细胞增殖标记物Ki-67与宫颈癌

周小凤综述，唐均英审校（重庆医科大学附属第一医院妇产科，重庆400016）

细胞增殖标记物Ki-67与宫颈癌

周小凤综述，唐均英△审校
（重庆医科大学附属第一医院妇产科，重庆400016）

宫颈肿瘤；Ki-67抗原；预后；综述

宫颈癌仍是一个主要的世界性健康问题，85%宫颈癌发生于发展中国家，并且在这些国家居癌症死因的首位。目前有效的治疗方式主要为手术、化疗、放疗等，各有利弊且有效率千差万别。鉴于此，在治疗前充分了解病情、肿瘤特点决定了治疗方式，影响患者预后。细胞增殖标记物Ki-67抗原在静止的细胞中无表达，在增殖活跃的肿瘤细胞中高表达，故可用Ki-67辨别正常细胞和肿瘤细胞，评估肿瘤细胞的增殖状态，指导临床治疗及疗效评价、预后评估。基于Ki-67研究现状，本文对其生物学特点、对宫颈癌筛查、疗效预测及预后评估等方面作一综述。

1　Ki-67　的发现及生物学功能

1.1Ki-67的发现史及命名Ki-67蛋白最早于1983年由Gerdes等在霍奇金淋巴瘤细胞系L428的研究中发现［1］。其名称“Ki”衍生于诞生城市“Kiel”，“67”来源于96孔微孔板中原克隆孔号。1991年，Gerdes等［2］从细胞中鉴定出Ki-67为非组蛋白的核蛋白质。后于1993年克隆并测序出其相应的cDNA，据此推断出其基本结构为多肽，后改名为蛋白。后来发现，Ki-67蛋白与目前任何已知功能的多肽无同源性，加之其功能尚不明了，Ki-67的称谓就被保留下来，并一直沿用至今。

1.2Ki-67表达特点人类Ki-67蛋白的表达严格随细胞增殖情况而变化，在整个细胞周期中，Ki-67蛋白的分布复杂、定位特异，随细胞周期而改变。在细胞分裂间期，Ki-67抗原仅能在细胞核内检测出，然而在有丝分裂期，绝大多数Ki-67蛋白位于染色体表面。Ki-67抗原是由相对分子质量分别为320×103和395×103的2条肽链组成的核蛋白，基因定位于10号染色体长臂上［3］。Ki-67蛋白出现于细胞周期的所有活跃期（包括G1、S、G2和分裂期），在静止期（G0期）细胞中缺失。同时，Ki-67在整个细胞周期中的表达水平是变化的。通常认为，Ki-67蛋白开始出现于G1期，S期逐步增强，G2期进一步增强，强度最大的是M期，分裂后、末期即迅速下降，半衰期仅约1.5 h［3］。半衰期短，在静息细胞中低表达或不表达，而在增殖细胞中高表达，脱离细胞周期后迅速降解，这些特点使Ki-67成为目前检测细胞增殖活性最可靠的指标之一。

1.3Ki-67的生物学功能虽然Ki-67蛋白从发现至今已有30多年，但对于Ki-67蛋白如何作用于细胞周期的具体机制尚不清楚。Schmidt等［4］提出，Ki-67蛋白通过调节自身结构域的表达，从而减少自身转录，以实现蛋白表达水平的自我调控及通过自身磷酸化、去磷酸化支持核仁的崩解与形成，从而间接对细胞周期产生影响。另外，Ki-67可能介导细胞抗凋亡效应。在2002年Scholzon等［5］则进一步指出，Ki-67可能在细胞增殖中发挥基础性作用，但该假设尚未被研究证实，其具体机制尚待进一步研究。

