铖
4.胃癌肿瘤标志物人组织激肽释放酶的研究进展 [J], 万涛;郑军;姚汝铖
5.人颈动脉粥样斑块组织激肽释放酶的诱导不能激活激肽释放酶-激肽通路 [J], Legedz L.;Randon J.;Sessa C.;G. Bricca,;杜媛
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2012年12月第9卷第36期·综述·CHINA MEDICAL HERALD 中国医药导报肿瘤标志物,即表达或表达水平与肿瘤相关的分子,亦即与肿瘤相关、因肿瘤发生而变化的某些特异物质。
通常这类物质包括:①理化致癌因子导致细胞癌变后,肿瘤细胞的产物;②病毒介导在正常细胞产生的表达特异的分子标记;③正常细胞突变后的表达产物或分子标记。
这些物质有的正常时即可存在于人体体液、组织、分泌物及排泄物中,发生肿瘤时,因肿瘤细胞生化性质及代谢异常,可使此类物质发生质与量的改变。
这一特性可被用于肿瘤诊断、疗效观察及预后判断等方面。
已知的肿瘤标志物种类有酶及同工酶类、蛋白质类、代谢产物类、激素类及癌基因类等几类物质。
近年,随着临床检测技术的提高,发现多种新的肿瘤标志物,它们灵敏度高,特异性好,与肿瘤相关性好,有助于临床医生早期发现、诊断恶性肿瘤,对病情作出预后,故日益受到临床的重视。
目前许多研究表明人组织液肽释放酶(KLK10)参与多种恶性肿瘤的发生、发展,包括卵巢癌、乳腺癌、肺癌、白血病等,是一种有前途的肿瘤标志物,是目前关于肿瘤研究的热点之一。
妇科肿瘤的预后与其早期发现明显相关,故肿瘤标志物的筛查尤为重要。
癌的生成涉及多种基因和基因以外的变化,单独一种基因的突变不足以致癌,多种基因变化的积累才能引起控制细胞生长和分化的机制紊乱,使细胞的增生失控而癌变。
在这些基因的变化中最常发生的两类基因的异常变化是癌基因及抑癌基因的变化。
肿瘤的发生是多基因(癌基因、抑癌基因和调控基因)参与的复杂过程,还涉及遗传与环境的相互作用,如各种致癌因素(病毒感染、放射性物质、化学致癌物质等)可通过不同的机制导致靶细胞基因的点突变、错位、倒转、重排、断裂或正常基因的丢失、异位,使细胞恶变[1]。
抑癌基因也称肿瘤抑制基因,是一类抑制细胞生长增殖过程,从而遏制肿瘤形成的基因。
抑癌基因有对细胞周期或细胞生长设置限制的功能,当抑癌基因的一对等位基因都缺失或都失活时,这种功能随之丢失,于是细胞失去生长控制,导致癌变。
肿瘤组织中人组织激肽释放酶的表达及意义苏晓峰综述,蔡洪培审校200003,上海,第二军医大学长征医院消化内科[提要]恶性肿瘤的发生、浸润和转移与人组织激肽释放酶(Kallikrein-related peptidases,KLKs)的表达密切相关。
KLKs家族包括15个基因成员(KLK1-15),他们的生理功能各异,近年来发现在多种恶性肿瘤中存在KLKs基因表达,利用其表达高低可以协助诊断疾病、判断预后等,已成为学者研究的热点。
本文就近年来各种肿瘤组织中KLKs表达及意义研究做一综述。
[关键词]肿瘤;组织激肽释放酶;KLK;基因表达在我国及其他一些国家,肿瘤疾病一直是主要的社会公共健康问题,每年因肿瘤导致人类死亡的病例不计其数,探讨肿瘤的发生发展机制,提高肿瘤疾病的诊治,进行必要的临床评估都具有现实指导意义。
人组织激肽释放酶(Kallikrein-related peptidases,KLKs)的异常表达与人类多种疾病有关,如高血压、肾功能不全、皮肤病、炎症、神经退行性病变等。
随着研究的深入,发现KLKs与激素性肿瘤密切相关外(如乳腺癌、前列腺癌、睾丸癌和卵巢癌),在人体各系统肿瘤中也有表达。
由于各种肿瘤存在着组织来源、分化程度等多方面差异,KLKs在肿瘤中的表达也不尽相同、作用功能各异。
故探讨人类肿瘤中KLKs 的表达、了解KLKs的作用,具有重要意义。
1 人组织激肽释放酶基因家族简介人组织激肽释放酶包括15个激肽释放酶基因,定位于人染色体基因组19号染色体q13.4的261 558bp区域,属丝氨酸蛋白酶基因亚家族成员,15个独立的基因及相应的编码蛋白分别命名为: KLK1~KLK15和hk1~hk15。
KLKs家族每个基因由大量连续的蛋白水解酶编码基因进行编码,大部分激肽释放酶在癌细胞中受类固醇激素调节,表达于产生激素的类固醇激素和激素依赖的组织中,如前列腺、乳腺、卵巢和睾丸。
