引用本文： 孙立婷, 郭丽英. Ki-67抗原与乳腺癌的相关性研究. 中国普外基础与临床杂志, 2014, 21(5): 650-653. doi: 10.7507/1007-9424.20140157 复制
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其所占比例在女性恶性肿瘤中约为23% [1]。我国女性乳腺癌的发病率呈现逐年上升且年轻化的趋势[2-3]，严重威胁女性的身体健康。目前大量研究[4-5]证实，肿瘤发生、浸润及转移的过程与细胞增殖异常有密切关系，因此，探究乳腺癌发生、发展的生物学行为及评价细胞增殖状态至关重要。近年来，随着分子生物学技术的进展，Ki-67抗原（简称Ki-67）作为一类与细胞周期相关的增殖细胞核抗原，在乳腺癌的诊断、治疗、预后等方面有着重要的临床价值[6-7]。现对Ki-67与乳腺癌的诊断、治疗、预后等多方面的相关性研究进行综述，并对其研究前景作一展望。
1 Ki-67的结构特点
1983年Gerdes等[8]在德国Kiel大学用鼠源单克隆抗体检测来自霍奇金淋巴瘤系L428细胞核成分时首次发现Ki-67。Ki-67是一种基因定位于10号染色体长臂2区5带（10q）的细胞核内大分子蛋白质，由相对分子质量为345 ku和395 ku的两条多肽链组成，并由9 768 bp和8 686 bp两个相连接的mRNA所编码，可能是为DNA复制提供场所的核基质及染色体骨架的一种组分。Ki-67的分子结构具有非组蛋白的特性，与其他蛋白不具有明显的同源性。Schlüter等[9]从Ki-67 cDNA序列中将其氨基酸序列分析出来，发现其包含200个以上磷酸化部位，19个N-豆寇酰化部位和3个肽酰化部位，羧基端有ATP/GTP结合区，该序列还包含40个弱的及10个强的PGST（Pro、Glu、Ser、Thr）区，由于PGST区对蛋白酶高度敏感，易降解，故Ki-67半衰期较短。
2 Ki-67的生物学功能
Schlüter等[9]研究认为，Ki-67可能是具有结合特性的重要结构蛋白，其在有丝分裂过程中起维持DNA规则结构的重要作用。MacCallum等[10]研究了Ki-67与其他蛋白、DNA及RNA结合的方式，推测Ki-67是细胞分裂周期中核糖体结构的关键因子，是细胞增殖过程中不可缺少的成分。Rahmanz-adeh等[11]的研究认为，Ki-67介入了聚合酶Ⅰ依赖的rRNA合成的早期步骤。有文献[12]报道，Ki-67的表达与细胞有丝分裂密切相关，在细胞周期G0期和G1早期不表达，到G1中期、后期开始出现，G2期和S期其表达增加明显，在M期Ki-67表达量达最高峰，进入有丝分裂后期Ki-67迅速降解或丢失抗原决定簇。
通过研究Ki-67的表达及其在核内分布情况的特性，认为Ki-67是有效评估肿瘤细胞增殖活性的重要标志物。相关研究[13]显示，在细胞的各个周期中Ki-67表达量是固定的，其位置的分布与细胞周期密切相关，研究观察细胞间期和分裂期中Ki-67表达分布方式的不同，发现在有丝分裂中期Ki-67呈网状包绕染色体，但在分裂间期散布于核仁的周围，而且Ki-67不依赖于DNA及组蛋白而存在，根据此特点确定细胞处于增殖周期时相。
Ki-67是位于细胞核内与细胞增殖相关的核抗原，尽管目前研究已掌握了Ki-67结构等方面的信息，但Ki-67结构具有独特性，且目前缺少与它进行研究对比的蛋白同源序列，因此至今对Ki-67全部生物学功能尚未完全明确。
3 Ki-67与乳腺癌的研究进展
乳腺癌的发生、发展与细胞周期调节机制和细胞凋亡有密切联系[14-15]。Ki-67是肿瘤细胞增殖活性的重要标志物。目前大量研究表明，在乳腺癌组织中Ki-67的表达水平远高于正常乳腺组织[16]，是判断乳腺肿瘤良恶性和预后的良好指标，临床可用来指导乳腺癌的诊断及治疗[17-18]。
