薛美玲，張雪，段秀慶

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院乳腺外科，哈爾濱 150001)

乳腺癌是全世界女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率和病死率均居女性惡性腫瘤前列，且發(fā)病率、病死率呈上升趨勢(shì)，發(fā)病年齡也在朝著年輕化的方向發(fā)展[1]。復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致晚期乳腺癌患者死亡的主要原因[2]。特別是三陰性乳腺癌，雌激素受體、孕激素受體和人類表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2，HER2)均為陰性，對(duì)內(nèi)分泌治療、靶向治療等缺乏敏感性，因此具有高侵襲性、高復(fù)發(fā)率、高轉(zhuǎn)移率及預(yù)后差等特點(diǎn)。乳腺癌的這種現(xiàn)狀迫使臨床醫(yī)師需要了解更加詳細(xì)、全面的預(yù)后信息，從而降低乳腺癌的發(fā)病率和病死率。目前，針對(duì)乳腺癌預(yù)后的基因(如程序性細(xì)胞死亡配體1、程序性細(xì)胞死亡受體1、上皮鈣黏素、細(xì)胞周期蛋白D1等)研究已成為熱點(diǎn)。其中，核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因2(karyopherin alpha 2，KPNA2)的高表達(dá)被證實(shí)與多種惡性腫瘤有關(guān)；同樣，在乳腺癌中，KPNA2的高表達(dá)也與侵襲性行為的特征以及預(yù)后不良有關(guān)[3]。因此，研究KPNA2在乳腺癌中的表達(dá)，明確其與乳腺癌發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的關(guān)系，對(duì)于判斷KPNA2能否成為乳腺癌診療的標(biāo)志物、評(píng)估患者病情進(jìn)展以及指導(dǎo)個(gè)體化治療均具有重要意義?，F(xiàn)就KPNA2在乳腺癌發(fā)生、發(fā)展中的作用予以綜述。

1 KPNA2概述

1.1KPNA2的結(jié)構(gòu)與功能 核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族包括核輸入蛋白家族和核輸出蛋白家族兩類，KPNA2是核輸入蛋白α家族的成員之一，位于第17號(hào)染色體長(zhǎng)臂2區(qū)3帶至第17號(hào)染色體長(zhǎng)臂2區(qū)4帶，編碼含529個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)，分子量約為 62 000，它的域結(jié)構(gòu)在20世紀(jì)90年代首次被描述[4]。KPNA2蛋白通常在細(xì)胞核中高表達(dá)，由N端結(jié)構(gòu)域、中心區(qū)域、C端結(jié)構(gòu)域3個(gè)結(jié)構(gòu)域組成，其中N端為輸入蛋白β結(jié)合域，該結(jié)構(gòu)域具有自我抑制功能，可更好地幫助KPNA2和貨物蛋白特異性結(jié)合并被轉(zhuǎn)運(yùn)；中心區(qū)域由10個(gè)重復(fù)穿模結(jié)構(gòu)的中心疏水區(qū)組成，內(nèi)含2個(gè)核定位信號(hào)序列(nuclear localization sequence，NLS)結(jié)合位點(diǎn)，能與具有NLS的入核蛋白結(jié)合，其中第10個(gè)穿模結(jié)構(gòu)的中心疏水區(qū)序列能與轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CAS結(jié)合，負(fù)責(zé)KPNA2的核質(zhì)再循環(huán)[5]；C端功能尚缺乏報(bào)道。

1.2KPNA2的核質(zhì)運(yùn)輸功能 經(jīng)典的入核轉(zhuǎn)運(yùn)方式是通過(guò)異源二聚體輸入蛋白β和輸入蛋白α共同完成。KPNA2通過(guò)NLS識(shí)別目標(biāo)蛋白，但KPNA2識(shí)別目標(biāo)蛋白后只能作為轉(zhuǎn)換器，輸入蛋白β促進(jìn)蛋白的對(duì)接，并將其通過(guò)核孔復(fù)合體轉(zhuǎn)移到核內(nèi)；在細(xì)胞核內(nèi)，輸入蛋白β與小G蛋白結(jié)合，導(dǎo)致三元復(fù)合體解體并釋放目標(biāo)蛋白；隨后，輸入蛋白β和RanGTP復(fù)合物循環(huán)返回細(xì)胞質(zhì)，而KPNA2則需要在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CAS的協(xié)助下才能回到細(xì)胞質(zhì)，進(jìn)行下一輪循環(huán)，這種核質(zhì)運(yùn)輸循環(huán)保證了KPNA2在體內(nèi)的不衰減作用[5]。

