抗氧化蛋白家族在婦科惡性腫瘤中的研究進展

陶雪嬌，羅慧，朱雪瓊

（溫州醫科大學附屬第二醫院 婦產科，浙江 溫州 325027）

?

·綜述·

抗氧化蛋白家族在婦科惡性腫瘤中的研究進展

陶雪嬌，羅慧，朱雪瓊

（溫州醫科大學附屬第二醫院 婦產科，浙江 溫州 325027）

抗氧化蛋白家族（Prxs）是機體抗氧化體系重要組成成分，研究發現Prxs除了具有抗氧化功能外，在腫瘤細胞的增殖、凋亡以及對放化療敏感性方面起到一定作用，本文就Prxs在婦科惡性腫瘤中的研究作一綜述。

抗氧化蛋白；婦科惡性腫瘤；宮頸癌；卵巢癌；子宮內膜癌；綜述文獻

抗氧化蛋白（peroxiredoxin，Prx）是一類過氧化物酶，廣泛存在于人體多種細胞中，是機體抗氧化體系中重要的組成成分，目前已知Prx的主要作用是清除細胞內氧自由基，發揮抗氧化功能，同時可能參與細胞信號傳導，調節細胞增殖分化等［1］。目前發現機體的抗氧化蛋白家族（peroxiredoxins family，Prxs）成員有6個，根據所含的保守的半胱氨酸殘基（cys）數目的不同，將其分為兩類: 1-Cys Prx、2-Cys Prx，前者包括Prx6，后者包括Prx1、Prx2、Prx3、Prx4、Prx5［2］。細胞內氧化還原狀態與腫瘤的形成密切相關，Prx可以通過調節細胞內外的氧化還原水平參與腫瘤發生、發展，并在腫瘤的診療中發揮作用。本文就近年來Prxs在宮頸癌、卵巢癌、子宮內膜癌等婦科惡性腫瘤中的研究進展做一綜述。

1　宮頸癌

1.1Prx與人乳頭狀瘤病毒（human papillomavirus，HPV）感染 目前認為HPV是宮頸癌發生的必要條件。李連芹等［3］為了探究Prx3與高危型HPV感染的關系，將含有HPV 16E6/E7的重組腺相關病毒載體轉入到高危型HPV陰性的正常宮頸上皮細胞，用實時定量PCR和免疫印跡的方法檢測轉染前后Prx3 mRNA和蛋白的表達，結果并沒有發現Prx3的表達在宮頸上皮細胞轉染HPV 16E6/E7重組腺相關病毒載體前后有差異表達，提示Prx3與高危型HPV16感染不存在直接關系。而Prx與其他高危型HPV感染之間的關系目前尚未見研究報道。

1.2Prx在宮頸癌發生發展中的作用

1.2.1Prx2在宮頸癌發生發展中的作用：Kim等［4］采用免疫組織化學的方法檢測正常宮頸、宮頸上皮內瘤變及宮頸癌組織中2-cys類Prx的表達情況，發現Prx1、Prx4在正常宮頸組織、宮頸上皮內瘤變及宮頸癌中的表達并無特異性；然而，Prx2在10例正常宮頸組織、19例宮頸上皮內瘤變組織、16例宮頸癌組織中表達率分別為20.0%、77.8%、81.2%，并且其表達強度隨著宮頸病變的進展呈遞增趨勢。Hellman等［5］用雙向凝膠電泳技術分離出5例正常宮頸組織和5例宮頸癌組織（4例鱗癌及1例腺癌）差異蛋白點，通過基質輔助激光解吸電離飛行時間串聯質譜鑒定差異表達的蛋白質，發現有43個差異表達的蛋白點，其中Prx2在宮頸癌中的表達強度相對于正常宮頸組織高出4倍。

1.2.2Prx3在宮頸癌變中的表達差異：Safaeian等［6］分別從416例宮頸上皮內瘤變I I I級/宮頸癌患者，356例HPV感染（持續時間大于25個月）病例及425例隨機對照組（無宮頸病變及HPV感染史的婦女）的外周血中提取出1 113個基因，并評估了其中18 310個單核苷酸多態性基因位點，發現Prx3基因（rs7082958）的等位基因CT/TT在宮頸病變組與對照組中有明顯的變異（OR:0.41，P＜0.0001）；宮頸病變組與HPV持續感染組及HPV持續感染組與隨機對照組比較CT/TT也存在變異（OR:0.58，P=0.008；OR:0.71，P=0.02），提示Prx3等位基因T的多態性與宮頸癌的發生相關。

