引用本文： 孫立婷, 郭麗英. Ki-67抗原與乳腺癌的相關性研究. 中國普外基礎與臨床雜志, 2014, 21(5): 650-653. doi: 10.7507/1007-9424.20140157 復制
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其所占比例在女性惡性腫瘤中約為23% [1]。我國女性乳腺癌的發病率呈現逐年上升且年輕化的趨勢[2-3]，嚴重威脅女性的身體健康。目前大量研究[4-5]證實，腫瘤發生、浸潤及轉移的過程與細胞增殖異常有密切關系，因此，探究乳腺癌發生、發展的生物學行為及評價細胞增殖狀態至關重要。近年來，隨著分子生物學技術的進展，Ki-67抗原（簡稱Ki-67）作為一類與細胞周期相關的增殖細胞核抗原，在乳腺癌的診斷、治療、預后等方面有著重要的臨床價值[6-7]。現對Ki-67與乳腺癌的診斷、治療、預后等多方面的相關性研究進行綜述，并對其研究前景作一展望。
1 Ki-67的結構特點
1983年Gerdes等[8]在德國Kiel大學用鼠源單克隆抗體檢測來自霍奇金淋巴瘤系L428細胞核成分時首次發現Ki-67。Ki-67是一種基因定位于10號染色體長臂2區5帶（10q）的細胞核內大分子蛋白質，由相對分子質量為345 ku和395 ku的兩條多肽鏈組成，并由9 768 bp和8 686 bp兩個相連接的mRNA所編碼，可能是為DNA復制提供場所的核基質及染色體骨架的一種組分。Ki-67的分子結構具有非組蛋白的特性，與其他蛋白不具有明顯的同源性。Schlüter等[9]從Ki-67 cDNA序列中將其氨基酸序列分析出來，發現其包含200個以上磷酸化部位，19個N-豆寇酰化部位和3個肽酰化部位，羧基端有ATP/GTP結合區，該序列還包含40個弱的及10個強的PGST（Pro、Glu、Ser、Thr）區，由于PGST區對蛋白酶高度敏感，易降解，故Ki-67半衰期較短。
2 Ki-67的生物學功能
Schlüter等[9]研究認為，Ki-67可能是具有結合特性的重要結構蛋白，其在有絲分裂過程中起維持DNA規則結構的重要作用。MacCallum等[10]研究了Ki-67與其他蛋白、DNA及RNA結合的方式，推測Ki-67是細胞分裂周期中核糖體結構的關鍵因子，是細胞增殖過程中不可缺少的成分。Rahmanz-adeh等[11]的研究認為，Ki-67介入了聚合酶Ⅰ依賴的rRNA合成的早期步驟。有文獻[12]報道，Ki-67的表達與細胞有絲分裂密切相關，在細胞周期G0期和G1早期不表達，到G1中期、后期開始出現，G2期和S期其表達增加明顯，在M期Ki-67表達量達最高峰，進入有絲分裂后期Ki-67迅速降解或丟失抗原決定簇。
通過研究Ki-67的表達及其在核內分布情況的特性，認為Ki-67是有效評估腫瘤細胞增殖活性的重要標志物。相關研究[13]顯示，在細胞的各個周期中Ki-67表達量是固定的，其位置的分布與細胞周期密切相關，研究觀察細胞間期和分裂期中Ki-67表達分布方式的不同，發現在有絲分裂中期Ki-67呈網狀包繞染色體，但在分裂間期散布于核仁的周圍，而且Ki-67不依賴于DNA及組蛋白而存在，根據此特點確定細胞處于增殖周期時相。
Ki-67是位于細胞核內與細胞增殖相關的核抗原，盡管目前研究已掌握了Ki-67結構等方面的信息，但Ki-67結構具有獨特性，且目前缺少與它進行研究對比的蛋白同源序列，因此至今對Ki-67全部生物學功能尚未完全明確。
3 Ki-67與乳腺癌的研究進展
乳腺癌的發生、發展與細胞周期調節機制和細胞凋亡有密切聯系[14-15]。Ki-67是腫瘤細胞增殖活性的重要標志物。目前大量研究表明，在乳腺癌組織中Ki-67的表達水平遠高于正常乳腺組織[16]，是判斷乳腺腫瘤良惡性和預后的良好指標，臨床可用來指導乳腺癌的診斷及治療[17-18]。
