Ki 67 là gì? Các bài báo nghiên cứu khoa học liên quan

Giới thiệu về Ki-67

Ki-67 là một protein nhân phân giải cao, được phát hiện lần đầu vào thập niên 1980 bằng kháng thể đơn dòng MIB-1 nhằm xác định tế bào đang trong các pha phân chia. Protein này không có mặt trong pha nghỉ G₀, xuất hiện từ đầu G₁, đạt đỉnh ở pha M và biến mất nhanh chóng khi tế bào trở lại pha G₁ sau phân bào. Nhờ tính đặc hiệu này, Ki-67 trở thành chỉ dấu vàng để đánh giá tỷ lệ phân chia tế bào trong mô bình thường và mô ung thư.

Giá trị Ki-67 index (tỷ lệ phần trăm tế bào dương tính với Ki-67 trên tổng số tế bào quan sát) phản ánh mức độ tăng sinh và độ ác tính của khối u. Chỉ số này được ứng dụng rộng rãi trong chẩn đoán, phân giai đoạn và theo dõi đáp ứng điều trị trong nhiều loại ung thư như vú, tuyến giáp, hạch bạch huyết và não. Thông tin tổng quan về định nghĩa Ki-67 có thể tham khảo tại NCI Cancer Terms.

Sử dụng Ki-67 trong lâm sàng đã trở thành tiêu chuẩn ở nhiều trung tâm ung bướu hàng đầu, giúp bác sĩ lâm sàng đưa ra quyết định điều trị hóa trị, xạ trị hoặc điều trị đích một cách chính xác hơn. Việc đánh giá Ki-67 cần tuân theo quy trình nghiêm ngặt từ lấy mẫu, cố định, nhuộm đến đếm đếm tế bào để đảm bảo kết quả có tính tái lập và so sánh giữa các phòng xét nghiệm.

Cấu trúc và biểu hiện của Ki-67

Ki-67 là một phosphoprotein có khối lượng phân tử lớn, vào khoảng 345–395 kDa tùy loài, chứa nhiều vùng lặp LSRPL và các vị trí phong phú serine/threonine dễ bị phosphoryl hóa. Những vùng lặp này đóng vai trò tạo khung kết dính cho nucleolar organizer regions (NORs), giúp tổ chức nhân con trong quá trình phân bào.

Protein Ki-67 không tồn tại đồng đều trong nhân tế bào mà phân bố thành vòng quanh nhiễm sắc thể trong suốt pha phân chia (perichromosomal layer), hỗ trợ quá trình bóc tách và di chuyển nhiễm sắc thể về hai cực. Ngoài ra, Ki-67 còn tương tác với nucleolin và nucleophosmin, tham gia điều hòa quá trình tái cấu trúc nhân sau phân bào.

Đặc điểm	Mô tả
Khối lượng	345–395 kDa
Vùng lặp	LSRPL-rich repeats
Phosphoryl hóa	Serine/Threonine-rich
Phân bố	Nhân (G₁–M), perichromosomal layer (M)

Biểu hiện Ki-67 được điều hòa bởi tín hiệu chu kỳ tế bào, với mức tăng mạnh ở giai đoạn chuyển G₁/S do các kinase CDK2 và CDK4 kích hoạt. Sự phân rã Ki-67 sau pha M diễn ra qua hệ ubiquitin-proteasome, đảm bảo tế bào trở về trạng thái nghỉ G₁ không còn dấu ấn Ki-67.

Vai trò trong chu kỳ tế bào

Ki-67 đóng vai trò chủ chốt trong việc duy trì cấu trúc và chức năng của nhân trong quá trình phân chia. Trong pha G₁ và S, Ki-67 giúp tổ chức các vùng tổ chức RNA ribosome, đảm bảo quá trình tổng hợp protein diễn ra liên tục. Đến pha M, nó chuyển sang bao quanh nhiễm sắc thể, ngăn ngừa sự kết dính bất thường và hỗ trợ phân chia đồng đều.

Các chức năng chính của Ki-67 trong chu kỳ tế bào bao gồm:

• Ổn định nucleolar organizer regions để tổng hợp rRNA liên tục.
• Tạo lớp perichromosomal phủ ngoài nhiễm sắc thể, hỗ trợ tách nhiễm sắc thể.
• Điều phối tái cấu trúc nhân sau phân bào, giúp nhanh chóng khôi phục chức năng nhân.