Kim等［4］通過免疫組織化學法檢測到Prx3在10例正常宮頸組織、19例宮頸上皮內瘤變組織及20例宮頸癌組織中的表達率依次為50.0%、93.3%、95.0%，且其表達強度隨著宮頸病變的進展呈遞增趨勢；免疫印跡法也證實了Prx3的表達隨著宮頸病變的進展呈增高趨勢。李連芹等［3］對10例宮頸鱗癌及10例正常宮頸標本進行免疫組織化學染色，發現10例宮頸鱗癌中Prx3染色陽性細胞率大于2/3，而在10例正常宮頸標本中的Prx3陽性細胞率小于1/3。

Li等［7］研究Prx3在宮頸鱗癌中的作用，采用小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）技術沉默宮頸鱗癌細胞中的Prx3基因，使Prx3低表達，然后用氧化敏感探針檢測細胞內活性氧水平，發現細胞活性氧水平隨著Prx3表達下調而增高，并呈時間依賴性，說明Prx3在宮頸鱗癌細胞中是重要的細胞活性氧清除劑；通過流式細胞儀檢測細胞凋亡率，發現敲除Prx3基因可使宮頸鱗癌細胞凋亡率（5.64%±1.76%）較對照組（0.67%±0.53%）明顯升高，提示細胞內的Prx3可能通過降低細胞內活性氧水平從而抑制宮頸癌細胞的凋亡；同時，免疫印跡法和PCR證實，在敲除Prx3基因后，Prxs其他成員包括Prx1、Prx2、Prx5的表達明顯上調，推測Prxs成員之間可能存在相互協同作用，共同參與調節細胞內活性氧水平。

1.3Prx在宮頸癌診斷中的作用 Lomnytska等［8］為進一步探究Prx2在宮頸癌鑒別診斷中的作用，用免疫組織化學技術分別檢測Prx2在5例正常宮頸、11例宮頸上皮內瘤變、7例微浸潤性宮頸癌及10例浸潤性宮頸癌的石蠟包埋組織中的表達，發現在正常宮頸、微浸潤性宮頸癌細胞中Prx2幾乎都有表達（表達率分別為80%、100%），而在浸潤性宮頸癌中其表達率僅為20%；進一步用受試者工作曲線（ROC）曲線下面積（AUC）分析發現，Prx2的表達在鑒別正常宮頸組織與浸潤性宮頸癌時敏感性為80%，特異性為80%，均較高；Prx2在鑒別微浸潤宮頸癌與浸潤性宮頸癌時敏感性為80%，特異性為100%。1.4 Prx與宮頸癌化療耐藥的關系 本課題組通過雙向電泳技術分離新輔助化療有效的8例巨塊型宮頸鱗癌組織在化療前后差異蛋白的表達，通過基質輔助激光解吸電離飛行時間串聯質譜鑒定差異表達的蛋白質，發現Prx1的表達在宮頸癌新輔助化療后表達上調，而Prx6的表達在化療后下調，進一步采用免疫印跡實驗也得到同樣的結果，而Prx1 和Prx6與化療敏感性的關系正在進一步研究中［9］。Castagna等［10］用蛋白組學的方法研究宮頸鱗癌細胞系A431及耐順鉑亞細胞系A431/Pt在順鉑作用前后差異表達的蛋白，發現A431細胞在順鉑（30 μg/ mL）作用1 h后40種蛋白出現明顯差異，其中Prx2的表達下調了4倍，而A431/Pt細胞在順鉑（75 μg/ mL）作用后有13種蛋白表達有顯著性差異，其中Prx6為新出現的蛋白。另外，比較同時暴露于順鉑的A431及A431/Pt細胞，發現Prx1只出現于A431細胞中，提示Prxs與宮頸癌順鉑耐藥相關，Prx1、Prx2與A431細胞的順鉑敏感相關，而Prx6與順鉑的耐藥有關。

