Klotho基因与恶性肿瘤生物学行为关系的研究进展.docx

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Klotho基因与恶性肿瘤生物学行为关系的研究进展

Klotho基因与恶性肿瘤生物学行为关系的研究进展

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综述Klotho基因与恶性肿瘤生物学行为关系的研究进展汤小伟黄曙范志宁摘要：

恶性肿瘤发生、发展的分子机制一直是医学研究的热点。

根据基因在恶性肿瘤发生、发展中的不同作用，可大致分为抑癌基因和癌基因两类。

Klotho（KL）基因与衰老密切相关，许多研究发现它能发挥抑癌基因的功能，抑制恶性肿瘤的形成和转移。

此文就目前关于KL基因在恶性肿瘤中作用的研究现状作一综述。

关键词：

Klotho基因；恶性肿瘤；发生机制DOI：

10．3969／i．issn．1673534X．2019．04．002恶性肿瘤在全球范围内是引起死亡的第2大原KL基因敲除的老鼠出现过快衰老的症状，如骨质因，仅次于心血管疾病口]，其发生发展是多阶段、多疏松、肺气肿、皮肤萎缩、动脉硬化等，且生存期明步骤、多种基因参与的复杂过程。

随着多种与恶性显缩短。

而高表达KL基因的小鼠则表现为生存期肿瘤相关的基因不断被发现和研究，人们对恶性肿延长[7]。

近年来的研究发现，KL基因在多种恶性瘤的形成机制有了越来越深入的了解。

Klotho肿瘤的发生、发展中起着重要的作用。

（KL）基因是近年来被证明与恶性肿瘤的形成密切2KL与恶性肿瘤的关系相关的一种基因。

本文就近年来有关KL基因与肿2．1KL基因与乳腺癌瘤关系的研究作一综述。

Wolf等呻3采用组织芯片的方法，比较11例正1KL基因的结构和功能常乳腺组织、58例早期浸润型导管癌、47例原位导KL基因是KuroO等[21在1997年研究自发性管癌及其相应癌旁组织中KL蛋白的表达情况，结高血压时发现的一个与人类衰老密切相关的基因，果发现在所有正常乳腺组织中KL高表达，癌旁组它位于人类染色体13q12，长度约为50kb。

KL基织中的表达率为90％，而在早期浸润型导管癌中的因的cDNA含有两个不同的片段，分别编码两种蛋表达率为22％，原位导管癌为17％。

他们用白：

（1）膜型KL蛋白，位于细胞膜上，其胞外区的蛋RTPCR的方法比较正常乳腺细胞与不同分化程度白序列与B一葡萄糖苷酶相似；

（2）分泌型KL蛋白，的乳腺癌细胞中的KLmRNA水平，发现正常乳腺存在于血液循环中，被视为一种肽类激素。

KL基细胞与分化程度高的乳腺癌细胞中KL高表达，而因仅被发现在少数器官中表达，如肾脏、胎盘、卵分化程度低的乳腺细胞中KL低表达。

进一步的实巢、前列腺及小肠[3]。

膜型KL蛋白可与成纤维细验发现KL抑制乳腺癌细胞的生长主要通过以下方胞生长因子一23（FGF23）联合作用，抑制1，25一二羟式：

抑制insulin／IGFI信号通路的激活，上调肿瘤基维生素D，[1，25一（OH）。

D。

]酶的活性，减少维生抑制因子C／EBPp蛋白的表达及激活FGF信号通素D，的生成，调节血中钙离子的浓度n1；分泌型KL路。

乳腺癌细胞株MCF一7成功转染KL基因后，发蛋白能与多种信号通路相互作用，如抑制胰岛素／现KL蛋白能与IGF一工受体结合，抑制IGF一工受体胰岛素样生长因子I（insulin／IGFI）、wnt、转化上酪氨酸的磷酸化，从而抑制信号向下传递，生长因子一B1（TGF一|31）[56]，参与调节机体的代谢及IGFI信号通路下游的靶分子IRS一1、AKTl、细胞活性。