Mức độ Ki-67 tỷ lệ thuận với tốc độ phân chia; tế bào có Ki-67 index cao thường có chu kỳ ngắn và độ ác tính cao hơn trong mô ung thư, cho thấy Ki-67 vừa là dấu ấn chức năng vừa là dấu ấn tiên lượng quan trọng.

Phương pháp phát hiện Ki-67

Phương pháp phổ biến nhất là miễn dịch mô học (IHC) sử dụng kháng thể MIB-1 nhuộm cắt mô cố định bằng formalin và bao paraffin. Sau khi kháng thể liên kết với Ki-67, người thực hiện nhuộm phát huỳnh quang hoặc nhuộm màu DAB để quan sát dưới kính hiển vi sáng. Kỹ thuật này cho phép đánh giá trực quan vị trí và tỷ lệ tế bào dương tính.

Bên cạnh IHC, flow cytometry cũng được sử dụng để định lượng tỷ lệ tế bào Ki-67 dương bằng cách nhuộm kháng thể được đánh dấu fluorophore. Phương pháp này có ưu điểm cho kết quả nhanh, định lượng chính xác trên hàng chục ngàn tế bào, nhưng yêu cầu tế bào phải ở dạng dịch huyền phù.

Phương pháp	Ưu điểm	Hạn chế
IHC (MIB-1)	Quan sát vị trí, mô học trực tiếp	Phụ thuộc kỹ thuật cố định và chuẩn bị mẫu
Flow cytometry	Định lượng nhanh, chính xác	Không đánh giá được vị trí mẫu trong mô

Kết quả từ hai phương pháp thường được so sánh để đảm bảo độ tin cậy cao nhất; trong lâm sàng, IHC vẫn là tiêu chuẩn vàng nhờ khả năng cung cấp ngữ cảnh mô học đầy đủ.

Ý nghĩa lâm sàng trong chẩn đoán ung thư

Ki-67 index (tỷ lệ phần trăm tế bào dương tính với Ki-67 trên tổng số tế bào) là chỉ dấu quan trọng trong phân loại độ ác tính của khối u. Trong ung thư vú, giá trị Ki-67 ≥20% thường liên quan đến tiên lượng xấu, chỉ định hóa trị tích cực hơn (ASCO Guidelines).

Ở ung thư tuyến giáp, Ki-67 index giúp phân biệt các dạng u thể biệt hóa và thể không biệt hóa; chỉ số ≥5% gợi ý tổn thương ác tính cao hơn và cần điều trị phẫu thuật kết hợp xạ trị (ATA Guidelines).

Trong u lympho, đặc biệt là lymphoma không Hodgkin, Ki-67 index trên 60% chỉ ra kiểu tăng sinh mạnh, đòi hỏi hóa trị đa trị liệu liều cao. Đánh giá kết hợp với các dấu ấn khác như BCL2, MYC giúp xác định phân nhóm và chiến lược điều trị cá thể hóa (NCBI PMC4721332).

Đánh giá và định lượng Ki-67 index

Quy trình định lượng Ki-67 index thường bao gồm thu thập mẫu u, cố định formalin, cắt lát paraffin và nhuộm IHC với kháng thể MIB-1. Sau khi quan sát dưới kính hiển vi, người đánh giá lựa chọn “vùng nóng” (hot spot) có mật độ dương tính cao nhất để đếm ít nhất 500–2.000 tế bào.

Các phương pháp bán tự động và tự động sử dụng phần mềm phân tích hình ảnh (ví dụ Aperio, QuPath) cho phép:

• Định vị vùng nóng bằng thuật toán phân khu.
• Phân biệt tế bào dương/âm dựa trên cường độ tín hiệu DAB hoặc huỳnh quang.
• Tạo báo cáo thống kê nhanh chóng và chuẩn hóa giữa các phòng xét nghiệm.

Ưu điểm của định lượng tự động là giảm thiểu sai số đánh giá do con người, tăng khả năng tái lập kết quả và rút ngắn thời gian xử lý mẫu (Stack et al., 2016).

