宋姗姗，张强，聂艳红，王永芳，陈昊△

乳腺癌是一类严重危害女性健康的疾病［1］。随着对乳腺癌分子分型的细化，多种治疗手段的应用及靶向药物的实施，乳腺癌患者5年生存率得到极大改善，但乳腺癌发病率及死亡率仍在增长［2］。从分子水平研究乳腺癌的机制，寻找新的治疗靶点，是探索乳腺癌治疗的重要方向。驱动蛋白（kinesins，KIFs）是一类由40多种不同基因编码的马达蛋白，主要存在于真核细胞中，以微管蛋白为轨道行驶运输功能［3］，还参与有丝分裂、纺锤体形成、细胞器定位和微管运动等多种细胞功能［4-5］。KIFs的异常表达不仅与多种先天性疾病相关，同时与肿瘤的发生发展也密切有关［5］。驱动蛋白超家族6中的一员—驱动蛋白家族成员23（kinesin family member 23，KIF23）与有丝分裂中纺锤体的形成等有关，亦参与多种肿瘤的发生发展。但在乳腺癌中，仅Zou等［6］在雌激素受体（estrogen receptor，ER）阳性肿瘤中发现KIF23与肿瘤侵袭、患者生存预后、耐药等有关，故本研究利用生物数据库综合分析KIF23在乳腺癌中的表达及判断预后的价值，为进一步研究KIF23在乳腺癌中的作用提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源 Oncomine（https://www.oncomine.org/）是一个整合了基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）、癌症基因组图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）及已发表的文献等来源的RNA和DNA-seq数据的大型肿瘤相关基因的数据库。通过Oncomine数据库和GCBI数据库分析KIF23基因在正常乳腺组织和乳腺癌组织中的表达差异。Kaplan-Meier Plotter数据库（http://kmplot.com/analysis/）是一个包含5种癌症（乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌、肝癌）mRNA表达谱芯片的公共数据库，该数据库涉及的基因共54 675个、癌症样本为10 461个，其中乳腺癌患者样本占比高达一半（5 143个）。通过Kaplan-Meier Plotter数据库分析KIF23基因表达与患者预后的关系。

1.2 检索方法 通过Oncomine数据库检索KIF23在乳腺癌中的基因表达差异。Oncomine数据库检索分析KIF23的设定条件为（1）基因：KIF23。（2）分析类型：肿瘤组织和正常组织。（3）肿瘤：乳腺癌。（4）数据类型：mRNA。（5）临界值设定条件：P＜1E-4，差异倍数＞2，基因排序前10%。（6）其他为数据库默认设定。（7）检索范围：建库至2018年9月10日。检索结束后，选KIF23在乳腺癌中的相关研究进行比较。

利用Kaplan-Meier Plotter数据库分析KIF23与乳腺癌患者生存预后的关系，设定条件为（1）肿瘤：乳腺癌。（2）基因：KIF23。（3）患者按照最佳界限值进行分组（Split patients by：Auto select best cutoff）。（4）状态：ER（+/-）、孕激素受体（progesterone receptor，PR）（+/-）、人表皮生长因子受体（human epidermal growth factor receptor，HER-2）（+/-）。（5）生存预后指标：无复发生存（relapse-free survival，RFS）期、总生存（overall survival，OS）期、无远处复发生存（distant metastases-free survival，DMFS）期、复发后生存（postprogression survival，PPS）期。（6）其他为数据库默认设定。

1.3 观察指标 Oncomine数据库和GCBI数据库中观察KIF23在常见肿瘤和正常组织中的表达差异，在正常乳腺组织和乳腺癌之间的表达差异。在Oncomine数据库中，比较KIF23在乳腺非浸润性癌和浸润性癌中的表达和不同研究中的差异倍数。通过Kaplan-Meier Plotter数据库观察KIF23与乳腺癌患者各项生存预后指标（RFS、OS、DMFS和PPS）之间的关系；观察ER、PR及HER-2是否影响KIF23与患者预后之间的关系。

1.4 统计学方法 所有统计分析均由数据库分析，KIF23在正常乳腺组织和乳腺癌组织中的差异比较采用t检验。利用Kaplan-Meier中Log-rank模型分析KIF23与乳腺癌患者预后的关系。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 常见肿瘤中KIF23的表达情况 Oncomine数据库中关于KIF23基因在常见肿瘤和正常组织中的研究共447项，其中64项研究显示KIF23基因在肿瘤中表达增高，3项表达降低。特别地，与乳腺癌相关的9项研究均显示，较正常乳腺组织，KIF23在乳腺癌中表达升高。GCBI数据库中显示，KIF23在常见的33种肿瘤中，仅在胸腺肿瘤（thymoma，THYM）的表达量低于正常组织，在包括乳腺癌在内的32种常见肿瘤中的表达量均高于正常组织（图1）。

2.2 乳腺癌中KIF23的表达情况 Oncomine数据库示，2000年—2012年共有39项研究关于KIF23在正常乳腺组织和癌组织中的表达。KIF23基因在乳腺癌所有差异表达基因中的排名中位数为900.0（P=0.037），表明KIF23在乳腺癌中高表达（图2）。在22项KIF23高表达（差异倍数＞2，P＜0.01）的研究中，以其中差异倍数＞6的研究为例，表达量差异较大（图3）。此外，在39项研究中有23项研究涉及KIF23在浸润性乳腺癌中的表达，KIF23基因在所有差异表达基因中的中位数值为1 501.0（P＜0.05），表明KIF23在正常组织和浸润性乳腺癌中的表达差异有统计学意义。39项乳腺癌研究中，涉及非浸润性癌的研究有4项，排名中位数为1 768.5（P=0.003）。GCBI数据库中KIF23在正常乳腺组织中平均表达值是90.89，癌组织是587.27，证实KIF23在乳腺癌中高表达。

