葉星星，蔡志毅，劉池波

（1.溫州醫(yī)學院，浙江 溫州 325000；2.臺州市立醫(yī)院 耳鼻咽喉科，浙江 臺州 318000；3.臺州市立醫(yī)院 檢驗科，浙江 臺州 318000)

腫瘤的形成是細胞增殖、凋亡和分化異常的結(jié)果?；诩毎肿由飳W的現(xiàn)代醫(yī)學研究表明細胞周期與細胞癌變已不是兩個獨立的事件，腫瘤是一種細胞周期紊亂性疾病。細胞周期蛋白目前分Cyclin A、B、C、D、E、F、G、H、I、K十大類。除Cyclin G以外，細胞周期蛋白多數(shù)通過在細胞周期時相性地合成與降解，調(diào)節(jié)對其依賴的蛋白激酶（CDK）活性，從而調(diào)控細胞周期進程。細胞周期人為分為DNA合成前期（G1期）、DNA合成期(S期)、DNA合成后期（G2期）和分裂期（M期）。哺乳動物細胞的細胞周期蛋白分別在細胞周期的不同時期時相性的合成與降解，對細胞周期蛋白依賴的蛋白激酶（CDK）活性進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)控細胞周期進程。在細胞周期中，G/S期調(diào)控點極為重要，因為其關(guān)系到整個細胞周期的正常運行。細胞周期蛋白Cyclin G就參與了G/S期調(diào)控?，F(xiàn)就Cyclin G1、Cyclin G2的作用機制以及在某些惡性腫瘤中的研究概述如下。

1 Cyclin G1、G2的特征及其作用

人的Cyclin G1基因是由Horne等[1]于1996年發(fā)現(xiàn)的，定位于染色體5q-32-q34區(qū)域，有6個外顯子，其cDNA長3.17 kb。Cyclin G1蛋白在細胞周期中持續(xù)表達并且主要定位于細胞核，在細胞周期各時相表達水平基本一致,較為穩(wěn)定。Cyclin G2是Horne等[1]人在研究Cyclin G1時發(fā)現(xiàn)的一個同源基因，為與Cyclin G1相區(qū)別，命名為Cyclin G2。Cyclin G2蛋白主要定位在細胞質(zhì)中，其表達水平在細胞周期中顯波動性，在S期中期達高峰。Cyclin G2在小腦中的表達最強，在胸腺、脾、前列腺和腎等組織中表達較高，在骨骼肌中表達水平很低。

2 Cyclin G1、Cyclin G2參與細胞周期調(diào)控的分子機制

2.1 Cyclin G1與P53通路、PRb通路及PP2A的關(guān)系

1995年Zanberman等[2]在大鼠基因組中研究P53結(jié)合點時發(fā)現(xiàn)Cyclin G1有兩個P53結(jié)合全位點，一個位于第一個內(nèi)含子，另一個在轉(zhuǎn)錄起始點的上游。因此，Cyclin G1與P53有著密切關(guān)系。Cyclin G1是P53轉(zhuǎn)錄靶基因，當DNA損傷時，P53被激活，Cyclin G1表達上調(diào)，從而抑制細胞增殖。另外，Cyclin G1又可在P53缺失的情況下，被一些轉(zhuǎn)化生長因子（TGF-B、BMP-4、P63、P73等）誘導激活，提示Cyclin G1有P53非依賴性途徑。至今，尚未明確與Cyclin G1有密切關(guān)系的CDK，只是發(fā)現(xiàn)其與PRb、GAK、Cdk5、PP2A的B’亞單位和C亞單位之間有相互作用。Mdm2是種E3泛素連接酶，P53的表達下調(diào)可通過Mdm2完成的[3]，被認為是P53的負反饋調(diào)節(jié)基因。Okmoto等[4]研究發(fā)現(xiàn)Cyclin G1可利用PP2A使Mdm2去磷酸化，進一步調(diào)節(jié)P53和調(diào)節(jié)細胞生長。若Mdm2在S166處去磷酸化，Mdm2則定位于胞質(zhì)，從而使核中的P53蛋白免于被Mdm2降解，而Mdm2在T216處去磷酸化則導致P53蛋白的降解。綜上所述，Cyclin G1可依賴于P53途徑或不依賴于P53途徑（PRb通路、PP2A通路等）發(fā)揮調(diào)節(jié)細胞生長的作用，至于它們之間更詳細的相互作用機制還要做深入的研究。

