基于单片机的信号发生器郑曰燕1，龚时鹏2，陈绍呈1，朱丽彤1，郭遂1，蒋惠萍1△
1南方医科大学第三附属医院妇产科（广东广州510630）；2南方医科大学南方医院妇产科（广东广州510515）
【摘要】角蛋白（Keratin，Krt）是中间连接蛋白最大的亚组，表达于所有的上皮细胞及部分非上皮细胞中，拥有广泛的生物学功能。其主要作用是维持上皮细胞结构的完整性和机械稳定性，还可参与细胞运动、信号转导等。角蛋白23（Keratin23，Krt23）作为角蛋白家族中的新成员，已被证实在胰腺癌、结肠癌、肝细胞癌等恶性肿瘤中异常表达，并与其恶性生物学行为相关。 【关键词】角蛋白；角蛋白23；肿瘤；研究进展；综述
【中图分类号】Ｒ946．1；Ｒ73【文献标志码】A
DOI：10．13820/j．cnki．gdyx．20184179
细胞骨架（cytoskeleton）是真核细胞中由微管、微丝与中间连接蛋白（也称中间丝蛋白、中间纤维，intermediate filament，IF）组成的蛋白纤维网络结构，不但在维持组织中正常细胞形态、保持胞内结构
稳定性有重要作用，而且还参与调节细胞极性、运动等。角蛋白23是10余年前被新发现的角蛋白家族中的一员，参与中间纤维的构成，现已报道与多个系统肿瘤相关。本文就Krt23在恶性肿瘤中的研究进展进行综述。
1角蛋白
中间链接蛋白与微丝（micro－filament，MF）、微管（microtubule，MT）蛋白是细胞骨架的重要构成部分，其中IF直径介于MF与MT之间［1］。根据蛋白质结构与氨基酸序列的不同，IF可被分为5种主要类型［2］。其中，角蛋白（keratin，Krt）分属于IF最大的亚组，广泛表达于上皮细胞及部分非上皮细胞上［3］，是由50多个成员共同组成的蛋白质大家族。根据分子量的差异和在凝胶双向电泳中等电点的不同，可将其分为Ⅰ型角蛋白（即酸性角蛋白，28种）和Ⅱ型角蛋白（即中性或碱性角蛋白，26种），它们通过等摩尔量的Ⅰ型和Ⅱ型角蛋白强制性配对结合形成聚合物，进而进一步组成上皮细胞的中间链接蛋白［4－6］。尽管在头部和尾部结构中的序列存在很大差异，但每种Krt在中心α－螺旋杆区域是高度保守的。Krt作为细胞骨架的组成部分，具有多种生物学功能，如可调节细胞大小、形态与极性，还可参与细胞的运动、分裂、蛋白的合成及膜运输，对信号转导也有着举足轻重的意义［7－8］。在去分化过程中相对稳定的特异性表达，使得Krt在肿瘤疾病中成为被广泛使用的诊断标记［3，9］。其功能涉及多种肿瘤细胞的生长、侵袭、转移和对的敏感性，已成为临床上对多种肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、药物疗效评价以及预后判断的有效指标，为在恶性肿瘤中的进一步研究奠 定了基础。
2角蛋白23
角蛋白23［keratin23，Krt23，Gene ID（NCBI）：25984］是由Zhang等［10］通过抑制性消减杂交技术于2001年新发现的角蛋白大家族中的一员，染体上的定位为17q21．2，在经过组蛋白脱乙酰化酶抑制剂（丁酸钠，Sodium butyrate，NaBu）处理后的胰腺癌细胞的分化过程中被高度诱导。Krt23基因转录的mＲNA长度为1.65kb，编码蛋白质的氨基酸个数为422，分子质量大约为48kD，等电点为6.01。同已知的Ⅰ型角蛋白相比，有42% 46%的氨基酸同源性，在α－螺旋杆结构中有60% 65%的相似性。基于序列相似性和结构保守性，该基因被命名为角蛋白23。与正常的肝组织相比，Krt23是脂肪性肝炎中表达升高程度最高的基因之一［11］。Krt23还被证明是局限于肝胆系统的特定的导管反应（ductular reaction，DＲ，也称肝再生反应）的标记物，能被DＲ诱导剂诱导上调，随着肝纤维化的发展程度增高而表达增高，在酒精性肝硬化患者血清中的Krt23水平比正常人明显增高［12］。此外，Krt23在多种肿瘤中异常表达，并可调节其生物学功能。
3Krt23与肿瘤
3．1Krt23与胰腺癌胰腺癌（pancreatic cancer）是消化系统恶性程度极高的肿瘤，拥有“癌中之王”的称号，5年生存率极低，明确诊断后中位生存期约为6个月，在我国病死率居恶性肿瘤病死率前10位，
是我国恶性肿瘤中病死率较高的肿瘤之一，转移性强、转移率高、侵袭和术后复发是主要原因［13－15］。Zhang等［10］通过基于抑制性消减杂交技术鉴定了由
△通信作者。E－mail：498603712@qq．com
丁酸钠（可诱导胰腺癌细胞株分化和凋亡）诱导胰腺癌细胞株AsPC－1中的组蛋白乙酰化后转录增高的基因。该基因跟已知9种典型的Ⅰ型角蛋白（Krt12－Krt20）相比，虽然头部和尾部区域在序列组成和长度上有较大的差异，但在中央α－螺旋杆结构域中氨基酸保守性高达84%。用MegAlign程序进行进化分析表明，Krt23与Krt18（keratin18）、Krt20（keratin20）最为接近。在Krt23受到组蛋白脱乙酰化酶抑制剂诱导转录增加的过程中，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p21WAF1/CIP1起到关键的调节作用，证明Krt23的转录是组蛋白乙酰化的下游事件，可能是细胞分化的标志。