Fig.1 Expressions of KIF23 in a variety of tumor and normal tissues in GCBI图1 GCBI数据库中KIF23在正常组织和癌中的表达

Fig.2 Expressions of KIF23 in breast cancer in the Oncomine database图2 KIF23在Oncomine数据库中乳腺癌中的表达

2.3 乳腺癌患者KIF23的表达水平与预后的关系 Kaplan-Meier Plotter数据库显示，KIF23高表达组患者的生存预后较差。KIF23低表达组患者的RFS、OS、DMFS、PPS均显著优于高表达组（图4）。ER（+）的乳腺癌患者中，KIF23的高表达水平均与RFS、OS、DMFS和PPS预后差有关，而ER（-）、PR（+/-）、HER-2（+/-）的乳腺癌患者中，KIF23与RFS、OS、DMFS和PPS这4种预后指标未显示明确一致结论。

Fig.3 Expression of KIF23 in breast cancer in the Oncomine database（Fold change＞6）图3 Oncomine数据库中KIF23在乳腺癌中表达显著增高的研究（差异倍数＞6）

Fig.4 Relationship between the expression of KIF23 and the prognosis of the breast cancer图4 乳腺癌中KIF23的表达水平与生存预后之间的关系

3 讨论

KIFs是长度为80 nm的杆状蛋白质大分子，由头部、颈部和尾部三部分组成。KIFs的头部具有腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine-triphosphate，ATP）酶活性，是主要的催化中心；颈部是连接头部与尾部的区域，该部位较柔韧且可伸屈，可以调节头尾部的构象；尾部是由轻链和重链构成的扇形结构，可与膜性细胞器或货物分子、酶蛋白等结合与释放，实现转运功能。另外，根据KIFs相对保守的马达结构域在重链上的位置，可分为在C末端的C-驱动蛋白、在中间的M-驱动蛋白及在N末端的N-驱动蛋白［7］。1992年，Nislow 等［8］首次发现KIF23，其N末端区域含有驱动蛋白超家族的马达结构，属于N-驱动蛋白。后续研究显示，KIF23参与细胞的增殖分化［9］，其异常表达可能参与肿瘤的发生。目前，已有KIF23在神经胶质瘤［10］、肝癌［11］、非小细胞肺癌［12］和恶性胸膜间皮瘤［13］等中的研究报道，也有KIF23在肺癌中的相关数据库的分析资料［14］。研究显示，KIF23在神经胶质瘤和肺癌组织中高表达，并且通过KIF23的小干扰RNA处理证实了其与肿瘤细胞的增殖分裂相关［10,12,14］。刘素绢等［11］研究发现，KIF23通过活化Akt信号通路发挥促肝癌细胞增殖和侵袭的作用。Kato等［13］通过敲低KIF23基因表达发现，KIF23能促进恶性胸膜间皮瘤细胞的生长、增殖，且使患者获得较短的总体生存时间。Zou等［6］研究显示，KIF23在乳腺癌中的表达受雌激素的严格调控，但KIF23的具体致乳腺癌机制尚不清楚。因此，鉴于KIF23在乳腺癌中的机制研究尚不明确，且样本小、相关支持文献可信度低等，笔者利用Oncomine数据库、GCBI数据库和Kaplan-Meier Plotter数据库综合分析其在乳腺癌中的表达及与患者生存预后的关系。

通过Oncomine数据库发现，共有67项研究显示KIF23在常见肿瘤和正常组织中表达差异有统计学意义，其中包括乳腺癌在内的64项研究中KIF23都处于高表达状态，并且GCBI数据库证实了KIF23在乳腺癌组织中呈高表达，KIF23基因在乳腺癌所有差异表达基因中的排名中位数差异有统计学意义，进一步分析发现，其在浸润性乳腺癌和非浸润性乳腺癌的差异基因排名亦有统计学意义。上述结果表明，KIF23以过表达的方式在乳腺癌中发挥作用，且可能与是否浸润无关，但由于非浸润性癌的研究仅4项，可信度较浸润性乳腺癌低，故仍需要大量的研究验证。Kaplan-Meier Plotter数据库分析表明，KIF23高表达与患者的预后较差有关，猜测KIF23可能在乳腺癌中起促癌的作用。另外，ER是乳腺癌分子分型和治疗参数的重要指标，在乳腺癌发生发展、个体化治疗及预后评估方面都具有重要意义［15］，Zou等［6］研究发现，ER是影响KIF23在乳腺癌中表达的重要因素。本研究分析发现，低表达KIF23与ER+乳腺癌患者的良好预后有关，表明KIF23可能与ER相关，且两者共同影响患者预后，但是相互促进还是拮抗作用尚不清楚。

综上所述，通过数据库综合分析发现，KIF23在乳腺癌组织中高表达，且与患者的不良预后有关，可能作为促癌因素存在，另外ER（+）乳腺癌中KIF23高表达患者生存预后指标均较差，这可能为研究KIF23与乳腺癌形成的信号通路及乳腺癌的潜在治疗靶点提供新思路和理论参考。