3.1 Ki-67在乳腺癌组织中的表达及其意义
乳腺癌组织中Ki-67表达水平随着肿瘤恶性程度的增高而逐渐增高，与乳腺癌的预后密切相关[19-20]。俸瑞发等[21]采用免疫组织化学方法检测Ki-67及其他细胞因子在乳腺癌组织中的表达，结果乳腺癌组织中Ki-67表达阳性率为88.6%，其表达水平明显高于其癌旁组织及正常乳腺组织（P < 0.01），此结果与Yerushalmi等[22]研究结果基本一致。朴正日等[23]检测133例乳腺癌中Ki-67表达阳性率为78.2%，这与Bhatavdekar等[24]报道乳腺癌中Ki-67的阳性率为78.0%相近，Ki-67的表达与乳腺肿瘤恶性程度呈正相关，推论Ki-67可作为判断乳腺肿瘤良恶性的指标之一。管小青等[25]研究复发转移性乳腺癌中Ki-67表达阳性率明显高于其在原发性乳腺癌中的表达（P < 0.05），复发转移性乳腺癌患者病期愈晚，其乳腺癌中Ki-67表达阳性率就愈高，故得出结论Ki-67阳性高表达的乳腺癌恶性程度高，具有高度侵袭性，提示预后不良。Ki-67的阳性表达水平可能成为判断肿瘤恶性程度及评估预后的重要指标。
3.2 Ki-67与乳腺癌临床病理因素的相关研究
段倞彦[26]研究乳腺癌低分化组中Ki-67表达水平明显高于高中分化组，且Ki-67表达阳性率与乳腺癌病理分级呈正相关，可作为判断乳腺癌预后的重要分子标志物。Klintman等[27]、贾静等[28]研究不同临床分期乳腺癌中Ki-67表达的差异有统计学意义，即临床分期越晚，Ki-67的表达阳性率就越高，结果提示Ki-67阳性表达可能是评估乳腺癌不良预后的因素。郭彦伟[29]的研究表明，Ki-67在乳腺癌组织中较高表达与乳腺癌原发肿瘤大小、组织学分级、腋窝淋巴结转移有密切关系，即乳腺癌原发肿瘤＞2 cm组Ki-67过表达率高于原发肿瘤＜2 cm组，在癌组织学分级Ⅲ级中Ki-67阳性表达高于Ⅱ级，Ki-67在有腋窝淋巴结转移组的表达水平高于无腋窝淋巴结转移组，提示Ki-67可作判断肿瘤侵袭力的标志。刘广舒等[30]研究Ki-67表达阳性率与乳腺癌腋窝淋巴结转移呈显著正相关，但王建法等[31]报道Ki-67表达与乳腺癌临床分期有关，而与肿瘤大小、淋巴结转移无明显相关性。尽管目前Ki-67的表达与乳腺癌腋窝淋巴结转移的相关性研究结果不尽一致，但大多数临床研究资料推论Ki-67的表达水平能反映肿瘤细胞增殖活性，与肿瘤的发展、转移和预后密切相关。
St.Gallen专家共识会在2011年根据Ki-67和Her-2的表达强度将luminal型乳腺癌分为luminal A型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67＜14%〕、luminal B型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67≥14%〕、Her-2阳性型〔ER/PR（+），Her-2（+）〕和三阴型〔ER（－），PR（－），Her-2（－）〕，强调了Ki-67在luminal型乳腺癌中表达的重要性[32]。沈三弟等[33]研究Ki-67表达强度与luminal型乳腺癌的肿瘤大小、病理分期、淋巴结转移等因素均呈正相关性，即肿瘤体积越大、淋巴结转移数目越多、临床分期越晚，Ki-67表达就越强，乳腺癌预后就越差。徐婷等[34]研究三阴型乳腺癌Ki-67的表达显著高于非三阴型乳腺癌（P < 0.05），且Ki-67阳性表达的三阴型乳腺癌患者总体生存率低于Ki-67阴性表达的三阴型乳腺癌患者（P=0.000），研究结果提示Ki-67的表达水平可能与三阴型乳腺癌的预后有关。
