王玉波綜述，盧兆桐審校

Survivin是凋亡抑制蛋白家族的成員，是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的凋亡抑制因子，是一個(gè)既可以抑制凋亡，又可以調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂的雙功能蛋白。Survivin高表達(dá)于幾乎所有惡性腫瘤組織，而在分化成熟的正常組織中（胸腺和生殖腺除外）幾乎不表達(dá)。大量研究發(fā)現(xiàn)，Survivin在腫瘤發(fā)生、發(fā)展以及化療耐藥過(guò)程中起著重要作用。本文主要就Survivin參與腫瘤耐藥的機(jī)制及其在腫瘤治療中的應(yīng)用做一綜述。

1 Survivin的分子結(jié)構(gòu)及生物學(xué)活性

Survivin是1997年由耶魯大學(xué)Ambrosin等[1]用效應(yīng)細(xì)胞蛋白酶受體-1 （effector cell protease receptor-1，EPR-1）cDNA在人類(lèi)基因組庫(kù)的雜交篩選中首次分離出來(lái)的凋亡抑制蛋白（IAP）家族成員，定位于人類(lèi)染色體17q25，基因全長(zhǎng)14.7kb，含有3個(gè)內(nèi)含子和4個(gè)外顯子。分子量為16.5kD的Survivin蛋白含有142氨基酸殘基，與IAP其它家族成員相比，其結(jié)構(gòu)較為獨(dú)特，只含有一個(gè)半胱氨酸／組氨酸的桿狀病毒重復(fù)區(qū)序列（baculovirus lAP repeat，BIR）功能區(qū)，無(wú)環(huán)指結(jié)構(gòu)，代之以一個(gè)由40個(gè)氨基酸組成的α螺旋結(jié)構(gòu)，通過(guò)α螺旋結(jié)構(gòu)與細(xì)胞分裂微管結(jié)合，進(jìn)而起到抑制細(xì)胞凋亡的作用[2]。

Survivin的mRNA前體經(jīng)過(guò)不同的剪切，除Survivin外，還會(huì)產(chǎn)生 Survivin-ΔEx3、Survivin-2B、Survivin-3B、Survivin-2α 4種剪切異構(gòu)體，只有Survivin和Survivin-3B具備完整的BIR結(jié)構(gòu)域，翻譯出的蛋白也因而具備不同的結(jié)構(gòu)和功能。Survivin的磷酸化修飾是決定其功能的重要因素，Survivin的磷酸化位點(diǎn)是 34位的蘇氨酸 （Thr34），阻斷Survivin的磷酸化可使Survivin功能喪失，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，磷酸化的Survivin為細(xì)胞存活或凋亡的關(guān)鍵[3]。

2 Survivin在細(xì)胞中的定位及細(xì)胞周期分布

Survivin存在兩種不同的亞細(xì)胞定位，即位于細(xì)胞核中和細(xì)胞漿中，Survivin兩種不同的定位是由于其轉(zhuǎn)錄后修飾不同而引起的。RQi等[4]應(yīng)用免疫組化法分析了142例結(jié)直腸癌患者腫瘤標(biāo)本,結(jié)果顯示109例 （76.8%）Survivin表達(dá)于細(xì)胞核，29例（20.4%）表達(dá)于細(xì)胞漿，Survivin細(xì)胞核中表達(dá)者預(yù)后較好，而細(xì)胞漿中表達(dá)者則提示預(yù)后不良，兩者有顯著性差異，由此得出Survivin在細(xì)胞內(nèi)的定位決定著結(jié)直腸癌生物學(xué)行為的結(jié)論；同時(shí)蛋白印記實(shí)驗(yàn)顯示Survivin主要以非溶解形式存在，而溶解形式的Survivin與結(jié)直腸癌患者預(yù)后更相關(guān)，而不是細(xì)胞核和細(xì)胞漿中Survivin的總量。另有研究證實(shí)糖原合成酶激酶3β可促使Survivin由細(xì)胞漿轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核，致使細(xì)胞周期停留在G1期，從而增加對(duì)化療藥物的敏感性[5]，Survivin不同定位各自的作用及其調(diào)控機(jī)制有待進(jìn)一步探討。

