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P27、CyclinE在卵巢癌中的研究进展

2013-08-15魏秀梅李晓京毕继鑫丁帅芳阳综述钟秀宏审校吉林医药学院009级临床本科甲班009级英语护理本科班病理教研室吉林吉林303

吉林医药学院学报 2013年2期
关键词:激酶细胞周期卵巢癌

白 杨,魏秀梅,叶 龙,李晓京,毕继鑫,丁帅芳,路 阳综述,钟秀宏审校 (.吉林医药学院:009级临床本科甲班,.009级英语护理本科班,3.病理教研室,吉林 吉林 303)

据统计,在妇科恶性肿瘤中,卵巢癌是死亡率最高的疾病,其5年生存率极低。这与其发病隐匿、机制复杂、进展迅速等因素有关,给临床诊断、治疗带来了很大难度。细胞周期正常运行受细胞周期蛋白(Cyclins)、细胞周期蛋白依赖性激酶(CDKs)和细胞周期蛋白激酶抑制因子(CKIs)的共同调节。细胞周期调控机制失常会使细胞增殖失控从而导致癌变。目前研究发现,多数妇科肿瘤都存在P27蛋白、CyclinE表达异常,且影响某些疾病的预后。现对P27、CyclinE在卵巢癌中的研究进展综述如下。

1 P27、CyclinE结构与功能

1.1 P27

P27是从静息细胞抽提物中发现的一种分子质量为27 000的热稳定蛋白,p27基因定位于人12号染色体的12P12~13.1交界处。人类p27的cDNA编码198个氨基酸,其N端有一个广谱的Cyclin-CDK复合物结合位点[1]。

P27是重要的细胞周期调控抑制剂,主要调控机制是抑制Cyclin-CDK复合物的活性。作用途径主要有两条:一是与已经活化的Cyclin-CDK复合物结合,抑制其活性;二是与未活化的Cyclin-CDK结合,阻滞其活化过程。没有活性的Cyclin-CDK不能使pRb磷酸化,细胞停滞在G1期,生长停止。

P27还可以作为细胞外刺激信号的潜在媒介来调控细胞周期。在多种细胞外刺激信号作用下,P27的含量在不断变化。Lee YH等[2]发现孕酮和三苯氧胺二者联合能诱导pRb磷酸化,增加P21、P27等表达水平,从而发挥生长抑制作用。而免疫抑制剂雷帕霉素[3]可明显增加CyclinD1蛋白降解,使P27从CyclinD1/CDK4复合物中释放增加,继而与CyclinECDK2结合增加,从而抑制CDK2的活性,使细胞停滞在G1期。总之,细胞外信号调控细胞周期与P27活性有重要关系。

1.2 CyclinE

CyclinE是1991年在酿酒酵母菌中首次发现的。由395个氨基酸组成,其表达随细胞周期呈明显波动。在G1中期开始合成,并在G1中、后期或S早期达到高峰,进入S期后被S期激酶相关蛋白2(Skp2)和干细胞生长因子(SCF)形成的Skp2-SCF介导泛素化,从而水解[4]。CyclinE主要在G1晚期发挥作用,与CDK2结合形成的CyclinE-CDK2复合物是细胞G1/S期调控点的关键激酶。CyclinE-CDK2具有激酶活性,参与G1期和S期的pRb磷酸化过程。磷酸状态的pRb可使与其结合的转录因子E2F发挥转录活性,从而启动DNA的复制。在人类多种肿瘤中都发现有CyclinE的过度表达及扩增。CyclinE过表达会使细胞失去周期依赖性,S早期不能下调,整个S期表达CyclinE的细胞数量增多,并随着周期进展递增。这种过量表达会造成G1期缩短,导致细胞提前进入S期,干扰DNA、中心体复制和分裂,导致基因不稳定,引起细胞的转化和肿瘤的形成[5]。

2 P27、CyclinE与卵巢癌

2.1 P27与卵巢癌

P27的表达与卵巢癌的恶性程度及临床分期晚等因素有关。Farley等[6]对91例早期卵巢肿瘤组织和145例早期卵巢癌中P27的表达情况进行了研究,发现在91例非侵入性卵巢癌组织中,5.4%的患者P27阳性表达率较低,而在早期卵巢癌患者中,16.5%已出现了P27的低表达。这说明缺乏P27这种抑制蛋白的表达,在卵巢肿瘤的发展中具有一定的作用。付凤仙等[7]也发现了类似的结果,他们研究了64例卵巢上皮性肿瘤和10例正常卵巢组织,发现在42例恶性卵巢癌中P27表达水平比交界性及正常卵巢组织中都低。因此推测P27的表达水平可以作为区别肿瘤良、恶性一个依据,且可以推测良性或者交界性肿瘤转变为癌的趋势程度。流式细胞分析术能更加准确的显示它们之间的差异。