2.2 Cyclin G2與PP2A、PI3K-PKB通路、FoxO TF、Hoxa-10的關(guān)系 Cyclin G不同于傳統(tǒng)的細胞周期蛋白，它在細胞有絲分裂G0期水平升高，當細胞進入S期表達水平即下降，目前認為它具有阻止細胞周期進行的作用。Cyclin G2表現(xiàn)為P53非依賴性，那么Cyclin G2是通過何種機制來抑制細胞生長呢？PP2A是一個高度保守的絲氨酸/蘇氨酸磷酸，其主要功能是阻止未成熟細胞進入分裂期。Cyclin G2可與PP2A結(jié)合，所形成的復合物通過PP2A靶位或亞基的特異性改變使G1期阻滯和抑制細胞生長[5]。經(jīng)典的PI3K（磷酸肌醇-3-激酶）是由P85調(diào)節(jié)亞單位和P110催化亞單位組成的異源二聚體。在生長因子的刺激下，PI3K-PKB通路激活，并導致細胞多種變化。在哺乳動物中，PI3K-PKB通路激活導致FoxO TF的磷酸化及活性喪失；PKB失活時，F(xiàn)oxO TF去磷酸化，定位于細胞核并且具有激活轉(zhuǎn)錄功能。FoxO TF激活可上調(diào)多種基因的表達，如CDK抑制劑P27，RB相關(guān)蛋白P130，凋亡基因FasL、Bim以及調(diào)節(jié)G2/M期的蛋白Cyclin D。許多研究發(fā)現(xiàn)Cyclin G2是細胞周期中普遍存在的調(diào)節(jié)因子，它可阻止G1/S期轉(zhuǎn)變[5]。Martinez-Gac等[6]研究發(fā)現(xiàn)PI3K可通過抑制FoxO TF活性來減少Cyclin G2 mRNA及其蛋白含量，最終導致細胞周期的阻滯。Hoxa-10與細胞周期的調(diào)節(jié)有關(guān)，Yue等[7]發(fā)現(xiàn)在Hoxa-10突變的子宮組織中Cyclin G2的表達水平異常升高，提示Cyclin G的表達是Hoxa-10的下游事件之一。另外Horne等[8]已證實一些生長抑制因子，如轉(zhuǎn)化生長因子TGF-B1可誘導Cyclin G2的表達。

3 Cyclin G1、Cyclin G2在惡性腫瘤中的研究概況

Cyclin G1在多種惡性腫瘤中存在過度表達，如星形細胞瘤、黑色素瘤、食管癌、肺癌、乳腺癌、宮頸癌、卵巢癌、前列腺癌、結(jié)腸癌及肝癌等，被認為是癌基因，另一方面它又參與DNA損傷時G2/M期阻滯及腫瘤誘導凋亡故又被認為具有抑癌功能。Liang等[9]研究發(fā)現(xiàn)宮頸上皮內(nèi)瘤變組織（CIN）和宮頸癌組織（SCC）中，Cyclin G1蛋白的陽性率和表達強度均高于宮頸正常上皮組織，推斷高危型HPV感染的CIN和SCC發(fā)生中，Cyclin G1可能發(fā)揮了重要作用。Galanis等[10]于2008年研究了Rexin-G與胰腺癌的關(guān)系，Rexin-G是由莫洛尼鼠白血病病毒（MoMLV）家族中提取出來的非復制性逆轉(zhuǎn)錄病毒載體。MoMLV編碼人類突變型的Cyclin G1，導致Cyclin G1-CDK結(jié)合區(qū)部位的缺失，阻止了Cyclin G1蛋白活性達到抑制胰腺癌細胞增殖的目的。向胰腺癌肝轉(zhuǎn)移的裸鼠模型靜脈注射Rexin-G同樣也起抗腫瘤作用。Gramantieri等[11]于2007年應用siRAN微陣列技術(shù)及實時定量PCR技術(shù)等發(fā)現(xiàn)miR-122a表達下調(diào)出現(xiàn)于所有肝癌細胞中，并且miR-122a調(diào)節(jié)Cyclin G1表達，兩者存在負相關(guān)性。肝癌細胞中miR-122a增加導致Cyclin G1基因不穩(wěn)定，Cyclin G1減低可明顯減少肝癌發(fā)生率和阻止細胞進入S期。Seo等[12]于2006年發(fā)現(xiàn)Cyclin G1通過轉(zhuǎn)錄激活Cyclin B1克服輻射誘導產(chǎn)生的細胞周期G2期阻滯增加細胞死亡。Cyclin G1含量豐富的肺癌細胞放療后死亡率增加提示Cyclin G1增加放療中DNA破壞的敏感性。我國學者[13]在體外培養(yǎng)條件下研究卵巢激素誘導小鼠子宮內(nèi)膜上皮細胞Cyclin G1的表達及細胞增殖和細胞周期進程的變化，以探討孕激素依賴的細胞周期調(diào)控因子Cyclin G1對子宮內(nèi)膜上皮細胞增殖的負調(diào)控作用。結(jié)果提示，孕激素依賴的Cyclin G1可能通過阻滯細胞周期進程來參與孕激素對子宮內(nèi)膜上皮細胞增殖的負調(diào)控作用。