3.1 Ki-67在乳腺癌組織中的表達及其意義
乳腺癌組織中Ki-67表達水平隨著腫瘤惡性程度的增高而逐漸增高，與乳腺癌的預后密切相關[19-20]。俸瑞發等[21]采用免疫組織化學方法檢測Ki-67及其他細胞因子在乳腺癌組織中的表達，結果乳腺癌組織中Ki-67表達陽性率為88.6%，其表達水平明顯高于其癌旁組織及正常乳腺組織（P < 0.01），此結果與Yerushalmi等[22]研究結果基本一致。樸正日等[23]檢測133例乳腺癌中Ki-67表達陽性率為78.2%，這與Bhatavdekar等[24]報道乳腺癌中Ki-67的陽性率為78.0%相近，Ki-67的表達與乳腺腫瘤惡性程度呈正相關，推論Ki-67可作為判斷乳腺腫瘤良惡性的指標之一。管小青等[25]研究復發轉移性乳腺癌中Ki-67表達陽性率明顯高于其在原發性乳腺癌中的表達（P < 0.05），復發轉移性乳腺癌患者病期愈晚，其乳腺癌中Ki-67表達陽性率就愈高，故得出結論Ki-67陽性高表達的乳腺癌惡性程度高，具有高度侵襲性，提示預后不良。Ki-67的陽性表達水平可能成為判斷腫瘤惡性程度及評估預后的重要指標。
3.2 Ki-67與乳腺癌臨床病理因素的相關研究
段倞彥[26]研究乳腺癌低分化組中Ki-67表達水平明顯高于高中分化組，且Ki-67表達陽性率與乳腺癌病理分級呈正相關，可作為判斷乳腺癌預后的重要分子標志物。Klintman等[27]、賈靜等[28]研究不同臨床分期乳腺癌中Ki-67表達的差異有統計學意義，即臨床分期越晚，Ki-67的表達陽性率就越高，結果提示Ki-67陽性表達可能是評估乳腺癌不良預后的因素。郭彥偉[29]的研究表明，Ki-67在乳腺癌組織中較高表達與乳腺癌原發腫瘤大小、組織學分級、腋窩淋巴結轉移有密切關系，即乳腺癌原發腫瘤＞2 cm組Ki-67過表達率高于原發腫瘤＜2 cm組，在癌組織學分級Ⅲ級中Ki-67陽性表達高于Ⅱ級，Ki-67在有腋窩淋巴結轉移組的表達水平高于無腋窩淋巴結轉移組，提示Ki-67可作判斷腫瘤侵襲力的標志。劉廣舒等[30]研究Ki-67表達陽性率與乳腺癌腋窩淋巴結轉移呈顯著正相關，但王建法等[31]報道Ki-67表達與乳腺癌臨床分期有關，而與腫瘤大小、淋巴結轉移無明顯相關性。盡管目前Ki-67的表達與乳腺癌腋窩淋巴結轉移的相關性研究結果不盡一致，但大多數臨床研究資料推論Ki-67的表達水平能反映腫瘤細胞增殖活性，與腫瘤的發展、轉移和預后密切相關。
St.Gallen專家共識會在2011年根據Ki-67和Her-2的表達強度將luminal型乳腺癌分為luminal A型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67＜14%〕、luminal B型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67≥14%〕、Her-2陽性型〔ER/PR（+），Her-2（+）〕和三陰型〔ER（－），PR（－），Her-2（－）〕，強調了Ki-67在luminal型乳腺癌中表達的重要性[32]。沈三弟等[33]研究Ki-67表達強度與luminal型乳腺癌的腫瘤大小、病理分期、淋巴結轉移等因素均呈正相關性，即腫瘤體積越大、淋巴結轉移數目越多、臨床分期越晚，Ki-67表達就越強，乳腺癌預后就越差。徐婷等[34]研究三陰型乳腺癌Ki-67的表達顯著高于非三陰型乳腺癌（P < 0.05），且Ki-67陽性表達的三陰型乳腺癌患者總體生存率低于Ki-67陰性表達的三陰型乳腺癌患者（P=0.000），研究結果提示Ki-67的表達水平可能與三陰型乳腺癌的預后有關。