2 KPNA2在乳腺癌中的表達(dá)以及在細(xì)胞增殖中的作用

2.1KPNA2在乳腺癌中的表達(dá) 隨著對(duì)KPNA2研究的不斷深入，學(xué)者們?cè)絹?lái)越意識(shí)到KPNA2在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的重要性。研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2在多種惡性腫瘤中表達(dá)上調(diào)，包括卵巢惡性腫瘤、腦部惡性腫瘤、食管癌、肝癌等[4]。KPNA2在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)上調(diào)與腫瘤細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)激狀態(tài)相關(guān)，由于進(jìn)展期腫瘤細(xì)胞內(nèi)的氧化應(yīng)激處于較高水平，因此隨著腫瘤的進(jìn)展，KPNA2的表達(dá)也隨之增加[6]。學(xué)者們對(duì)KPNA2在乳腺癌組織中的表達(dá)進(jìn)行了一系列研究。如Dahl等[7]評(píng)估了KPNA2在乳腺癌中的表達(dá)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)KPNA2在乳腺癌細(xì)胞中染色較強(qiáng)，但在正常乳腺組織中染色較弱或缺失。Liu等[8]也支持這一結(jié)論，并提出KPNA2可作為浸潤(rùn)性乳腺癌的標(biāo)志基因。以上研究結(jié)果表明，KPNA2在乳腺癌組織中高表達(dá)，在乳腺良性腫瘤中低表達(dá)。Dankof等[9]發(fā)現(xiàn)，KPNA2在乳腺正常組織、導(dǎo)管原位癌、浸潤(rùn)性乳腺癌中表達(dá)的陽(yáng)性率呈上升趨勢(shì)，且高級(jí)別導(dǎo)管內(nèi)癌組KPNA2陽(yáng)性所占的比例與在浸潤(rùn)性癌中所占的比例基本相當(dāng)。KPNA2在各種乳腺組織中表達(dá)的差異、KPNA2在高級(jí)別導(dǎo)管內(nèi)癌與浸潤(rùn)性乳腺癌中表達(dá)率相似，提示KPNA2過(guò)表達(dá)可能是在腫瘤由原位癌發(fā)展為浸潤(rùn)性癌之前，KPNA2的上調(diào)可能是致癌過(guò)程中的一個(gè)早期事件。

乳腺癌是一類在分子水平上具有高度異質(zhì)性的腫瘤，傳統(tǒng)的病理形態(tài)學(xué)分型在臨床實(shí)踐中具有不完善性。2015年，圣加倫國(guó)際乳腺癌會(huì)議將乳腺癌分為L(zhǎng)uminal A型、Luminal B型、HER2過(guò)表達(dá)型以及三陰性乳腺癌四種分子分型[10]。雖然乳腺癌分子分型的分類標(biāo)準(zhǔn)日趨完善，但標(biāo)準(zhǔn)仍在變化，尚需其他指標(biāo)協(xié)助診斷。Gluz等[3]研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2核過(guò)表達(dá)與三陰性乳腺癌、HER2過(guò)表達(dá)型乳腺癌顯著相關(guān)(P<0.001)，與Luminal A型和Luminal B型乳腺癌無(wú)相關(guān)性。Dahl等[7]也指出，KPNA2的核過(guò)表達(dá)是基底樣乳腺癌亞型的特征?；贙PNA2在不同分子分型乳腺癌中的表達(dá)差異，測(cè)定KPNA2表達(dá)率可能有助于判斷乳腺癌的分子分型以及乳腺癌輔助治療方案的選擇。KPNA2核表達(dá)不僅與乳腺癌分子分型相關(guān)，也與乳腺癌的某些臨床病理因素相關(guān)。Dankof等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在浸潤(rùn)性乳腺癌中KPNA2高表達(dá)與高的腫瘤分期、高的病理分級(jí)以及淋巴結(jié)陽(yáng)性顯著相關(guān)。Pavlou等[11]也支持上述觀點(diǎn)，并強(qiáng)調(diào)KPNA2高表達(dá)與腫瘤體積和年齡具有很強(qiáng)的相關(guān)性。趙士鋒等[12]指出，KPNA2的過(guò)表達(dá)與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。綜上可知，KPNA2在乳腺癌中的表達(dá)上調(diào)可能影響乳腺惡性腫瘤細(xì)胞的分化情況以及乳腺癌淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移情況。