2　Ki-67　在宫颈癌组织中的表达及其与宫颈癌生物学行为的关系

2.1Ki-67与肿瘤肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下，某个细胞在基因水平上失去对其生长和分化的正常调控，导致其克隆性异常增生而形成的新生物。肿瘤是由一个具有遗传损害的转化细胞不断增生繁衍形成。通常来说，成熟程度高、分化好的良性肿瘤生长较慢；成熟程度低、分化差的恶性肿瘤生长较快，短期内即可形成明显肿块。生长分数是指肿瘤细胞群体中处于增殖阶段（S期+G2期）的细胞比例。细胞持续性呈现高增生状态时，容易形成肿瘤。而Ki-67是标记增殖细胞核内抗原的单克隆抗体，其表达水平可反映细胞增殖活性。Ki-67水平的高表达，提示肿瘤增殖性强，恶性程度高，可以作为一个不良的预后指标［6］。

2.2Ki-67与宫颈癌宫颈癌是由宫颈上皮发生的恶性肿瘤。近年来研究发现，Ki-67的表达与肿瘤的恶性程度及预后等均有关，在恶性肿瘤侵袭、转移过程中起重要作用。有学者报道，Ki-67可以很好地反映宫颈癌细胞增殖情况［7］。在宫颈异常的组织活检中，Ki-67染色见于黏膜上皮层表面发育异常的细胞核中，且与异常程度呈正比，而癌的Ki-67核抗原阳性细胞比例最高［8］。

2.3Ki-67与肿瘤特点Ki-67在乳腺的研究中表明，Ki-67在有淋巴结转移者明显高于淋巴结转移阴性者，肿瘤体积较大者Ki-67表达阳性率较高，年轻患者Ki-67表达明显高于老年患者［9］。故Ki-67高表达与乳腺癌患者淋巴结转移情况、肿瘤大小、年龄等相关。Boo等［10］对17例胃神经内分泌肿瘤患者组织进行研究分析得出，高Ki-67增殖指数（PI）（＞60%）与肿瘤复发（P＜0.05）和组织学分化程度（P＜0.05）相关。Ki-67可以作为除标准病理分类以外的预后指标用于评估侵袭性胃神经内分泌肿瘤患者预后。国外有研究显示，Ki-67的高低与喉鳞状细胞癌患者的年龄和性别无显著相关性，与肿瘤T和N分期、肿瘤部位也无明显相关［11］。关于Ki-67与宫颈癌病理特征的研究相对较少，国内有研究显示，Ki-67的表达与宫颈癌生存时间及淋巴结转移呈负相关［12］。与临床分期、病理组织学分级、肿瘤大小等的关系需要更多的研究明确。

3　Ki-67　对早期宫颈癌的预测价值

3.1宫颈癌的发生宫颈癌是妇科最常见的恶性肿瘤，发病率居妇科肿瘤的第2位，病死率居高不下，宫颈癌的发生与诸多因素有关，最主要为人乳头瘤病毒（HPV）感染，还包括个体因素（如免疫因素、激素水平）、生活因素（性行为因素、宫颈慢性疾病、生育状况、避孕药、吸烟）、分子生物学因素（HPV表达、HPV突变等）及一些尚不清楚因素。但从正常宫颈到宫颈上皮内瘤变（CIN）再到宫颈癌是一个连续的发展过程，因此，早期筛查对宫颈癌的防治至关重要。90%以上宫颈癌是由高危型人乳头瘤病毒（HR-HPV）长期感染所导致的恶性病变。HRHPV的持续性感染，HPV基因整合入宿主细胞使肿瘤性E6、E7蛋白过度表达，并分别与肿瘤抑制基因p53、RB结合，宿主癌基因被激活，抑癌基因被灭活和一些细胞周期蛋白调节蛋白基因改变，从而逐步导致肿瘤的发生，其过程复杂，受多因素影响，且通常需要5～10年甚至更长时间。约60%CINⅠ级病变易发生逆转，病变持续或进展为宫颈癌的概率比较低，而CINⅢ级病变则不易逆转或消退，易持续存在并进展为宫颈癌［13］。国内一项针对P16、Ki-67在440例宫颈病变中的表达及其病理诊断价值的研究指出，宫颈良性病变组P16、Ki-67的阳性率明显低于CIN组及宫颈鳞癌组（P＜0.01）；在CIN组中阳性强度也随着病变级别的增加而增强（P＜0.01）；在宫颈鳞癌病例组中最强［14］。国内许多类似研究均得出相似结论，表明Ki-67可辅助诊断宫颈病变级别，监测宫颈病变进展，用于早期宫颈癌的辅助诊断。