GSK3b等的磷酸化水平降低。

因此，KL基因除了KL基因能抑制机体衰老的结论已得到证实，能抑制IGF一工受体磷酸化，抑制IGF一工信号通路外，还能使某些抑癌因子（如C／EBPp蛋白）的表达上调，抑制乳腺癌细胞生长；由于insulin信号通路基金项目：

国家自然科学基金（81001076）作者单位：

210011南京医科大学第二附属医院消化医学中-12,与多种恶性肿瘤的发生、发展密切相关[9]，所以KL通信作者：

范志宁，Email：

solitude5834@hotmail．corn除了能抑制乳腺癌细胞生长外，还可以在其他恶性万方数据国际消化病杂志2019年8月第33卷第4期IntJDigDis，August25，2019，V01．33，No．4221肿瘤中发挥抑制作用。

（IGF一工A、IGF一工B、IGF一Ⅱ-P4）呈正相关，膜型2．2KL基因与宫颈癌KL蛋白表达与IGF（IGF一工A、IGFIB、IGFBP一3）Lee等叫发现宫颈癌细胞中存在KL基因的失的表达呈正相关。

生存分析发现，与KL基因表达活，其主要机制为KL基因启动子CpG岛的超甲基阴性的卵巢癌患者相比，KL阳性患者的肿瘤发生化及H3组蛋白的去乙酰化。

在宫颈癌的发生、发浸润及转移的风险比为1．97倍，发生死亡的风险比展中，Wnt／Bcatenin信号通路的异常活化被视为非为2．09倍。

基于这些结果，研究认为KL蛋白和常重要的一步。

KL失活伴随着Wnt通路的异IGF在卵巢癌的发生、发展中不是起拮抗作用，而是常激活，癌细胞内活性J3一catenin分子含量明显增共同起促进作用。

但该研究结果是基于组织标本加，促进宫颈癌的进展。

KL基因启动子CpG区的得出的，没有进行细胞分子学方面的实验来进一步超甲基化程度与宫颈癌的进展呈正相关，早期宫颈验证实验结果，因此KL基因在卵巢上皮癌形成中癌CpG区的超甲基化程度远远低于中期和晚期。

起促进作用的结论还有待进一步证实。

宫颈癌细胞株CaSki成功转染KL基因后，细胞生2．5KL基因与黑色素瘤长被抑制，细胞内wnt通路的重要信号分子KL基因除了能抑制肿瘤形成外，还可抑制癌13一catenin含量明显减少，下游靶基因的蛋白水平如细胞的运动和迁移。

Camilli等[151的研究证明了cmyc及CCNDl也降低。

研究结果表明，KL蛋白KL能抑制Wnt5A介导的信号通路。

Wnt5A属于是Wnt信号通路的重要拮抗剂，随着宫颈癌的发wnt非经典通路，体内和体外实验已证实它在多种生、发展，KL基因的变异、失活，wnt信号通路的异癌细胞的转移中起促进作用口6|。

研究首先测定不常激活，促进了癌细胞的增殖及转移。

同黑色素瘤细胞株中KL蛋白的表达情况，Wnt5A2．3KL基因与结直肠癌表达低的G361细胞株中KL蛋白表达较高，而Pan等[121发现在结直肠癌中，KL基因的失活Wnt5A表达高的M93047细胞株中KL蛋白表达同样由于KL基因启动子区CpG岛的超甲基化和较低，说明在黑色素瘤中KL与Wnt5A的表达呈负H3组蛋白的去乙酰化等变异而引起。

他们收集了相关。

向M93047细胞培养基中加入重组KL蛋40例结直肠癌组织和癌旁组织标本，测定了其中的白后，发现Wnt5A的表达明显下降。

他们的进一KLmRNA含量及KL启动子CpG岛超甲基化的步研究发现KL抑制Wnt5A信号通路主要通过两情况，结果发现癌组织中KLmRNA的水平远远低条途径：

（1）KL蛋白具有唾液酸酶的活性，能引起于癌旁组织，34例癌组织中出现了KL启动子CpG多配体蛋白聚糖一1（syndecan一1）和syndecan一4构型区超甲基化，而癌旁组织中则较少发生。