He等［11］利用siRNA敲除HeLa細胞中Prx1基因，然后用2 μmol/L的β-拉帕醌作用細胞，作用后氧化敏感探針檢測到低表達Prx1的HeLa細胞的熒光強度明顯較未敲除細胞增高，流式細胞儀檢測到低表達Prx1的HeLa細胞的凋亡率（為60%）明顯較未敲除細胞（為6%）增高，而噻唑藍細胞增殖實驗發現低表達Prx1的HeLa細胞存活率（為8%）較未敲除細胞存活率（為60%）明顯降低，說明敲除Prx1后能明顯增強HeLa細胞對新抗癌藥物β-拉帕醌的敏感性。

2　卵巢癌

2.1Prx在卵巢癌發生發展中的表達變化 Duan等［12］通過對卵巢癌SKOV3細胞轉染Prx3 siRNA基因使該細胞不表達/低表達Prx3，經細胞增殖實驗檢測到Prx3表達抑制的SKOV3細胞的生長速度明顯較對照組中降低，且細胞平均克隆數也較對照組減少，進一步裸鼠體內實驗發現Prx3 siRNA轉染組腫瘤的體積也變小。

Sova等［13］用免疫組織化學法檢測33例與子宮內膜異位癥相關的卵巢癌（benign endometriosisassociated ovarian cancer，EAC）和22例良性子宮內膜異位癥患者（對照組）的石蠟切片中Prx2、Prx4的表達，發現Prx2在癌細胞中的表達較低，而Prx4在癌細胞中的表達卻較對照組明顯增高，這些結果提示Prx2、Prx4可能是通過不同的分子機制參與EAC的發病，其機制尚待研究。Pylv?s等［14］用免疫組織化學的方法研究Prxs在20例良性上皮性卵巢腫瘤（包括10例漿液性卵巢腫瘤和10例黏液性卵巢腫瘤）和51例交界性上皮性卵巢腫瘤（包括33例漿液性卵巢癌和18例黏液性卵巢癌）中的表達情況，結果在良性卵巢腫瘤中Prx1-6的表達率依次為0.0%、0.0%、70.0%、50.0%、52.5%、45.0%，在交界性卵巢腫瘤組織中Prx1-6的表達率依次為8.0%、71.0%、96.0%、82.0%、76.2%、92.6%，進一步分析可知Prx2、3、4、5、6在交界性卵巢腫瘤中的表達均高于良性卵巢腫瘤組織，尤其Prx2、4的表達差異更明顯；同時，Prx3、4、5、6在漿液性良性卵巢腫瘤中的表達均明顯高于良性黏液性卵巢腫瘤。Kang等［15］運用基質輔助激光解吸電離-質譜成像技術，分析了3例漿液性卵巢癌組織在良惡性交界區的蛋白表達情況，發現Prx1在交界區高表達；經肽質量指紋圖證實，Prx1在交界區的表達強度為正常組織的3.1倍，為癌組織區域的1.8倍；同時用熒光顯微技術也證實了Prx1的過表達，Prx1是交界區特異的分子標記。

Karihtala等［16］用免疫組織化學法研究68例浸潤性上皮性卵巢癌石蠟切片中Prx1-6的表達情況，發現Prxs在卵巢癌組織中大多呈弱/中度表達，細胞質中Prx1-6的陽性率依次為69.7%、67.1%、98.4%（強表達者占15.6%）、82.6%、87.3%、92.2%；而細胞核中除Prx6有表達外，其他Prxs基本不表達。同時發現Prx1與Prx2的表達存在顯著相關性，提示兩者在功能或結構上存在相似。Duan等［12］利用同樣方法發現Prx3在114例卵巢癌組織（包括61例漿液性、19例黏液性、11例子宮內膜樣癌、13例透明細胞癌）中主要表達于癌組織的細胞質和細胞核中，其表達明顯高于相鄰的正常卵巢組織。

2.2Prx與卵巢癌臨床病理參數的相關性 Duan等［12］利用免疫組織化學法未發現Prx3的表達與卵巢癌組織學類型及淋巴轉移相關，進一步分析發現61例漿液性卵巢癌中Prx3在I I I-IV期癌組織中的表達明顯高于I-I I期，且與癌組織的分化程度呈正相關；11例子宮內膜樣卵巢癌中Prx3在I I I-IV期的表達也明顯高于I-I I期，但與該類癌組織的分化程度沒有明顯相關性；而黏液性癌和透明細胞癌中并沒有發現Prx3的表達與腫瘤分期及分化程度的相關性。Karihtala等［16］對7例I期、1例I I期、35例I I I期、8例IV期的卵巢癌進行研究，發現Prx5、Prx6在I I IIV期的癌細胞中表達均較I-I I期明顯增多。

