劉 嬋 李曉梅

泰安市中心醫(yī)院病理診斷中心，山東 泰安 271000

人類基因組編碼大約538 種蛋白激酶，蛋白激酶能催化蛋白質(zhì)磷酸化反應(yīng)，進(jìn)而維持蛋白質(zhì)活性，在細(xì)胞增殖、分化、代謝及凋亡等一系列生理過程中發(fā)揮重要作用，而蛋白激酶的突變或者過度表達(dá)常常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密不可分［1-3］。絲氨酸/蘇氨酸激酶（serine/threonine kinase，STK）是一大類能夠特異性磷酸化絲氨酸/蘇氨酸殘基的重要激酶家族，STK33是近年來被報(bào)道的絲氨酸/蘇氨酸激酶的熱點(diǎn)成員［4］?，F(xiàn)有的研究對(duì)STK33如何在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵性作用尚存在爭(zhēng)議，本文將STK33在不同腫瘤中的研究進(jìn)展作一綜述。

1 STK33的分布與特點(diǎn)

國外學(xué)者在2001 年首次報(bào)道了STK33 基因，其位于基因豐富的人類染色體11p15.3 區(qū)域及小鼠的7 號(hào)染色體上，包含12 個(gè)外顯子，開放閱讀框片段長1545 bp，編碼分子質(zhì)量為5.783 × 104的蛋白質(zhì)［5］。STK33 在人體中的表達(dá)不具有普遍性，且在大多數(shù)組織中表達(dá)水平較低［6］，胎兒肺、心、脊髓和腦中可檢測(cè)到STK33 表達(dá)。胚胎期小鼠肺組織相對(duì)成熟小鼠肺組織顯著表達(dá)［7-8］。小鼠睪丸組織尤其是生精上皮細(xì)胞中STK33顯著表達(dá)，并且在精子發(fā)生的晚期階段發(fā)揮作用［9］?？梢奡TK33的表達(dá)與器官分化、個(gè)體發(fā)育的不同階段相關(guān)，并且具有一定的組織特異性。據(jù)報(bào)道，STK33 在表達(dá)模式上與鈣離子/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶Ⅰ（calcium/calmodulin-dependent protein kinase Ⅰ，CAMK Ⅰ）高度相似，可被鈣離子/鈣調(diào)蛋白激活，而絲氨酸和蘇氨酸存在STK33 的自動(dòng)磷酸化位點(diǎn)，說明STK33很可能與CAMK家族功能相似，通過自動(dòng)磷酸化保持其激酶活性，參與眾多生物學(xué)行為［10-12］，但其如何在眾多生物學(xué)行為中嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)控機(jī)制尚不明確。

