Livin与恶性肿瘤的研究进展

1、Livin与恶性肿瘤的研究进展【关键词】Livin恶性肿瘤研究进展肿瘤的发生是一个多因素、多步骤、多阶段和多基因共同作用的结果。在肿瘤的发生、开展中，癌基因和抑癌基因的作用逐渐受到人们的重视，它们在细胞信号传导途径的多个层次起作用。细胞凋亡是一种由基因控制的自主性有序死亡，细胞凋亡过程调控异常在肿瘤形成中起着非常重要的作用，这种调控机制涉及促进或阻止细胞凋亡的多种凋亡相关蛋白的参与，细胞凋亡受抑制导致细胞生存期延长，有利于转化突变的细胞生长积聚，最终可致肿瘤的产生。近年来，凋亡抑制蛋白(inhibitrfapptsisprtEin，IAP)引起人们的高度重视，Livin作为一种新发现的凋亡抑制

2、蛋白有抑制细胞凋亡作用，与肿瘤的发生、开展及预后相关，也可成为肿瘤治疗的新靶点。现就其研究状况作一综述。1Livin的构造Livin是IAPs家族的重要成员。目前人类已发现8种凋亡抑制蛋白：IAP1(HIAP-1)、IAP2(HIAP-2)、NAIP、XIAP(ILP-1)、ILP2、survivin、aplln及Livin。Livin又称L-IAP，是新近发现的IAPs成员。人类的Livin基因位于染色体20q13.3，全长46kb，包含7个外显子及6个内含子。IAPs家族在构造上具有很大相似性，即都具有一个由约70个氨基酸组成的特征性的构造BlR构造域。研究说明LivinBIR构造域为一个

3、新型的锌指构造1,它是与aspase蛋白的结合部位,可阻止aspases蛋白在细胞凋亡时执行蛋白切除功能。Ashhab等2证实Livin转录产物因剪接方式的不同有两种RNA亚型Livin和Livin，两种亚型均含有一个BIR构造域及一个环指构造域。前者DNA全长897bp，编码298个氨基酸，约33kD;后者DNA全长843bp编码280个氨基酸，约30kD。二者相差的18个氨基酸由介于BIR和RING构造之间的第6外显子5端54bp的基因序列编码。2Livin抗凋亡机制2.1aspase途径Livin通过与介导细胞凋亡的aspase家族中aspase-3、aspase-7结合，抑制aspas

4、e下游级联反响从而抑制肿瘤细胞凋亡;还可与酶原形式或激活形式的aspase-9结合，抑制由Apaf-1、细胞色素及dATP诱导的aspase-9的激活作用从而阻止细胞凋亡1。Vui等3，4进一步研究认为Livin有效的抗凋亡作用并不是对aspase-9的直接抑制，而是对抗了XIAP2/Sa的互相作用，使XIAP的活性得以实现。Livin中的BIR构造可以和特异的aspase结合，抑制其活性，使级联反响中aspase间的互相作用和核酸的裂解受到抑制，从而导致肿瘤细胞的无限增殖。Livin还能阻止aspase蛋白在细胞凋亡时执行蛋白切除功能而起抗凋亡作用。2.2Sa途径Livin的抗凋亡作用受到细

5、胞内线粒体释放的Sa的调控3。这是一种新发现的凋亡促进剂，也是IAPs拮抗剂，其RING构造具有泛素连接酶活性，是泛素系统关键酶之一，细胞应激或DNA严重损伤，都能使线粒体释放细胞色素和Sa蛋白，Sa能促进DNA损伤的细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的过度增生。a等5研究发现Livin能通过BIR构造与Sa结合，促使Sa经泛素一蛋白酶体途径降解，降低Sa表达程度，抑制细胞凋亡。2.3TAK1/JNK1途径Livin可通过TAK使丝裂原激活蛋白激酶JNK1和JNK2活化，而Livin对JNK1的激活作用强于JNK2，这是Livin对抗TNF-和IE介导的细胞凋亡作用的一条重要途径6，Livin对JNK1的

6、激活是通过TAB1/TA途径实现。这种抗凋亡机制独立于aspase途径4。2.4抗化疗药物介导的细胞凋亡作用许多化疗药物可导致肿瘤细胞DNA的损伤而诱导细胞凋亡。研究发现转染Livin基因的F7细胞可有效对抗阿霉素、4TBP诱导的细胞凋亡7，Livin可显著抑制依托泊苷对Jurkat细胞凋亡8。说明Livin可抑制化疗药物导致的细胞DNA的损伤作用诱导的细胞凋亡。3Livin在各组织的表达3.1正常组织Livin在正常成人的大多数组织中均不表达，表皮、淋巴、脾脏和黑色素细胞低表达。在胎儿发育过程中多种组织高表达，如胎儿脑、胸腺、肾和肝9。Hakhyun等10用RT-PR技术检测到LivinRN