P27还与卵巢癌的预后有关。Duncan等[8]对339例卵巢癌中P27的表达进行了免疫组织化学研究,发现细胞浆中表达P27者表现出较低的总存活率(P=0.004)。Masciallo等[9]在研究P27表达情况时发现,正常卵巢组织中P27多表达在核内,而卵巢癌组织中P27则多表达在胞浆。这表明P27的核定位是其抑制肿瘤的前提条件,而胞浆P27表达则与生存期减少有关。Schmider-Ross等[10]在对研究结果进行单变量和多变量分析时发现,P27蛋白表达率高的患者有较长的存活期。单变量分析,较长的总存活期只能出现在高表达P27蛋白组(P=0.03)。可见P27蛋白是一个独立的卵巢癌预后因子,其表达和定位可以作为判断卵巢癌进展和恶性程度的参考指标。

P27蛋白参与多种药物对卵巢癌的抑制作用。Maria[9]等对全反式维甲酸(tRA)抑制卵巢癌的作用时发现,经tRA处理后,tRA敏感性卵巢癌CAOV3细胞株P27表达增加,磷酸化水平也得到增强,可见P27蛋白参与维甲酸介导的肿瘤抑制作用。Goyeneehe等[11-12]研究米非司酮对卵巢癌细胞的影响时发现,米非司酮以剂量和时间依赖方式抑制卵巢癌细胞增生,介导的细胞周期停滞与CDK2活性减少有关。米非司酮能使P21和P27表达上调,并且增加CDK2与P21和P27的结合,使CDK2的活性受到抑制。同时加强了P27的核定位,降低了核内CyclinE-CDK2的活性、CDK2和CyclinE的量,细胞G1向S期跃进受阻,细胞生长停止。上述结果提示米非司酮对于卵巢癌治疗可能有重要意义。

2.2 CyclinE与卵巢癌

大量研究发现在卵巢癌组织中均有CyclinE的异常表达。Lee YH[13]等分别对55例良性、72例交界性和78例恶性上皮性卵巢癌患者进行观察研究,发现CyclinE阳性率在恶性上皮性卵巢肿瘤中的表达最高(P=0.009),交界性肿瘤次之,良性肿瘤表达最少。这提示CyclinE过表达与预后不良呈正相关。Davidson等[14]对卵巢癌中CyclinE蛋白表达进行免疫印迹研究,发现卵巢癌中过度表达的CyclinE蛋白都为低分子蛋白,而且表达的这些蛋白往往存在于卵巢恶性间皮瘤,且总存活率较低,预后差。另有学者[15]对这些低分子质量的CyclinE蛋白进行研究,发现其激酶活性较其他的CyclinE蛋白增强了10倍。因此猜测在卵巢肿瘤中这种过度表达的低分子质量形式的Cyclin E蛋白可能改变了细胞的生物学特性,为解释其与卵巢癌预后的关系提出了一种可能的机理。可见CyclinE蛋白是一个独立的卵巢癌预后因子,测定cyclinE蛋白表达可以作为判断卵巢癌进展和恶性程度的参考指标。

已有研究发现某些药物对肿瘤的抑制作用是把CyclinE作为靶点。程虹等[16]发现,1,25-(OH)2D3能够调节一系列的细胞周期相关蛋白水平或激酶活性来抑制卵巢癌细胞生长。一方面减少CyclinE和泛素连接酶Skp2表达,然后P27与Skp2结合减少,使得细胞的P27蛋白稳定性增加。增多的P27 Kip1抑制CyclinD和E相关的CDK,进而降低Rb蛋白的磷酸化水平,最终使CDK2-CyclinA活性的降低,细胞周期G1/S转换受阻。结果还发现,高表达表皮生长因子受体(EGFR)使P27蛋白本身表达增加,同时降低了CyclinE。因此,EGFR对于P27和CyclinE有直接的调控作用,1,25-(OH)2D3则是通过EGFR对卵巢癌细胞进行细胞周期调节。类似结论在Shen Z等[17]文献中也有记载。

3 问题与展望

综上所述,卵巢肿瘤的形成与细胞周期调控关卡G1/S具有密切的联系。鉴于CyclinE、P27是此关卡中具有重要作用的蛋白,可以将其作为抗卵巢肿瘤的靶点以及讨论新的逆转耐药策略。近年来已有报道应用腺病毒转染技术抑制CDK2的激酶活性[18]、基因沉默技术上调P27的表达水平[19]、RNA干扰技术特异性下调CyclinE mRNA水平[20]等方法治疗卵巢肿瘤。但是肿瘤的发生发展是多因素共同作用的结果,且很多研究目前还处于初级阶段,如何排除因子之间的交叉影响,找到更有代表性的诊断指标仍需作进一步研究。

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