2 STK33在腫瘤中的表達(dá)

研究發(fā)現(xiàn)，STK33 不僅表達(dá)于正常組織中，不同類型的腫瘤中也檢測(cè)出STK33 的表達(dá)。通過高通量RNA 干擾的方法，在多種組織來源的腫瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，依賴Kirsten 鼠類肉瘤病毒癌基因（Kirsten rat sarcoma viral oncogene，KRAS）突變的腫瘤細(xì)胞均表現(xiàn)出STK33 的抑制敏感性，提示STK33 的激酶活性或許是影響依賴KRAS 突變的腫瘤細(xì)胞生存的必要條件，其機(jī)制可能是抑制STK33 降低核糖體蛋白 S6 激酶 1（ribosomal protein S6 kinase 1，S6K1）的磷酸化，減少線粒體凋亡，進(jìn)而提高細(xì)胞的存活和增殖能力，這被稱為與KRAS之間的“合成致死”效應(yīng)，而不依賴KRAS 突變的細(xì)胞未檢測(cè)出類似的改變［13］?！昂铣芍滤馈被虻暮Y選有助于發(fā)掘新的腫瘤藥物靶點(diǎn)，拓展腫瘤藥物研發(fā)的思路［14］。在隨后的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)，熱休克蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）可以維持多種組織來源的癌細(xì)胞中STK33 的穩(wěn)定表達(dá)，通過遺傳學(xué)或藥物抑制HSP90 能夠催化蛋白酶體介導(dǎo)的STK33 降解，誘導(dǎo)KRAS 突變的細(xì)胞發(fā)生凋亡［15］。因此，STK33 小分子抑制劑的研發(fā)成為當(dāng)時(shí)的研究熱點(diǎn)，其或?qū)⒊蔀镵RAS 依賴性腫瘤的新的治療方向。然而，STK33 小分子抑制劑的研發(fā)也不盡如人意，經(jīng)過數(shù)次篩選，優(yōu)化出對(duì)STK33抑制選擇性較高的BRD8899，但在多達(dá)35 種癌細(xì)胞系中，BRD8899 雖然能夠抑制STK33 的激酶活性，卻并未對(duì)細(xì)胞增殖活性發(fā)揮抑制效果［16］；高通量測(cè)序篩選出的新型化學(xué)探針ML281，進(jìn)一步揭示了STK33的生物學(xué)特性，且抑制STK33并不能選擇性殺死KRAS 依賴的腫瘤細(xì)胞［17-18］。有學(xué)者在急性髓細(xì)胞白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）細(xì)胞系中使用多種方式（RNAi、過表達(dá)野生型或K145M STK33 和小分子STK33 激酶抑制劑）干擾STK33 的表達(dá)，再次證實(shí)了STK33 的下調(diào)或抑制并沒有檢測(cè)到其磷酸化位點(diǎn)的變化，又一次反駁了STK33 和 KRAS 之間存在“合成致死”效應(yīng)［19］。雖然現(xiàn)有的研究存在爭(zhēng)議，且對(duì)STK33的機(jī)制研究尚不明確，但腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程是多階段、多因素的復(fù)雜過程，最初對(duì)于STK33在腫瘤中的研究多數(shù)局限于KRAS 突變的腫瘤細(xì)胞，靶向KRAS 的研究困難重重但從未停止，雖然近10 年對(duì)于KRAS 家族的研究有了突破性進(jìn)展［20］，但在10 年前對(duì)于STK33 與KRAS 的“合成致死”效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，無疑是癌癥治療的一道曙光。遺憾的是，隨后一系列研究并未能揭示STK33 的“合成致死”效應(yīng)的更深入的機(jī)制，反而證實(shí)了與其完全對(duì)立的理論，也進(jìn)一步預(yù)示了STK33 的復(fù)雜性。關(guān)于STK33 在不同腫瘤中如何發(fā)揮作用，陸續(xù)有學(xué)者進(jìn)行了更廣泛的探索。

2.1 STK33在肺癌中的表達(dá)

肺癌已然成為全球的多發(fā)病及常見病，雖然近年來肺癌死亡率有所下降，但仍居男女癌癥死亡率的首位［21］。STK33 蛋白水平在不同組織學(xué)類型的肺癌組織中均高于良性肺組織，非小細(xì)胞肺癌（nonsmall-cell lung cancer，NSCLC）中 STK33 蛋白表達(dá)明顯低于肺小細(xì)胞癌（small cell lung cancer，SCLC）中的蛋白表達(dá)，并且STK33 的顯著表達(dá)與肺癌患者生存率低相關(guān)［22］。通過生信數(shù)據(jù)庫中基因位點(diǎn)的比對(duì)及熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，miR-107 與 STK33 存在結(jié)合位點(diǎn)，miR-107 作為抑癌基因在NSCLC 細(xì)胞系中呈現(xiàn)低表達(dá)的狀態(tài)，過表達(dá)miR-107 能夠下調(diào)STK33 在NSCLC 細(xì)胞系中的表達(dá)，從而抑制細(xì)胞的增殖和侵襲能力并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。隨后的蛋白印跡實(shí)驗(yàn)顯示，STK33 蛋白表達(dá)水平與細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK）的磷酸化水平呈正相關(guān)，提示此抑制過程可能是通過下調(diào)ERK/STK33 信號(hào)通路完成的［23］。ERK 的去磷酸化可以誘導(dǎo)NSCLC 的細(xì)胞凋亡，一定程度上減少NSCLC對(duì)吉非替尼的耐藥性［24］。在SCLC 細(xì)胞系中，敲低STK33能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和G1期細(xì)胞周期停滯，減弱SCLC 細(xì)胞的增殖和遷移能力，此抑制效應(yīng)可能是通過核糖體蛋白S6（ribosomal protein S6，RPS6）/B細(xì)胞淋巴瘤-2 基因相關(guān)啟動(dòng)子（Bcl-2 asociated death promoter，BAD）的去磷酸化實(shí)現(xiàn)的，隨后在小鼠成瘤模型中也得到了一致的結(jié)論，抑制STK33的表達(dá)能夠抑制SCLC細(xì)胞的生長［25］。但該研究還發(fā)現(xiàn)，半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶9（caysteine aspartic acid specific protease-9，caspase-9）蛋白的表達(dá)隨STK33 的抑制而增加，而S6K1 蛋白的表達(dá)沒有發(fā)生明顯變化，可見STK33參與的細(xì)胞凋亡可能是線粒體途徑介導(dǎo)的，而caspase-9 是細(xì)胞線粒體依賴的凋亡過程中不可或缺的起始因子［26］，這與之前的研究結(jié)果有所不同［13］。研究證實(shí)，STK33 在諸多類型的肺癌中均有表達(dá)且具有特異性，雖然尚未闡明其作用機(jī)制，但足以顯示STK33 的功能復(fù)雜性。STK33 有望成為靶向藥物耐藥性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因素，并且為開發(fā)不同類型肺癌的新藥物提供新的思路。

