e1a基因抗癌作用及其在头颈肿瘤治疗中的应用

1 / 6E1A 基因抗癌作用及其在头颈肿瘤治疗中的应用人类腺病毒 5 型早期区域 1A 是近年来发现具有抑癌作用的基因，它可以通过多种途径抑制肿瘤的形成和转移。对 erbB2 高表达的肿瘤细胞通过转录水平抑制 erbB2 的表达,从而抑制肿瘤的形成和转移；对erbB2 低表达的肿瘤细胞，通过依赖和非依赖 p53 的途径和调节肿瘤细胞的免疫反应及控制细胞的增殖等抑制肿瘤的形成，通过抑制不同蛋白酶的活性和增强转移抑制基因 nm23 的表达抑制肿瘤的转移。另外，E1A 基因可阻断 NF-KB 的活性和调节细胞内基因表达增加肿瘤细胞对放射治疗和化学治疗的敏感性。E1A 基因的临床应用已通过FDA 的批准，并通过、期临床试验，取得了肯定的疗效。因此，E1A 基因的临床应用对改善头颈肿瘤患者的生存质量和提高生存率可能有重要的意义。头颈部恶性肿瘤的发生率约为 14/100 000，占全身恶性肿瘤的 16%40%，5 年2 / 6生存率大体上为 35%60%1 。目前治疗肿瘤的方法主要是手术治疗、放射治疗和化学治疗，肿瘤治疗的进一步解决可能依赖肿瘤分子生物学的研究，依赖于新兴的基因治疗2 。头颈部的解剖复杂，器官密集，常常使手术难以确保足够的安全界，且头颈部恶性肿瘤对放射治疗和化学治疗的敏感性不高，从而使部分患者失去治愈的机会；另外，肿瘤的发生、发展是多因素、多阶段、多基因作用的结果。为此，很多学者为改善患者的生存质量、提高生存率均在寻找有效的药物或基因，以通过多种途径抑制肿瘤的形成和转移。人类腺病毒 5型 E1A 基因可能有利于头颈肿瘤患者的治疗，现将近年来 E1A 基因的研究进展和在头颈肿瘤治疗中的应用前景综述如下。E1A 基因的结构、功能及抗癌机制人类腺病毒早期区域 1 由两个不同的基因 E1A 和 E1B 组成，它属于小 DNA 病3 / 6毒，其基因组约为 35kb，位于线性基因组 N 端大约 3 500 bp，其中 E1A 占最左边大约1 700 bp。E1A 基因产生两种主要的 mRNA，大小分别为13s 和 12s，分别编码 289 和 243 个氨基酸的两种蛋白3 。E1A 有 3 个转化必须的区域：非保守氨基酸末端；保守区 1；保守区 2。细胞内的两类蛋白与 E1A 的不同功能区域结合，从而使 E1A 活化，发挥其功能：转录协同激活剂 p300/CBP 家族，与 E1A 的 N 末端和 CR1 结合，Rb 家族与 CR1 和 CR2 结合。E1A 的这些反应从功能上影响不同的生长调节途径，从而促进分化4 。以动物细胞为12 下一页实验材料发现，蛋白代表着一类似乎使细胞永生化的蛋白，它本身不能使原代细胞或稳定的细胞株发生转化，需 E1B 或 ras 基因的协同作用，因此，E1A 是一永生化的基因，而 E1B 和 ras 基因是转化肿瘤基因5 。在非肿瘤形成的胚胎成纤维细胞系中转染 ras 基因，可导致细胞恶性变，接种于裸鼠可形成肿瘤，但将 Ad5.E1A 基因转染这些细胞株并不产生任何恶性表型6 ，到4 / 6目前为止，没有证据表明E1A 基因可以使人类致癌，很多证据表明 E1A 基因是一个肿瘤抑制基因。一、E1A 基因对 erbB2 高表达肿瘤的形成和转移的抑制作用erbB2 基因编码的蛋白-p185 是一个与上皮生长因子受体类似的跨膜蛋白，在细胞内区有着固有的酪氨酸激酶活性，酪氨酸激酶活性的增加可导致癌细胞的恶性表型增强。另外，erbB2 的过度表达可以诱导肿瘤细胞对放射治疗和化学治疗的抗拒，增加转移的机会，严重影响患者的预后5,7 。E1A 基因能在转录水平抑制 erbB2，使其表达降低8 。在 erbB2 转化的鼠 3T3 细胞系，E1A 通过降低 erbB2 的表达抑制了肿瘤的形成和转移能力6 。二、E1A 基因对 erbB2 非高表达肿瘤的形成和转移的抑制作用5 / 6Frisch 等9用 E1A 基因转染 erbB2 非高表达的人类癌细胞株，结果癌细胞的表型改变，肿瘤生长受到抑制，说明 E1A 基因对肿瘤的抑制是通过 erbB2 基因以外的途径。概括起来有以下几个方面：通过依赖 p53 的机制抑制肿瘤。当细胞 DNA 损伤时，p53 基因可诱导细胞进入 G1 期，抑制细胞增殖直到DNA 损伤得到修复，如果损伤的 DNA 得不到修复，p53 能活化诱导细胞凋亡的基因使细胞发生凋亡。而 E1A 基因可以维持 p53 野生型构象，使 p53 蛋白处于较高的水平。这可能是 E1A 基因蛋白与细胞内 P300 蛋白结合的结果。通过非依赖 p53 的机制抑制肿瘤，可能与细胞内一些基因的激活或失活有关，从而促进细胞的凋亡，目前机制尚不清楚10 。E1A 基因通过调节肿瘤细胞的免疫反应抑制肿瘤。E1A 基因能明显增加 NIH3T3 细胞对 TNF 细胞毒性的敏感性，通过 NK 细胞和激活巨噬细胞影响靶细胞对非依赖 TNF