張玉健 王鳳榮 陳月 孫元佳 袁喜先
摘要:已證實?APC、?survivin是結腸腫瘤中重要的兩種基因,其功能異常在結腸腫瘤的生長階段中起到重要作用,本課題探討?Survivin?shRNA-?APC雙基因對?HT-29結腸癌細胞中?MLH1、?MSH2表達的影響,通過檢測?MLH1、?MSH2的表達來檢驗雙基因對?HT-29結腸腫瘤細胞的影響,深入了解?survivin?shRNA-?APC雙基因對?MLH1、?MSH2表達的影響可為結腸癌在靶向治療中提供一定的基礎實驗依據(jù),為以后改善結腸癌的治療現(xiàn)狀及預后情況提供理論依據(jù),使?MLH1、?MSH2也有望成為結腸癌檢測的幾個靶向指標。
關鍵詞:APC; survivin;雙基因;c-myc; hMLH1;hTERT;hMS2;結腸癌;
【中圖分類號】735.3 ???【文獻標識碼】A ???【文章編號】2107-2306(2019)06-198-02
結腸癌是世界上第三大最常見的癌癥,也是導致癌癥相關死亡的第四大原因。結腸癌是一個復雜的多因素、多步驟、多層次的漸進過程,涉及編碼或非編碼基因突變、組織形態(tài)及遺傳變化,遺傳和表觀遺傳修飾而成,可導致抑癌基因的失活和(或)原癌基因的激活,其中內在元素和外觀環(huán)境因素在疾病的形成過程中不可缺少 。本文現(xiàn)就MLH1、MSH2、survivin、APC的生物學特性以及與腫瘤的關系方面進一步進行闡述。
1.1?hMLH1與hMSH2的生物學特性
保護基因組完整性的關鍵分子途徑之一是DNA錯配修復(MMR)途徑,遺傳穩(wěn)定性對生物的生存和維持至關重要。DNA錯配修復是一種辨別和糾正DNA拷貝和重組過程中或許呈現(xiàn)的堿基配對的差錯,以及修復某些形式的DNA損傷的系統(tǒng)??。MMR基因核心蛋白主要是?MLHI和?MSH2,它們編碼的一系列蛋白質在維系基因組不變性中發(fā)揮重要價值,而?hMLH1與?hMSH2是?MMR的核心蛋白,?hMLH1是人類錯配修復(?MMR)基因之一,位于染色體3?q21-23,通過與其它修復蛋白完成異質二聚體完成去除、啟動、辨別錯配的?DNA片斷,合成新的正確?DNA片段而完成修復過程。
1.2?hMLH1、MSH2與腫瘤的關系
MMR是用于校正錯誤的系統(tǒng),其中不正確的堿基被合并到子鏈中,MMR對于基因組的不變性、經(jīng)過修復堿基配對錯誤、插入缺失循環(huán)以及?DNA拷貝和重組過程中產(chǎn)生的異質性來提高基因組保真度是必不可少的。dMMR(錯配修復基因缺陷)和PMMR?(錯配修復基因完整)是錯配修復基因表達的兩種狀態(tài)。雖然許多MMR基因與腫瘤易感性有關,但hMLH?1和hMSH2是腫瘤細胞中最常見的突變基因。
2.1?survivin生物學特性
Survivin由?BIR5(桿狀病毒IAP重復序列含5)?IAP(凋亡抑制蛋白)重復序列5基因編碼的,是 IAP家族的最新成員,它是迄今為止8個?IAP蛋白中最小最強的一個,含有一個桿狀病毒?IAP重復序列,Survivin啟動子沒有?TATA盒,具有豐富的?GC序列。Survivin在胞漿和線粒體中發(fā)揮促增殖抑凋亡的作用,凋亡應激被激活后,Survivin從線粒體被送達到胞漿,與?HBXIP(乙肝?X-相互作用蛋白)和?XIAP(?X-連鎖凋亡抑制蛋白)相互結合,從而抑制?caspase并賦予細胞保護作用,。
2.2?survin與腫瘤的關系
Survivin被認為是一種潛在的抗癌干預靶點,一些Survivin抑制劑和與Survivin相關的分子治療正在發(fā)展。Survivin在發(fā)育過程中強烈表達,而在健康生物體中在不同組織中未表達,其在幾乎所有類型的惡性疾?。òò螂装⑹彻馨?、乳腺癌、?肺?癌、胰腺、肝、子宮內膜癌、卵巢腫瘤和血液癌)中的表達顯著升高。
