survivin在肿瘤中的研究与应用(1)

SurvivinSurvivin 在肿瘤中的研究与应用在肿瘤中的研究与应用(1)(1) 【摘要】Survivin 是新近发现的凋亡抑制蛋白，具有抑制 细胞凋亡和调节细胞分化的双重功能，与肿瘤的发生、发 展及预后有密切相关性。现就 Survivin 近年在肿瘤发生、 发展、治疗及预后中的研究情况予以介绍。 【关 键词】Survivin；肿瘤；细胞凋亡 Survivin 是凋亡抑制蛋白家族中最具有基础与临 床研究意义而倍受关注的分子 。本文就 Survivin 在 人类肿瘤中的相关研究综述如下。 1Survivin 的基本结构 Survivin 是 1997 年耶鲁大学 Altier 实验室利用 效应细胞蛋白酶受体筛选人基因组文库获得的凋亡抑制蛋 白 。人类的 Survivin 定位了 17q25，基因长约 15kb, 含有 4 个外显子和 3 个内含子，其序列与 EPK-1 互补且方 向相关。Survivin 基因编码由 142 个氨基酸组成，分子量 为的蛋白质。 2Survivin 的组织分布 Survivin 主要分布于胚胎及分化未成熟的组织， 在成人体内除胸腺及胎盘中有微量表达外，所有分化成熟 的组织，包括外周血白细胞、淋巴结、脾、胰、肾、骨骼 肌、心、肝、肺、脑组织中均无表达，这与凋亡抑制蛋白 家族在正常人组织中广泛分布的模式相反，而在几乎所有 人类肿瘤中则高表达，且表达具有肿瘤细胞依赖性。Ito 等 用免疫组化方法研究发现 20 例肝癌组织中 14 例有 Survivin 的阳性表达。最近报道Survivin 基因还被 发现存在于结肠息肉、乳腺炎、角化皮炎等一些癌前损伤 组织中，说明 Survivin 基因的表达出现在恶性转化前期， 并可能具有促进这些损伤恶性转化的作用。此外， Survivin 的高表达受细胞周期的严格调控，在 G1 期表达极 低，S 期为 G1 期的 6 倍，G2/M 期则增高至 40 倍，显示其 高表达具有 G2/M 期依赖的特异性 。 3Survivin 的生物学功能 Survivin 的主要生物学功能是抗凋亡，它是目前 已知作用最强的凋亡抑制蛋白。有其进化上高度保守的凋 亡抑制功能，能以特征性的结构直接或间接抑制 caspase 依赖或 caspase 不依赖的凋亡途径，有效地对抗细胞的凋 亡过程。此外，Survivin 与细胞周期调控因子 CDK4 形成 SurvivinCDK4 复合体，使得 P21 从与 CDK4 的复合体中释放 出来与线粒体 caspase-3 结合，间接抑制其活性，从而阻 止细胞凋亡 。Survivin 另一个主要功能是参与细胞分 化。在有丝分裂中期它与中心体共同定位于胞质；在分裂 中期，Survivin 转移至核内染色体着丝粒；分裂后期则与 赤道板上的纺锤体微管结合。这种对有丝分裂器的复杂定 位，显示了 Survivin 在细胞有丝分裂中的重要功能定位， 是调控细胞增殖和死亡之间平衡的界面分子。 Machmore则通过突变分析发现，Survivin 的二聚体 结构和环绕天门冬氨酸-71 的疏水界面是其抗凋亡和保持倍 体性所必须的，是 Survivin 既抗凋亡又调节细胞分化双重 作用的结构基础。研究发现，Survivin 在多数肿瘤组织中 高表达，且与个体发育和组织分化平衡有关，由此可猜测 它是一种原癌基因，在某些致癌因素的影响下异常激活， 导致肿瘤发生。Saitoh 等率先研究 Survivin 在妇科肿瘤中 的表达情况 ，用 P-CR-SSCP 法对 7 例宫颈癌细胞系、 6 例子宫内膜癌细胞系、25 例宫颈癌组织标本及 17 例子宫 内膜癌组织标本进行研究。