3.3 Ki-67与乳腺癌治疗的相关研究
有文献[35]报道，Ki-67是细胞增殖核蛋白的单克隆抗体，肿瘤细胞的增殖率降低比肿瘤的肿块缩小更能反映肿瘤对化疗的敏感性，故Ki-67可作为乳腺癌化疗的敏感性指标，即乳腺癌患者新辅助化疗前后Ki-67的表达率下降越明显，化疗的疗效就越肯定。Lønning[36]和张同先等[37]的研究发现，高复发风险的乳腺癌患者同时伴Ki-67阳性表达者更能从新辅助化疗中获益（P < 0.05），即对其行新辅助化疗能够降低乳腺癌复发的风险。大量研究[38-39]结果显示，在乳腺癌新辅助化疗中Ki-67高表达者与低表达者的化疗疗效（病理学完全缓解率）差异具有统计学意义（P < 0.05），即化疗药物对增殖活跃的肿瘤细胞具有强大的杀伤力，Ki-67高表达者化疗效果较好，故得出结论，Ki-67高表达者的乳腺癌患者对化疗更敏感，化疗后获益更多。但也有一些临床研究[40]表明，Ki-67的表达与乳腺癌新辅助化疗前后肿瘤缩小比例间并无统计学意义的关联性，Ki-67无法预测乳腺癌的新辅助化疗疗效。目前关于Ki-67能否作为预测乳腺癌新辅助化疗的敏感性及评价化疗效果的重要指标尚无明确结论，需要进一步研究。
4 小结
近年来，由于临床和基础研究的不断深入及分子生物技术的创新应用，Ki-67在乳腺癌研究进展中得出更多新结论。细胞增殖与恶性肿瘤的发生、浸润、转移过程及临床预后密切相关，评价细胞增殖状态对研究肿瘤的生物学行为有深远的意义。在实际检测应用中，一旦细胞脱离了细胞周期，Ki-67很快呈衰减状态，其阳性表达覆盖整个细胞有丝分裂期，受其他环境背景干扰小，被认为是可靠的反映细胞增殖状态的标志物[41]，因此对Ki-67在肿瘤发生发展过程中的作用机制及生物学功能的深入研究，将为临床对肿瘤良恶性的判断、指导治疗及评估预后提供新标准。我们期待在乳腺肿瘤的早期诊断、指导化疗、预测术后的复发、评估预后等方面Ki-67将作为乳腺肿瘤的标志物应用于临床，能使乳腺癌患者获取更多益处。
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，其所占比例在女性恶性肿瘤中约为23% [1]。我国女性乳腺癌的发病率呈现逐年上升且年轻化的趋势[2-3]，严重威胁女性的身体健康。目前大量研究[4-5]证实，肿瘤发生、浸润及转移的过程与细胞增殖异常有密切关系，因此，探究乳腺癌发生、发展的生物学行为及评价细胞增殖状态至关重要。近年来，随着分子生物学技术的进展，Ki-67抗原（简称Ki-67）作为一类与细胞周期相关的增殖细胞核抗原，在乳腺癌的诊断、治疗、预后等方面有着重要的临床价值[6-7]。现对Ki-67与乳腺癌的诊断、治疗、预后等多方面的相关性研究进行综述，并对其研究前景作一展望。
1 Ki-67的结构特点
1983年Gerdes等[8]在德国Kiel大学用鼠源单克隆抗体检测来自霍奇金淋巴瘤系L428细胞核成分时首次发现Ki-67。Ki-67是一种基因定位于10号染色体长臂2区5带（10q）的细胞核内大分子蛋白质，由相对分子质量为345 ku和395 ku的两条多肽链组成，并由9 768 bp和8 686 bp两个相连接的mRNA所编码，可能是为DNA复制提供场所的核基质及染色体骨架的一种组分。Ki-67的分子结构具有非组蛋白的特性，与其他蛋白不具有明显的同源性。Schlüter等[9]从Ki-67 cDNA序列中将其氨基酸序列分析出来，发现其包含200个以上磷酸化部位，19个N-豆寇酰化部位和3个肽酰化部位，羧基端有ATP/GTP结合区，该序列还包含40个弱的及10个强的PGST（Pro、Glu、Ser、Thr）区，由于PGST区对蛋白酶高度敏感，易降解，故Ki-67半衰期较短。