2.2KPNA2在乳腺癌細(xì)胞增殖中的作用 KPNA2參與多種細(xì)胞進(jìn)程，包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控和細(xì)胞周期等。近年來(lái)，KPNA2在腫瘤細(xì)胞增殖方面的作用逐漸被認(rèn)識(shí)。既往研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2在細(xì)胞核中的表達(dá)上調(diào)可以促進(jìn)口腔鱗癌細(xì)胞的增殖[13]及肝癌細(xì)胞的增殖[14]。S?rlie等[15]將264個(gè)互補(bǔ)DNA克隆分為3類主要基因表達(dá)簇，即管腔型/雌激素受體陽(yáng)性簇、基底上皮簇和增殖簇，結(jié)果顯示，KPNA2在增殖簇腫瘤中高表達(dá)。Dahl等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在總生存期最短且無(wú)復(fù)發(fā)的腫瘤中，KPNA2是一種增殖調(diào)控基因，而在良性乳腺細(xì)胞系中過(guò)表達(dá)KPNA2可以誘導(dǎo)出現(xiàn)多種惡性細(xì)胞的特點(diǎn)，如克隆形成增加以及細(xì)胞遷移能力等。以上研究表明，KPNA2可能與乳腺癌細(xì)胞增殖有關(guān)，且可能參與了細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。用小干擾RNA沉默KPNA2后，可以干擾乳腺癌易感基因1(breast cancer susceptibility gene 1，BRCA1)介導(dǎo)的DNA修復(fù)，以達(dá)到增加輻射、誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞死亡的目的[16]。乳腺癌細(xì)胞的增殖顯著受到抑制，進(jìn)一步證明了KPNA2與細(xì)胞增殖的關(guān)系，但KPNA2在乳腺癌腫瘤細(xì)胞增殖中的具體作用機(jī)制尚待進(jìn)一步研究。

3 KPNA2通過(guò)調(diào)節(jié)乳腺癌相關(guān)蛋白的核轉(zhuǎn)位參與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展

3.1調(diào)控乳腺癌BRCA1基因的亞細(xì)胞定位 了解基因的亞細(xì)胞定位可以明確基因的激活狀態(tài)、相互作用機(jī)制和生物學(xué)功能，了解基因亞細(xì)胞定位的機(jī)制有助于潛在靶點(diǎn)的識(shí)別和藥物研發(fā)。1990年，研究者發(fā)現(xiàn)了一種直接與遺傳性乳腺癌有關(guān)的基因，即BRCA1，它在細(xì)胞周期控制、DNA修復(fù)以及維持基因組的保真度中發(fā)揮重要作用，一旦BRCA1異常，亞細(xì)胞定位或發(fā)生突變，其抑癌作用將會(huì)受到影響[17]。Augustinsson等[18]研究發(fā)現(xiàn)，異常BRCA1更有可能被診斷為高級(jí)別乳腺癌以及雌激素受體陰體、孕激素受體陰性和三陰性乳腺癌。BRCA1異常定位可影響正常功能，明確BRCA1定位和穿梭的機(jī)制是增強(qiáng)細(xì)胞毒反應(yīng)的新策略。KPNA2在BRCA1的核轉(zhuǎn)運(yùn)中發(fā)揮重要作用。Alshareeda等[19]指出，KPNA2與BRCA1胞質(zhì)定位相關(guān)，具有核陰性、胞質(zhì)陽(yáng)性表型。這反映了KPNA2核輸出功能，但其誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)定位的機(jī)制目前尚不明確。有學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入研究，如Gluz等[3]發(fā)現(xiàn)，KPNA2轉(zhuǎn)運(yùn)BRCA1主要依賴NLS，但缺少NLS的BRCA1突變型也可在核內(nèi)出現(xiàn)，提示還有另一種BRCA1轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，而這種轉(zhuǎn)運(yùn)途徑不需要結(jié)合NLS。然而，有學(xué)者明確指出，BRCA1的亞細(xì)胞分布受NLS控制，與KPNA2直接作用，從而調(diào)控DNA的修復(fù)和細(xì)胞周期[20-21]。KPNA2可轉(zhuǎn)運(yùn)BRCA1，但具體調(diào)控機(jī)制目前還存在爭(zhēng)議，有待于進(jìn)一步研究。

