何征秦，王雪，蔡雪，張廣美

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，哈爾濱 150001)

卵巢癌是婦科常見惡性腫瘤之一。據(jù)美國癌癥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)顯示，2019年卵巢惡性腫瘤發(fā)病人數(shù)為22 530例，死亡人數(shù)達(dá)13 980例，死亡率居女性常見惡性腫瘤的第4位[1]。鑒于早期卵巢癌患者的預(yù)后優(yōu)于晚期患者，故針對卵巢癌的高危因素采取預(yù)防措施、早期檢測、評估預(yù)后以及監(jiān)測復(fù)發(fā)有助于減少卵巢惡性腫瘤的發(fā)生，提高卵巢癌患者的生存率[2]。人激肽釋放酶相關(guān)肽酶(kallikrein-related peptidase，KLK)由15種高度保守的絲氨酸蛋白酶組成，廣泛存在于生物體液和組織中，具有不同的生物學(xué)功能[3]。KLK3作為篩查前列腺癌的生物標(biāo)志物而廣為人知，而其他KLK及其在正常生理和疾病中的作用了解較少。近年來隨著研究的深入，KLK家族作為潛在的生物標(biāo)志物被人們廣泛關(guān)注。KLK與不同的惡性腫瘤相關(guān)，有可能是腫瘤的生物標(biāo)志物。研究顯示，在信使RNA(message RNA，mRNA)和(或)蛋白水平上，多種KLK在卵巢癌中過表達(dá)，并與卵巢癌的進(jìn)展密切相關(guān)[4-5]?，F(xiàn)就KLK在卵巢癌中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為建立以KLK為基礎(chǔ)的多參數(shù)卵巢癌腫瘤標(biāo)志物體系提供新思路。

1 KLK概述

20世紀(jì)30年代，Kraut等[6]將在胰腺提取物中發(fā)現(xiàn)的血管活性十肽激肽命名為胰腺組織KLK。到20世紀(jì)90年代初，僅有3個(gè)KLK基因家族成員被發(fā)現(xiàn)，即KLK1、KLK2和KLK3，隨后其他的KLK基因陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)[3]。人KLK基因家族定位于染色體19q13.4上，包括15個(gè)編碼絲氨酸蛋白酶的基因，是目前已知的最大的絲氨酸蛋白酶基因簇，其在DNA和氨基酸水平上顯示出顯著的同源性[3]。

1.1KLK的分類和分布 根據(jù)KLK在體內(nèi)的分布可分為血漿KLK和組織KLK(包括KLK1～15)，兩者在分子量、底物特異性、免疫學(xué)特性、基因結(jié)構(gòu)以及釋放的激肽亞型等方面有顯著差異。血漿KLK是首個(gè)發(fā)現(xiàn)的從高分子量激肽原中釋放激肽的酶，其結(jié)構(gòu)特征與其他KLK有很大不同。KLK1～15在多種組織和器官中表達(dá)，包括皮膚、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、胰腺、乳腺、前列腺、腎臟等，其中KLK1、KLK5～8和KLK10～13在正常人皮膚的角質(zhì)層、顆粒上層以及相關(guān)的皮脂腺、汗腺、毛囊和神經(jīng)組織中表達(dá)水平稍高，KLK2、KLK3和KLK4主要在前列腺表達(dá)[7]。

1.2KLK的表達(dá) 人類組織KLK家族編碼了15個(gè)同源性分泌型絲氨酸蛋白酶，其蛋白水解活性不同，其中KLK3、KLK7和KLK9顯示糜蛋白酶樣活性，KLK1、KLK10～11和KLK4具有糜蛋白酶和胰蛋白酶樣活性，而其他KLK具有胰蛋白酶樣活性[8]。在某些特定情況下，多種KLK可形成一個(gè)組織特異性的蛋白水解網(wǎng)絡(luò)，參與機(jī)體重要的生理病理過程。

KLK的表達(dá)在多個(gè)水平上受到調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯水平。其中，在轉(zhuǎn)錄水平受到類固醇激素和KLK啟動(dòng)子的表觀遺傳修飾調(diào)控[9]。微RNA(microRNA，miRNA)參與KLK的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控，也可作為KLK的下游效應(yīng)器[10]。除轉(zhuǎn)錄調(diào)控外，前體KLK的不可逆激活也受到嚴(yán)格的調(diào)控，蛋白水解活性的不當(dāng)增加可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)的喪失，導(dǎo)致一系列疾病的發(fā)生發(fā)展[11]。