2.3Prx與卵巢癌化療耐藥的關系

2.3.1Prx3與卵巢癌化療耐藥的關系：Dai等［17］根據卵巢癌患者術后對鉑類藥物的化療敏感性將他們分為化療有效組和無效組各21例，發現Prx3的表達在卵巢癌化療有效組和無效組之間無明顯差異。然而，Wang等［18］收集了93例上皮性卵巢癌患者的術后標本，這些患者術前均接受了以順鉑為基礎的聯合化療，以化療后6個月內第1次復發作為確定耐藥的標準，分為化療敏感組59例，化療耐藥組34例，發現化療耐藥組中Prx3蛋白的表達（0.346±0.069）明顯高于化療敏感組（0.263±0.072），提示卵巢癌中Prx3的表達與順鉑化療耐藥相關。

Dai等［17］體外培養成功卵巢癌SKOV3、A2780細胞系及4種耐順鉑/卡鉑的細胞亞系（SKOV3/CDDP、SKOV3/CBP、A2780/CDDP、A2780/CBP），并采用雙向電泳和質譜技術發現Prx3在卡鉑耐藥SKOV3細胞中的表達較SKOV3細胞下調，并進一步用蛋白印跡技術證實。Duan等［12］探究Prx3敲除后SKOV3細胞對順鉑的敏感性，在3 μg/mL順鉑作用后檢測到低表達Prx3的SKOV3細胞的增殖率降低，而凋亡率卻升高，提示Prx3的表達下降會加強順鉑對SKOV3細胞增殖率的抑制作用，并能促進順鉑誘導的細胞凋亡。為進一步研究敲除Prx3促進順鉑誘導的SKOV3細胞凋亡原因，他們同時檢測了促凋亡蛋白如Bax、caspase-3、caspase-9及與NF-κB通路相關的抗凋亡蛋白如Bcl-2、Bcl-XL，發現3 μg/mL順鉑作用后Bax、caspase-3、caspase-9在低表達Prx3細胞中表達均較空載體組增加；而Bcl-2、Bcl-XL在低表達Prx3細胞的表達明顯較空載體組下調，提示低表達Prx3的SKOV3細胞可能是通過抑制NF-κB通路參與順鉑誘導的SKOV3細胞凋亡。

2.3.2Prx6與卵巢癌化療耐藥的關系：Pak等［19］研究Prx6與卵巢癌細胞系SKOV3細胞順鉑耐藥的關系，首先用40 μmol/L的順鉑作用于SKOV3細胞，免疫印跡發現Prx6在順鉑作用3 h時表達開始增加，9 h時增加了約159%，但在15 h后表達開始減少，24 h時較無加藥組減少32%；且Prx6表達的減少同時伴隨著SKOV3細胞增殖率的降低及凋亡率的增加。同時，用40 μmol/L順鉑作用于Prx6高表達的SKOV3細胞24 h，細胞活性未發生改變，而未轉染組中細胞活性降低了50%；Prx6高表達的SKOV3細胞內活性氧水平較未轉染組減少了30%，提示Prx6可能通過降低細胞內活性氧水平促進SKOV-3細胞對順鉑的耐藥。

2.4Prx與卵巢癌預后的關系 Karihtala等［16］發現細胞質中Prx4低表達的卵巢癌患者平均生存期為47個月，而Prx4高表達的患者為84個月，認為卵巢癌組織中Prx4的高表達可能提示較好的預后。

3　子宮內膜癌

3.1Prx與子宮內膜癌發病的關系 Lomnytska等［20］根據15例子宮內膜癌DNA倍數圖像分析的結果分為基因穩定組和基因不穩定組，通過雙向凝膠電泳技術分離2組子宮內膜樣癌差異蛋白點，用基質輔助激光解吸電離飛行時間串聯質譜鑒定差異表達的蛋白質，發現了包括Prx6在內的44種蛋白在基因不穩定組中的表達高于基因穩定組，并經免疫組織化學方法證實Prx6在基因不穩定組表達較基因穩定組高，提示Prx6與子宮內膜癌基因不穩定之間相關。