Giá trị cắt và hướng dẫn lâm sàng

Giá trị cắt Ki-67 khác nhau tùy loại ung thư và khuyến cáo từ các hiệp hội chuyên môn:

• Ung thư vú: 14–20% (ASCO), ≥30% cho nhóm tăng sinh cao (St. Gallen Consensus).
• Ung thư dạ dày: ≥20% gợi ý giai đoạn tiến triển, cần hóa trị bổ trợ (ESMO Guidelines).
• U lympho: ≥60% phân nhóm tăng sinh cao, đề xuất liệu pháp R-CHOP liều cao.

Hướng dẫn cũng khuyến cáo báo cáo chi tiết phương pháp định lượng, loại kháng thể và giá trị cắt để đảm bảo tính so sánh giữa các nghiên cứu và thực hành lâm sàng (Dowsett et al., 2011).

Hạn chế của Ki-67

Biến thiên kết quả Ki-67 index giữa các phòng thí nghiệm là thách thức lớn:

• Khác biệt trong quy trình cố định mẫu (thời gian, loại chất cố định).
• Đa dạng kháng thể (MIB-1, SP6, Ki-S5) và điều kiện ủ kháng thể.
• Tiêu chí chọn vùng nóng và số lượng tế bào đếm khác nhau.

Những yếu tố này dẫn đến dao động giá trị cắt, ảnh hưởng đến quyết định lâm sàng. Cần chuẩn hóa quy trình với chất chuẩn nội bộ và chương trình kiểm soát chất lượng liên phòng xét nghiệm (Urruticoechea et al., 2005).

Nghiên cứu mới và triển vọng

Multiplex IHC và spatial transcriptomics kết hợp Ki-67 với các dấu ấn miễn dịch khác (p53, PD-L1) cho phép phân tích vi môi trường khối u chi tiết, đánh giá đồng thời đa marker trên cùng một lát cắt (Goltsev et al., 2018).

Single-cell RNA-seq mở ra khả năng xác định tế bào tăng sinh theo kiểu phân tử, liên kết biểu hiện Ki-67 với profile gene riêng biệt, hỗ trợ phân loại phụ nhóm khối u và cá thể hóa điều trị (Zheng et al., 2020).

• CRISPR/Cas9 để điều chỉnh biểu hiện Ki-67, tìm hiểu vai trò nguyên nhân-tác nhân trong phân chia.
• AI và Deep Learning cải tiến thuật toán phân tích IHC, tự động hóa hoàn toàn định lượng Ki-67.

Kết luận

Ki-67 là chỉ dấu sinh học quan trọng phản ánh tỷ lệ phân chia tế bào, có giá trị tiên lượng và hướng dẫn điều trị trong nhiều loại ung thư. Mặc dù còn hạn chế về chuẩn hóa, nhưng với tiến bộ công nghệ multiplex và AI, Ki-67 hứa hẹn trở thành công cụ chẩn đoán và nghiên cứu mũi nhọn, hỗ trợ cá thể hóa điều trị ung thư hiệu quả hơn.

Tài liệu tham khảo

• Dowsett, M., et al. (2011). Assessment of Ki-67 in breast cancer: recommendations from the International Ki-67 in Breast Cancer Working Group. Journal of the National Cancer Institute, 103(22), 1656–1664. doi:10.1093/jnci/djr393
• Yerushalmi, R., et al. (2010). Ki-67 in breast cancer: prognostic and predictive potential. The Lancet Oncology, 11(2), 174–183. doi:10.1016/S1470-2045(09)70262-1
• Urruticoechea, A., et al. (2005). Proliferation marker Ki-67 in early breast cancer. Journal of Clinical Oncology, 23(28), 7212–7220. doi:10.1200/JCO.2005.00.350
• Stack, E. C., et al. (2016). Multiplexed tissue imaging using multiplexed ion beam imaging and immunofluorescence. Nature Protocols, 11(4), 757–776. doi:10.1038/nprot.2016.044
• Goltsev, Y., et al. (2018). Deep profiling of mouse splenic architecture with CODEX multiplexed imaging. Nature Methods, 15(2), 117–125. doi:10.1038/nmeth.3740