在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，Survivin特異性地表達(dá)于細(xì)胞周期的G2/M期[6]，有利于細(xì)胞克服G2/M期的檢查點(diǎn)，完成異常的有絲分裂，使腫瘤細(xì)胞逃避凋亡。Zhang等[7]采用小分子干擾RNA（siRNA）技術(shù)抑制Survivin基因的表達(dá)，進(jìn)而可抑制卵巢癌耐藥細(xì)胞系SKOV3/DDP的生長(zhǎng)，使細(xì)胞周期停留在G1/G0期，從而提高其化療敏感性。并已有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有絲分裂的調(diào)控作用和腫瘤多藥耐藥性密切相關(guān)[8]。

3 Survivin在腫瘤血管形成中的作用

新血管生成是腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的必要條件，血管形成過(guò)程的核心是血管內(nèi)皮細(xì)胞的分裂增殖。Tran等[9]研究顯示Survivin可有效地維持微小血管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）的內(nèi)皮細(xì)胞保護(hù)功能，抵抗化療藥物對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的致凋亡作用。Virrey等[10]發(fā)現(xiàn)Survivin在神經(jīng)膠質(zhì)瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞高表達(dá)，而在正常腦血管內(nèi)皮則沒(méi)有表達(dá)。為確定是否是Survivin的高表達(dá)導(dǎo)致了神經(jīng)膠質(zhì)瘤的耐藥，Virrey應(yīng)用慢病毒小分子干擾RNA下調(diào)Survivin的表達(dá)，結(jié)果顯示其可增強(qiáng)化療藥物的敏感性；相反，正常腦血管內(nèi)皮強(qiáng)制Survivin表達(dá)則起到一種免受化療藥物毒性的保護(hù)作用，從而證實(shí)Survivin是血管內(nèi)皮的保護(hù)性基因，亦說(shuō)明神經(jīng)膠質(zhì)瘤的耐藥可能與Survivin的高表達(dá)有關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)Survivin的剪切異構(gòu)體之一Survivin-ΔEx3在調(diào)節(jié)血管發(fā)生中起著重要作用[11]，對(duì)各剪切異構(gòu)體與血管發(fā)生的關(guān)系及機(jī)制的研究有著重要的意義。

4 Survivin抑制細(xì)胞凋亡的作用

細(xì)胞凋亡主要有兩種途徑，即線粒體途徑和死亡受體途徑。Survivin可抑制兩種凋亡途徑下游的共同通路，即Caspase-3和Caspase-7效應(yīng)蛋白的活性，從而阻斷由凋亡基因和化療藥物等引起的細(xì)胞凋亡過(guò)程[12]。采用反義核酸技術(shù)抑制Survivin基因的表達(dá)則可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，并能增加腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，說(shuō)明Survivin參與化療藥物誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的凋亡過(guò)程[13]。Li等[14]通過(guò)化學(xué)方法合成含142個(gè)氨基酸殘基的高精度Survivin蛋白，將其與重組體XIAP（與Survivin同為IAP成員）對(duì)比，抑制實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)XIAP可高效率抑制Caspase-3，而高出XIAP濃度甚至幾千倍的Survivin卻并沒(méi)見(jiàn)抑制作用，由此認(rèn)為Survivin并非直接抑制Caspase。運(yùn)用泛Caspase抑制劑只能部分降低Survivin的抗凋亡能力，亦證實(shí)Survivin在非Caspase依賴(lài)的凋亡途徑中發(fā)揮調(diào)控作用[15]。