3.3 Ki-67與乳腺癌治療的相關研究
有文獻[35]報道，Ki-67是細胞增殖核蛋白的單克隆抗體，腫瘤細胞的增殖率降低比腫瘤的腫塊縮小更能反映腫瘤對化療的敏感性，故Ki-67可作為乳腺癌化療的敏感性指標，即乳腺癌患者新輔助化療前后Ki-67的表達率下降越明顯，化療的療效就越肯定。L?nning[36]和張同先等[37]的研究發現，高復發風險的乳腺癌患者同時伴Ki-67陽性表達者更能從新輔助化療中獲益（P < 0.05），即對其行新輔助化療能夠降低乳腺癌復發的風險。大量研究[38-39]結果顯示，在乳腺癌新輔助化療中Ki-67高表達者與低表達者的化療療效（病理學完全緩解率）差異具有統計學意義（P < 0.05），即化療藥物對增殖活躍的腫瘤細胞具有強大的殺傷力，Ki-67高表達者化療效果較好，故得出結論，Ki-67高表達者的乳腺癌患者對化療更敏感，化療后獲益更多。但也有一些臨床研究[40]表明，Ki-67的表達與乳腺癌新輔助化療前后腫瘤縮小比例間并無統計學意義的關聯性，Ki-67無法預測乳腺癌的新輔助化療療效。目前關于Ki-67能否作為預測乳腺癌新輔助化療的敏感性及評價化療效果的重要指標尚無明確結論，需要進一步研究。
4 小結
近年來，由于臨床和基礎研究的不斷深入及分子生物技術的創新應用，Ki-67在乳腺癌研究進展中得出更多新結論。細胞增殖與惡性腫瘤的發生、浸潤、轉移過程及臨床預后密切相關，評價細胞增殖狀態對研究腫瘤的生物學行為有深遠的意義。在實際檢測應用中，一旦細胞脫離了細胞周期，Ki-67很快呈衰減狀態，其陽性表達覆蓋整個細胞有絲分裂期，受其他環境背景干擾小，被認為是可靠的反映細胞增殖狀態的標志物[41]，因此對Ki-67在腫瘤發生發展過程中的作用機制及生物學功能的深入研究，將為臨床對腫瘤良惡性的判斷、指導治療及評估預后提供新標準。我們期待在乳腺腫瘤的早期診斷、指導化療、預測術后的復發、評估預后等方面Ki-67將作為乳腺腫瘤的標志物應用于臨床，能使乳腺癌患者獲取更多益處。
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，其所占比例在女性惡性腫瘤中約為23% [1]。我國女性乳腺癌的發病率呈現逐年上升且年輕化的趨勢[2-3]，嚴重威脅女性的身體健康。目前大量研究[4-5]證實，腫瘤發生、浸潤及轉移的過程與細胞增殖異常有密切關系，因此，探究乳腺癌發生、發展的生物學行為及評價細胞增殖狀態至關重要。近年來，隨著分子生物學技術的進展，Ki-67抗原（簡稱Ki-67）作為一類與細胞周期相關的增殖細胞核抗原，在乳腺癌的診斷、治療、預后等方面有著重要的臨床價值[6-7]。現對Ki-67與乳腺癌的診斷、治療、預后等多方面的相關性研究進行綜述，并對其研究前景作一展望。
1 Ki-67的結構特點
1983年Gerdes等[8]在德國Kiel大學用鼠源單克隆抗體檢測來自霍奇金淋巴瘤系L428細胞核成分時首次發現Ki-67。Ki-67是一種基因定位于10號染色體長臂2區5帶（10q）的細胞核內大分子蛋白質，由相對分子質量為345 ku和395 ku的兩條多肽鏈組成，并由9 768 bp和8 686 bp兩個相連接的mRNA所編碼，可能是為DNA復制提供場所的核基質及染色體骨架的一種組分。Ki-67的分子結構具有非組蛋白的特性，與其他蛋白不具有明顯的同源性。Schlüter等[9]從Ki-67 cDNA序列中將其氨基酸序列分析出來，發現其包含200個以上磷酸化部位，19個N-豆寇酰化部位和3個肽酰化部位，羧基端有ATP/GTP結合區，該序列還包含40個弱的及10個強的PGST（Pro、Glu、Ser、Thr）區，由于PGST區對蛋白酶高度敏感，易降解，故Ki-67半衰期較短。
2 Ki-67的生物學功能