3.2參與乳腺癌中NBS1基因的核轉(zhuǎn)位 NBS1是一種重要的雙鏈DNA斷裂修復(fù)基因，通常在細(xì)胞核發(fā)揮正常功能，是乳腺癌中細(xì)胞應(yīng)答DNA損傷修復(fù)以及維持基因組穩(wěn)定的重要蛋白質(zhì)。Chen等[22]報(bào)道，NSB1的致癌潛能是由磷脂酰肌醇-3-激酶和蛋白激酶B的激活介導(dǎo)，NBS1突變導(dǎo)致NBS1自身在胞質(zhì)重新分布，減少了放射線誘導(dǎo)的NBS1核聚集形成，抑制了NSB1介導(dǎo)的DNA修復(fù)，從而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞生長(zhǎng)。KPNA2通過(guò)調(diào)控NBS1的亞細(xì)胞定位，影響NBS1的正常功能。Tseng等[23]研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2是核輸入蛋白家族中唯一一個(gè)與NBS1發(fā)生相互作用的成員，并證實(shí)了NBS1 NLS在體內(nèi)的作用以及KPNA2與NBS1 NLS結(jié)合的價(jià)值，提示NBS1的NLS可能是KPNA2與之結(jié)合并協(xié)助入核的關(guān)鍵。Alshareeda等[19]同樣發(fā)現(xiàn)，NBS1強(qiáng)表達(dá)與KPNA2強(qiáng)表達(dá)呈顯著正相關(guān)?？梢?jiàn)，KPNA2可能參與了NBS1的核轉(zhuǎn)位，促進(jìn)NBS1入核，但目前證據(jù)不足，仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。

3.3參與乳腺癌中p53的亞細(xì)胞定位 野生型p53是一種腫瘤抑制基因，具有阻滯細(xì)胞周期、抑制腫瘤血管生成等作用。Melincovici等[24]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)細(xì)胞發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)或是癌細(xì)胞被激活后，野生型p53蛋白發(fā)生磷酸化反應(yīng)，導(dǎo)致p53蛋白積聚于體內(nèi)，調(diào)控細(xì)胞周期，使之停滯在G1期。而p53基因一旦減少或失活，其抑癌作用將會(huì)受到影響，突變型p53與其他轉(zhuǎn)錄因子或蛋白質(zhì)形成異常復(fù)合物調(diào)控基因表達(dá)，導(dǎo)致乳腺癌細(xì)胞的侵襲性增強(qiáng)，促進(jìn)癌細(xì)胞生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移[25]。p53基因在乳腺癌細(xì)胞中的作用與細(xì)胞核定位及自噬有關(guān)，因此明確p53定位和穿梭的機(jī)制至關(guān)重要。有文獻(xiàn)報(bào)道了關(guān)于p53[26]、c-Myc[27]與KPNA2存在關(guān)聯(lián)的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KPNA2基因表達(dá)量降低會(huì)影響p53和c-Myc的下游蛋白，導(dǎo)致p53和c-Myc的功能受到影響[28]。Alshareeda等[19]研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2與p53的表達(dá)呈正相關(guān)。但KPNA2與p53的關(guān)系還需進(jìn)一步研究。

3.4參與乳腺癌相關(guān)蛋白的亞細(xì)胞定位 除了上述蛋白外，KPNA2還負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)Ki67[19]，Ki67是一種存在于增殖細(xì)胞核基質(zhì)中的抗原，位于人體第10號(hào)染色體上。Sun等[29]指出，Ki67是近年來(lái)評(píng)估腫瘤細(xì)胞增殖活性的重要標(biāo)志，Ki67高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞增殖活性較強(qiáng)。轉(zhuǎn)運(yùn)Ki67的同時(shí)，KPNA2還負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)運(yùn)染色體結(jié)構(gòu)維持蛋白6樣1、同源重組修復(fù)相關(guān)Rad51以及細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)激酶l等[19]。未來(lái)還需研究者進(jìn)一步的研究來(lái)挖掘更多的KPNA2轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)蛋白，以明確KPNA2對(duì)DNA損傷反應(yīng)蛋白及其他腫瘤相關(guān)蛋白亞細(xì)胞定位的影響，并確定這些蛋白在乳腺癌中核導(dǎo)入的機(jī)制，為發(fā)現(xiàn)乳腺癌新的治療靶點(diǎn)及新型治療藥物提供幫助。

