王必安
湖南大學(xué) 410082
現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),腫瘤的發(fā)生與癌基因和抑癌基因的突變或缺失有著非常密切的聯(lián)系。PTEN基因是在1997年,以哥倫比亞大學(xué)的Ramon Parsons以及他的助手Li為首的幾位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種位于10q23染色體上的腫瘤抑制基因[1]。隨著癌癥發(fā)病率的逐漸升高,人們對(duì)PTEN基因的研究和應(yīng)用也越來(lái)越多。
PTEN基因具有9個(gè)外顯子,編碼出的PTEN蛋白的相對(duì)分子量為56000,含有403個(gè)氨基酸。PTEN蛋白是迄今為止,醫(yī)學(xué)界發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)具有磷酸酶活性的抑制癌癥的蛋白,包括發(fā)病率和死亡率都很高的肝癌。PTEN蛋白主要的結(jié)構(gòu)功能區(qū)位于多肽鏈的N端,PTEN的磷酸酶活性區(qū)與某些具有雙重特異性磷酸酶如CDC14、PRL-1、BVP等序列有著非常高的相似性。在這些雙重特異性磷酸酶當(dāng)中,PRL-1和CDC14均與細(xì)胞的生長(zhǎng)過(guò)程有著密切的關(guān)系,并且CDC14還能夠控制DNA復(fù)制編碼的起始位置。此外,在PTEN的N端,還有約175個(gè)非常重要的氨基酸,這些氨基酸也是組成細(xì)胞張力蛋白(tensin)和輔助蛋白(auxilin)的序列,這個(gè)序列的氨基酸能夠與肌力蛋白結(jié)合,并與該位點(diǎn)的復(fù)合物共同調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng),能夠防止腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)、抑制腫瘤血管的生產(chǎn),并且阻止腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[2]。
由于PTEN具有磷酸酶的活性,其中蛋白磷酸酶活性作用的底物是多聚體Glu4Tyrl。PTEN能將肝癌細(xì)胞中多聚體Glu4Tyrl上酪氨酸的磷酸根去掉,阻止酪氨酸的磷酸化,從而限制了肝癌細(xì)胞的增殖。
此外,PTEN的另一個(gè)磷酸酶活性是脂質(zhì)磷酸酶活性,其作用底物是三磷酸磷脂酞肌醇酯(phosphatidylinositol3,4,5trisphosphate,PIP3),據(jù)報(bào)道[3],PIP3是多種細(xì)胞生長(zhǎng)因子的信號(hào)傳遞分子,能抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。PTEN能將底物PIP33位上的磷酸基團(tuán)去除,變成另外一種物質(zhì)-PIP2,從而抑制細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。
其中蛋白磷酸酶活性可以對(duì)細(xì)胞核有影響,而脂質(zhì)磷酸酶活性又可以對(duì)細(xì)胞表面產(chǎn)生影響,對(duì)腫瘤細(xì)胞間黏附作用起到多方面的穩(wěn)定和增強(qiáng)作用,這就能從一定程度上抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和擴(kuò)散,甚至誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。此外,PTEN還可以抑制腫瘤血管生成,從而阻斷對(duì)腫瘤營(yíng)養(yǎng)供給,進(jìn)一步抑制腫瘤轉(zhuǎn)移和誘導(dǎo)其凋亡,發(fā)揮抑制腫瘤的作用。
日本科研人員收集了96例肝癌患者基因檢測(cè)結(jié)果資料[4],經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn),其中有25例患者(占基因檢測(cè)患者的27%)均有不同程度的等位基因丟失的現(xiàn)象發(fā)生。此外發(fā)生基因突變的患者有5例,其中,有2例患者的第8外顯子的C-G基團(tuán)發(fā)生突變,另有2例患者的第4外顯子的缺失了4個(gè)堿基。
PTEN基因在肝癌中有著非常重要的作用。在對(duì)人類肝癌細(xì)胞的觀察中[5],常有PTEN表達(dá)太弱,或者PTEN表達(dá)缺失,以及降解PTEN的miRNA的表達(dá)上調(diào)等報(bào)道。李建坤等人的將小白鼠進(jìn)行雜交培育[6],選擇性缺失PTEN基因,結(jié)果顯示,PTEN缺失的小鼠有肝臟不典型腺瘤樣增生的現(xiàn)象出現(xiàn)。在后期對(duì)PTEN作用的深入研究結(jié)果表明,肝臟缺失了PTEN基因,就會(huì)出現(xiàn)腫大,HCA,HCC以及肝臟細(xì)胞衰老等疾病。
脂肪性肝炎以及肝臟細(xì)胞纖維化的進(jìn)一步發(fā)展就會(huì)引起肝癌發(fā)生,脂肪性肝炎以及肝臟細(xì)胞纖維化被認(rèn)為是肝癌前的病理狀態(tài)。有研究報(bào)道[7],肝臟中PTEN的缺乏會(huì)誘導(dǎo)小鼠肝臟纖維化,還能觸發(fā)肝臟細(xì)胞的發(fā)生脂肪變性,并且發(fā)生炎癥。另外有研究表明[8],在肝炎病人中有大量的HBV-X蛋白(HBx)存在,它能通過(guò)某些不確定的方式下調(diào)PTEN表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)了肝臟細(xì)胞的進(jìn)一步病變,最終形成肝癌。因此,我們可以設(shè)想,是不是能夠通過(guò)抑制HBV-X蛋白的表達(dá)來(lái)促進(jìn)PTEN基因的表達(dá),從而預(yù)防肝炎或肝細(xì)胞纖維化進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為肝癌呢,這就有待研究學(xué)者們進(jìn)一步研究和發(fā)現(xiàn)。
綜上所述,今年來(lái)國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界關(guān)于PTEN基因各方面都研究得很多,尤其是PTEN基因在與和肝癌的發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系研究。防止和改變PTEN的突變或缺失是保證肝癌的發(fā)生幾率降低的良好手段,為我們預(yù)防和治療肝癌以及開發(fā)新的抗腫瘤藥物、指導(dǎo)臨床治療提供了一個(gè)新的方向和思路。
1 Steck PA,Pershouse MA,Jasser SA,et al.Identification of a candidate tumour suppressor gene,MMACI,at chromosome 10q23.3 that is mutated in multiple advanced cancers.Nat Genet,1997(15):356-362.
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6 李建坤,王順祥,吳曉慧.HIF-1α與PTEN肝細(xì)胞肝癌中的表達(dá)及其臨床意義.第五屆中國(guó)腫瘤學(xué)術(shù)大會(huì)暨第七屆海峽兩岸腫瘤學(xué)術(shù)會(huì)議[C].國(guó)際腫瘤細(xì)胞與基因治療學(xué)會(huì)會(huì)議,第二屆中日腫瘤介入治療學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,2008.
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8 張鳴杰,張國(guó)雷,魏云海,等.FHIT,F(xiàn)N和PTEN在肝癌組織中的表達(dá)及臨床意義[J].中華普通外科雜志,2012,27(6):487-490.