2.2 STK33在胃癌中的表達(dá)

胃癌的發(fā)病率居全球癌癥發(fā)病第5 位，手術(shù)是主要治療手段，近年來術(shù)前新輔助化療和術(shù)后化療一定程度降低了胃癌患者的死亡率，有效的基因檢測(cè)是目前胃癌精準(zhǔn)治療的趨勢(shì)［27］。通過對(duì)GEO 數(shù)據(jù)庫中300例胃癌患者的基因表達(dá)數(shù)據(jù)及臨床資料進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，STK33 的高表達(dá)與胃癌患者的總生存率和無進(jìn)展生存期縮短以及TNM分期差有關(guān)，用免疫組織化學(xué)的方法檢測(cè)出STK33 在胃癌組織中高表達(dá)，抑制胃癌細(xì)胞中STK33的表達(dá)可以抑制細(xì)胞增殖，降低細(xì)胞的遷移和侵襲能力，同時(shí)降低小鼠模型中腫瘤細(xì)胞向鄰近器官轉(zhuǎn)移的概率，這一過程伴隨上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的關(guān)鍵基因E-鈣離子粘附蛋白的上調(diào)和波形蛋白的下調(diào)［28-29］。STK33的作用機(jī)制多種多樣，其在胃癌中促進(jìn)惡性進(jìn)展的機(jī)制可能是通過EMT 途徑實(shí)現(xiàn)的。這翻開了STK33 致癌機(jī)制研究的新篇章，有望為胃癌早期診斷、靶向治療及免疫治療提供新思路。

2.3 STK33在結(jié)直腸癌中的表達(dá)

結(jié)直腸癌是最常見的消化系統(tǒng)腫瘤之一，發(fā)病率和死亡率均居全球癌癥發(fā)病和死亡的前3 位［21］，雖然早期結(jié)直腸癌能夠治愈，但由于其早期癥狀不明顯，多數(shù)患者確診時(shí)已為中晚期，嚴(yán)重縮短患者的生存期［30-31］。研究者通過甲基化特異性檢測(cè)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，STK33 作為候選基因在結(jié)直腸癌組織中呈高甲基化狀態(tài)，長春新堿的應(yīng)用可以誘導(dǎo)結(jié)腸癌細(xì)胞中STK33 的脫甲基化，從而恢復(fù)其mRNA 的表達(dá)［32］，說明在結(jié)直腸癌中STK33的高甲基化狀態(tài)有可能與腫瘤的惡性進(jìn)展密切相關(guān)。高甲基化會(huì)導(dǎo)致抑癌基因功能的消減或喪失，從而促進(jìn)腫瘤的生長［33］，長春新堿能恢復(fù)甲基化的STK33的mRNA 的表達(dá)同樣證實(shí)，STK33 在結(jié)直腸癌中作為抑癌基因存在，其高甲基化狀態(tài)是促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的關(guān)鍵。另一項(xiàng)研究也顯示，STK33 的高甲基化狀態(tài)抑制了其mRNA 的表達(dá)，與結(jié)直腸癌患者的腫瘤高侵襲性、高轉(zhuǎn)移率及預(yù)后不良相關(guān)，STK33 在結(jié)直腸癌細(xì)胞系中的高甲基化狀態(tài)是促進(jìn)細(xì)胞增殖的可能因素［34］。該結(jié)論與其他的研究結(jié)論存在分歧，可見不同的化學(xué)修飾方法對(duì)DNA 與蛋白質(zhì)相互作用機(jī)制的影響具有復(fù)雜性，得出的結(jié)果也是多樣的甚至完全相反。STK33 在結(jié)直腸癌中參與腫瘤進(jìn)展的復(fù)雜機(jī)制尚未明確，需要對(duì)其進(jìn)行更深入全面的探索，才能為結(jié)直腸癌的早期診斷和精準(zhǔn)治療提供理論基礎(chǔ)。