Cyclin G2不同于其他傳統(tǒng)的細胞周期素，目前認為它具有阻止細胞周期進行的作用，Cyclin G2在多種發(fā)生凋亡的細胞里有高表達，在抗原誘導細胞周期阻滯和凋亡期間表達上調(diào)，而在增殖的細胞中表達減少。在許多組織中，Cyclin G1和Cyclin G2基因表達并不同步，說明兩者的功能不能相互替代。我國學者崔曉峰等[14]應用RTPCR法研究了Cyclin G2基因在喉鱗狀細胞癌中的表達，結(jié)果示喉癌組織中Cyclin G2 mRNA表達的強度明顯低于正常喉黏膜和聲帶息肉組織，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.01）。Cyclin G2的表達在正常喉黏膜和聲帶息肉組織之間的差異無統(tǒng)計學意義。Ito等[15]發(fā)現(xiàn)正常甲狀腺濾泡組織中Cyclin G2的表達水平明顯高于甲狀腺腺瘤、乳頭狀癌及微小癌；甲狀腺腺瘤中Cyclin G2水平亦高于腺癌，提示Cyclin G2的表達缺乏是參與甲狀腺乳頭狀癌發(fā)生發(fā)展的重要因素之一。Kim等[16]研究了Cyclin G2在人類口腔癌中表達情況。結(jié)果示：①免疫組化結(jié)果表明口腔癌組織、病變口腔黏膜上皮組織中細胞核內(nèi)Cyclin G2的陽性率（11.1%、69.1%）明顯低于正常正?？谇火つそM織（100%）（P<0.01）。有趣的是，在去除了核內(nèi)Cyclin G2表達的112例口腔癌組織中，有58例（占52%）表現(xiàn)Cyclin G2的細胞質(zhì)內(nèi)表達，54例（占48%）表現(xiàn)Cyclin G2表達缺失。提示Cyclin G2由核內(nèi)向胞質(zhì)的移位表達及表達量的下調(diào)在口腔癌的發(fā)生發(fā)展中扮演了重要的角色。②將Cyclin G2基因轉(zhuǎn)染到SCC15細胞后發(fā)現(xiàn)高表達的Cyclin G2可以明顯抑制細胞增殖和細胞群形成，伴隨G1期細胞數(shù)明顯增加和S期細胞數(shù)的減少。③在正?？谇唤腔毎型ㄟ^RNA干擾（RNAi）使Cyclin G2基因沉默導致它的表達下降可以促進細胞增殖，伴隨著S期和G2期細胞的增加。Cellai等[17]發(fā)現(xiàn)在WEB-2170所介導的人類急性髓系白血病細胞（NN4）壞死或凋亡中，Cyclin G2蛋白呈現(xiàn)高表達。 Li等[18]研究發(fā)現(xiàn)在人類乳腺癌細胞中，Cyclin G2基因在抗HER2抗體所介導的細胞信號轉(zhuǎn)導過程中呈高表達，在HER2介導的細胞信號轉(zhuǎn)導過程中呈低表達，提示Cyclin G2具有抑制乳腺癌細胞增殖的作用。Yue等[7]發(fā)現(xiàn)圍著床期小鼠宮頸中Cyclin G2具有促進凋亡與終末分化的作用。在宮頸Hela細胞中，Cyclin G2亦有抑制細胞增殖的作用[19]。Choi等[20]利用免疫組化法檢測110例胃癌石蠟切片組織中Cyclin G2的表達率為77.6%，其與胃癌的組織分化程度、臨床分級、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及周圍浸潤程度呈負相關(guān)。說明Cyclin G2的表達不僅與胃癌發(fā)生有關(guān)，而且在胃癌演進中也發(fā)揮重要作用，影響患者預后。

4 展望

細胞周期調(diào)控是當前細胞生物學和分子生物學研究的熱門課題。細胞周期受到多種直接或間接的調(diào)節(jié)因子的調(diào)控，隨著科學研究的進展，發(fā)現(xiàn)越來越多的調(diào)節(jié)因子參與細胞周期調(diào)控。細胞周期蛋白G1、G2（Cyclin G1、Cyclin G2）是細胞周期蛋白中發(fā)現(xiàn)較晚的新成員，已發(fā)現(xiàn)它們在多種人類惡性腫瘤中有異常表達。目前初步認為Cyclin G1具有促進細胞增殖兼促進細胞凋亡的功能，Cyclin G2具有抑制細胞增殖的作用，但是它們更詳細的功能及作用機制有待于更深入的研究?；诩毎肿由飳W的現(xiàn)代醫(yī)學研究表明細胞周期與細胞癌變已不是兩個獨立的事件，腫瘤是一種細胞周期紊亂性疾病。因此，開展針對細胞周期蛋白的抗癌研究頗具廣闊的前景。特別是Cylin G2對細胞周期的負性調(diào)節(jié)作用，為開展抗癌藥物的研究提供了一定的理論依據(jù)。

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