3.2Ki-67对宫颈癌的预测价值Ki-67表达于G0期以外细胞周期的有核细胞，可用于评估细胞的增殖活性，确定良、恶性组织的生长状态。近年来，国际上提出用免疫组织化学双染色法在宫颈上皮细胞或组织中同时检测P16和Ki-67的表达，作为HPV感染引起的细胞周期失调的整合标记物，用于高危宫颈癌筛查及早期宫颈癌的辅助诊断。早在2009年，国内便有学者研究显示，Ki-67与P16蛋白表达可作为高危人群辅助诊断指标用于宫颈癌筛查［15］。P16及Ki-67在宫颈组织中的表达一致性强，具有显著的正相关性，在宫颈良性病变、CIN、癌变组织中均有类似表达［16］。二者在宫颈上皮良性病变中的表达基本呈阴性，在CIN病变及宫颈癌组织中阳性强度随病变的严重程度而增加，提示P16、Ki-67的高表达与宫颈癌的发生、发展有密切关系［14］。

3.3Ki-67与宫颈癌筛查对于高级别宫颈上皮内瘤变（CIN2+）的检测，流式细胞学检测相较于HPV检测而言，特异度更高，但灵敏度不够。一项针对欧洲5个国家、多中心前瞻性研究ALMS（Primary ACSUS LSIL Marker Study）对27 349例18岁以上、平均年龄39.9岁女性进行了宫颈癌筛查（包括流式细胞学、P16/Ki-67联合检测、HPV检测），筛查阳性者根据情况进行阴道镜或组织病理检查以进一步确定病变级别。结果显示，所有年龄段女性P16/Ki-67双染细胞学检测相较于传统流式细胞学检测灵敏度更高（86.7%、68.5%，P＜0.01），而特异度相似（95.2%、95.4%，P＞0.05）［16］。2014年，在重庆召开的中华医学会病理学分会第二十次学术会议暨第四届中国病理年会上，众多专家均认为P17/Ki-67双染检测可解决我国目前宫颈癌筛查中所面临的细胞学检测敏感度较低、重复性差、质量控制不足、技术人员缺乏等诸多问题，降低高危病变的漏诊率，为临床患者诊疗提供充分的时间与依据，改善前期宫颈疾病检测和早期干预。

4　Ki-67　表达变化与治疗效果评估

4.1Ki-67与肿瘤生长肿瘤的生长速度取决于生长分数和肿瘤细胞的生成和丢失比，这对肿瘤的化疗意义重大。目前，几乎所有的抗癌药物均针对处于增殖期的细胞。因此，高生长分数的肿瘤对于化疗特别敏感，甚至可以治愈；而生长分数低（约5%）者，对于化疗则不敏感。Ki-67抗原是一种贯穿表达于增殖期细胞中的核抗原，可以准确地反映细胞的增殖活性，在恶性肿瘤侵袭、转移过程中起重要作用［17］。理论上，Ki-67可作为诊断和预测肿瘤对治疗的敏感度及其结局等方面的标志物。

4.2Ki-67与新辅助化疗国内游艳琴等［18］研究发现，局部晚期宫颈癌患者新辅助化疗有反应者化疗前比化疗后Ki-67表达降低；而对新辅助化疗无反应者化疗前后Ki-67表达差异不明显。Kamoi等［19］研究表明，化疗前Ki-67高表达者比低表达者的组织学变化更显著，因而化疗前肿瘤的Ki-67水平有助于预测患者对新辅助化疗的反应。Sultana等［20］研究认为，新辅助化疗后Ki-67指数的增高与宫颈鳞癌不良预后和早期复发有关。