2.4 STK33在肝癌中的表達(dá)

我國肝細(xì)胞癌發(fā)病率居全球第3 位，五年生存率僅14.1%［35］，肝細(xì)胞癌進(jìn)展速度快，在手術(shù)治療的基礎(chǔ)上，尋求有效的治療靶點(diǎn)是提升肝細(xì)胞癌治療效果的關(guān)鍵。研究表明，過表達(dá)的STK33與原發(fā)性肝細(xì)胞癌的臨床分期差和無進(jìn)展生存期短有顯著關(guān)聯(lián)，其機(jī)制可能是STK33結(jié)合了癌基因c-Myc，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄活性，從而促進(jìn)肝細(xì)胞的增殖及腫瘤的惡性進(jìn)展，抑制劑的使用雖然可以使STK33 失活，卻沒有明顯改變細(xì)胞的增殖和遷移能力，提示STK33或許不能通過維持自己的激酶活性調(diào)節(jié)肝癌細(xì)胞的生物學(xué)行為［36］。STK33如何在肝癌細(xì)胞中發(fā)揮促癌作用，其機(jī)制尚需要更全面的挖掘，肝細(xì)胞癌進(jìn)展速度極快，整體預(yù)后較差，嘗試有效的早期診斷和及時(shí)治療極為重要。STK33在肝細(xì)胞癌中的高表達(dá)有望為尋找其新的治療方法提供新的研究方向。

2.5 STK33在胰腺癌中的表達(dá)

胰腺癌是一種早期無明顯癥狀、進(jìn)展速度極快的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，五年生存率只有11%左右［21，37］，尋找胰腺癌早期診斷及治療方法是必要的。研究者用免疫組織化學(xué)的方法檢測(cè)到STK33在胰腺導(dǎo)管腺癌（pancreatic ductal adenocarcinoma，PDAC）中表達(dá)，并且PDAC的不良預(yù)后與STK33的表達(dá)強(qiáng)度呈正相關(guān)性，體外及體內(nèi)研究均發(fā)現(xiàn)，STK33的過表達(dá)可以促進(jìn)PDAC細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為，反之則抑制腫瘤細(xì)胞的惡性發(fā)展，這可能是由于缺氧誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子（hypoxia inducible factor-1，HIF-1α）直接與STK33啟動(dòng)子上的缺氧反應(yīng)元件結(jié)合，從而激活STK33啟動(dòng)子活性，進(jìn)而促進(jìn)PDAC的惡性進(jìn)展［38］，提示STK33在胰腺癌細(xì)胞中起到促癌作用。研究發(fā)現(xiàn)，在胰腺癌細(xì)胞中，STK33可以結(jié)合HSP90，二者聯(lián)合作用于低氧狀態(tài)下的腫瘤細(xì)胞，驅(qū)動(dòng)HIF-1α的激活和積累，促進(jìn)腫瘤的血管生成和惡性進(jìn)展［39］。另有研究證實(shí)，過表達(dá)STK33 可以促進(jìn)胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤（pancreatic neuroendocrine tumour，PNET）細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲，并抑制細(xì)胞凋亡，此過程伴隨經(jīng)典的PI3K/AKT/mTOR信號(hào)通路的上調(diào)，干擾STK33的表達(dá)能夠顯著降低抗凋亡基因B細(xì)胞淋巴瘤-2基因（B-cell lymphoma-2，bcl-2）的表達(dá)，表明STK33參與PNET細(xì)胞惡性進(jìn)展可能是通過線粒體依賴的凋亡途徑實(shí)現(xiàn)的［40］。

綜上可見，STK33 作為促癌基因與胰腺癌的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切，靶向STK33可能是治療胰腺癌的新思路，但腫瘤的發(fā)生發(fā)展機(jī)制復(fù)雜，需對(duì)其開展更深入的研究。