进一步对改变，从而抑制它们与Wnt5A结合，使Wnt5A不结肠癌细胞株HT29和HCTl16的研究发现，在其能内化，不能将信号转导到细胞内；

（2）抑制培养基中加入去甲基化试剂5氮杂胞苷（5一Aza）后，calpainl蛋白生成，calpainl蛋白能介导细丝蛋白裂KLmRNA的水平明显升高。

但是并未检测加入解，从而引起细胞构架的重构，诱发细胞转移。

研5-Aza后，结肠癌细胞的生长是否会受到抑制，凋亡究结果进一步证明了KL基因抑制癌细胞转移的作率是否会增加，有待进一步研究。

用，为以后更深入地研究KL基因与癌细胞转移的2．4KL基因与卵巢癌关系打下了基础。

虽然许多研究结果表明KL基因能通过抑制2．6KL基因与肺癌IGFI通路来抑制癌症的发生、发展，但卵巢癌的Chen等[173在肺癌A549细胞株中转染KI。

基研究结果表明，KL基因能刺激血管生成及抑制细因后，细胞增殖明显受到抑制，细胞凋亡增加，胞凋亡，间接地促进肿瘤细胞的生长[13】。

Lu等4jIGFI受体磷酸化降低；再用KLshRNA转染细胞收集了189例卵巢上皮癌组织标本，采用RTPCR后，发现细胞增殖恢复，凋亡下降，IGF一工受体磷酸的方法分析癌组织中KL和IGFI蛋白的表达，结化增加；结果证明了KL基因能抑制肺癌细胞增殖。

果显示139例（73．5％）癌组织中有KL基因的表如同KL基因在乳腺癌中的作用机制，它在肺癌中达，其中有100例（52．9％）检测到分泌型KL蛋白，也通过抑制IGFI受体的磷酸化来抑制IGF一工信111例（58．7％）检测到膜型KL蛋白。

Spearman号通路，起到抑制肺癌细胞生长的作用。

此外，实相关分析发现，总的KL基因表达与IGF表达验还检测到A549细胞株转染KL基因后，促凋亡万方数据222圄堕趟垡遁苤查!

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因子bax的mRNA表达上调，抑制凋亡因子bcl一2制作用，并且膜型KL蛋白的胞外片段KLl在溶解的mRNA表达下调；再用KLshRNA转染A549的状态下能与KL蛋白一样通过抑制IGFI／FGF后，baxmRNA水平下调，bcl-2tuRNA水平上调；通路发挥抑制胰腺癌的作用。

他们比较了5例正常说明KL基因还可通过促进凋亡的途径来抑制肺癌胰腺组织与18例胰腺癌组织中KL的表达情况，前细胞增殖。

者KL表达阳性率为100％，而后者为17％；还对比Wang等[1胡进一步研究发现，向转染KL基因了KLmRNA在胰腺癌与癌旁组织中的表达量，结的A549细胞株培养基中加入溶解性的CD40配体果发现癌组织中的KLmRNA表达明显低于癌旁（sCD40L），细胞凋亡率比仅转染了KL基因的细胞组织。

或仅加入sCD40L的细胞更高。

CD40L是肿瘤坏将胰腺癌细胞株Pancl分别转染表达KL的质死因子（TNF）超家族的一员，结合CD40后能诱发粒、表达KLl的质粒及空质粒后，发现前两组细胞细胞凋亡。

p13K／AKT／mTOR及细胞外信号调节的增殖明显受限，低于转染空质粒组。

为证明在体激酶（ERK）等蛋白能中和sCD40L与CD40结合所内KL与KLl同样具有抑制胰腺癌生长的作用，研产生的信号分子。

Wolf等[83研究已证明，KL蛋白究者将胰腺癌细胞注射到裸鼠皮下，制作了胰腺癌能减少IGF一工通路中IRS、AKT、ERK等的产生，裸鼠模型，然后向裸鼠腹腔中注射可溶性的KL蛋使sCD40一CD40L信号通路激活及放大，因此KL蛋白或KLl蛋白或PBS溶液，结果发现注射KL蛋白白能促进sCD40L诱导的细胞凋亡，两者能联合作组和KLl蛋白组的肿瘤块体积明显比注射PBS组用于癌细胞，增加其凋亡率。

