p53 在乳腺癌中的研究进展

孙桂丽 任志宏综述 王大鹏审校

乳腺癌是世界范围内严重危害女性健康的恶性肿瘤。近年来,我国乳腺癌发病率不断上升,且出现了年轻化的倾向,在一些大城市已跃居女性恶性肿瘤的首位[1]。与乳腺癌的发生发展紧密联系的基因有p53、Bcl-2、C-erbB2、BAX、BRCA1、BRCA2、iASPP、ATM、MDM-2 以及PTEN 等[2,3]，其中p53是最重要的抑癌基因,与癌症的发生发展关系紧密,大约50%的人类癌症中存在着p53突变[4]，p53 的测定已广泛应用于临床[5]。现对目前p53在乳腺癌中的研究进展做一综述。

1 p53 基因

1.1 p53 基因的基本结构

p53 基因位于人类染色体17p13.1,基因全长16～20 kb,由11个外显子和10个内含子组成,其启动子不含CAAT盒、TATA盒和GC盒等常见启动序列。转录产生2.5 kb mRNA,翻译生成的蛋白质由393个氨基酸残基组成,相对分子质量为53 kD,故称为p53基因[6]。该基因编码的转录蛋白因子p53 蛋白,与其同家族成员p63和p73 都属于高度保守的DNA 序列[7]。按照p53蛋白一级结构的特点,将其分为3个区域：①N端( 1～ 75氨基酸残基),为高电荷区,含大量的酸性氨基酸残基;②中间疏水区( 100～ 300氨基酸残基),有3 个高度疏水区,分别是进化保守区ò、ö、õ、;③C 端碱性亲水区( 310～319残基),与N端一样位于分子内部,富含脯氨酸,主要为中性氨基酸。现已证明,p53蛋白与SV40大T抗原的结合点是保守区ó、ö、õ,而不同类型的肿瘤发生的p53基因突变多位于保守区内,尤以175、248、249、273、282位点的突变率最高[8]。

1.2 p53 基因的基本性质

p53在调节细胞对外界的基因毒性因子或非基因毒性因子的反应中对细胞的发展命运起着很重要的调节作用。p53所编码的p53蛋白质可被看作是1种节点应力信号,在加以修饰后,以激活的形式作为转录因子调节大量的其他基因的表达，与细胞周期的调控、细胞凋亡、DNA 修复有重要的相关性。p53蛋白主要通过诱导可逆或不可逆( 衰老) 的细胞周期阻滞或凋亡，提高DNA的修复能力和抑制新生血管形成，发挥其抑制增殖的作用。p53 在正常的组织中表达较低,具有活性的p53蛋白水平也比较低,但在细胞被胁迫的情况下,翻译后修饰等加强导致水平升高,例如,免疫组化分析表明11%～55%侵入性乳腺癌p53 呈过量表达[9]。p53基因分为野生型和突变型。突变型p53基因是促癌基因,能与野生型亚单位形成寡聚复合物而阻止野生型p53基因抑制肿瘤形成的功能,引起细胞转化、癌变[10]。

2 p53 基因与细胞凋亡的关系

大量证据表明细胞凋亡在生物体的胚胎发育，器官成形等生理状态以及神经退形性病变、肿瘤发生、脑梗死、心力衰竭等病理过程中发挥重要作用[11]。它不仅参与了胚胎发生、组织塑型、发育、衰老等生理过程，而且与肿瘤等许多疾病的发生有关。细胞凋亡不仅受细胞内在调节机制的控制，而且受细胞外界刺激因素的影响。诱导肿瘤细胞凋亡在肿瘤治疗中具有重要意义。随着对细胞凋亡/存活分子调控机制认识的不断深入，通过激发肿瘤细胞凋亡启动，抑制肿瘤细胞的促存活因素，从而加速肿瘤细胞凋亡，可望提高肿瘤的治疗效果。

p53是迄今为止发现与人类肿瘤相关性最为密切的基因之一[12],它在调节细胞周期及诱导凋亡中起着重要作用。目前认为,p53蛋白主要功能包括诱导细胞周期阻滞、DNA的修复和促进细胞凋亡,从而避免受损DNA的堆积、维持基因组的稳定性以及调节细胞的分化与衰老、抑制肿瘤血管增生等。经大量研究验证,p53下游基因(或称为靶基因)主要包括p21、CD95 / fas、p53AIP1、pag608、gadd45、mdm2、bax、igf -bp3、pig3、Cyclin等[13],正是这些受p53基因调控的下游基因直接实现p53 基因的众多生物学功能。p53及其下游基因组成了1个复杂的调控网络,而p53基因处于这个调控网络的关键节点。已有数据表明,p53 + / - 小鼠高度肿瘤易感,具有在早期自发成瘤的表型。在其所生肿瘤中,淋巴瘤和肉瘤占主体,但在Li2Fraumeni综合征中较常见的上皮组织来源的瘤却很少。而基因型为p53 mutant/ +、p53 mutant/ - 小鼠的肿瘤谱结构发生了较大改变,上皮组织来源的瘤比例大幅提高,并伴有较高的肿瘤转移率,能更好地模拟人类Li2Fraumeni综合征。可见,突变型p53在肿瘤发生和转移中发挥了重要作用。研究证实,野生型p53 诱导凋亡,是基于其可以诱导G1期停滞和(或) 导致细胞凋亡。p53抑癌基因一旦缺失或突变,引起细胞生长的失控并发生恶变,即为突变型p53。由于野生型p53蛋白的半衰期仅为6～12 min,而突变型p53蛋白的半衰期较长(为2～12 h),故在细胞中检测到的p53蛋白即为突变型p53蛋白。因此,p53蛋白的过量表达常提示预后较差。