综上所述，若可将Ki-67用于宫颈癌患者的病情评估，若Ki-67高表达表明肿瘤细胞增殖活性强，易发生局部侵袭及远处转移，但化疗效果可能更佳，综合评估后对Ki-67高表达患者选择新辅助化疗的获益可能更大，可提高新辅助化疗有效率。Ki-67低表达者，预示着对化疗敏感性较低，化疗获益可能较少，尽早选择手术或放疗预后更佳。同时，在术前新辅助化疗中，可将Ki-67表达变化作为参考指标，用以评估不同化疗药物的治疗效果，以选择疗效更佳而不良反应更小的化疗药物。

4.3Ki-67与宫颈癌预后有学者报道，对于接受放疗的宫颈癌患者，其肿瘤细胞群的有丝分裂指数（MI）是一个潜在的预后因素。2009年，日本一项针对27例接受碳离子束放疗的晚期宫颈鳞状细胞癌患者（ⅢB期19例，ⅣA期8例）的组织切片研究［21］，分别测定其MI 和Ki-67标记指数（Ki-67-LI），计算其增殖细胞群有丝分裂指数pMI=MI/Ki-67-LI，结果表明，27例晚期宫颈癌患者中有12例pMI＞3.5，对于这部分患者，其局部肿瘤控制率仅为17%，而pMI＜3.5者的局部肿瘤控制率为73%（P＜0.01），前者显著低于后者。多因素（pMI、肿瘤分期、照射剂量、年龄、肿瘤大小）分析显示，pMI对局部肿瘤控制率影响最大。该研究表明，较高的pMI是预后的不良标志，为强有力的预后因素。

有报道指出，细胞核相关抗原（Ki-67/MIB-1）的表达情况与宫颈癌的生存相关，基于此，一项包括18个研究覆盖1 344例宫颈癌患者的系统回顾及meta分析显示，Ki-67/MIB-1对宫颈癌患者的总生存期（OS）有预后价值，而对于无病生存期（DFS）还需要大样本研究来证实其在预后中的价值［22］。Ki-67在多种恶性肿瘤组织中表达明显增高，可能与预后有关。有研究表明，在喉癌患者中Ki-67＞30%的患者生存时间明显短于Ki-67≤30%的患者，但差异无统计学意义（P＞0.05）［11］。Hanprasertpong等［23］对235例行根治性子宫切除术的早期宫颈鳞癌患者进行随访，并对相关因素进行多因素分析，结果显示，Ki-67为影响宫颈癌预后的独立因素，Ki-67≥30%的患者其预后欠佳。同时，也有研究表明，通过检测宫颈癌前期低剂量放疗前后Ki-67变化可评估患者对放疗的敏感性、预后及远处转移风险［24］。

5　存在问题及展望

宫颈癌为我国妇女常见恶性肿瘤，目前国内宫颈癌的筛查主要为宫颈脱落细胞学和HPV检测，其敏感性与特异性尚待提高［25］。P16/Ki-67联合检测用于宫颈癌筛查有望提高筛查的敏感度与特异度，有效降低高危病变的漏诊率，准确评估病变性质，指导临床治疗，但不同地区、医院、诊断者之间的水平参差不齐，影响对病变性质的准确认识。另外，P16/Ki-67的检测过程较复杂，需要组织标本，费用较高，对于临床应用有一定限制。

宫颈癌为HPV感染所致的感染性疾病，HPV疫苗尚未在中国大陆上市用于临床。针对HPV感染，临床医生可以采取的治疗方法有限，目前有效的抗病毒药物较少，部分患者对抗病毒药物治疗无效等均增加感染HPV患者发生宫颈癌风险。Ki-67的表达情况与宫颈癌的治疗密切相关，以Ki-67为治疗靶点的治疗方式有望为宫颈癌患者特别是晚期肿瘤患者带来新的希望。Ki-67在多种恶性肿瘤中高表达，其表达情况与预后的关系还需要大样本、多中心研究来进一步明确。

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（2015-10-31）