由于sCD40LCD40缩小，且瘤块体重明显减轻。

信号通路是免疫细胞发挥抗肿瘤作用的途径之一，上述结果显示，在体外或体内情况下，KL和因此研究还提示KL基因具有促进免疫细胞对癌细KLl蛋白都具有抑制胰腺癌生长的作用。

分析其胞的杀伤作用。

机制，发现KL和KLl蛋白能抑制IGFI／FGF通KL基因除了能抑制肺癌细胞的生长外，还能路，这两条通路与胰腺癌的发生、发展密切相关[23|。

抑制其转移。

与黑色素瘤不同的是，KL基因通过胰腺癌细胞株Pancl转染表达KL或KLl的质粒抑制TGF一81通路，抑制肺癌细胞转移。

上皮一间质后，测定IGF受体的磷酸化程度和IGF一工／FGF通细胞转化（EMT）是癌细胞转移的重要机制之一，路下游信号分子（如AKT或ERKl／2）的表达水平TGFB1能介导EMT的发生，从而促进癌细胞的转及磷酸化程度，结果发现转染KLl质粒组的细胞中移[1。

Doi等口叩将KL基因转染入肺癌细胞株IGF一工／FGF通路下游信号分子的磷酸化程度较转A549，与转染空质粒的A549相比，前者的转移能力染KL质粒组更低，说明KLl抑制IGF一1／FGF通更弱。

将两种细胞分别注射到小鼠体内，发现注射路的作用可能比KL更强。

转染KL细胞的小鼠生存期更长。

进一步研究发由于KL能促进FGF-23的作用，激活1，25-现，KL可与TGFt71竞争性结合TGFB受体2，从（OH）：

D，酶，降低血浆中磷酸盐的浓度，还能抑制而阻止TGFG1向细胞内转导信号。

此外，他们还insulin通路，降低血糖，因此将KL蛋白用于恶性肿在肺癌裸鼠中注射分泌性KL蛋白，小鼠生存期明瘤的治疗，可能引起一系列不良反应，如低磷酸盐显延长，此发现加快了KL基因从基础研究到临床血症、低血糖等。

然而，与KL蛋白相比，KLl的分应用的步伐。

子结构不完整，可能不会引起这些不良反应，因此在临床研究方面，也有一些重要的发现。

研究者认为KLl在恶性肿瘤治疗中的应用前景Usuda等瞳妇收集了30例小细胞肺癌患者的癌组更广。

织，分析KL基因的表达情况。

生存风险表明KL3小结与展望阳性的患者生存期明显高于阴性患者，并且KL阳综上所述，KL可以抑制IGF、Wnt、TGFB1等性的临床工期和Ⅱ期患者在手术期间进行化学治信号通路的激活及增强FGF信号通路来发挥其抑疗可延长生存期。

该研究结果为临床上小细胞肺制恶性肿瘤的作用。

对KL基因进行深入研究的意癌患者是否进行化学治疗提供了较好的参考指标。

义在于：

（1）有助于进一步阐明KL基因在恶性肿瘤2．7KL基因与胰腺癌发生、发展中的作用及相关机制；

（2）可以发现KLAbramovitz等口21发现KL在胰腺癌中可起抑与其他恶性肿瘤发生、发展的相关基因之间的关万方数据国际消化病杂志2019年8月第33卷第4期IntJDigDis，August25，2019，V01．33，No．4223系；（3）根据已有的研究结果，KL基因能预测某些729735．恶性肿瘤的预后，并且在动物实验中可溶性的KL13FukinoK，SuzukiT，SaitoY，eta1．Regulationofangiogenesisbytheagingsuppessorgeneklotho．BiochemBiophysRes蛋白对恶性肿瘤具有治疗作用，随着研究的深入，Commun，2019，293：