2 Ki-67的生物学功能
Schlüter等[9]研究认为，Ki-67可能是具有结合特性的重要结构蛋白，其在有丝分裂过程中起维持DNA规则结构的重要作用。MacCallum等[10]研究了Ki-67与其他蛋白、DNA及RNA结合的方式，推测Ki-67是细胞分裂周期中核糖体结构的关键因子，是细胞增殖过程中不可缺少的成分。Rahmanz-adeh等[11]的研究认为，Ki-67介入了聚合酶Ⅰ依赖的rRNA合成的早期步骤。有文献[12]报道，Ki-67的表达与细胞有丝分裂密切相关，在细胞周期G0期和G1早期不表达，到G1中期、后期开始出现，G2期和S期其表达增加明显，在M期Ki-67表达量达最高峰，进入有丝分裂后期Ki-67迅速降解或丢失抗原决定簇。
通过研究Ki-67的表达及其在核内分布情况的特性，认为Ki-67是有效评估肿瘤细胞增殖活性的重要标志物。相关研究[13]显示，在细胞的各个周期中Ki-67表达量是固定的，其位置的分布与细胞周期密切相关，研究观察细胞间期和分裂期中Ki-67表达分布方式的不同，发现在有丝分裂中期Ki-67呈网状包绕染色体，但在分裂间期散布于核仁的周围，而且Ki-67不依赖于DNA及组蛋白而存在，根据此特点确定细胞处于增殖周期时相。
Ki-67是位于细胞核内与细胞增殖相关的核抗原，尽管目前研究已掌握了Ki-67结构等方面的信息，但Ki-67结构具有独特性，且目前缺少与它进行研究对比的蛋白同源序列，因此至今对Ki-67全部生物学功能尚未完全明确。
3 Ki-67与乳腺癌的研究进展
乳腺癌的发生、发展与细胞周期调节机制和细胞凋亡有密切联系[14-15]。Ki-67是肿瘤细胞增殖活性的重要标志物。目前大量研究表明，在乳腺癌组织中Ki-67的表达水平远高于正常乳腺组织[16]，是判断乳腺肿瘤良恶性和预后的良好指标，临床可用来指导乳腺癌的诊断及治疗[17-18]。
3.1 Ki-67在乳腺癌组织中的表达及其意义
乳腺癌组织中Ki-67表达水平随着肿瘤恶性程度的增高而逐渐增高，与乳腺癌的预后密切相关[19-20]。俸瑞发等[21]采用免疫组织化学方法检测Ki-67及其他细胞因子在乳腺癌组织中的表达，结果乳腺癌组织中Ki-67表达阳性率为88.6%，其表达水平明显高于其癌旁组织及正常乳腺组织（P < 0.01），此结果与Yerushalmi等[22]研究结果基本一致。朴正日等[23]检测133例乳腺癌中Ki-67表达阳性率为78.2%，这与Bhatavdekar等[24]报道乳腺癌中Ki-67的阳性率为78.0%相近，Ki-67的表达与乳腺肿瘤恶性程度呈正相关，推论Ki-67可作为判断乳腺肿瘤良恶性的指标之一。管小青等[25]研究复发转移性乳腺癌中Ki-67表达阳性率明显高于其在原发性乳腺癌中的表达（P < 0.05），复发转移性乳腺癌患者病期愈晚，其乳腺癌中Ki-67表达阳性率就愈高，故得出结论Ki-67阳性高表达的乳腺癌恶性程度高，具有高度侵袭性，提示预后不良。Ki-67的阳性表达水平可能成为判断肿瘤恶性程度及评估预后的重要指标。
3.2 Ki-67与乳腺癌临床病理因素的相关研究
段倞彦[26]研究乳腺癌低分化组中Ki-67表达水平明显高于高中分化组，且Ki-67表达阳性率与乳腺癌病理分级呈正相关，可作为判断乳腺癌预后的重要分子标志物。Klintman等[27]、贾静等[28]研究不同临床分期乳腺癌中Ki-67表达的差异有统计学意义，即临床分期越晚，Ki-67的表达阳性率就越高，结果提示Ki-67阳性表达可能是评估乳腺癌不良预后的因素。郭彦伟[29]的研究表明，Ki-67在乳腺癌组织中较高表达与乳腺癌原发肿瘤大小、组织学分级、腋窝淋巴结转移有密切关系，即乳腺癌原发肿瘤＞2 cm组Ki-67过表达率高于原发肿瘤＜2 cm组，在癌组织学分级Ⅲ级中Ki-67阳性表达高于Ⅱ级，Ki-67在有腋窝淋巴结转移组的表达水平高于无腋窝淋巴结转移组，提示Ki-67可作判断肿瘤侵袭力的标志。