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期调控相关基因在肝癌中表达的变化

新医学2005年2月第36卷第2期“7

综述细胞周期调控相关基因在肝癌中表达的变化山东荣成市人民医院普外科(264300)李志壮

江苏南通医学院附属医院普外科(226001)方庆安

[关键词】细胞周期肝癌癌基因抑癌基因

1引言

肝细胞癌(肝癌)的发生、发展与其它恶性肿瘤一样,是细胞增殖与分化异常的结果。细胞的增殖与分化受一系列细胞周期正负调节因子的调控,这些调节因子通过相互作用以保证细胞周期的正常进行。近年来研究发现,癌基因和抑癌基因二者致癌作用的归结点,一方面是阻断了肿瘤细胞的细胞程序性死亡(pmgmmmedcelldeath,PcD)的过程,另一方面是参与细胞周期的异常调节,促进细胞增殖。细胞周期Gl/S调控点是对细胞增殖进行调控的~个关键,由细胞周期素一周期素依赖性激酶一周期素依赖性激酶抑制蛋白-成视网膜细胞瘤(cyclin—cyclindepen?dentkinase/cyclindependentkinaseinhibitor—retinoblastoma,

cyclin/cDK/cDKL/Rb)蛋白调节系统来调控¨’2J。此调节系统中的任何一个环节发生异常,均可导致细胞异常增生甚至癌变。本文就此调节系统异常与肝癌发生、发展的关系作一综述。

2细胞周期素

细胞周期素(cyclin)是一类在细胞周期中规律性地合成、又规律性地降解,且能与细胞周期素依赖性激酶(cy—

clin—dependentkinase,cDK)结合并激活其催化亚单位的结构同源性蛋白质。cycJin与cDK结合形成活化的cyclin/

cDK复合体,促使细胞进入增殖周期,处于细胞周期调节

的中心环节。其调节作用是由参与细胞周期过渡的关键蛋白质——成视网膜细胞瘤蛋白(retinoblastomaprotein,Rb)的磷酸化来实现的”J。人细胞中与G。/s调控点相关的细胞周期素有cyclinD和cyclinE。

2.1细胞周期素D

CyclinD基因家族至少有3个成员:D。、D2、D3,它们在结构和功能上具有一定的相似性。CyclinD的合成和表达依赖生长因子,在G.期达到其合成和活性的高峰;能与cDK4或cDK6特异性结合,形成cyclinD-cDK4/cDK6活性复合物。此复合物促进Rb蛋白质磷酸化Ho,使细胞由G.期进入S期。研究显示,cyclinD。的基因扩增和过度表达,是较常见的致癌性变化,且与肝癌的发生、发展有关。Nishida等报道cyclinD。基因在45例肝癌中扩增的发生率是1l%,并与其信使核糖核酸(messagerribonucleicacid,mRNA)的过度表达相关。由于cyclinD,基因扩增发生在肿瘤生长快的进展期肝癌,提示其与肿瘤的侵袭性行为有关。Ito等”1研究104例肝癌标本,发现32.6%的标本cyclinD,过度表达,因而认为CyclinD。在G。/S调控点发挥重要作用。choi等分析了cyclinD。在乙型病毒性肝炎相关性肝癌病人中的表达情况,认为CyclinD。的过度表达与临床分期高、分化程度差、微血管侵犯、肝内转移等显著相关。最近有学者在用无环维生素A抑制肝癌细胞株生长的实验中,发现无环维生素A在引起肝癌细胞增殖受阻的同时,cyclinD。的表达水平下降,且其mRNA水平也下降㈣。

2.2细胞周期素E

继cyclinD之后,人们发现cyclinE的合成开始于G。后期。CyclinE在G。/S期转变过程中也具有重要的调节作用。cyclinE与cDK2结合形成的cyclinE/cDK2复合物,是启动s期的蛋白质激酶,对维持Rb磷酸化很重要¨。。。研究表明,在大部分肿瘤病人中,cyclinE的表达增高。Ito等¨1报道CyclinE在35.5%的肝癌病人中过度表达,且其表达程度与病理分期显著相关。Kohzato等¨o的研究表明,在人肝癌中CyclinE和CDl<2同时过度表达,相关分析表明,CyclinE的过度表达与肿瘤分期显著相关,CDl(2的过度表达与肝癌预后差有关。提示cyclinE和cDK2在肝癌进展中发挥重要作用。

