QKI蛋白在恶性肿瘤中的研究进展及临床意义

张 婷 侯光营 王 鑫 综述 贺 岩 审校

随着我国人口老龄化趋势的加剧、环境污染及生活方式的改变，癌症已成为严重危害我国居民健康和社会发展的主要疾病之一。随着分子生物学和基因工程的飞速发展，恶性肿瘤的诊治已进入靶向时代，这为患者带来了新的希望。QKI蛋白是新发现的一种与人类疾病密切相关的蛋白质，广泛存在于脑、心脏等多种组织中，参与细胞凋亡、血管发育等多种生理过程。QKI蛋白在恶性肿瘤中的作用越来越受到人们的重视，其在恶性肿瘤的诊治中具有重要的潜在价值。本文就QKI蛋白在恶性肿瘤中的相关作用和机制进行详细综述。

1 QKI蛋白概述

QKI蛋白是信号转导与RNA活化蛋白(Signal transduction and activation of RNA，STAR)家族中的一员[1]。STAR蛋白家族在胚胎发生、组织器官发育等方面都发挥着重要作用[2-3]。这些分子的缺陷可导致多种疾病，包括恶性肿瘤。QKI蛋白来源于QKI基因，QKI基因含有9个外显子，不同的剪接方式可以产生至少5个转录子。Kondo等研究发现在5个转录子中，QKI-5、QKI-6和QKI-7的含量显著增高，它们分别编码产生QKI-5、QKI-6和QKI-7三种蛋白。QKI蛋白的两侧是由N端QUA1区和C端QUA2区(C-末端的KH结构域)组成，这些结构与结合RNA的功能关系密切。QKI蛋白的3′端有富含脯氨酸的区域、数个酪氨酸和SH3结合位点，这些固有结构提示QKI蛋白与其他STAR蛋白有高度同源性，提示QKI蛋白有结合RNA和信号传导的功能[4]。研究发现，QKI-5定位于细胞核，因为这种亚型在其C-末端包含一个强大的核定位信号。QKI-6分布在整个细胞，而QKI-7一般在细胞质中表达[5]。QKI蛋白影响细胞的增殖和组织器官的分化，这一功能与其在恶性肿瘤中的作用密切相关[6]。

2 QKI蛋白在恶性肿瘤中的作用机制

2.1 QKI蛋白与Wnt/β-catenin信号通路

恶性肿瘤的发生发展涉及多因子、多途径的共同参与，其中Wnt信号通路在多种肿瘤的进展中作用突出[7]。QKI蛋白抑制恶性肿瘤的相关机制可能与影响Wnt信号通路有关。众所周知，β-catenin在细胞内的沉积可以活化细胞，促进细胞增殖。过表达QKI-5和QKI-6均可以增强内源性β-catenin在细胞膜的表达水平、降低其在细胞浆和细胞核的分布，进而抑制β-catenin的转录活性而阻断Wnt信号通路，从而抑制细胞增殖，促进肠道上皮细胞的分化[8]。

2.2 QKI蛋白与启动子的甲基化

多项研究[9-10]发现在多种肿瘤中QKI蛋白低表达可能和其启动子的甲基化有关，启动子的甲基化促进了QKI的失活，甲基化酶抑制剂5aza-dC可以部分恢复胃癌细胞QKI基因启动子低甲基化而恢复QKI蛋白的表达，因此推测去甲基化可能是一个有效的治疗策略。最近的研究表明，血液系统恶性肿瘤的患者经去甲基化药物治疗后获得积极的临床效果[11-12]。

2.3 QKI蛋白与COX基因

免疫调节在恶性肿瘤发展中的作用不可小觑[13]，QKI蛋白可以通过免疫调节发挥抑制肿瘤的作用。环氧合酶(COX)在全身多个器官表达，参与机体免疫反应。COX基因主要编码产生两种转录体，COX1和COX2。前期研究发现，COX2的表达与肿瘤的大小和转移关系密切，COX2高表达与肺癌、乳腺癌、胃肠道恶性肿瘤的进展密切相关，而且有淋巴结转移的癌症组织中COX2 mRNA表达明显高于无淋巴结转移者[14]。其机制可能是COX2及其产物前列腺素E-2(PGE2)可以通过上调血管内皮生长因子(VEGF)促进血管生成[15]。研究发现在COX2的3′UTR上有多个QKI基因应答元件的特异序列(5′-A(C/A)UAA-3′)，提示COX2可能是QKI的靶基因。QKI可以通过负性调控COX2的表达抑制胃癌细胞增殖和转移，而敲除QKI之后COX2的表达则明显升高，胃癌细胞的侵袭能力也随之升高[16]。

3 QKI蛋白与恶性肿瘤的关系

3.1 QKI蛋白与胃癌

胃癌的死亡率居我国癌症死亡率第二位。Bian等[17]研究了QKI蛋白在胃癌组织中的表达情况。经免疫组化发现QKI的表达在胃癌组织中较相应癌旁组织明显下降。同时又进一步分析QKI蛋白的表达与临床特征之间的关系，证实QKI低表达与肿瘤分化状态、浸润深度、淋巴结转移、远处转移、TNM分期相关。恶性程度越高，QKI表达越低。低生存期患者的QKI表达低于高生存期患者，多因素分析发现QKI表达是胃癌的一个独立的预后因素。进一步的实验发现[17]，过表达的QKI-5或者过表达的QKI-6降低了胃癌细胞系的增殖能力，QKI通过延长肿瘤细胞S期而抑制细胞增殖。这些研究均表明，QKI在胃癌中具有抑制肿瘤细胞生长的作用。

