含缬氨酸蛋白p97与宫颈癌相关性的研究进展
2019-02-10杨贺淇
杨贺淇
(江西省南昌市南昌大学医学院玛丽女王学院175班,江西 南昌 330031)
近年来人们健康意识逐渐提升,再加之社会老龄化进程逐渐加剧,环境污染日益严重,导致恶性肿瘤检出率逐年提升。宫颈癌为妇科第二大恶性肿瘤,资料称[1]发展中国家妇产科恶性肿瘤中宫颈癌占比为20%~30%,每年因宫颈癌死亡者占5%者,对女性身心健康及生命安全存在严重威胁。研究称[2]在宫颈癌细胞中发现p97蛋白阳性表达提升,肿瘤领域已经将p97作为治疗新靶点,含缬氨酸蛋白p97密切关联于多种恶性肿瘤的发生发展、预后及远处转移等情况。此外,p97在诸多疾病的生理病理过程中也发挥参与作用,作用机制为将细胞内异常蛋白质清除后对蛋白质质量予以控制,将正常细胞与肿瘤细胞存活有效维持,故而在妇科恶性肿瘤中p97抑制剂有独特优势。现详述含缬氨酸蛋白p97与宫颈癌的相关性。
1 含缬氨酸蛋白p97的概念与功能
1.1 p97的概念
P97蛋白概念首次被Moir等外国学者提出,该学者描述p97蛋白酵母变异株,并提出该变异株失活后G2-M为其细胞周期停止阶段,同源蛋白也存在于哺乳动物体内,因97kDA为其分子量,故而被命名为含缬氨酸蛋白p97。在秀丽隐杆线虫体内发现CDC-48.2、CDC-48.1,为p97同源基因,而在其他生物体内如酵母、人类及鼠类中基因为单个存在,机体内染色体9p13-p12为编码p97蛋白基因所处位置,而p97基因转录得以调节的关键因子为前体B淋巴细胞转录因子。P97蛋白属于同质六聚体,各个单体均包括D1和D2域这2个ATP酶及1个N域。观察于低温电子显微镜后发现当D1域结合于ATP时N域会旋转至上方构成“上方构象”,便于N域结合于辅助因子,比如形成泛素链底物结合位点,可将D2酶域暴露充分,同时提高ATP酶的活性,发生水解作用后底物会经由蛋白中心孔通过。
1.2 p97的功能
P97蛋白作为ATP酶家族的一员在机体各类细胞中广泛存在,功能主要为调节转录活性、控制蛋白质质量、在细胞周期控制中发挥作用及介导膜融合等。P97蛋白控制细胞内蛋白质质量主要经由降解异常蛋白途径。P97对胞内错误折叠蛋白质泛素化予以介导,并协助从脂质双分子层通过,内质网向蛋白酶体转运后将相关蛋白降解途径完成;异常多肽会出现在机体发生mRNA缺陷时,底物被泛素化后结合于p97蛋白,此时可提取异常蛋白再进行溶酶体降解。P97还可与线粒体外膜异常多肽相结合,加快降解后对体内蛋白质稳态予以维持。
2 p97蛋白、宫颈癌相关性的研究进展
2.1 宫颈癌发生发展
宫颈癌、正常宫颈及CIN2/3等组织中p97含量不一,该物质低表达于绝大多数正常组织中,高表达于宫颈癌及CIN2/3等组织中,免疫组化法研究后发现宫颈癌组织中p97蛋白阳性率比正常组织明显要高,说明p97蛋白水平提升可能关联于宫颈癌发生发展。在宫颈癌细胞上使用可逆性p97蛋白抑制剂时,当耗尽细胞中p97蛋白时大量转录因子会聚集于细胞膜与细胞核丰富的区域,加快肿瘤细胞凋亡速度。p97蛋白具备介导泛素蛋白酶系统的功效,该功效主要发挥于正常组织细胞内,可消除异常蛋白,将蛋白质质量控制在一定范围内。而该状态下癌细胞细胞周期速度加快,相应地合成蛋白质的速度也变快,导致残次品数量增加,而p97蛋白对蛋白质质量控制的作用也直接影响癌细胞繁殖及存活情况,对p97蛋白予以抑制会使得癌细胞内堆积异常蛋白,肿瘤细胞因此死亡,提示宫颈癌细胞生存十分依赖p97蛋白。