有些KLK基因在不同組織中由不同激素調(diào)節(jié)，如在前列腺癌細(xì)胞系中KLK4基因的上調(diào)受雄激素調(diào)節(jié)，在乳腺癌細(xì)胞系中受雄激素和孕激素調(diào)節(jié)，而在子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中主要受雌激素調(diào)節(jié)[12]。KLK在不同組織中的差異表達(dá)模式和在同一組織中不同亞型的平行表達(dá)模式提示KLK之間可能存在多種相互作用。KLK10在大腸癌細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)，當(dāng)沉默KLK10后可能抑制癌細(xì)胞生長和糖酵解，從而延緩大腸癌的進(jìn)展[13]；而乳腺癌組織中KLK10的表達(dá)呈下調(diào)狀態(tài)，并可能與雄激素受體相關(guān)[14]。在卵巢癌中可以觀察到KLK5～8、KLK10和KLK11的強(qiáng)表達(dá)，KLK1、KLK13和KLK14的中等表達(dá)，KLK家族的其他成員在卵巢癌中弱表達(dá)。雖然弱表達(dá)，但仍可能發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用，如激活信號分子過程[3]。

1.3KLK的生物功能 所有KLK均是單結(jié)構(gòu)域蛋白，以不活躍的酶原形式分泌，通過去除較短的前肽被蛋白水解激活[15]。一些KLK在體外激活其他前體KLK，而另一些則具有自我切割的能力，還有一些受其他蛋白酶(如基質(zhì)金屬蛋白酶)的切割[16]。作為蛋白酶，KLK通過激活細(xì)胞膜上的蛋白酶活化受體觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號通路，并通過與補(bǔ)體C3的級聯(lián)反應(yīng)在先天性免疫中發(fā)揮作用，KLK的失調(diào)與炎癥疾病相關(guān)[16]。KLK可通過自身的酶活性調(diào)節(jié)必要的生理功能，如免疫功能、皮膚脫屑、牙釉質(zhì)形成以及精液液化等。此外，KLK還可調(diào)節(jié)生長因子的生物利用度，激活蛋白酶活化受體，促進(jìn)細(xì)胞增殖，降解細(xì)胞外基質(zhì)成分[17]。

KLK還通過激活與腫瘤相關(guān)的蛋白分解過程參與腫瘤的發(fā)生。如KLK通過促進(jìn)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[18-19]。KLK也可通過調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中多種細(xì)胞間的相互作用，促進(jìn)血管生成和其他促腫瘤過程[20]。KLK在不同組織中的表達(dá)失調(diào)與多種疾病的發(fā)生相關(guān)，故通過調(diào)控KLK在不同疾病中的表達(dá)，可能是治療相關(guān)疾病的潛在靶標(biāo)[21]。

2 KLK與卵巢癌

在某些腫瘤或非腫瘤疾病中，KLK在轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)水平上均協(xié)調(diào)性地上調(diào)或下調(diào)，提示KLK存在共同的調(diào)控途徑。由于KLK基因表達(dá)失調(diào)與癌癥或其他疾病有關(guān)，有研究將KLK基因的差異表達(dá)特點(diǎn)與作為癌癥潛在生物標(biāo)志物聯(lián)系起來。研究顯示，KLK在癌癥的篩查、診斷、預(yù)后、腫瘤分期、監(jiān)測治療的藥理反應(yīng)性以及評估腫瘤復(fù)發(fā)或緩解等方面均具有一定意義[22]。大部分KLK(包括KLK2～11、KLK13～15)在卵巢癌細(xì)胞中處于表達(dá)失調(diào)狀態(tài)[23]，其中KLK4、KLK5、KLK10、KLK15可作為卵巢癌預(yù)后不良的指標(biāo)，而KLK8、KLK14、KLK13可作為卵巢癌預(yù)后良好的標(biāo)志物，KLK8、KLK11、KLK14具有早期診斷卵巢癌的能力，KLK4還可作為預(yù)測紫杉醇耐藥的指標(biāo)[24]。另有研究表明，除糖類抗原125外，KLK6、KLK13可能在卵巢癌的早期檢測中起關(guān)鍵作用[25]。

2.1KLK與卵巢癌腫瘤微環(huán)境 腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞和細(xì)胞衍生元素(包括細(xì)胞外基質(zhì)、蛋白、細(xì)胞因子、生長因子、激素和蛋白酶)為KLK提供了豐富的底物來源，進(jìn)而促進(jìn)疾病進(jìn)展，調(diào)控化療耐藥的關(guān)鍵機(jī)制[26]。在器官特異性腫瘤微環(huán)境中，KLK發(fā)揮腫瘤生物學(xué)作用并調(diào)節(jié)細(xì)胞之間的相互作用[27]。此外，KLK蛋白水解網(wǎng)絡(luò)在卵巢組織和卵巢癌腫瘤微環(huán)境中也起著至關(guān)重要的作用。一些KLK水平的升高可能會(huì)增加細(xì)胞外基質(zhì)的降解、卵巢癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移；另一些KLK調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和血管生成。相反，KLK亦可抑制血管生成，產(chǎn)生腫瘤抑制作用[28]。KLK3又稱前列腺特異性抗原，其可強(qiáng)烈激活胰蛋白酶和顆粒酶B，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)損傷，從而誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞體外死亡[29]。但對于KLK在腫瘤微環(huán)境中受腫瘤部位的細(xì)胞因子、炎癥介質(zhì)和生長因子調(diào)控的機(jī)制目前還缺乏認(rèn)識，仍需深入探索。