3.2Prx在子宮內膜癌發生發展中的表達變化

Maxwell等［21］采用以液相色譜串聯質譜分析為基礎的蛋白分析技術研究了91例I期的子宮內膜癌組織和10例正常子宮內膜組織的差異蛋白，發現有209個差異蛋白的表達，其中包括Prx1、Prx3、Prx4、Prx5、Prx6在內的與氧化反應相關的蛋白在子宮內膜癌組織中的表達均明顯高于正常子宮內膜組織，隨后通過組織微陣列分析檢測Prx1的表達，發現Prx1只表達于細胞質，Prx1在子宮內膜癌中的表達明顯高于正常子宮內膜組織。

Han等［22］采用免疫組織化學法檢測Prxs各亞型在61例正常子宮內膜、56例子宮內膜增生組織及123例子宮內膜癌中的表達變化，發現Prx1、Prx3、Prx4、Prx5在正常子宮內膜組織、子宮內膜增生組織及子宮內膜癌中的表達（中度以上）分別是18.2%、63.7%、45.0%；0.0%、87.5%、77.7%；45.0%、50.0%、100.0%；27.3%、70.0%、93.3%；統計結果提示Prx1、Prx3、Prx4、Prx5可能參與了子宮內膜癌的發生發展，而Prx2與Prx6與子宮內膜癌的發生發展無關。

3.3Prx與子宮內膜癌預后的關系 Han等［22］對123例子宮內膜癌術后患者進行長達8年的隨訪，利用Kaplan-Meier生存曲線對患者生存率進行分析，發現在Prx5低表達患者中8年累積生存率為96.2%，平均生存時間為92.8個月，而Prx5高表達患者中8年累積生存率僅為66.7%，平均生存時間為63.2個月，得出Prx5表達與子宮內膜癌患者預后有關，但未發現Prxs其他成員與子宮內膜癌患者生存率的關系。

綜上所述，Prxs各成員在婦科惡性腫瘤的發病機制、發生發展、早期診斷、治療療效及預后評價等中均起到一定的作用。Prx2、Prx3與宮頸癌、卵巢癌、子宮內膜癌（除Prx2）的發生發展有關，而Prx1、Prx3分別與宮頸癌、卵巢癌化療耐藥相關，高表達的Prx5可能提示子宮內膜癌的不良預后。Prxs是維持細胞內各種蛋白質處于功能狀態的重要蛋白之一，該類蛋白能維持正常細胞的氧化還原狀態平衡，同時調節正常細胞增殖、分化，參與細胞的程序性死亡等。而腫瘤細胞內的高氧化還原水平使Prx表達增高，其抗凋亡功能在腫瘤的發生發展及化療耐藥中起到一定作用，本課題組也發現Prx1的表達在宮頸癌以順鉑為基礎的新輔助化療后表達上調，進一步研究Prx的耐藥的機制及其相關通路，并進一步展開臨床相關性的研究，將為婦科惡性腫瘤的治療提供新的思路。

［1］KARPLUS P A. A primer on peroxiredoxin biochemistry［J］. Free Radic Biol Med，2015，80： 183-190.

［2］NEUMANN C A，FANG Q. Are peroxiredoxins tumor suppressors？［J］. Curr Opin Pharmacol，2007，7（4）： 375-380.

［3］李連芹,陳春玲,曹澤毅,等. 過氧化物還原酶3在宮頸病變中的表達特點[J]. 中華實驗和臨床病毒學雜志,2009,23(6): 443-446.

［4］KIM K，YU M，HAN S，et al. Expression of human peroxiredoxin isoforms in response to cervical carcinogenesis［J］. Oncol Rep，2009，21（6）： 1391-1396.

［5］HELLMAN K，ALAIYA A A，BECKER S，et al. Differential tissue-specifc protein markers of vaginal carcinoma［J］. Br J Cancer，2009，100（8）： 1303-1314.

［6］SAFAEIAN M，HILDESHEIM A，GONZALEZ P，et al. Single nucleotide polymorphisms in the PRDX3 and RPS19 and risk of HPV persistence and cervical precancer/cancer ［J］. PLoS One，2012，7（4）： e33619.

