韓世愈 王嬌

隨著“惡性腫瘤是一類細(xì)胞周期性疾病”的觀點(diǎn)被學(xué)者們廣泛認(rèn)同，研究者們紛紛將研究方向著眼于“細(xì)胞周期”的研究。細(xì)胞周期人為的被分為DNA合成前期（G1）、DNA合成期（S）、DNA合成后期（G2）和分裂期（M），這一增殖周期的調(diào)控有賴于兩大主要調(diào)節(jié)成分：細(xì)胞周期蛋白（cyclins）和細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶（cyclin-dependent protein kinases，CDKs）。近年來的研究表明，細(xì)胞周期蛋白在許多腫瘤中異常表達(dá)（如過表達(dá)、定位改變等），呈現(xiàn)出癌基因的特性與腫瘤發(fā)生發(fā)展、診斷、治療、預(yù)后的關(guān)系密切。現(xiàn)就細(xì)胞周期蛋白的結(jié)構(gòu)特征、生物學(xué)功能、在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)以及對(duì)腫瘤治療的影響進(jìn)行綜述。

1 細(xì)胞周期蛋白的結(jié)構(gòu)特征及作用

細(xì)胞周期蛋白目前分 Cyclin A、B、C、D、E、F、G、H、I、K十大類。在細(xì)胞周期中，時(shí)相性地合成與降解，調(diào)節(jié)其依賴的蛋白激酶活性，從而控制細(xì)胞周期進(jìn)程。在細(xì)胞周期過程中，G1/S期調(diào)控點(diǎn)最為重要，關(guān)系到整個(gè)周期的正常運(yùn)行，Cyclin D1、E、G正作用于此。

1.1 Cyclin D1

Cyclin D1是1991年Arnold等[1]首先分離得到的。Cyclin D1基因定位于11q13染色體上，含有5個(gè)外顯子，cDNA全長(zhǎng)4.2 kb，分子量36 kD，編碼300個(gè)氨基酸。研究表明[2]，Cyclin D1為G1期進(jìn)展的限速調(diào)節(jié)因子，過表達(dá)可縮短G1期。Cyclin D1和CDK4/CDK6形成蛋白復(fù)合物，使蛋白激酶磷酸化失活，限制細(xì)胞進(jìn)入S期，促進(jìn)細(xì)胞增殖。

1.2 Cyclin E

Cyclin E家族有兩位成員，Cyclin E1、Cyclin E2。Cyclin E1基因定位于19q12～13，有4個(gè)外顯子，3個(gè)內(nèi)含子，編碼396個(gè)氨基酸。其表達(dá)呈周期波動(dòng)性，作用于G1/S期。研究證實(shí)[3]， Cyclin E過表達(dá)引起ARF和P53失活，而阻斷ARF/P53信號(hào)通路，使細(xì)胞增殖失控，從而促使腫瘤發(fā)生發(fā)展。Cyclin E還可通過與CDK2形成復(fù)合物，同時(shí)受P27K1P1影響[4]，調(diào)控細(xì)胞周期。即P27K1P1蛋白增加，使得Cyclin E-CDK2復(fù)合物活性受抑制，細(xì)胞周期停滯于G1期。Sheu[5]在人卵巢癌細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，Cyclin E1通過與Rsf-1的協(xié)同作用，使抑癌基因P53突變，從而促使惡性腫瘤細(xì)胞發(fā)生及轉(zhuǎn)移。

1.3 Cyclin G

Cyclin G是細(xì)胞周期蛋白中的新成員，分G1、G2兩個(gè)亞型。其中Cyclin G1[6]定位于細(xì)胞核中，染色體位于5q32～q34區(qū)域，有6個(gè)外顯子，其cDNA長(zhǎng)3.17 kb，在細(xì)胞周期的各個(gè)時(shí)相表達(dá)水平基本一致。Cyclin G1通過與PP2A結(jié)合使MDM2去磷酸化[7]，激活MDM2，促使P53泛素化降解，從而抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。Cyclin G2主要定位于細(xì)胞質(zhì)中，表達(dá)呈現(xiàn)波動(dòng)性。不同于傳統(tǒng)細(xì)胞周期蛋白，其作為細(xì)胞增殖的負(fù)性調(diào)控因子存在[8]，并在腎癌、口腔癌、卵巢癌中表達(dá)均降低，具體機(jī)制不詳。