5 Survivin在化療耐藥中的作用

化療耐藥是當(dāng)今惡性腫瘤治療的一大難題，也是綜合治療失敗的一個(gè)重要原因。有研究結(jié)果表明，誘導(dǎo)惡性腫瘤細(xì)胞凋亡是化療藥物發(fā)揮殺傷作用的重要機(jī)制之一，而凋亡抑制基因的過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致了凋亡抑制，與化療耐藥有密切關(guān)系[16]。胃癌耐藥細(xì)胞系BGC-823/R的耐藥程度與凋亡誘導(dǎo)減少呈平行關(guān)系，隨著對(duì)多西紫杉醇耐藥性的增加，Survivin表達(dá)呈上升趨勢(shì)[17]；沉默Survivin基因表達(dá)在急性髓細(xì)胞白血病中可逆轉(zhuǎn)化療耐藥[18]，均說(shuō)明Survivin在化療耐藥中起著不可替代的作用。

多藥耐藥是指腫瘤細(xì)胞對(duì)一種抗腫瘤藥物出現(xiàn)耐藥的同時(shí)，對(duì)其它結(jié)構(gòu)不同、作用靶位不同的抗腫瘤藥物也產(chǎn)生耐藥的現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)，Survivin強(qiáng)大的凋亡抑制作用與腫瘤多藥耐藥有關(guān)[19]，高慶等[20]應(yīng)用免疫組化法研究發(fā)現(xiàn)，卵巢癌中Survivin與多藥耐藥基因mdrl的表達(dá)蛋白P-糖蛋白（P-gp）存在共同表達(dá)，呈正性相關(guān)。Survivin mRNA和蛋白表達(dá)在肺癌多藥耐藥細(xì)胞系H460/cDDP顯著高于其親本細(xì)胞系H460，應(yīng)用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù)將siRNA Survivin轉(zhuǎn)至H460/cDDP可以顯著增強(qiáng)其化療敏感性，對(duì)順鉑及紫杉醇的IC50均明顯降低[21]，說(shuō)明Survivin高表達(dá)在多藥耐藥發(fā)生中的作用亦不容忽視。腫瘤組織中Survivin表達(dá)亦可影響對(duì)放療的療效，Ma等[22]研究顯示Survivin高表達(dá)能降低肝癌細(xì)胞對(duì)放療的敏感性，抑制 Survivin表達(dá)則對(duì)放療有增敏作用[23]。

6 Survivin在腫瘤治療中的應(yīng)用

目前針對(duì)Survivin的靶向腫瘤治療主要有藥物和基因治療兩個(gè)方面。以Survivin為靶點(diǎn)的藥物治療，可通過(guò)抑制其磷酸化（如周期素依賴(lài)蛋白激酶抑制劑）和阻止有絲分裂微管的裝配（如長(zhǎng)春新堿）來(lái)實(shí)現(xiàn)；以Survivin為靶點(diǎn)的基因治療，主要包括反義寡核苷酸片段、RNA干擾（small interfering RNA,siRNA）、顯性負(fù)突變體、核酶技術(shù)等[24，25]。 另外還有應(yīng)用Survivin的cDNA、RNA、蛋白質(zhì)或肽段的免疫治療以及Survivin啟動(dòng)子的應(yīng)用[26]。這些治療策略最終引起Survivin的表達(dá)減少而誘發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡，或可提高化療和放療的敏感性而誘導(dǎo)其凋亡，使腫瘤的增殖減慢，對(duì)正常細(xì)胞則無(wú)影響。

綜上所述，Survivin參與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞有絲分裂的調(diào)控作用，與腫瘤化療耐藥密切相關(guān)。但Survivin基因的作用機(jī)制和化療耐藥機(jī)制均極為復(fù)雜，目前對(duì)Survivin及各剪切異構(gòu)體的正常生物學(xué)功能和在腫瘤化療耐藥中的作用機(jī)制還遠(yuǎn)未清楚，以Survivin為靶向的腫瘤治療才剛剛開(kāi)始，很多問(wèn)題尚待解決。進(jìn)一步研究其有關(guān)的機(jī)制以及針對(duì)Survivin作為靶基因的治療，對(duì)最終克服化療耐藥將具有重要的意義。

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