7、A在胎盘的滋养层细胞和绒毛膜瘤细胞系JEG3、Jar中都有表达，在妊娠中晚期的胎盘中Livin和其他几种凋亡抑制蛋白表达均显著增高，可以防止胎盘滋养层细胞的死亡，有利于胎儿的发育。3.2血液系统肿瘤Ashhab等2用RT-PR检测发现白血病细胞株K562、HL60中Livin两种异构体均高表达。何群力等11研究显示40例ALL患儿骨髓细胞，Livin蛋白阳性表达率为40%，较对照组(5%)明显增高，二者比较差异有显著性(P0.05);16例化疗患儿骨髓组织中7例完全缓解，其Livin蛋白阳性表达率明显低于未完全缓解者。提示Livin蛋白可能参与儿童ALL的发生开展和化疗耐受机制过程。王娴靖等1

8、2采用逆转录-聚合酶链反响(RT-PR)检测46例急性非淋巴细胞白血病患者Livin基因RNA表达程度。以10名安康人为正常对照,以HL-60细胞株为阳性对照，结果说明，LivinRNA在初治ANLL患者中的表达较正常对照组明显升高(P0.05)，Livin基因过度表达和ANLL的发病呈正相关;治疗缓解后表达明显下降(P0.05);复发后其表达又升高;在初治ANLL患者中,LivinRNA表达阳性的患者完全缓解率(R)低于表达阴性的患者(P0.05);Livin基因高表达的患者完全缓解率低,预后不良，可作为急性非淋巴细胞白血病的发并复发及预后判断的指标之一。大多数研究中显示Livin是血液肿瘤

9、预后不良指标。但是也有相反的研究结果，hi等13用实时定量RT-PR方法研究222例小儿ALL患者LivinRNA表达与临床预后的关系，发现Livin在小儿急淋是一个独立的预后较好的指标，这有待更多研究证实。3.3泌尿系统肿瘤Ashhab等2运用RT-PR方法发现Livin在正常前列腺组织表达极低，而在前列腺癌细胞株P-3和DU145均有较高表达。另外，还发现Livin在正常肾脏组织也有一定的表达。Gazzaniga等14运用RT-PR检测膀胱癌细胞系时发现，Livin表达阳性率为23%。Livin表达阳性的患者术后肿瘤平均复发时间为3.5个月，其表达阴性的患者那么延长至27.2个月。提示Li

10、vin基因在膀胱癌过表达预后不良，它可能与早期浅表膀胱癌的进展有关，Livin可作为膀胱癌复发的标记物，其过表达有较高的复发率。3.4呼吸系统肿瘤Yagihashi等15采用ELISA法检测37例肺癌患者血清中Livin抗体，19例患者(51.3%)阳性，且抗体仅出如今高分期肿瘤患者。Tanabe等16利用RT-PR技术检测38例肺癌组织中LivinRNA表达，阳性率达76.3%，其中在早期非小细胞肺癌LivinRNA表达阳性率达74.2%，提示Livin有助于肺癌的诊断,并有可能成为肺癌早期检测指标之一。3.5消化系统肿瘤Tu等17检测到Livin在67.3%胃癌患者的癌组织中表达,并发现其

11、与癌细胞化程度、患者的预后和生存相关，分化程度越低Livin表达越高,Livin表达患者生存越短,从而认为Livin是胃癌诊断和治疗的一个新的靶点。Yagihashi等18用荧光定量RT-PR检测发现Livin在胰腺癌细胞系ASP-1及结肠癌细胞系HT-29中均有过度表达。4Livin与肿瘤治疗Kasf和Ges等1用质粒克隆了LivinRNA反义序列。它通过与LivinRNA结合，减少Livin蛋白的表达。在被该反义序列转染的Hela和G361细胞系中用Livin蛋白的抗体检测Livin，说明没有该蛋白的表达。通过转染的GFP(greenfluresentprtEin)显示，靶向LivinRN

12、A的反义核糖核酸能使肿瘤细胞株Hela和G361细胞的存活率下降80%90%，用TUNEL染色说明同样被转染的G361细胞系中细胞凋亡增加50%，Livin表达的抑制可以降低肿瘤细胞的存活率。提示靶向LivinRNA的反义治疗可以成为癌症治疗的新手段。反义技术是目前肿瘤基因治疗中的研究热点，具有平安性高、特异性强的特点，但稳定性差、细胞摄取效率低，还存在RNA非特异性结合的问题，使其在肿瘤基因治疗中的应用仍受到极大限制，有待进一步研究。rnkvi-eaens等19利用RNA干扰技术即设计针对Livin基因序列设计的特异性小干扰RNA(siRNA)可以在哺乳动物肿瘤细胞中阻断LivinRNA的表

13、达，从而增强了肿瘤细胞对凋亡诱导剂的敏感性。说明抑制IAP家族成员蛋白表达，可能为逆转肿瘤耐药，为减少肿瘤转移和复发起重要作用。免疫治疗方面：Yagihashi等18对胃肠道肿瘤患者进展研究，用ELISA法检测其血清中抗Livin抗体，发现47%呈阳性反响。后来该组研究人员在肺癌患者中也检测到抗Livin抗体，由此推断Livin可成为一个新的肿瘤抗原15。Yagihashi等20还通过ELISA法在乳腺癌患者血清中检测到抗Livin抗体的存在，和Survivin一样，Livin也可作为乳腺癌患者的一个主要的癌抗原。虽然在一些肿瘤细胞中已经检测到抗Livin抗体，但还需要进一步研究适用于临床的抗Livin抗体到达治疗肿瘤的目的。5展望Livin作为IAPs家族的新成员，具有特异的BIR和环指构造域，可以通