p53与人类肺癌研究进展(1)

p53p53 与人类肺癌研究进展与人类肺癌研究进展(1)(1) 关键词：p53；抑癌基因；肺癌；基因诊断；基因治疗 支气管肺癌对人类的危害众所周知，正成为我国威胁 最严重的恶性肿瘤及我国居民的主要死亡原因。肺癌也是 一种基因遗传病，其发生根本原因在于细胞基因组 DNA 的 损伤，导致细胞癌基因的激活或过分表达，抑癌基因 （tumorsuppressorgene,TSG）的丢失或其产物的失活，或 两者兼而有之，引起细胞无限制生长而形成恶性肿瘤。在 肺癌中，激活的癌基因组为 myc 和 ras 癌基因家族，抗癌 基因为 Rb 和 p53 基因。TSG 对防止细胞癌变有着重要作用， Minna 等1从分子病理学角度研究出发，提出了肺癌的演 变是一系列分子变异的模式，其中 p53 基因突变是肺癌发 生的重要关键基因之一，深入研究 p53 基因突变对于了解 肺癌的发生发展具有重要的意义。 p53 基因与肺癌的发生发展 p53 的结构和功能 p53 定位于人类 17 染色体上，全 长约 16-20kb,由 11 个外显子和 10 个内含子组成，其编码 产生是 393 个氨基酸组成，分子量 53d，是与核 DNA 结合的 磷蛋白。p53 基因的一级结构已基本清楚，含有三个结构区： 一个酸性的氨基末端区（276-390 个氨基酸）和一个中部区。 其中部区能直接与 DNA 结合，绝大多数肿瘤中检查到的 p53 点突变即发生在该区域中。p53 基因具有转录因子的特性， 参与细胞内众多的生理和病理过程。p53 的不同功能取决于 与 p53 作用的细胞或病毒蛋白。目前对 p53 生理功能研究 最多的有两种：一种是抑制细胞分裂，让其停留在细胞周 期的 GI 期；另一种是使细胞凋亡。 p53 基因异常与肺癌 在人类肿瘤发生过程中，p53 基 因监控功能的丧失是目前最常检查到的变化之一，是肿瘤 发生中最常见最重要的原因，也是迄今临床发现与肿瘤发 病相关性最高的 TSG2。在大约 200 多种不同的恶性肿瘤 中，有 60%以上的肿瘤带有 p53 基因突变，大约 50%的肺癌 存在着 p53 基因的突变。Takahashi 等3研究发现，肺癌 中 p53 遗传异常包括纯合子缺失及伴随点突变所致 mRNA 大 小的改变，这些突变位于 p53 基因的阅读框架上，并在高 度保守区改变了 p53 蛋白的氨基酸顺序（GT） ，p53 基因 的突变集中于密码子 132-285 之间，因此 p53 基因突变是 肺癌中发生频率最高的遗传改变，p53 失活对肺癌的产生起 重要作用。Marchetti 等4研究认为 95%-98%的 p53 基因 位于 5、6、7、8 四个外显子的相对保守区域内。 p53 蛋白量表达受 DNA 损伤的影响很大，大多数抗癌药 物属 DNA 损伤剂，p53 基因的功能和肿瘤对某种特定抗癌药 物的反应关系密切。p53 基因功能的丧失与肿瘤的恶性程度 相关，含有突变型，无活性 p53 基因的肿瘤，侵袭性最强， 往往治疗难奏效，预后很差。由于 p53 基因与肿瘤治疗、 预后的重要关系，对 p53 基因基本功能的检测有助于设计 治疗方案2。但 Quantin 等5用抗人 p53 蛋白抗体 PAb1801 的间接免疫氧化物酶反应来检测 84 例非小细胞肺 癌（NSCLC）患者的 p53 蛋白积累与 NSCLC 手术后生存率关 系，认为 p53 蛋白积累并不影响患者生存率的单变量或多 变量分析。此外。Rosenfeld 等6研究小细胞肺癌 （SCLC）患者血清中抗 p53 蛋白抗体与其预后的关系认为 抗 p53 抗体测量结果与患者临床表现及预后并无相关性， 因而并不是一个有用的预后指标。