结果在所有研究的癌细胞系及 癌组织标本中均有 SurvivinmRNA 的表达。Frost 等研究发 现，随着宫颈肿瘤进展 Survivin 表达有逐渐上升的趋势， 其中 CIN级为%，CIN级及级%，鳞状上皮癌中 100%。 与 Fas-配体、Fas 和 bcl-2 相比，Survivin 表达与宫颈上 皮内瘤变和鳞状细胞癌有着更为密切的关系。而 Yoshida 等对宫颈鳞癌和腺癌的研究发现，Survivin 在腺癌中的表 达显著增强。认为其表达的水平不同是导致这两种组织学 类型特征性区别的原因。Survivin 过表达是腺癌颈后较差、 易淋巴转移、对化疗耐受的机制之一 。Survivin 作为 一种肿瘤的特异表达产物，具有对肿瘤进行早期诊断的潜 在价值。OConnor 等研究发现 Survivin 可能通过 调节生理修复性或病理性血管生成，在肿瘤细胞的浸润、 转移中起作用。王颖等以 Westernblofting 法检测 40 例肝细胞癌和癌旁组织 Survivin 蛋白的表达，结果发现 其阳性率为 85%，且阳性率在肝内转移组为%，显著高于肝 内无转移组；内静脉癌栓浸润组为%，显著高于门静脉无癌 栓浸润组。其结果提示 Survivin 的表达可影响肝癌的生物 学行为，可使其更易发生转移、门静脉浸润等，可能是预 后不良的指征。同时测定了 40 例肝癌组织的凋亡指数，结 果显示 Survivin 表达阳性的肝癌组织其平均 AI 显著低于 阴性组。而 Ikequchi 等人的研究则表明对于肝癌 组织中 SurvivinmRNA 表达高的患者，其剩余肝组织的肿瘤 复发率明显增高，且存活率降低，SurvivinmRNA 阳性者复 发率高达 57%，显著高于阴性者；而 SurvivinmRNA 阳性者 5 年生存率仅 19%；阴性者则为 39%，两者差异有显著性。 因此，可以认为对于肝癌患者来说，SurvivinmRNA 在肿瘤 组织中的表达水平可以成为一个独立于临床病理危险因素 的极富价值的生物学危险因素，能独立地用于肝癌切除术 后的评价。Survivin 对细胞凋亡的抑制及其在肿瘤细胞中 表达的特异性，使得以 Survivin 为靶点治疗恶性肿瘤的设 想成为近年来研究的新热点。只要能够减少 Survivin 在肿 瘤细胞中的表达或是抑制其在肿瘤细胞中的功能，不仅可 诱导肿瘤细胞的凋亡而且还可选择性增加肿瘤细胞对以凋 亡为机制的治疗方法的敏感性，从而提高肿瘤病人的总体 生存率。人工合成的 Survivin 反义寡核苷酸、反义 RNA 和 负显性突变体导入肿瘤细胞内都能抑制 Survivin 基因的表 达，促进肿瘤细胞凋亡。由于 ERP1-mRNA 是生存素的一种 天然反义核酸。因此，通过增加天然反义的内源性 ERP1 转 录抑制剂的抗肿瘤疗法可以达到治疗目的。Ambrosini 等 把 ERP1-DNA 转染到 Hela 细胞中，ERP1-mRNA 的表达 抑制了内源性 Survivin 的表达，并引起细胞大量凋亡，同 时细胞增殖也受到抑制。在小鼠肿瘤模型中，对肿瘤注射 编码反义 Survivin 质粒，也能阻止 Survivin 表达并刺激 肿瘤特异性细胞毒 T 细胞的产生，从而有助于肿瘤的治疗。 目前已成功构建针对 Survivin 基因的 siRNA 并观察到其特 异性抑制肝癌内源目的基因 Survivin 的表达及 mRNA 的转 录水平。总之，肿瘤特异性表达的 Survivi