332337．KL基因还可在临床上用于恶性肿瘤的治疗。

相信14LuL，KatsarosD，WileyA，eta1．Klothoexpressionin未来KL基因将会在抗击恶性肿瘤的过程中发挥巨epithelialovariancanceranditsassociationwithinsulinlike大的作用。

growthfactorsanddiseaseprogression．CancerInvest，2008，26：

21852192．参考文献15CamilliTC，XuM，OConnellMP，eta1．LossofKlothoduringKasperDL，BraunwaldE，FauciAS，eta1．Harrisonsmelanomaprogressionleadstoincreasedfilamincleavage，principlesofinternalmedicine．16thEd．McGrawHillMecicalincreasedWnt5Aexpression，andenhancedmelanomacellPublishingDivision，2005：

435436．motility．PigmentCellMelanomaRes，2011，24：

175186．2KurooM，MatsumuraY，AizawaH，eta1．Mutationofthe16DaFornoPD，PringleJH，HutchinsonP，eta1．WNT5Aincreasesduringmelanomaprogressionandmouseklothogeneleadstoasyndromeresemblingageing．expressionNature，1997，390：

4551．correlateswithoutcome．ClinCancerRas，2008，14：

3MatsumuraY，AizawaH，ShirakiIidaT，eta1．Identicationof58255832．inhibitsgrowthandthehumanklothogeneanditstwotranscriptsencoding17ChenB，WangX，ZhaoW，eta1．KlothocancercelllineA549．JExpmembraneandsecretedklothoprotein．BiochemBiophysRespromotesapoptosisinhumanlungClinCancerRes，2010，29：

99．Commun，1998，242：

626630．18WangX，ChenB，XuW，eta1．Combinedeffectsofklothoand4KurosuH，OgawaY，MiyoshiM，eta1．RegulationofbroblastsolubleCD40ligandonA549lungcancercells．OncolRep，growthfactor一23signalingbyKlotho．JBiolChem，2006，281：

6120一6123．2008，25：

14651472．19GanapathyV，GeR，GrazioliA，eta1．Targetingthe5WangY，SunZ．CurrentunderstandingofKlotho．AgeingResRev，2009，8：

4351．transforminggrowthfactor-betapathwayinhibitshumanbasal_1ikebreastcancermetastasis．MolCancer，2010，9：

122．6KurooM．Klothoandaging．BiochimBiophysActa，2009，20DoiS，ZouY，TogaoO，eta1．Klothoinhibitstransforming1790：

10491058．and7KurosuH，YamamotoM，ClarkJD，eta1．Suppressionofaginggrowthfaetor-hetal（TGFbetal）signalingsuppressesrenalfibrosisandcancermetastasisinmice．JBioIChem，2011，inmicebythehormoneKlotho．Science，2005，309：

286：

86558665．18291833．21UsudaJ，IchinoseS，IshizumiT，eta1．Klothopredictsgood8WolfI．LevanonCohenS，BoseS，eta1．Klotho：

atumorclinicaloutcomeinpatientswithlimiteddiseasesmallcelllungsuppressorandamodulatoroftheIGF-1andFGFpathwaysincancerwhoreceivedsurgery．LungCancer，2011，74：

humanbreastcancer．Oncogene，2008，27：

70947105．332337．9YeeD．Targetinginsulinlikegrowthfactorpathways．BrJ22AbramovitzL，RubinekT，LigumskyH，eta1．KLlinternalCancer。

2006，94：

465468．mediatesklothotumorsuppressoractivitiesandinhibits10LeeJ，JeongDJ，KimJ，eta1．TheantiaginggeneKLOTHOrepeatbFGFandIGF-Isignalinginpancreaticcancer．ClinCancerisanoveltargetforepigeneticsilencinginhumancervicalRas，2019，17：

42544266．carcinoma．MolCancer，2010，9：

109．23TomizawaM，ShinozakiF，Sugiyam