3 p53 基因参与调控乳腺癌的机制

乳腺癌的发生发展是1个多阶段演进、多基因改变参与的渐进过程，表现为多个癌基因的异常激活和编码蛋白过度表达以及抑癌基因的缺失、突变失活。

人类实体肿瘤的生长和转移均需血管生成。肿瘤的血管生成不仅与一些血管生长因子有关,而且与调控血管生长因子活性的多种基因相关[14]。研究认为,p53基因通过调控肿瘤组织中VEGF 的表达,引起肿瘤血管生成,进而促进肿瘤的发生与转移[15]。研究显示,在乳腺癌中p53 基因和VEGF 之间存在正相关性，在肿瘤发生以及颈淋巴结转移中,仍存在一定关系。而在p53和VEGF 同时阳性的肿瘤中,其微血管密度(MVD)明显增高,且易发生颈淋巴结转移; 在p53 和VEGF 均阴性的标本中MVD则较低,多见于非转移组中。这些结果表明,p53可能存在通过VEGF调节肿瘤血管生成的途径。肿瘤细胞能通过静脉淋巴管吻合处从血液进入淋巴管,肿瘤边缘部的肿瘤细胞因新生血管使肿瘤体积增加,而促使其与淋巴管接触机会增加,导致淋巴管转移。p53基因功能丧失,通过调控肿瘤组织中VEGF的表达影响瘤内MVD,不仅允许肿瘤细胞不受控制的生长,而且还为肿瘤淋巴结转移提供了合适的微环境,这一结果预示突变的p53-VEGF 路径在乳腺癌生长及颈淋巴结转移中可能发挥重要作用。因此，研究并阐明乳腺癌肿瘤微血管生成的调控机制,可以了解基因在肿瘤血管生成中的作用,从而寻找1种抑制和阻断肿瘤血管生成的途径,为肿瘤的基因治疗提供理论和方法学依据。

4 p53 基因表达在乳腺癌预后中的诊断价值

4.1 p53 基因单独作为乳腺癌预后的标志

p53 基因单独作为分子标志在乳腺癌预后的临床治疗的研究中已被提出。在不同的时期,不同治疗手段,不同的亚类型乳腺肿瘤中,p53的参考价值都可能不同。在序贯化疗研究中,p53的阳性表达是1个非常重要的整体存活率较差以及病愈成存率的判断依据;在紫杉醇治疗过程中则发现,p53 不能作为预后的判断标志[9]。Marnix等认为p53 可以作为各阶段的可切除性的乳腺导管癌手术后的局部复发的预后的独立的分子标志,为以后的治疗提供重要参考意义[16];Seung-Sang等则提出p53的表达情况与患者的存活率、年龄、是否绝经以及肿瘤的大小相关,但是它的表达水平对早期没有向腋窝淋巴结转移的乳腺癌的预后是没有参考意义的[17]。

4.2 p53 与其他基因共同作为乳腺癌预后的标志

不同类型的乳腺癌具有各自生物学行为和特征,相对应的治疗反应和预后也各不相同[18]。现在学者们认为对乳腺癌预后的判断以多基因表达情况作为参考依据更有意义,但是即使是将多基因作参考的预后判断也受肿瘤类型,时间等因素的影响而变得不可靠。有研究认为单独将p53 基因的表达情况或BcL-2的表达情况作为乳腺癌的预后诊断是没有意义的,但是p53 的阳性表达和Bcl-2的阴性表达则可以认为是1种预后较差的表型[19]。Angelo Sidonil等在研究发现通过免疫组化检测到p53 与HER-2/neu 在乳腺癌中共同表达的是1种附加效应,在遗传不稳定情况下反映了双方的形态学特征和生物学不利特点,因此它们的共同表达是一些恶性亚型乳腺癌比较容易检测而又可靠的分子标志[20]。ER,PR 阳性是乳腺癌预后较好的生物学特征,而HER-2,p53则是预后差的生物学特征。文献报道ER,PR 与HER-2,p53的表达呈明显负相关[21]。研究证实，联合检测乳腺癌组织中的ER,PR 与HER-2,p53是有必要的,它一方面对乳腺癌患者预后作出评估有重要意义;另一方面可为乳腺癌患者选择合理的治疗方案提供依据。