Schlüter等[9]研究認為，Ki-67可能是具有結合特性的重要結構蛋白，其在有絲分裂過程中起維持DNA規則結構的重要作用。MacCallum等[10]研究了Ki-67與其他蛋白、DNA及RNA結合的方式，推測Ki-67是細胞分裂周期中核糖體結構的關鍵因子，是細胞增殖過程中不可缺少的成分。Rahmanz-adeh等[11]的研究認為，Ki-67介入了聚合酶Ⅰ依賴的rRNA合成的早期步驟。有文獻[12]報道，Ki-67的表達與細胞有絲分裂密切相關，在細胞周期G0期和G1早期不表達，到G1中期、后期開始出現，G2期和S期其表達增加明顯，在M期Ki-67表達量達最高峰，進入有絲分裂后期Ki-67迅速降解或丟失抗原決定簇。
通過研究Ki-67的表達及其在核內分布情況的特性，認為Ki-67是有效評估腫瘤細胞增殖活性的重要標志物。相關研究[13]顯示，在細胞的各個周期中Ki-67表達量是固定的，其位置的分布與細胞周期密切相關，研究觀察細胞間期和分裂期中Ki-67表達分布方式的不同，發現在有絲分裂中期Ki-67呈網狀包繞染色體，但在分裂間期散布于核仁的周圍，而且Ki-67不依賴于DNA及組蛋白而存在，根據此特點確定細胞處于增殖周期時相。
Ki-67是位于細胞核內與細胞增殖相關的核抗原，盡管目前研究已掌握了Ki-67結構等方面的信息，但Ki-67結構具有獨特性，且目前缺少與它進行研究對比的蛋白同源序列，因此至今對Ki-67全部生物學功能尚未完全明確。
3 Ki-67與乳腺癌的研究進展
乳腺癌的發生、發展與細胞周期調節機制和細胞凋亡有密切聯系[14-15]。Ki-67是腫瘤細胞增殖活性的重要標志物。目前大量研究表明，在乳腺癌組織中Ki-67的表達水平遠高于正常乳腺組織[16]，是判斷乳腺腫瘤良惡性和預后的良好指標，臨床可用來指導乳腺癌的診斷及治療[17-18]。
3.1 Ki-67在乳腺癌組織中的表達及其意義
乳腺癌組織中Ki-67表達水平隨著腫瘤惡性程度的增高而逐漸增高，與乳腺癌的預后密切相關[19-20]。俸瑞發等[21]采用免疫組織化學方法檢測Ki-67及其他細胞因子在乳腺癌組織中的表達，結果乳腺癌組織中Ki-67表達陽性率為88.6%，其表達水平明顯高于其癌旁組織及正常乳腺組織（P < 0.01），此結果與Yerushalmi等[22]研究結果基本一致。樸正日等[23]檢測133例乳腺癌中Ki-67表達陽性率為78.2%，這與Bhatavdekar等[24]報道乳腺癌中Ki-67的陽性率為78.0%相近，Ki-67的表達與乳腺腫瘤惡性程度呈正相關，推論Ki-67可作為判斷乳腺腫瘤良惡性的指標之一。管小青等[25]研究復發轉移性乳腺癌中Ki-67表達陽性率明顯高于其在原發性乳腺癌中的表達（P < 0.05），復發轉移性乳腺癌患者病期愈晚，其乳腺癌中Ki-67表達陽性率就愈高，故得出結論Ki-67陽性高表達的乳腺癌惡性程度高，具有高度侵襲性，提示預后不良。Ki-67的陽性表達水平可能成為判斷腫瘤惡性程度及評估預后的重要指標。
3.2 Ki-67與乳腺癌臨床病理因素的相關研究
段倞彥[26]研究乳腺癌低分化組中Ki-67表達水平明顯高于高中分化組，且Ki-67表達陽性率與乳腺癌病理分級呈正相關，可作為判斷乳腺癌預后的重要分子標志物。Klintman等[27]、賈靜等[28]研究不同臨床分期乳腺癌中Ki-67表達的差異有統計學意義，即臨床分期越晚，Ki-67的表達陽性率就越高，結果提示Ki-67陽性表達可能是評估乳腺癌不良預后的因素。郭彥偉[29]的研究表明，Ki-67在乳腺癌組織中較高表達與乳腺癌原發腫瘤大小、組織學分級、腋窩淋巴結轉移有密切關系，即乳腺癌原發腫瘤＞2 cm組Ki-67過表達率高于原發腫瘤＜2 cm組，在癌組織學分級Ⅲ級中Ki-67陽性表達高于Ⅱ級，Ki-67在有腋窩淋巴結轉移組的表達水平高于無腋窩淋巴結轉移組，提示Ki-67可作判斷腫瘤侵襲力的標志。劉廣舒等[30]研究Ki-67表達陽性率與乳腺癌腋窩淋巴結轉移呈顯著正相關，但王建法等[31]報道Ki-67表達與乳腺癌臨床分期有關，而與腫瘤大小、淋巴結轉移無明顯相關性。盡管目前Ki-67的表達與乳腺癌腋窩淋巴結轉移的相關性研究結果不盡一致，但大多數臨床研究資料推論Ki-67的表達水平能反映腫瘤細胞增殖活性，與腫瘤的發展、轉移和預后密切相關。