到底结果如何，尚须更 多的临床研究进一步证实。 p53 基因与肺癌的基因诊断 癌基因的激活和/或抑癌基因的失活将捉进肿癌的发生 发展，在不同肿瘤中这两类基因所起作用不同，发生异常 变化的这两类基因的构成谱系均不完全相同，可以利用这 些活化的癌基因和失活的抑癌基因及其表达产物的特征和 变化的检测来实现对肿瘤的基因诊断。用聚合酶链反应 （PCR）技术可对某些肿瘤作出有效的早期诊断。 Mitsudomi 等7提出用荧光纤支镜结合基因诊断是肺癌早 期诊断的一个发展方向。 Masaynki 等8根据不同肿瘤 p53 基因突变谱不一样的 原理进行鉴别诊断。若肺癌术后又发生的肿瘤与原发肿瘤 的 p53 基因构象一致时，则为原发癌的复发，反之则为转 移瘤。因而可以确定是否需外科手术治疗。Kazuhito 等9 用免疫组化染色 p53 蛋白检测术后 NSCLC 患者淋巴结，发 现淋巴结转移患者中有 45%呈阳性，并认为该法在评价术后 NSCLC 患者淋巴结微小病灶转移时是一个快速、敏感、有效 的方法。 人体各种正常细胞中都有低含量的 p53 蛋白，后者容 易水解，并且半衰期很短，仅 10-20 分钟左右，一般难以 检测。在生长旺盛的细胞中其含量可增加 4 倍以上，而在 转化细胞或肿瘤细胞中，基含量可增加 100 倍以上，且不 易水解，半衰期较长，在肿瘤细胞中堆积。因而通过对细 胞的 p53 蛋白含量的检测亦可进行肿瘤的基因诊断。但恶 性肿瘤的发生常常是在多因素长期作用下，多个基因综合 作用的结果，一种肿瘤中会有多种基因变化，而同一种基 因又会涉及到不同的肿瘤的发生，评价 p53 基因异常对肺 癌的基因诊断应综合其他众多因素。这亦正是目前肺癌分 子生物学和分子遗传学研究的热点。 p53 基因与肺癌的基因治疗 目前，肺癌的基因治疗包括：抑癌基因疗法，免疫基 因疗法和自杀基因疗法。在抑癌基因疗法中 p53 起着举足 轻重的作用。作为一种抑癌基因，p53 基因有很强的抑制肿 瘤细胞生长及使细胞凋亡的能力，目前 p53 基因已被用于 临床上作为基因治疗的主要试验基因之一。将外源野生型 p53 基因导入 p53 基因失活的肺癌细胞，能抑制其恶性增殖， 逆转其恶性表型10，不仅可对丧失了 p53 功能的肿瘤细 胞进行遗传修饰，而且可利用野生型 p53 蛋白在正常细胞 中的表达保护正常细胞，从而提高抗肿瘤效果11。 Zhang12-14以腺病毒作载体介导野生型 p53 基因， 通过基因重组产生出的 p53 腺病毒 ad5CMV-p53 能在低剂量 （每细胞 10 单位病毒）感染时，有效抑制有 p53 基因缺陷 的肺癌细胞生长，与对照组相比，生长率降低 70%-80%；在 高剂量（每细胞 100 单位病毒）感染时，p53 腺病毒能杀灭 各种肺癌细胞。这种抑癌杀癌性能可在其他肿癌细胞中重 复。在动物模型中，将低剂量 p53 腺病毒（100/l5mm 直 径肿瘤用 1088 单位)注射入瘤体内，同时经腹腔注射低 剂量化疗药物顺铂，引起了肿瘤内大面积细胞凋亡。该发 现具有重要临床价值，被采纳为 p53 腺病毒的肺癌基因治 疗临床试验方案的一个组成部分。体外实验证明 p53 腺病 毒在癌细胞有效杀灭的剂量范围内对正常人支气管上皮细 胞生长无明显抑制作用。同时，Zhang 等12用 Ad5CMV- p53 以 30-50PFU/细胞转染 p53 等位基因完全缺失的 NSCLC 细胞系 H358，转染率达 95%-100%，用 Westernblot 法测得 高水平表达的 p53 蛋白，H358 细胞体外生长亦明显