2.2 宫颈癌预后
报道称[3]p97蛋白抑制剂或应用siRNA对p97蛋白表达予以干扰可促进上皮细胞间质转型(EMT)样改变并诱发内质网应激作用。EMT可将上皮细胞表面标志物丧失后间叶细胞表面标志物被获取的过程显示出来,该状态也会诱发肿瘤侵袭。若未将细胞内异常蛋白质及时有效清除会导致内质网处于应激状态,并经由多种通路诱发EMT。NFκB活性亦可经p97蛋白调节,且p97蛋白还参与细胞增殖与抗凋亡环节,p97蛋白可对细胞因子VEGF、IL-6及IL-8等予以正性调节后促进肿瘤血管生成。除此之外,NFκB还可在一定程度上促进肿瘤细胞远处转移,原因在于该物质可将活化尿激酶样纤溶酶原激活剂与MMP9的功效发挥出来。研究结果表明[4]p97蛋白可促进恶性肿瘤远处转移,如肝癌、非小细胞癌、骨肉瘤、乳腺癌及前列腺癌等。当前尚未报道p97蛋白与宫颈癌远处转移的关联,仍需进一步研究。
2.3 人乳头瘤病毒(HPV)感染
机体持续感染可能因高危型HPV诱发,还会向宿主细胞染色体整合,诱发宫颈癌[5-6]。病毒对宿主细胞产生侵袭后会启动凋亡程度,抑制病毒增殖扩散,泛素连接酶相结合于HPVE6蛋白将p53泛素化作用诱导出来并经溶酶体降解,该作用可有效抑制细胞凋亡;HPVE7细胞结合于Rb可加快宿主细胞进入S期速度,促进细胞有丝分裂。应用RTqPCR技术对子宫颈鳞癌、CIN2/3标本p14、p97转录差异进行研究后发现高级别上皮内瘤变组织及宫颈癌组织中p97转录比p14明显更高,提示p97启动子对大部分HPV病毒早期基因转录予以控制。
3 p97蛋白抑制剂治疗宫颈癌的进展
EerI为人工合成P97蛋白抑制剂,作用于p97蛋白D1域ATP水解功能,但缺乏特异性。EerI可将多泛素化蛋白聚集,对内质网相关蛋白降解进行抑制,促使细胞凋亡及诱发内质网应激等途径将p97蛋白功能削弱;体外环节EerI可将肿瘤细胞活性降低作用发挥出来,提示有望将p97蛋白作为新型抗肿瘤靶点[7-8]。当前临床主要采取手术与放射疗法治疗宫颈癌,手术适应证为Ia-IIa期,医疗技术水平、医院设备、临床分期、全身状况及年龄等均会影响手术效果;且手术为创伤性操作,会诱发诸多并发症如淋巴囊肿、脏器损伤、术后感染及输尿管瘘等,对患者生命质量及婚姻质量影响较大。放疗为常用手段,当手术切除存在可疑残存、切除范围不够及肿瘤对放疗敏感时可辅助采取该疗法,但也有较多不良反应,患者可能出现抗拒治疗或不配合现象,对治疗进程产生影响。当前临床抗肿瘤药物主要成分为双硫仑,有学者将阴道环剂研发出来,包含双硫仑成分,乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为环剂主要材料,可保证双硫仑的稳定性[9];临床亦研发出双硫仑阴道片,双腔放置可将双硫仑持续释放出来,提示p97蛋白抑制剂可为临床治疗宫颈癌提供新途径。
4 结 论
综上所述,在恶性肿瘤发生发展、复发转移及预后中p97蛋白发挥主要调控作用,对于作用机制的研究已经逐渐深入,取得初步成效,但对p97与宫颈癌的相关性及作用机制并非十分明确,还需临床深入研究。