2 細(xì)胞周期蛋白在惡性腫瘤中表達(dá)以及在腫瘤治療中的意義

2.1 細(xì)胞周期蛋白在惡性腫瘤中的異常表達(dá)及意義

大量研究表明，細(xì)胞周期蛋白的異常表達(dá)與細(xì)胞異常增殖和腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。Cyclin D1即在多種惡性腫瘤組織和細(xì)胞中異常表達(dá)。如在卵巢癌研究中證實(shí)[9]，Nucleostemin與Cyclin D1協(xié)同作用，在卵巢癌細(xì)胞中均過表達(dá)。并隨病變的惡性程度加重，表達(dá)逐步升高。此種異常表達(dá)，使得Cyclin D1成為評(píng)估卵巢癌惡性程度和預(yù)后的標(biāo)志物之一。Choschzick[10]在183例外陰癌患者的組織中觀察到，139例患者Cyclin D1表達(dá)，其中76例呈強(qiáng)表達(dá)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Khoo[11]在實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)甲狀腺癌患者Cyclin D1異常表達(dá)在轉(zhuǎn)移組顯著高于無轉(zhuǎn)移組，這一結(jié)果可以用于評(píng)估腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移情況。此外，在乳腺癌、肺癌、食管癌、肝癌、直腸癌、淋巴瘤和生殖泌尿系統(tǒng)等均發(fā)現(xiàn)有Cyclin D1的過度表達(dá)[12]。

與Cyclin D1類似，Cyclin B1也在多種惡性腫瘤中高表達(dá)，Welsh[13]就在卵巢癌SKOV3細(xì)胞中檢測(cè)到Cyclin B1和CDK1的高表達(dá)。Cyclin B1在胃癌中的研究表明[14]，53%的胃癌患者Cyclin B1過表達(dá)，且在高齡、外生型生長(zhǎng)、高中分化腺癌組中高表達(dá)，而在浸潤(rùn)性生長(zhǎng)、低分化腺癌中表達(dá)較低，故Cyclin B1也與腫瘤的組織學(xué)類型、腫瘤的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移等行為有相關(guān)性。乳腺癌[15]中Cyclin B1表達(dá)情況的研究結(jié)果：Cyclin B1在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中均表達(dá)和僅在細(xì)胞質(zhì)表達(dá)與病理分級(jí)以及核分裂程度有相關(guān)性。預(yù)后不良的患者大多Cyclin B1僅在細(xì)胞核表達(dá)。Li等[16]在β-攬香烯抗癌藥物對(duì)卵巢癌A2780細(xì)胞系影響的研究中證實(shí)，β-攬香烯抑制Cyclin B1的表達(dá)，從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖，Cyclin B1的表達(dá)與化療藥物療效亦有相關(guān)性。

Bali等[17]通過免疫組化等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)134例卵巢癌標(biāo)本的檢測(cè)，得出Cyclin E的過表達(dá)和p27的表達(dá)下調(diào)與卵巢癌的惡性程度正相關(guān)，且預(yù)后不良。Heeran[18]在661例上皮性卵巢腫瘤患者手術(shù)切除標(biāo)本中觀察到：493例卵巢惡性腫瘤患者以及168例交界性腫瘤患者中均有Cyclin E的高表達(dá)。

2.2 細(xì)胞周期蛋白與腫瘤治療

細(xì)胞周期蛋白在許多腫瘤中呈現(xiàn)過表達(dá)，研究人員們認(rèn)為細(xì)胞周期蛋白因其特性，可以作為抗腫瘤治療的新靶點(diǎn)而存在。