各基因具有与胰蛋白酶或糜蛋白酶相似的结构特点,包括保守的内含子区间和外显子片段,通过长度介于244和293间的氨基酸残基编码单链前酶原。
这些结构相似的基因在不同疾病状态中有着不同作用。
复杂的细胞核信号肽及蛋白水解酶级联反应调控KLK基因的激活及活化,从而发挥着复杂的功能。
2 肿瘤中的KLKs表达及意义2.1 泌尿系统肿瘤:2.1.1 前列腺癌ASCO2010年全球肿瘤统计报告显示,全世界2010年新诊断的男性病例中前列腺癌(Prostate cancer,PCa)位居首位[1],当前在一些发达或发展中国家,KLK3(即PSA)已普遍应用于PCa的诊断,但PSA诊断PCa的特异性仍然具有“先天不足”,如慢性前列腺炎和良性前列腺增生也可以导致PSA的升高,除PSA外,还有许多KLKs基因家族成员在前列腺癌中表达,他们具有成为诊断或协助诊断PCa的潜能。
KLK2:KLK2与KLK3具有80%同源性,除参与精液液化过程外,还与前列腺癌的侵袭和转移有关,已证实胰岛素样生长因子(IGF)浓度的升高与前列腺癌发生有关,而KLK2裂解IGF结合蛋白(IGFBP)、改变胰岛素样生长因子的可用性,间接参与肿瘤生长和发展。
在KLK2与其前列腺癌的诊断学研究方面,检测KLK2基因内含子1和外显子5的两个基因突变位点可以预测前列腺癌的恶性程度[2];当PSA的血清浓度在2-10μg/L范围内,结合检测血清中fPSA、KLK11、MIC-1和MIF 可以提高前列腺癌诊断的精准度。
在一项涉及欧洲多个国家前列腺癌病人的研究中,持续监测确诊前后及手术后的血清游离PSA(fPSA)、hk2、hk2/fPSA水平发现,hk2与fPSA的比值能够更好的预测前列腺癌病人及手术后的疾病转轨情况,KLK2还具有预测疾病复发的作用,因此推断血清KLK2浓度检测可以作为第二个前列腺癌的肿瘤标记物[3, 4],然而,对于KLK2与前列腺癌的关系研究仅局限于部分人群的实验结果,是否具有如同PSA一样的临床价值,仍需要大样本的实验设计予证实。
KLK4:hk4蛋白与其他KLKs基因蛋白相比具有独一无二的结构和功能,其生物功能与前列腺癌的进展有关[5],KLK4在恶性前列腺组织主要高表达于PCa肿瘤细胞核内,其在PCa进展中扮演重要角色,通过腺病毒介导的KLK4过表达能够影响细胞周期、诱导癌细胞增值;同时利用小分子干扰技术沉默KLK4表达后,可导致前列腺癌细胞LNCaP生长受到明显抑制[6]。
KLK11:KLK11在PCa中高表达,在肿瘤鉴别诊断方面具有应用前景,如hk11/tPSA可以进一步提高良性前列腺增生和PCa的鉴别,利用精液中hk11含量测定范围(0-15μg/mL)可以作为候选的PCa和卵巢癌的肿瘤标记物[7]。
Uechen 等[8]将KLK11和TMPRSS2基因列入共同研究,追踪63例前列腺癌患者根治术后的疾病发展情况,利用用RT-PCR法检测肿瘤病理标本,与癌旁组织相比,癌组织中KLK11、TMPRSS2均过度表达。
COX分析两种基因表达差异与临床病理的关系,发现同时具有KLK11低表达和TMPRSS2高表达的病人预后最差。
作者认为,配合PSA、同时检测上述两种基因更能提高诊断效率,同时可以使医师更能准确的了解病人的疾病进展情况。
2.1.2 肾细胞癌肾细胞癌(Renal cell carcinoma,RCC)占成人肿瘤的3%,是最常见的肾脏肿瘤,目前该病诊断主要依据病理组织活检,临床确诊RCC时多数已处于晚期,对放化疗效果不佳。
既往研究显示,一些KLK基因的甲基化失活与RCC有关系,除此之外,近年来更多研究支持KLK可能成为治疗RCC的靶点之一。
KLK7:Gabril等[9]用免疫组织化学法证实KLK7在肾嗜酸粒细胞腺瘤中大量存在于肿瘤细胞细胞质,在嫌色细胞RCC细胞质中存在散在染色点,且KLK7在高分化的肾透明细胞癌高表达,KLK6、KLK7高表达与早期透明细胞RCC有关联。
因此当在形态学上难以区分肾脏肿瘤时,可以使用检测KLK的不同表达来区别肿瘤类型。
值得关注的是,KLK基因家族与当前的研究热点之一----microRNA存在相互调节的关系。
而RCC的发生发展过程中,microRNA参与了多阶段的调节。
White等[10]研究了RCC中KLK与micRNA的直接关系,有61/117个miRNA的可能靶点为KLK,且以KLK1、6、7较多,它们在RCC中表达较低。