2.2KLK診斷卵巢癌的價(jià)值 KLK6可能與卵巢癌診斷、高級別分化、組織類型、殘留腫瘤組織、無瘤生存期以及化療反應(yīng)性有關(guān)[30]。此外，與健康人或其他類型癌癥患者相比，56%的卵巢癌患者血清中人激肽釋放酶10的水平顯著升高。人激肽釋放酶10可能是診斷卵巢癌的一個(gè)新的血清學(xué)指標(biāo)[31]。早期卵巢癌患者血清中的KLK6和KLK7蛋白水平顯著升高，這可能有助于降低人附睪蛋白4和糖類蛋白125的假陰性率；而KLK6和KLK7 mRNA過表達(dá)與早期卵巢腫瘤直接相關(guān)，并可在患者組織和血清中檢測到[32]。人激肽釋放酶5在卵巢癌患者血清中亦高表達(dá)，具有潛在診斷價(jià)值[4]。在卵巢癌患者的組織提取物、血清和腹水中可檢測到人激肽釋放酶8，提示可能是一種新的卵巢癌標(biāo)志物；同時(shí)在卵巢癌患者的血清和腹水中檢測到的KLK8與KLK6具有顯著相關(guān)性[33]。不同于其他在卵巢癌中高表達(dá)的KLK，KLK11在卵巢癌組織中的表達(dá)水平明顯低于正常卵巢組織和良性卵巢腫瘤組織，故KLK11對卵巢癌早期診斷有驗(yàn)證價(jià)值[34]。

2.3KLK治療卵巢癌的價(jià)值 KLK家族多個(gè)成員的調(diào)控失調(diào)在卵巢癌中發(fā)揮了重要作用。KLK在卵巢癌微環(huán)境中不僅可以介導(dǎo)癌癥進(jìn)展和化療耐藥，同時(shí)也是新抗癌方法和藥物開發(fā)的有效靶點(diǎn)。研究表明，環(huán)狀RNA(hsa-circ-u0051240)通過抑制miR-637/KLK4軸促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[35]，因此hsa-u-circ-u0051240/miR-637/KLK4軸可作為卵巢癌治療的靶點(diǎn)。KLK3～12、KLK13～15在扁桃體組織提取液中的表達(dá)水平高于淋巴結(jié)和脾臟組織，其中KLK9在B細(xì)胞活化的淋巴濾泡生發(fā)中心有較強(qiáng)的表達(dá)，而KLK10在維持B細(xì)胞成熟起重要作用的濾泡樹突狀細(xì)胞中有較高的表達(dá)[36]。以上研究提示，KLK在免疫細(xì)胞中存在差異表達(dá)，其有望成為免疫相關(guān)疾病和癌癥免疫療法的靶標(biāo)。

Raza等[37]通過計(jì)算KLK8與其抑制劑的結(jié)合活性發(fā)現(xiàn)，鋅指蛋白02927490對KLK8的S1位點(diǎn)具有較高的結(jié)合特異性，其有助于改進(jìn)目前的治療藥物，增加靶向治療的特異性。KLK4在其他癌癥中通過激活基質(zhì)金屬蛋白酶促進(jìn)細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移[38]，KLK特異性小干擾RNA有效降低了KLK4的表達(dá)水平和活性，同時(shí)也抑制了癌細(xì)胞的增殖和侵襲[39]。針對KLK的特異抑制劑(包括肽類抑制劑、小分子抑制劑、環(huán)肽、工程天然抑制劑等)正在研究中，KLK4～6不僅可作為炎癥疾病的靶點(diǎn)，也可作為抑制卵巢癌的首選靶點(diǎn)[26]。但這些治療靶點(diǎn)仍需要進(jìn)一步的研究證實(shí)，特別是在同質(zhì)患者隊(duì)列或明確定義的細(xì)胞和臨床前疾病模型中。

miRNA和干擾小RNA調(diào)節(jié)KLK蛋白的水解活性，已被開發(fā)用于各種組織修復(fù)和抗癌治療[40]。有研究證實(shí)，干擾小RNA抑制KLK14的表達(dá)可明顯抑制卵巢癌細(xì)胞的體外惡性行為，增加細(xì)胞凋亡率[41]。