3细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白

细胞周期素依赖性激酶抑制蛋白(cyclindependentki.

naseinhibiIor,cDKI)阻止cyclin/cDK复合物的形成和活化,从而抑制Rb磷酸化,阻止细胞进入s期,使其停滞于G,期"J。它们对细胞周期具有负调控作用。根据cDKI的已知成员的序列同源性可将其分为两大类:①P21”’1及与它同源的P27”’;②P16ⅢK44家族。

3.1P21wAn和P27”1基因

对于人类,P21””基因定位于染色体6p21.2,基因长

度2.1千碱基对(kb),编码含495个氨基酸,相对分子质量为21千道尔顿(kd)。P27Ⅺ几基因定位于染色体12p13,包括两个外显子和一个内显子,编码分子量为27kd。P21WAn和P27““之间的同源性较高,都对CyclinD/CDK4或CyclinE/CDK2复合物激酶有抑制作用¨0’“J,从而阻断Rb磷酸化,将细胞阻滞于G.期,因而是细胞周期负性调节因素。

P2l””基因的突变率非常低,其主要灭活机制可能在转录表达水平上。P21””在转录水平上受P53基因调节和激活,当细胞受损伤时,其p53蛋白的转录表达水平升高,同时促进p21”81蛋白的表达,抑制Rb磷酸化。如果P53基因变异,则失去对P21”"转录的激活作用,细胞在DNA损伤的基础上继续增殖,则可能发生癌变。Naka等研究了126例肝癌患者,发现p21””蛋白的表达率为33%,而变

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异p53蛋白表达为37%,两者呈负相关,证实P21”“表达具有P:53的依赖性。Hui等用差异显示反转录聚合酶链反应和单链构象多态性聚合酶链反应(sin封estrandcons咖c-tionpolymorphism—polymemsechainreaction,SScP—PCR)等分子生物学方法研究肝癌组织中P21mRNA的表达和P53基因突变,发现38.1%(8/21)的病例P21mRNA的表达明显下降,而在表达水平下降的8例中有5例发生了P:53基因突变,有P53基因突变者P21mRNA表达水平显著低于P153基因未发生突变者。shi等报道肝癌中P2l”“缺失率达72.8%(59/81),在59例缺失P2l””表达的肝癌患者中,38例p53蛋白呈异常表达。

此外,p21””蛋白还能结合和抑制增殖细胞核抗原(pmliferatingcellnuclearant培en,PCNA),抑制细胞增殖。

p2l““蛋白是目前已知的具有最广泛激酶抑制活性的细胞周期抑制蛋白,p2l”91蛋白表达的缺失可能意味着肿瘤的迅速生长。国内韩峻松等¨叫的研究表明,通过导入外源性p21””蛋白,可以在体内外抑制肝癌细胞的生长。

p27““蛋白作为细胞周期负性调节因子,其缺失不仅与肝癌发生有关,而且与其发展及预后密切相关。Fiorenti—no等¨u应用免疫组织化学和蛋白质印迹法研究54例肝癌组织及相应癌旁肝组织中p27“”蛋白的表达情况,发现在大多数正常肝组织和肝硬化组织中无p27““蛋白的表达,肝癌组织中14例(26%)p27““蛋白呈高表达,26例(48%)呈低表达,14例(26%)呈阴性。高表达者有较长的生存期。且证实高表达的p27““蛋白多以与cDK2形成复合物的形式存在。Tannapfel等研究了203例肝癌切除标本,发现在进展期肝癌和肝内有多个肿瘤结节者p27““蛋白的表达明显降低。Ito等"1的研究结论与其基本一致,在有门静脉侵犯、低分化、巨块型的肝癌标本中,p27““蛋白的表达显著降低,认为p27“”蛋白表达水平可以作为预测肝癌复发的一项独立指标。一系列的实验表明,应用分子生物学方法或化学疗法,提高p27“”蛋白的表达,可以抑制肝癌细胞的增殖。“等的实验表明,Bal(基因体外诱导肝癌细胞停滞于G。期,是由于上调了p27““蛋白的表达。Hemld等¨刮联合应用他莫昔芬(t锄oxifen)和9-顺全反式维甲酸治疗肝癌,发现其可引起癌细胞增殖受抑制和凋亡,此时p27科P1蛋白的表达增强。国内郑建勇等通过转染外源性P27““cDNA(互补脱氧核糖核酸,complementarydeoxy曲onucleicacid,cDNA),使肝癌细胞系GI期延长并导致细胞凋亡,提示其可能在肝癌基因替代疗法中发挥作用。