刘广舒等[30]研究Ki-67表达阳性率与乳腺癌腋窝淋巴结转移呈显著正相关，但王建法等[31]报道Ki-67表达与乳腺癌临床分期有关，而与肿瘤大小、淋巴结转移无明显相关性。尽管目前Ki-67的表达与乳腺癌腋窝淋巴结转移的相关性研究结果不尽一致，但大多数临床研究资料推论Ki-67的表达水平能反映肿瘤细胞增殖活性，与肿瘤的发展、转移和预后密切相关。
St.Gallen专家共识会在2011年根据Ki-67和Her-2的表达强度将luminal型乳腺癌分为luminal A型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67＜14%〕、luminal B型〔ER/PR（+），Her-2（－），Ki-67≥14%〕、Her-2阳性型〔ER/PR（+），Her-2（+）〕和三阴型〔ER（－），PR（－），Her-2（－）〕，强调了Ki-67在luminal型乳腺癌中表达的重要性[32]。沈三弟等[33]研究Ki-67表达强度与luminal型乳腺癌的肿瘤大小、病理分期、淋巴结转移等因素均呈正相关性，即肿瘤体积越大、淋巴结转移数目越多、临床分期越晚，Ki-67表达就越强，乳腺癌预后就越差。徐婷等[34]研究三阴型乳腺癌Ki-67的表达显著高于非三阴型乳腺癌（P < 0.05），且Ki-67阳性表达的三阴型乳腺癌患者总体生存率低于Ki-67阴性表达的三阴型乳腺癌患者（P=0.000），研究结果提示Ki-67的表达水平可能与三阴型乳腺癌的预后有关。
3.3 Ki-67与乳腺癌治疗的相关研究
有文献[35]报道，Ki-67是细胞增殖核蛋白的单克隆抗体，肿瘤细胞的增殖率降低比肿瘤的肿块缩小更能反映肿瘤对化疗的敏感性，故Ki-67可作为乳腺癌化疗的敏感性指标，即乳腺癌患者新辅助化疗前后Ki-67的表达率下降越明显，化疗的疗效就越肯定。Lønning[36]和张同先等[37]的研究发现，高复发风险的乳腺癌患者同时伴Ki-67阳性表达者更能从新辅助化疗中获益（P < 0.05），即对其行新辅助化疗能够降低乳腺癌复发的风险。大量研究[38-39]结果显示，在乳腺癌新辅助化疗中Ki-67高表达者与低表达者的化疗疗效（病理学完全缓解率）差异具有统计学意义（P < 0.05），即化疗药物对增殖活跃的肿瘤细胞具有强大的杀伤力，Ki-67高表达者化疗效果较好，故得出结论，Ki-67高表达者的乳腺癌患者对化疗更敏感，化疗后获益更多。但也有一些临床研究[40]表明，Ki-67的表达与乳腺癌新辅助化疗前后肿瘤缩小比例间并无统计学意义的关联性，Ki-67无法预测乳腺癌的新辅助化疗疗效。目前关于Ki-67能否作为预测乳腺癌新辅助化疗的敏感性及评价化疗效果的重要指标尚无明确结论，需要进一步研究。
4 小结
近年来，由于临床和基础研究的不断深入及分子生物技术的创新应用，Ki-67在乳腺癌研究进展中得出更多新结论。细胞增殖与恶性肿瘤的发生、浸润、转移过程及临床预后密切相关，评价细胞增殖状态对研究肿瘤的生物学行为有深远的意义。在实际检测应用中，一旦细胞脱离了细胞周期，Ki-67很快呈衰减状态，其阳性表达覆盖整个细胞有丝分裂期，受其他环境背景干扰小，被认为是可靠的反映细胞增殖状态的标志物[41]，因此对Ki-67在肿瘤发生发展过程中的作用机制及生物学功能的深入研究，将为临床对肿瘤良恶性的判断、指导治疗及评估预后提供新标准。我们期待在乳腺肿瘤的早期诊断、指导化疗、预测术后的复发、评估预后等方面Ki-67将作为乳腺肿瘤的标志物应用于临床，能使乳腺癌患者获取更多益处。