［7］LI L，ZHANG Y G，CHEN C L. Anti-apoptotic role of peroxiredoxin III in cervical cancer cells［J］. FEBS Open Bio，2012，3： 51-54.

［8］LOMNYTSKA M I，BECKER S，BODIN I，et al. Differential expression of ANXA6，HSP27，PRDX2，NCF2，and TPM4 during uterine cervix carcinogenesis： diagnostic and prognostic value［J］. Br J Cancer，2011，104（1）： 110-119.

［9］ZOU S，SHEN Q，HUA Y，et al. Proteomic identifcation of neoadjuvant chemotherapy-related proteins in bulky stage IB-IIA squamous cervical cancer［J］. Reprod Sci，2013，20 （11）： 1356-1364.

［10］ CASTAGNA A，ANTONIOLI P，ASTNER H，et al. A proteomic approach to cisplatin resistance in the cervix squamous cell carcinoma cell line A431［J］. Proteomics，2004，4 （10）： 3246-3267.

［11］ HE T，BANACH-LATAPY A，VERNIS L，et al. Peroxiredoxin 1 knockdown potentiates β-lapachone cytotoxicity through modulation of reactive oxygen species and mitogenactivated protein kinase signals［J］. Carcinogenesis，2013，34（4）： 760-769.

［12］ DUAN J，LANG Y，SONG C，et al. siRNA targeting of PRDX3 enhances cisplatin induced apoptosis in ovarian cancer cells through the suppression of the NF κB signaling pathway［J］. Mol Med Rep，2013，7（5）： 1688-1694.

［13］ SOVA H，KANGAS J，PUISTOLA U，et al. Down-regulation of 8-hydroxydeoxyguanosine and peroxiredoxin II in the pathogenesis of endometriosis-associated ovarian cancer ［J］. Anticancer Res，2012，32（8）： 3037-3044.

［14］ PYLV?S M，PUISTOLA U，KAUPPILA S，et al. Oxidative stress-induced antioxidant enzyme expression is an early phenomenon in ovarian carcinogenesis［J］. Eur J Cancer，2010，46 （9）： 1661-1667.

［15］ KANG S，SHIM H S，LEE J S，et al. Molecular proteomics imaging of tumor interfaces by mass spectrometry［J］. J Proteome Res，2010，9（2）： 1157-1164.

［16］ KARIHTALA P，SOINI Y，VASKIVUO L，et al. DNA adduct 8-hydroxydeoxyguanosine，a novel putative marker of prognostic signifcance in ovarian carcinoma［J］. Int J Gynecol Cancer，2009，19（6）： 1047-1051.

［17］ DAI Z，YIN J，HE H，et al. Mitochondrial comparative proteomics of human ovarian cancer cells and their platinumresistant sublines［J］. Proteomics，2010，10（21）： 3789-3799.

［18］ WANG X Y，WANG H J，LI X Q. Peroxiredoxin III protein expression is associated with platinum resistance in epithelial ovarian cancer［J］. Tumour Biol，2013，34（4）： 2275-2281.

［19］ PAK J H，CHOI W H，LEE H M，et al. Peroxiredoxin 6 overexpression attenuates cisplatin-induced apoptosis in human ovarian cancer cells［J］. Cancer Invest，2011，29（1）： 21-28.

［20］ LOMNYTSKA M I，BECKER S，GEMOLL T，et al. Impact of genomic stability on protein expression in endometrioid endometrial cancer［J］. Br J Cancer，2012，106（7）： 1297-1305.

［21］ MAXWELL G L，HOOD B L，DAY R，et al. Proteomic analysis of stage I endometrial cancer tissue： identifcation of proteins associated with oxidative processes and infammation［J］. Gynecol Oncol，2011，121（3）： 586-594.

［22］ HAN S，SHEN H，JUNG M，et al. Expression and prognostic signifcance of human peroxiredoxin isoforms in endometrial cancer［J］. Oncol Lett，2012，3（6）： 1275-1279.

（本文編輯：趙翠翠）

R711.74；R711.75

C DOI： 10.3969/j.issn.2095-9400.2016.08.017

2015-07-03

浙江省高層次創新人才項目（2010-21）。

陶雪嬌（1987-），女，甘肅蘭州人，碩士生。

朱雪瓊，教授，主任醫師，博士生導師，Email：zjwzz xq@163.com。