4 KPNA2對(duì)乳腺癌預(yù)后的影響

由于KPNA2參與乳腺癌腫瘤相關(guān)蛋白的核轉(zhuǎn)運(yùn)及KPNA2對(duì)乳腺癌增殖等方面的作用，研究人員假設(shè)KPNA2或許與乳腺癌的預(yù)后相關(guān)。一項(xiàng)獨(dú)立研究發(fā)現(xiàn)，KPNA2可預(yù)測(cè)伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的晚期乳腺癌患者的生存期較短[30]。KPNA2過(guò)表達(dá)可促進(jìn)乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，對(duì)于KPNA2過(guò)表達(dá)的乳腺癌患者一定要注意定期全面復(fù)查，復(fù)查時(shí)尤其注意乳腺癌易轉(zhuǎn)移部位的檢查，包括淋巴結(jié)、肝臟、肺臟、腦部以及骨骼等。Gluz等[3]研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞核KPNA2過(guò)表達(dá)與短的總生存期(overall survival，OS)及無(wú)復(fù)發(fā)生存期顯著相關(guān)，并強(qiáng)調(diào)這種相關(guān)性僅存在于中度組織學(xué)分級(jí)(G2期)腫瘤患者亞組中，表明測(cè)定KPNA2的核表達(dá)率有可能對(duì)G2期腫瘤患者具有重要意義，但對(duì)G1及G3期腫瘤患者意義不大。Dahl等[7]運(yùn)用Cox回歸分析發(fā)現(xiàn)，KPNA2的表達(dá)是OS的一個(gè)高度顯著、獨(dú)立、不良的危險(xiǎn)因素，尤其是在淋巴結(jié)陽(yáng)性組中。關(guān)于KNPA2是否是OS獨(dú)立的預(yù)后預(yù)測(cè)因子目前尚存在爭(zhēng)議。Alshareeda等[19]研究發(fā)現(xiàn)，盡管在單變量分析中KPNA2與預(yù)后存在相關(guān)性，但當(dāng)納入其他預(yù)后變量時(shí)，KPNA2并未顯示出預(yù)后價(jià)值，KPNA2與組織學(xué)分級(jí)、增殖相關(guān)基因、臨床病理分期以及雌激素受體狀態(tài)之間存在相關(guān)性，KPNA2對(duì)患者預(yù)后的影響取決于這些變量，這也就解釋了當(dāng)KPNA2納入其他預(yù)后變量時(shí)，并未顯示出其獨(dú)立預(yù)后價(jià)值的原因。迄今為止，關(guān)于KPNA2預(yù)后價(jià)值的研究已經(jīng)取得了一定成就。最新研究結(jié)果顯示，KPNA2在腫瘤組織中的表達(dá)水平可以作為原發(fā)性肝癌的預(yù)后標(biāo)志物[31]?？傊琄PNA2核過(guò)表達(dá)預(yù)示乳腺癌預(yù)后不良，但與乳腺癌預(yù)后的具體關(guān)系及能否成為乳腺癌預(yù)后標(biāo)志物還需要更深入的研究。

5 小 結(jié)

KPNA2作為核質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的重要蛋白，參與多種蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程及多種細(xì)胞進(jìn)程。KPNA2核過(guò)表達(dá)與乳腺癌侵襲性行為的特征及預(yù)后不良有關(guān)。研究者應(yīng)充分了解KPNA2的生物學(xué)、病理學(xué)功能以及調(diào)控乳腺癌發(fā)生、發(fā)展的具體機(jī)制。KPNA2在乳腺癌組織中高表達(dá)，參與乳腺癌的發(fā)展進(jìn)程，與乳腺癌的惡性程度以及增殖、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移均相關(guān)，KPNA2可能會(huì)成為乳腺癌的一個(gè)新的腫瘤標(biāo)志物。未來(lái)應(yīng)以此為契機(jī)研發(fā)出針對(duì)腫瘤組織內(nèi)特有的KPNA2基因的靶向治療藥物，制訂更有效的個(gè)體化治療方案，以減少乳腺癌的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，改善乳腺癌患者的預(yù)后。