3.2P16“““基因

P16ⅢK4A基因定位于染色体9p21,基因长度为23kb,含3个外显子,编码产物近16kd。p16ⅢK4A蛋白能特异地抑制cyclinD.cDK4/cDK6蛋白复合物的活性,从而抑制Rb磷酸化‘13]。研究表明,P16m㈨基因的异常及p16Ⅲ“蛋白的表达缺失,与肝癌的发生、发展密切相关。Hui等用免疫组织化学法检测104例肝癌标本,发现p16“…蛋白的缺失率达44%,且其缺失与肿瘤分化差、血管侵犯、转移密切相关。Azechi等¨43报告47例肝癌,p16州K4^蛋白失活率达64%(30/47),主要与该基因甲基化有关。并认为在p16…K4A蛋白或Rb失活的基础上,CyclinD1的过度表达意味着较差的临床病理分期。

P16硎K4A基因的异常包括基因突变、杂合性或纯合性缺失以及基因的高甲基化。研究表明,P16“…基因的高甲基化在肝癌致病机制中的作用远大于p16“…基因的突变、杂合性或纯合性缺失。Tann印fel等¨纠分析71例肝癌标本,P16“…基因的异常率为66%(47/71),这47例基因异常者中39例表现为基因的高甲基化。71例中发生P16……基因纯合性缺失的仅有5例(7%)。Peng等报告肝癌中p16删K4A蛋白失活率为62.5%(25/40),且主要原因为P16删…基因的甲基化。

4成视网膜细胞瘤蛋白基因

Rb基因作为CyclinD—cDK4/CDK6和CyclinE/cDK2复合物的底物,其磷酸化对细胞周期在Gl/s调控点的调控作用是关键的。当Rb被磷酸化时,其与转录因子E2F结合的能力减弱,E2F被释放,启动多种对细胞周期进行是必需的基因的转录,细胞进入S期∞’”J。CDKI则通过抑制cyclinD-cDK4/cDK6和cyclinE/cDK2复合物的活性,抑制Rb磷酸化,将细胞阻滞于G。期。

实验表明,Rb基因本身的结构异常,导致Rb蛋白表达缺失,也与癌症的发生有关。Azechi等¨41报道,肝癌中Rb蛋白表达缺失占28%(13/47),认为Rb蛋白失活与肝癌的发生有关。Hui等的研究表明,Rb蛋白缺失与p16……蛋白缺失一同对肝癌的进展发挥作用。Nishida等(1997年)发现肝癌中Rb基因异常是很常见的,13q染色体杂合性缺失的发生率为35%,而Rb基因正定位于染色体该区带。

5小结

细胞周期调节异常已成为癌症研究领域的一个热点,肝癌与细胞周期失调之间联系的研究起步不久,即取得了可喜的成绩。目前的研究已证实,Gl/s调控点的调控异常在肝癌发生、发展中发挥重要作用,但仍存在许多问题有待进一步解决。如仍需不断发现和鉴定新的细胞周期调节因素,进一步明确哪些调节因子在肝癌发生、发展中真正起作用,这对于改进抗癌药物的设计和制定新的基因替代疗法具有重要意义。肝癌的复发和转移是一个世界性难题,迫切需要一个好的预后指标。目前研究提示p27““蛋白可以作为预测肝癌复发的独立指标,但其实际应用价值有待进一步证实。

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(下转封3)

