張夢(mèng)婷，高 盼(綜述)，楊永秀(審校)

(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院，蘭州 730000； 2.蘭州大學(xué)第一醫(yī)院婦產(chǎn)科，蘭州 730000)

微小染色體維持蛋白(minichromosome maintenance proteins,MCM蛋白)是20世紀(jì)80年代Bik-Kwoon Tye在突變的酵母中發(fā)現(xiàn)的，隨后在其他真核細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了它的存在，MCM蛋白由MCM基因所編碼，各個(gè)MCM蛋白家族成員的分子質(zhì)量大小不一，多由776～1017個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，參與真核生物DNA復(fù)制前復(fù)合物的形成，啟動(dòng)復(fù)制過程，并在DNA的延伸過程中發(fā)揮重要作用，確保每個(gè)細(xì)胞周期中DNA的復(fù)制只發(fā)生一次[1]。近年來，許多學(xué)者將目光投向MCM蛋白與卵巢癌發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系，揭示MCM蛋白可能成為一種新的有效的腫瘤標(biāo)志物。

1 MCM蛋白

1.1MCM蛋白的結(jié)構(gòu) MCM蛋白家族由MCM基因編碼，是一個(gè)關(guān)系密切序列高度保守的家族，由MCM2、MCM3、MCM4(CDC21)、MCM5(CDC46)、MCM6(Mis5)和MCM7(CDC47)六個(gè)保守亞基組成六聚體,表現(xiàn)復(fù)制型DNA解螺旋酶活性[2]。目前在多細(xì)胞生物中還發(fā)現(xiàn)了MCM8、MCM9、MCM1和MCM10，但MCM9的具體功能尚不清楚，盡管將MCM1和MCM10也納入MCM蛋白家族，且在DNA的復(fù)制過程中也發(fā)揮重要作用，但它們與MCM2-7蛋白家族并不存在同源性[3]。MCM蛋白家族多以單倍形式、雙倍形式或多倍形式的復(fù)合物存在，如MCM3/MCM5二聚體、MCM4/MCM6/MCM7三聚體、MCM2/MCM4/MCM6/MCM7四聚體和MCM2～7六聚體等。MCM蛋白家族成員有高度的同源性，它們之間類似的區(qū)域可達(dá)50%，各家族成員，包括MCM8、MCM9都擁有一個(gè)約200多個(gè)氨基酸長(zhǎng)度的核心區(qū)域，但MCM1和MCM10不擁有這個(gè)特殊的核心區(qū)域，該區(qū)域也被稱為MCM盒[3]，核心區(qū)域包括WalkerA模序、WalkerB模序及丙氨酸結(jié)構(gòu)。MCM2、MCM4、MCM6、MCM7中均有一個(gè)精氨酸鋅指模序，位于Walker B模序之后，約由70個(gè)堿基對(duì)組成，在蛋白質(zhì)及DNA的相互作用和MCM復(fù)合物的聚集中發(fā)揮重要作用[4]。

1.2MCM蛋白的功能 在真核生物中，DNA復(fù)制程序的開始分為兩個(gè)步驟：復(fù)制前復(fù)合物的構(gòu)造以及它激活后作用形成一個(gè)具復(fù)制活性的復(fù)制叉。在每個(gè)步驟中，MCM蛋白作為一個(gè)核心組件都起了關(guān)鍵作用[5]，MCM蛋白參與DNA復(fù)制的起始及延伸過程，是與細(xì)胞增殖密切相關(guān)的蛋白家族。復(fù)制起始識(shí)別復(fù)合物與基因的結(jié)合被認(rèn)為是復(fù)制起始的標(biāo)志。在有絲分裂晚期至G1早期，起始識(shí)別復(fù)合物與基因的啟動(dòng)子結(jié)合，通過CDC6、CDT1及CDC45的作用，將MCM2～7六聚體裝配到染色質(zhì)上，進(jìn)而結(jié)合到DNA復(fù)制的起始點(diǎn)，形成復(fù)制前復(fù)合物，到S期時(shí)，該復(fù)制前復(fù)合物被細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶、CDC7/DBF4激酶(DDK)活化，并通過細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶與DDK作用于MCM蛋白復(fù)合物，使MCM4/MCM6/MCM7復(fù)合物具有解螺旋酶活性，在復(fù)制起始點(diǎn)解開約600 bp長(zhǎng)度的雙股DNA鏈，形成雙向復(fù)制叉，DNA開始復(fù)制[6]。因MCM4/MCM6/MCM7在復(fù)制叉的形成過程中起重要作用,也有學(xué)者將其稱為“MCM核心”。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，MCM2和MCM3/MCM5可能通過磷酸化解除了對(duì)MCM4/MCM6/MCM7復(fù)合物解螺旋酶作用的抑制，促進(jìn)DNA復(fù)制，且自身磷酸化后導(dǎo)致復(fù)制前復(fù)合物的構(gòu)象發(fā)生不可逆地變化，并與染色質(zhì)分離，呈游離狀態(tài)，因此MCM2、MCM3/MCM5可能具有調(diào)節(jié)“MCM核心”的功能，故MCM蛋白家族各亞蛋白在DNA復(fù)制過程中缺一不可，分別有不同的職責(zé)[7]。DNA解鏈后同時(shí)引起共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變基因Rad3相關(guān)蛋白、共濟(jì)失調(diào)毛細(xì)血管擴(kuò)張突變基因蛋白的激活，磷酸化MCM2、MCM3/MCM5以及Chk1/Chk2下調(diào)細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶2/周期蛋白E和CDC7/DBF4激酶，通過多方面因素的調(diào)節(jié)，負(fù)反饋抑制DNA的再次合成，從而對(duì)DNA的復(fù)制進(jìn)行精確調(diào)控，確保每個(gè)細(xì)胞周期中DNA復(fù)制的起始及延伸僅且發(fā)生一次[8]。此外，MCM蛋白還參與轉(zhuǎn)錄、染色質(zhì)重建及基因穩(wěn)定等過程，并發(fā)揮重要作用。