首先，現(xiàn)階段抗腫瘤藥物的研究多著眼于細(xì)胞周期的調(diào)控上。有研究認(rèn)為水飛薊賓即可通過調(diào)控細(xì)胞周期蛋白及其蛋白激酶來抑制腫瘤細(xì)胞的增殖[19]。實(shí)驗(yàn)者以胃癌為研究模型，通過流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)出，水飛薊賓使宮頸癌細(xì)胞阻滯于G2/M期，且水飛薊賓在能夠顯著抑制胃癌細(xì)胞增殖的同時(shí)，下調(diào)癌細(xì)胞中CDK1、Cyclin B1的表達(dá)。此項(xiàng)研究應(yīng)用于臨床胃癌患者，水飛薊賓聯(lián)合紫杉醇協(xié)同作用療效顯著。Shirali[20]在人卵巢癌OVCAR-3細(xì)胞系中證實(shí)，腺苷可以通過Cyclin D1/CDK4以及Bcl-2/Bax通路來抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，從而作為治療卵巢癌的有效藥物之一。通過人卵巢癌細(xì)胞株3AO的研究[21]，紫杉醇聯(lián)合LY294002作用較紫杉醇單獨(dú)應(yīng)用，能更好的抑制Cyclin D1的表達(dá)，抑制耐藥細(xì)胞中耐藥基因表達(dá)，提高癌細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，從而改善化療效果。

目前許多腫瘤對(duì)放療敏感，但同時(shí)放療對(duì)不同細(xì)胞的敏感性存在差異。曾有研究發(fā)現(xiàn)Cyclin B1可調(diào)節(jié)γ-輻射的細(xì)胞凋亡[22]，Cyclin B1在細(xì)胞核中累積后，對(duì)γ-輻射誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡敏感。而在對(duì)輻射有抵抗的細(xì)胞則積累在細(xì)胞質(zhì)中，說明Cyclin B1的核定位誘導(dǎo)凋亡。同時(shí)當(dāng)細(xì)胞收到輻射凋亡時(shí)，可在其中檢測(cè)到Cyclin B1豐度明顯增加，故Cyclin B1過表達(dá)會(huì)促進(jìn)細(xì)胞凋亡，相反則抑制。這在放療治療惡性腫瘤中有一定應(yīng)用意義。

近年來，基因治療及免疫治療正逐步走入臨床。基因治療包括RNA干擾技術(shù)、反義寡核苷酸、藥物敏感基因治療以及新興的胞內(nèi)抗體技術(shù)。而免疫治療則是將目的基因受體導(dǎo)入生物體內(nèi)，增強(qiáng)機(jī)體免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向識(shí)別，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和加速細(xì)胞凋亡。這些新型療法大多將目標(biāo)瞄準(zhǔn)于細(xì)胞周期蛋白及細(xì)胞周期的調(diào)控上。有實(shí)驗(yàn)證實(shí)[23]，將攜帶內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留型抗人Cyclin D1胞內(nèi)scFv基因的質(zhì)粒，轉(zhuǎn)染入MCF-7細(xì)胞（人乳腺癌細(xì)胞系的一種）中，該基因在腫瘤細(xì)胞中得到有效表達(dá)并實(shí)現(xiàn)胞內(nèi)抗體的目標(biāo)定位，最后實(shí)現(xiàn)含該種基因的腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖得到抑制，引起細(xì)胞周期阻滯，并明顯誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

3 展望

隨著細(xì)胞周期蛋白家族成員的增多，人們對(duì)其的認(rèn)識(shí)也越來越深入，其對(duì)惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展演變以及臨床癥狀、治療、預(yù)后等都起到至關(guān)重要的作用，但是分子層面的機(jī)制，以及細(xì)胞周期蛋白有無聯(lián)合其他惡性腫瘤相關(guān)蛋白共同作用，影響腫瘤的各種生物學(xué)行為等尚需深入研究，進(jìn)而用于改善癌癥患者的預(yù)后，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

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