KLK1、3与RCC分型有关,当miR224转染至HEK-293细胞中KLK1蛋白表达量显著减少,此外肾脏ACHN细胞系中hsa-let-7f可以靶向KLK10,在RCC不同类型中,KLK的表达受到了来自micRNA 的调节,据此,KLK除具有诊断特性外,有可能成为未来RCC治疗的靶点。
2.2 生殖系统肿瘤2.2.1 卵巢癌临床工作中,卵巢癌(ovarian carcinomas,OCa)确诊时多数已属晚期,且预后极差,新近研究提示部分KLK基因可以评估OCa疾病的进展或为OCa的治疗提供决策依据。
如尿激酶型纤溶酶原(uPA)及其抑制剂PAI-1可以影响OCa进展、联合检测KLK基因家族成员的表达差异有助于临床治疗的选择。
Dorn等[11]检测了54例OCa术后病人原发病灶和相应的网膜转移灶中七个KLK 成员(KLK5-8、10、11、13)及uPA、PAI-1表达差异,发现在OCa整个疾病的过程中残余瘤和KLK5-7、KLK10及uPA的表达水平不同都与疾病的恶性度有关,值得注意的是,在残余瘤≤10mm的病人中KLK5-8 和KLK10、11与疾病的恶性度关系密切,在那些手术成功且术后复发、转移且生存率低的患者的病理组织中KLK5、10、11的表达是异常增高的。
因此检测KLK的表达差异及其他基因的表达可以支持临床决策:选择外科手术还是全身性治疗、并可能帮助患者选择新的靶向治疗方法。
KLK4: KLK4高表达于SER卵巢癌细胞系、SER上皮癌、腺瘤中,在正常卵巢组织、上皮样粘蛋白肿瘤、子宫内膜样癌、透明细胞癌及粒层细胞瘤中低表达,原代培养的卵巢癌细胞、卵巢癌细胞系中存在KLK4 mRNA变异,而在正常组织中类似的变异亦有发生[12]。
经过100ng雌激素治疗的雌激素受体阳性的卵巢癌细胞中能够检测到hk4的表达。
依据研究数据可认为KLK4、KLK4mRNA表达水平与OCa 进展和SER腺癌晚期有关,并且可以推断hk4可作为一个候选的诊断、检测卵巢上皮样癌的标记物。
后来Christina等[13]的研究结果进一步支持了上述结果,通过检测比较147例恶性卵巢癌病人肿瘤组织的KLK4水平与临床病理的关系,发现高表达KLK4的病人具有极差的预后,且它的表达水平与患者对紫杉醇的治疗效果相关[14],可见,KLK4具有提示卵巢癌病人的预后及药物治疗效果的作用。
KLK6:Koh等[15]研究了年龄因素、KLK6、KLK10、CA125、D-二聚体、纤维蛋白原、vWF抗原、ATⅢ的表达水平与卵巢上皮样癌的5年生存率关系,所有纳入研究的患者中有24例生存期超过了60个月,这些患者均为高龄,术前检测存在KLK10、sCA125、D-二聚体检测水平呈现上调趋势;36月内死亡的病人也为高龄患者,且III/IV期患者比I/II期的KLK6、KLK10、纤维蛋白原、vWF抗原等表达升高。
所有临床观察表明,KLK6、KLK10的表达水平与生存率呈反比。
因此认为KLK6及其他一些相关指标能够准确提示或预测卵巢癌病人的5年生存率情况。
KLK10:在KLK10与OCa的作用机制探讨中,White等[16]用基因序列分析发现共有98microRNA表达异常,将let-7f、miR-224、 mR-516a共转染细胞并通过荧光素酶检测发现,带有荧光素酶标记的KLK10信号减弱、hk10蛋白减少,证实了三个micRNA都具有靶向KLK10的作用,并出现了癌细胞增殖抑制作用,从而为microRNA、KLK治疗OCa提供了分子生物学依据。
2.2.2 子宫内膜癌KLK4:KLK家族在子宫内膜癌的研究报道较少,Zhang等[17]用RT-PCR法、免疫组织化学法染色发现92.6%的子宫内膜癌患者KLK4高表达,这种高表达明显与与患者的肿瘤分期相关;细胞水平的研究发现,在子宫内膜癌细胞株KLE和RL95-2中,雌激素通过MAPK可以上调KLK4的表达,支持了KLK4与子宫内膜癌的生长具有影响作用。
KLK8:国外的一项研究通过检测37例正常子宫内膜和44例子宫内膜癌癌组织中TADG-14/KLK8的表达,发现子宫内膜增生期的mRNA水平较分泌期明显增高,癌组织中hk8的检出率为61.4%,且hk8的增高与肿瘤分期、分级有关,Ⅰ期和G1/2表达最高[18]。