3．2Krt23与结肠癌结肠癌（colorectal cancer，CＲC）的发病率居全球恶性肿瘤中的第3位，病死率位于第4位，5年生存率约为65%［16－17］。近年来，随着我国人民生活水平的提高和膳食结构的改变，其发病率及病死率也有所上升，均位居前五［16］。微卫星不稳定性（microstatellite instability，MSI）是由DNA错配修复（DNA mismatchrepair，DMMＲ）系统缺陷引起的独特分子改变，其特征在于简单DNA序列的重复导致的微卫星不稳定状态［18－20］。大约15%的散发性CＲC表现微卫星不稳定型，而大多数CＲC 表现为微卫星稳定型（microstatellite stability，MSS）和染
体不稳定性（chromosomal instatebility，CIN）［21－22］。研究表明，MSI预后较好，但对基于氟尿嘧啶的辅助化疗的敏感性较MSS低［23］。Karin 等［24］通过对27例正常结肠黏膜和258例结肠腺癌分析得知，Krt23是一种丝氨酸磷酸化蛋白，可被丝氨酸激酶磷酸化修饰。在MSS中Krt23mＲNA的转录与蛋白质的表达均较MSI高，但不能像在胰腺癌细胞株中被组蛋白脱乙酰化酶抑制剂（如NaBu或Suberolylanilide Hydroxamic acid，SAHA）诱导表达增高，可能由于肿瘤的异质性所致，也有可能是MSS 与MSI结肠癌之间区别的新的重要的分子标志之一。在结肠癌细胞株中表达Krt23增高后，无论是MSS还是MSI结肠癌细胞，增殖能力均下降，并能诱导MSI细胞株凋亡，可使细胞有丝分裂障碍而起到肿瘤抑制的作用，而对MSS细胞株无此效应，可能将开辟基因或分子模拟MSI结肠癌的新方式。Liffers等［25］通过在肿瘤抑制因子DPC4（deleted in pancreatic carcinoma，locus4，又名Smad4）缺陷的结肠癌细胞株SW480中恢复其表达的模型的过程中，证明Smad4能够直接或间接的诱导Krt23的转录和表达，并能调节KＲT23和14－3－3ε之间的相互作用，导致14－3－3ε在细胞质中固定，与KＲT8/18、HSP60/70（heat shock protein）、网蛋白1等结合形成复合物，参与细胞信号转导、细胞周期调控以及细胞凋亡等细胞生长的关键进程。Birken-kamp－Demtroder等［26］发现Krt23在大部分MSS中表达增加的原因是Krt23启动子在正常结肠黏膜中甲基化，而在MSS中去甲基化，并在体外使用去甲基化试剂后，能诱导细胞出现Krt23表达增高。介导Krt23敲减后将会影响MSS细胞周期控制和DNA损伤反应的关键分子，使细胞株增殖能力和活力降低，并对放疗更加敏感。Zhang等［27］发现Krt23能特异性的与人端粒酶逆转录酶（human telomerase reverse transcriptase，
hTEＲT）结合，并促进hTEＲT的转录和表达，敲减Krt23后在体内体外均能抑制CＲC细胞的生长，在体外Krt23表达增高促进CＲC 细胞的增殖和转移，Krt23还能增加CＲC细胞的生物学特性并促进CD133和CD44的表达。
3．3Krt23与肝细胞癌原发性肝癌（primary he-patic carcinoma，PHC）简称肝癌，是最常见的原发性恶性肿瘤之一，病死率占全球所有恶性肿瘤第三，居我国病死率第三。我国肝癌的发病人数居世界第一，每年因肝癌死亡的人数占全球的一半，上形成了以外科手术为主的多学科联合诊治模式［15，28］。原发性肝癌分为肝细胞型肝癌（hepatocellular carci-noma，HCC）、胆管细胞型肝癌（cholangio carcinoma，CC）及混合型肝癌，其中HCC最为多见，约占85% 90%。HCC发病原因众多，表观遗传学的改变和由此导致的分子生物学变化在发生、发展的过程中起到了举足轻重的作用。Wang等［29］通过重组cDNA 表达文库进行血清学分析进而进一步评估所检出抗原是否可作为HCC诊断标志得知，分别与慢性肝炎疾患者和正常人相比，HCC患者血清中Krt23等五类抗原表达存在差异，证明Krt23可能是HCC相关抗原，也许能成为HCC潜在的有用诊断标记物。Starmann等［11］鉴定了Krt23可能是脂肪性肝炎向HCC进展的恶性标记物之一。严力［30］通过ＲT－PCＲ法和免疫组织化学染法（Immunohistochemi-cal staining，IHC）证明Krt23基因mＲNA和蛋白质在HCC组织中表达均较癌旁组织高，主要定位于胞质，且其高表达与肿瘤强侵袭性的临床病理特征密切相关，但与预后尚无明确的关系。
拉萨新增225例本土无症状4展望
综上所述，Krt23在恶性肿瘤的发生、发展过程中起着十分重要的作用。随着现代医学技术的不断提高和医学研究的不断深入，想要探寻的已不仅仅是恶性肿瘤发展到晚期后的应对措施，应运着分子生物学的飞速发展，在恶性肿瘤的早期寻求适宜的
分子标记物势在必得。随着Krt23在恶性发病机制中的研究，可能将会被更多地运用于上皮性恶性肿瘤的预防、早期诊断及中。目前，Krt23在多种肿瘤中具体的作用机制、上游的调控基因、控制的下游靶基因及对应的调节通路尚不十分清楚，但伴随着对恶性肿瘤基础研究的不断深入，Krt23在临床上成为上皮性恶性肿瘤的早期诊断标志及靶点将会变成可能。
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（收稿日期：2018－07－25编辑：林培德）
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