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肾炎鉴别,避免盲目长期应用抗菌药物治疗。

15.蛋白尿是诊断糖尿病肾病的1个临床线索,而糖尿病病史、相应的肾小球滤过率增高等有助于诊断。蛋白尿也可为肾淀粉样变性的早期表现,有慢性感染或炎症病史和多系统受累表现可提示本病。原发性肾小球肾炎男性多见,病变主要在肾小球,引起血尿、蛋白尿、肾小球滤过率下降,亦可引起水肿、高血压。当青年男性出现蛋白尿时,应当首先考虑原发性肾小球肾炎,排除本病后,再考虑其它的肾病。

16.慢性肾盂肾炎复发多在前次发病用抗菌药物治疗停止后6周内复发,其实质是上次治疗失败,故应另换敏感药物或改变治疗途径、方法和疗程等。重新感染则多在前次停药6周后再发,与机体免疫力低下有关,需调整用药同时增强机体免疫力。

17.肾活检为新月体肾炎、ANCA阳性的患者为急进性肾炎Ⅲ型或微量免疫球蛋白沉积型,应予强化免疫抑制治疗:即先给予甲泼尼龙冲击治疗,继以口服泼尼松和(或)口服或注射环磷酰胺治疗。

18.急进性肾小球肾炎I、Ⅱ与Ⅲ型的临床表现特点是:①急性肾炎综合征;②常有持续高血压;③短期内出现急剧肾功能恶化,常伴少尿。其中I型常有咯血与肺部病变。无论哪一型,其病理均是新月体肾小球。肾炎表现,其病情均进展快,预后差。对Ⅱ型与Ⅲ型常予甲泼尼龙冲击治疗,再继以口服泼尼松与环磷酰胺。(口服或冲击),效果不好则考虑血浆置换、环孢素等治疗;I型常需血浆置换与甲泼尼龙冲击治疗。故单纯激素治疗效果很差。

19.治疗过敏性疾病的关键是使病人迅速脱离致敏原,去除病因。

20.明显血尿,急性肾衰竭,血补体3下降与抗双链脱氧核糖核酸阳性是sLE急性活动期的指标,大量蛋白尿在sLE各期均可能出现,但非活动度的判断指标。

21.肾小管和集合管都具有重吸收原尿的能力,但各段重吸收原尿的机制不同。近曲小管对原尿的重吸收,与体内是否缺水无关,不能发挥调节水平衡的作用。原尿在远曲小管和集合管的重吸收是可以调节的,当机体缺水时,抗利尿激素分泌增多,作用于远曲小管和集合管上皮细胞上的受体,增加原尿的重吸收。

22、23.尿细菌培养和菌落计数对确定真性菌尿以及进一步诊断尿路感染有重要意义,对于粪链球菌,由于它在尿中繁殖较慢,故在(1~10)×106/L之间者已有诊断意义。对于克雷伯杆菌其具有临床诊断意义的最低菌落计数为100×106/L。

24、25.肾小球性蛋白尿:系肾小球滤过膜通透性增高,原尿中蛋白量超过肾小管重吸收能力而造成。如病变致滤过膜孔异常增大或断裂,血浆中各种分子量蛋白质无选择地滤出,称为非选择性蛋白尿。如病变仅影响滤过膜上的负电荷,则只使白蛋白滤过增多,称为选择性蛋白尿。肾血流加速(如发热、运动时)蛋白滤过增多,肾血流减慢,。肾静脉压增高等因素亦可使白蛋白滤出增多。。肾小管性蛋白尿是肾小管重吸收能力下降所致。常由B:微球蛋白,溶菌酶等小分子量蛋白质构成。每日尿蛋白量常低于2g。因此溶菌酶尿,B:微球蛋白尿均是肾小管性蛋白尿而不是肾小球性蛋白尿。

(收稿日期:2004一08—22)

(编辑:朱佩玲)

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细胞周期调控相关基因在肝癌中表达的变化

作者:李志壮, 方庆安

作者单位:李志壮(山东荣成市人民医院普外科,264300), 方庆安(江苏南通医学院附属医院普外科,226001)

刊名:

新医学

英文刊名:NEW CHINESE MEDICINE

年,卷(期):2005,36(2)

被引用次数:1次

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本文链接:https://www.doczj.com/doc/6211111825.html,/Periodical_xyx200502031.aspx

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