3.1?APC的生物學特性
APC基因位于人類Sq21染色體上,8635?bp約為整個cDNA編碼區(qū)長度。整個基因包含16個可以被翻譯的外顯子,一共包含21個外顯子。研究表明:APC基因在超過85%的結腸癌細胞中呈現(xiàn)出表達能力缺失或低表達的特點,并且該特點可以導致家族性結腸腺瘤息肉病和大腸癌的發(fā)生。APC基因失活不但存在于結直腸腫瘤初期,甚至調控整個結直腸癌發(fā)展過程。
3.2?APC與腫瘤的關系
在APC的突變中,多于90%的突變導致非正常終止密碼子的產(chǎn)生,從而產(chǎn)生無活性C端缺失的突變體。?APC野生型基因產(chǎn)物與短截的?APC蛋白可以經(jīng)過相互影響而產(chǎn)生一種負顯性效應,使其基本細胞生理學的發(fā)生變化,導致細胞分化、增殖、凋亡調控、黏附、生長、和細胞內信號等功能的紊亂,使細胞發(fā)生癌變。有研究表明?APC作為?Wnt/β-?catenin細胞通路的上部基因,β-?catenin穿過?Wnt信號通路在細胞增殖和分化中發(fā)揮重要作用,并與?E-鈣粘素和α-?catenin相互作用,調節(jié)細胞的粘附和生長,其突變會激活該通路下游原癌基因?Survivin的表達,survivin會抑制細胞凋亡,從而導致結腸惡性疾病的發(fā)生。
6.結語
近幾年來,隨著對基礎研究進展的逐漸深透,與臨床聯(lián)系也越來越緊密,針對結腸癌在細胞通路、細胞周期、信號轉導和血管生成等分子特異性靶向治療中提供了新方向,通過了解研究這些基因的生物特性及與腫瘤的關系,為臨床找到了四個潛在的靶基因奠定了理論基礎,為臨床上醫(yī)治結腸 腫瘤提出了新的靶標。
參考文獻:
[1]Gmerek Lukasz,Martyniak Kari,Horbacka Karolina,Krokowicz Piotr,Scierski Wojciech,Golusinski Pawel,Golusinski Wojciech,Schneider Augusto,Masternak Michal M. MicroRNA regulation in colorectal cancer tissue and serum.[J]. PloS one,2019,14(8).
[4]Wengang Si,Shan Kang,Haiyan Sun,Juan Chen,Shiru Cao,Yan Li. Genetic polymorphisms in hMSH2 and hMLH1 genes are associated with prognosis in epithelial ovarian cancer patients[J]. International Journal of Gynecological Cancer,2019.
[10] D. C. Altieri, “Targeting survivin in cancer,” Cancer Letters, vol. 332, no. 2, pp. 225–228, 2013. [42] P. K. Jaiswal, A. Goel, and R. D. Mittal, “Survivin: A molecular biomarker in cancer,” Indian Journal of Medical Research, vol. 142, no. April, pp. 389–397, 2015.
[4]張振義. 腫瘤抑制蛋白APC的結構和功能研究[D].上海交通大學,2012.
[5]袁喜先,王鳳榮,袁曉嵐,張書娟,溫超,張蒙蒙,曹雅.Survivin shRNA-APC雙基因對結腸癌線粒體凋亡通路相關因子表達的影響[J].醫(yī)學研究生學報,2018,31(06):595-601.