总之，p53基因的表达对鉴别乳腺良、恶性病变具有一定作用。p53基因表达越强,乳腺癌的分化程度越差,越易发生淋巴结转移，提示p53在乳腺癌发生、发展中具有重要作用。p53的表达不仅可成为判断乳腺癌生物学特性的分子生物学指标之一，还可作为判断乳腺癌恶性程度和预后的1项重要指标。对p53基因的研究不仅有助于阐明肿瘤的发生机制,而且对肿瘤的早期诊断提供了区别于传统方法的分子水平途径。

[1] 吴祥德,董守义.乳腺疾病诊治〔M〕.北京:人民卫生出版社,2009:176.

[2] LINJAWI A,KONTOGIANNEA M,HALWANI F,et al.Prognostic s-ignificance of p53,bcl-2,and Bax expression in early breast cancer〔J〕.J Am Coll Surg,2004,198(1)：83.

[3] KORSCHING E,PACKEISEN J,AGELOPOULOS K,et al.Cytogenetic alterations and cytokeratin expression patterns in breast cancer：integrating a new model of breast differentiationinto cytogenetic pathways of breast carcinogenesis〔J〕.Lab Invest,2002,82(11)：1525.

[4] Soussi T,Béroud C.Assessing Tp53 status in human tumours to evaluate clinical outcome〔J〕.Nat Rev Cancer,2001,1(3)：233.

[5] 方志沂.乳腺癌〔M〕.北京：北京大学医学出版社,2007：300.

[6] 成秀梅.肿瘤抑制基因p53 的研究进展〔J〕.现代诊断与治疗,2008,19(3) ：158.

[7] MARC L,ROBERT-ALAIN T,GUY L.p53 and breast cancer,an update〔J〕.Endocrine-Related Cancer,2006,13(2)：293.

[8] 刘民培,吴祖泽.肿瘤基因的一种新的功能分类与概念〔J〕.中国肿瘤临床,2004,31(21)：1253.

[9] Norberg T,Klaar S,karf G,et al.Increased p53 mutation f requency during tumor progression results from a breast cancer cohort〔J〕.Cancer Res,2001,61(22)：8317.

[10] 董桂兰,张小楠,袁文棋.EZH2 和p53 在乳腺癌中的表达及相关性探讨〔J〕.中国肿瘤临床,2007,34(16)：931.

[11] Harris A l.Mutant p53 the commonest genetic abno rmality in human cancer〔J〕.J Pathol,1990,162(1)：5.

[12] Clegg H,Itahana K,Zhang Y.Unlocking the Mdm22p53 loop:ubiquitin is the key〔J〕.Cell Cycle,2008,7(3)：287.

[13] 李 莉,祝 峙,方国恩,等.COX-2和p53在乳腺癌组织中的表达及其相关性〔J〕.中华肿瘤防治杂志,2006,13(4)：287.

[14] Gautam A,Densmore C L,Melton S,et al.Aerosol delivery of PE-

I2p53 complexes inhibits B162F10 lung metastases through regulation of angiogenesis〔J〕.Cancer Gene Ther,2002,9(1):28.

[15] 刘 进,薛新波.p53 蛋白、VEGF 和VEGF-C 在胰腺癌中的表达及意义〔J〕.华中科技大学学报(医学版),2004,33(4):472.

[16] de ROOS M A,de BOCK G H,de VRIES D,et al.p53 overexpression is a predictor of local recurrence after treatment for both in situ and invasive ductal carcinoma of the breast 〔J〕.Journal of Surgical Research,2007,140(1)：109.

[17] SEUNG-SANG K O,YOUN-SUN N A,CHAN-SEOK Y,et al.The significance of c-erbB-2 overexpression and p53 expression in patients with axillary lymph node-negative breast cancer:a tissue microarray study international〔J〕.Journal of Surgical Pathology,2007,15(2)：98.

[18] 王先明,吴家豪,王 敏.从分子生物学特征探讨乳腺癌个体化治疗策略〔J〕.中华普通外科学文献( 电子版),2009,4(3)：46.

[19] PHIL R,IAN S,ZAHRA M,et al.The p53 positive Bcl-2 negative phenotype is an independent marker of prognosis in breast cancer〔J〕.Int J Cancer,2006,120(6)：1311.

[20] ANGELO S,ANTONIO C,GUIDO B,et al.Coexpression of HER-2/neu and p53 in breast cancer inentifies a subset with an aggressive boipathological profile〔J〕.Tumori,2006,92(5) :412.

[21] 刘静贤,高 琨,刘毅强.乳腺癌c-erbB-2,p53,ER和PR表达及意义〔J〕.中国肿瘤临床与康复,2003,10(1):15.