2.4KLK預(yù)測卵巢癌預(yù)后的價(jià)值 KLK可作為判斷卵巢癌預(yù)后的生物標(biāo)志物。KLK4 mRNA表達(dá)水平升高與卵巢癌患者總生存期縮短顯著相關(guān)，且KLK4在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、黏附、侵襲以及遷移等方面具有重要作用，其可能是卵巢癌不良預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)[42]。研究表明，KLK6 mRNA表達(dá)水平升高亦與卵巢癌患者總生存期縮短顯著相關(guān)，KLK6不僅是卵巢癌不良預(yù)后的生物標(biāo)志物，也是卵巢癌治療的潛在靶點(diǎn)[43]。此外，KLK5 mRNA表達(dá)水平升高與無進(jìn)展生存期縮短顯著相關(guān)，而與總生存期無關(guān)，故KLK5 mRNA亦可以作為判斷卵巢癌不良預(yù)后的生物標(biāo)志物[4]。

有研究全面量化了晚期高級別漿液性卵巢癌的同質(zhì)患者中腫瘤相關(guān)KLK的表達(dá)水平，并評估了KLK對疾病進(jìn)程的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，KLK9 mRNA和KLK10 mRNA的表達(dá)水平與卵巢癌患者預(yù)后無關(guān)，但KLK15 mRNA、KLK11 mRNA的高水平與卵巢癌預(yù)后較好相關(guān)[43]。KLK10和KLK11在晚期漿液性卵巢癌中協(xié)調(diào)表達(dá)，兩者編碼的蛋白質(zhì)表達(dá)增加與卵巢癌良好預(yù)后相關(guān)[44]。Dettmar等[45]發(fā)現(xiàn)，卵巢癌組織中KLK13 mRNA與KLK14 mRNA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)：KLK13 mRNA水平升高與較短的無進(jìn)展生存期和總生存期顯著相關(guān)，而KLK14 mRNA水平升高與較長的無進(jìn)展生存期和總生存期顯著相關(guān)，表明KLK13 mRNA和KLK14 mRNA是預(yù)測卵巢癌復(fù)發(fā)和評估預(yù)后的獨(dú)立指標(biāo)。

2.5KLK在卵巢癌化療耐藥中的作用 順鉑聯(lián)合紫杉醇方案仍是晚期卵巢癌及復(fù)發(fā)性卵巢癌的主要化療策略，但復(fù)發(fā)性卵巢癌化療耐藥亟須解決。鑒于聯(lián)合高表達(dá)的KLK4～7增強(qiáng)了卵巢癌細(xì)胞對紫杉醇的耐藥性，故抑制KLK可能是治療晚期卵巢癌化療耐藥的一種新方法[26]。KLK4可促進(jìn)多細(xì)胞團(tuán)簇的形成，從而導(dǎo)致卵巢癌耐藥性的產(chǎn)生，用免疫球蛋白G抗體和高度特異的SFTI-FCQR(一種選擇性活性位點(diǎn)KLK4絲氨酸蛋白酶抑制劑)抑制KLK4的活性可提高紫杉醇治療卵巢癌細(xì)胞的效率[46]。目前KLK在卵巢癌耐藥方向的研究尚不完善，還需大量研究驗(yàn)證其與卵巢癌耐藥的相關(guān)性。

3 展 望

目前對卵巢癌病理生理學(xué)的研究為開發(fā)作用于特定信號通路或干擾腫瘤微環(huán)境因素的靶向治療提供了方向，但仍缺乏合適的生物標(biāo)志物以早期檢測、指導(dǎo)靶向藥物治療及評估患者預(yù)后。盡管進(jìn)行了廣泛的研究，但通過篩查程序和尋找有效的生物標(biāo)志物或新的治療策略改善卵巢癌患者生存預(yù)后的總體結(jié)果尚不理想。隨著對KLK家族成員研究的深入發(fā)現(xiàn)，在腫瘤組織中差異表達(dá)的KLK在其他器官和組織中表達(dá)受限，KLK可能是合適的卵巢癌治療靶點(diǎn)。KLK不僅是卵巢惡性腫瘤微環(huán)境中重要的因子，介導(dǎo)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，也與化療藥物耐藥密切相關(guān)，同時(shí)也是新的抗癌方法和藥物開發(fā)的有效靶點(diǎn)。KLK對早期卵巢癌的預(yù)測作用在實(shí)驗(yàn)室中得到了證實(shí)，但在實(shí)際臨床中的診斷價(jià)值仍存在爭議。KLK在卵巢癌早期診斷、評估預(yù)后，監(jiān)測復(fù)發(fā)等方面的敏感性和特異性還有待進(jìn)一步提高，以克服傳統(tǒng)卵巢癌標(biāo)志物的單一性和局限性。目前仍需要對KLK家族進(jìn)行深入探索，以期進(jìn)一步提高KLK在卵巢癌預(yù)后判斷以及作為早期診斷標(biāo)志物的價(jià)值，改善卵巢癌患者的生存率和生存質(zhì)量。