3.2 QKI蛋白与结直肠癌

在我国，近30年来结直肠癌的发病率和死亡率明显升高，QKI蛋白与结直肠癌的发生发展密切相关。Iwata等[18]采用免疫组化方法证实结肠癌组织中的QKI蛋白表达明显降低，QKI低表达的Ⅱ期和Ⅲ期结肠癌患者术后复发率明显增高，与不同临床病理特征的多因素分析证实QKI低表达可能是预测结肠癌复发和预后的生物标志物。崔明凯[19]等进一步研究了QKI蛋白的QKI-5亚型在直肠癌中的表达情况，值得注意的是，通过Western blot比对分析发现，直肠癌组织分化程度越差，QKI-5的表达随之降低。以上研究均提示QKI蛋白在结直肠癌中有抑制癌细胞增殖的作用。

3.3 QKI蛋白与乳腺癌

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。Yu等[20]通过RT-PCR和Western blot方法证明了FOXO1在乳腺癌中的表达极低，QKI表达相对较高。通过免疫荧光素酶活性试验发现了野生型FOXO1 3′UTR的活性跟QKI蛋白水平密切相关。进一步分析QKI在乳腺癌中的作用发现，QKI通过诱导ARTA促进FOXO1的表达。以上研究均表明，QKI在乳腺癌的发生发展中具有重要的作用，可以作为治疗乳腺癌的一种新型治疗靶点。

3.4 QKI蛋白与肾透明细胞癌

肾透明细胞癌是肾癌中最常见、恶性程度最高的一种亚型。Zhang[21]等检测肾癌组织和其癌旁正常组织中的QKI-5 mRNA水平，结果显示QKI-5在肿瘤组织中表达水平显著降低。值得注意的是，QKI-5的低表达与较差的TNM分期、分化差和较短的总生存期密切相关。体外实验也证实，QKI-5异常表达有效抑制了癌细胞增殖、细胞生长速率和细胞集落形成能力。这些结果有力地表明QKI-5在肾透明细胞癌的发展中起到了抑制肿瘤生长的作用。

3.5 QKI蛋白与前列腺癌

前列腺癌是男性生殖系统最常见的恶性肿瘤之一。Zhao等[22]检测发现QKI-5在良性前列腺增生(BPH)组织中高表达，而在癌组织中低表达。QKI-5低表达与前列腺癌格里森(Gleason)评分、分化差、侵袭程度、淋巴结转移、远处转移、TNM分级、生存率低密切相关。通过建立过表达QKI-5的PC3细胞系和敲除QKI-5的DU145细胞系进行检测，结果显示QKI-5能够有效抑制前列腺癌细胞在体内和体外的增殖。通过对结果的分析，QKI-5可能是预测前列腺癌患者预后的新型独立因素。

3.6 QKI蛋白与食管癌

食管癌居我国恶性肿瘤的第八位，死亡率居全世界第六位。He等[23]利用miRNA芯片就食管鳞癌和相应的癌旁正常组织共筛选出28个差异表达的miRNA，其中食管癌组织中表达上调的miRNA有21个，表达下调的有7个。进一步对芯片结果分析miR-143-3p在原发性癌组织中是下调的。根据荧光素酶活性试验表明，miR-143-3p可直接结合QKI的3′UTR，引起野生型QKI 3′UTR组的酶活性明显降低。通过Western blot和RT-PCR实验发现过表达的miR-143-3p可降低QKI蛋白水平。同时又进一步分析了miR-143-3p的表达与临床特征间的关系，证实了明显下调的miR-143-3p与晚期临床阶段、淋巴结转移有密切关系。低生存期患者的miR-143-3p低于高生存期的患者。根据Cox比例风险模型进行多因素分析发现miR-143-3p是食管癌的一个独立预后因素。根据RT-PCR分析结果显示：QKI-5与miR-143-3p-关系最密切。以上研究结果表明了miR-143-3p通过抑制QKI-5表达而抑制肿瘤发生发展。通过MTT、克隆形成、迁移、侵袭试验，表明当miR-143-3p和QKI-5共同转染到癌细胞中，则促进细胞生长、迁移和侵袭。这表明了QKI-5是miR-143-3p的一个功能靶点，QKI-5的异位表达能够改变miR-143-3p的抗肿瘤效应。这些结果均表明，QKI在食管癌中具有促进肿瘤细胞生长的作用。

3.7 QKI蛋白与其他恶性肿瘤

Fu等[24]在口腔鳞癌中的研究发现口腔癌细胞系CAL-27中QKI-5的表达明显下降，QKI-5过表达能够降低CAL-27细胞的增殖。此外，在肺癌的研究中发现QKI蛋白有抑制肺癌的作用，尤其在非小细胞肺癌的作用明显，这一结果是通过QKI蛋白调控肺癌相关剪接因子的作用推测出来的[25]。

4 小结与展望

综上所述，针对QKI蛋白的研究还局限在单一指标的检测，与其他影响肿瘤预后的生物分子的联合检测还未见报道，在未来应纳入研究的范畴。靶向治疗在恶性肿瘤诊疗中作用越来越突出，研究发现QKI在血管新生、细胞凋亡、细胞生长等方面具有举足轻重的功能[26-27]。利用QKI识别特异性mRNA的序列特征发现QKI可能具有结合并调控1480多种mRNA的能力[28]。QKI蛋白抑制恶性肿瘤的作用有其重要的潜在价值，在未来有可能成为恶性肿瘤诊断、治疗和评价的新的生物标记物，但是其中涉及的信号传导途径和信号分子还没有完全研究清楚，还需要大量基础和临床试验的支持，有待于进一步的研究和评价。