2.6 STK33在淋巴瘤中的表達(dá)

淋巴瘤是分類繁多的淋巴造血系統(tǒng)惡性腫瘤，不同病理類型及分期的淋巴瘤，治療方案和預(yù)后存在明顯差異［41］。研究者在Burkitt 淋巴瘤中通過基因組富集分析方法發(fā)現(xiàn)，STK33基因可能參與了EB病毒編碼的microRNA 的致病過程，從而影響B(tài)urkitt 淋巴瘤轉(zhuǎn)錄環(huán)境［42］，具體機(jī)制尚未進(jìn)行深入研究，但STK33存在潛在的致癌意義。隨后在探索B 細(xì)胞淋巴瘤患者個(gè)體之間存在的異質(zhì)性時(shí)發(fā)現(xiàn)，致癌轉(zhuǎn)錄程序激活伴隨Myc/STK33 通路的激活［43］，再次確定了STK33 在淋巴瘤惡性進(jìn)展中的促進(jìn)作用。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在彌漫大B 細(xì)胞淋巴瘤中，STK33 作為差異基因被篩選出來，并檢測(cè)出其在彌漫大B 細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞中明顯高表達(dá)，干擾STK33的表達(dá)能抑制細(xì)胞增殖，并增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性，在耐藥細(xì)胞株中過表達(dá)STK33能激活Hedgehog信號(hào)通路，從而促進(jìn)其惡性生物學(xué)行為，在對(duì)STK33上游基因的篩選中發(fā)現(xiàn)核轉(zhuǎn)錄因子Y 亞基β（nuclear transcription factor Y beta，NFYB）與其相關(guān)度最高，過表達(dá)NFYC 能增加STK33 的表達(dá)，說明STK33 可能直接受NFYB 調(diào)控進(jìn)而促進(jìn)了彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤的進(jìn)展及化療耐藥［44］。

綜上可見，STK33 在淋巴瘤的發(fā)生發(fā)展中起到促進(jìn)作用，并且增加其耐藥性，靶向STK33 或許是一種新的治療淋巴瘤的策略，但還需更全面的探索STK33在淋巴瘤中的促癌機(jī)制。

2.7 STK33在其他腫瘤中的表達(dá)

下咽鱗狀細(xì)胞癌中STK33的表達(dá)與腫瘤大小、惡性程度呈正相關(guān)，干擾STK33 的表達(dá)伴隨著Ki67、bcl-2 的表達(dá)下調(diào)，進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)凋亡，并且ERK 上游基因抑制劑PD98059 的使用能增強(qiáng)對(duì)STK33的抑制效果，提示STK33可能是通過ERK 途徑參與下咽鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞EMT 的過程，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的惡性發(fā)展［45］。研究者在富集神經(jīng)母細(xì)胞瘤的差異基因時(shí)，也發(fā)現(xiàn)STK33能作為獨(dú)立預(yù)后標(biāo)志，預(yù)測(cè)神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者的預(yù)后，但其如何調(diào)控神經(jīng)母細(xì)胞瘤的發(fā)生發(fā)展尚未深入研究［46］。雖然STK33 已被多次報(bào)道與腫瘤的惡性進(jìn)展相關(guān)，但在諸多腫瘤中研究均較少，還需大量工作證實(shí)STK33與其上下游基因的相關(guān)性，找到其促進(jìn)腫瘤進(jìn)展更可靠的證據(jù)，才能為靶向治療提供思路。

3 結(jié) 論

腫瘤一直被視為阻礙人類健康的難以攻克的疾病，靶向治療是腫瘤研究的熱門，探索新的靶點(diǎn)對(duì)腫瘤的靶向治療十分必要。STK33作為一種新型蛋白激酶，促進(jìn)多種腫瘤的惡性生物學(xué)行為，參與不同的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，涉及自動(dòng)磷酸化和甲基化等蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾過程，但對(duì)其更深入的作用機(jī)制尚未完全明確?，F(xiàn)有的研究尚不成熟且不具有普遍性，還需對(duì)STK33 的生物學(xué)特性、如何參與調(diào)節(jié)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路等方面進(jìn)行深入探索，才能為其臨床應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)?？傊?，STK33 在腫瘤中發(fā)揮的作用不容忽視，是潛在的預(yù)后評(píng)估指標(biāo)和治療靶點(diǎn)，值得對(duì)其開展進(jìn)一步研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突