St.Gallen專家共識會在2011年根據Ki-67和Her-2的表達強度將luminal型乳腺癌分為luminal A型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67＜14%〕、luminal B型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67≥14%〕、Her-2陽性型〔ER/PR（+），Her-2（+）〕和三陰型〔ER（－），PR（－），Her-2（－）〕，強調了Ki-67在luminal型乳腺癌中表達的重要性[32]。沈三弟等[33]研究Ki-67表達強度與luminal型乳腺癌的腫瘤大小、病理分期、淋巴結轉移等因素均呈正相關性，即腫瘤體積越大、淋巴結轉移數目越多、臨床分期越晚，Ki-67表達就越強，乳腺癌預后就越差。徐婷等[34]研究三陰型乳腺癌Ki-67的表達顯著高于非三陰型乳腺癌（P < 0.05），且Ki-67陽性表達的三陰型乳腺癌患者總體生存率低于Ki-67陰性表達的三陰型乳腺癌患者（P=0.000），研究結果提示Ki-67的表達水平可能與三陰型乳腺癌的預后有關。
3.3 Ki-67與乳腺癌治療的相關研究
有文獻[35]報道，Ki-67是細胞增殖核蛋白的單克隆抗體，腫瘤細胞的增殖率降低比腫瘤的腫塊縮小更能反映腫瘤對化療的敏感性，故Ki-67可作為乳腺癌化療的敏感性指標，即乳腺癌患者新輔助化療前后Ki-67的表達率下降越明顯，化療的療效就越肯定。L?nning[36]和張同先等[37]的研究發現，高復發風險的乳腺癌患者同時伴Ki-67陽性表達者更能從新輔助化療中獲益（P < 0.05），即對其行新輔助化療能夠降低乳腺癌復發的風險。大量研究[38-39]結果顯示，在乳腺癌新輔助化療中Ki-67高表達者與低表達者的化療療效（病理學完全緩解率）差異具有統計學意義（P < 0.05），即化療藥物對增殖活躍的腫瘤細胞具有強大的殺傷力，Ki-67高表達者化療效果較好，故得出結論，Ki-67高表達者的乳腺癌患者對化療更敏感，化療后獲益更多。但也有一些臨床研究[40]表明，Ki-67的表達與乳腺癌新輔助化療前后腫瘤縮小比例間并無統計學意義的關聯性，Ki-67無法預測乳腺癌的新輔助化療療效。目前關于Ki-67能否作為預測乳腺癌新輔助化療的敏感性及評價化療效果的重要指標尚無明確結論，需要進一步研究。
4 小結
近年來，由于臨床和基礎研究的不斷深入及分子生物技術的創新應用，Ki-67在乳腺癌研究進展中得出更多新結論。細胞增殖與惡性腫瘤的發生、浸潤、轉移過程及臨床預后密切相關，評價細胞增殖狀態對研究腫瘤的生物學行為有深遠的意義。在實際檢測應用中，一旦細胞脫離了細胞周期，Ki-67很快呈衰減狀態，其陽性表達覆蓋整個細胞有絲分裂期，受其他環境背景干擾小，被認為是可靠的反映細胞增殖狀態的標志物[41]，因此對Ki-67在腫瘤發生發展過程中的作用機制及生物學功能的深入研究，將為臨床對腫瘤良惡性的判斷、指導治療及評估預后提供新標準。我們期待在乳腺腫瘤的早期診斷、指導化療、預測術后的復發、評估預后等方面Ki-67將作為乳腺腫瘤的標志物應用于臨床，能使乳腺癌患者獲取更多益處。