2 MCM蛋白與卵巢癌

卵巢癌是世界婦女最常見的第八大癌癥，世界范圍內(nèi)每年有近225 000例婦女被診斷為卵巢癌，其中超過140 000例死于該病[9]，大部分婦女被發(fā)現(xiàn)患卵巢癌時(shí)都已經(jīng)進(jìn)入晚期，故5年生存率只有20%～30%[10]，對(duì)于卵巢癌的早期診斷，至今缺乏有效的方法,且治療效果欠佳。MCM蛋白是DNA復(fù)制所必需的因子之一，而處于靜止期的細(xì)胞中MCM蛋白表達(dá)極少，在G1期MCM蛋白含量開始增加，其表達(dá)量在G1/S交界期達(dá)到峰值[11]，當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入分裂晚期、G0期或衰老時(shí)，MCM蛋白的水平下降，由此可見，MCM蛋白基本只表達(dá)于細(xì)胞增殖周期內(nèi)。但是當(dāng)處于靜止期的細(xì)胞受到外界因素干擾時(shí)，可重新進(jìn)入增殖周期，導(dǎo)致細(xì)胞中MCM蛋白的水平再次迅速升高[12]。因此,MCM蛋白是細(xì)胞增殖活性的新指標(biāo)，可以作為腫瘤診斷、預(yù)后的有效標(biāo)志物[13]。故近年越來越多研究者在努力尋求其與卵巢癌的相關(guān)性，希望能找出其對(duì)卵巢癌發(fā)生、發(fā)展的影響，并找到治療卵巢癌新的靶點(diǎn)。

2.1MCM蛋白在卵巢癌中的表達(dá)及意義 Gakiopoulou等[14]對(duì)43例良性卵巢腫瘤和85例卵巢腺癌進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，MCM2和MCM5在腺癌中的表達(dá)顯著高于低惡變潛能的卵巢腫瘤，且MCM2和MCM5隨著腫瘤臨床期別的增加而表達(dá)增強(qiáng),MCM2和MCM5表達(dá)隨卵巢癌殘余病灶數(shù)量的增多而升高，這兩種蛋白的表達(dá)與患者的預(yù)后也有關(guān)，有望成為判斷卵巢癌不良預(yù)后的指標(biāo)。Ota等[15]研究證實(shí)，MCM7在342例卵巢腫瘤中高表達(dá)，并且MCM7可作為判斷卵巢癌預(yù)后的指標(biāo)。

孫德飛[16]采用免疫組織化學(xué)法對(duì)96例卵巢上皮性腫瘤(卵巢癌55例、交界性腫瘤29例、良性腫瘤12例)標(biāo)本中的MCM2、MCM5、MCM7水平進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行了隨訪。研究結(jié)果顯示，MCM2、MCM5和MCM7在良性腫瘤、交界性腫瘤、腺癌中的表達(dá)依次增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，有助于卵巢腫瘤良惡性的區(qū)分；MCM2、MCM5和MCM7水平的表達(dá)與卵巢癌臨床分期成正比，與腫瘤分化程度成反比；對(duì)患者生存時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，MCM蛋白陽性的患者較MCM蛋白陰性的患者總體生存時(shí)間短。由此得出結(jié)論，MCM蛋白是一種可靠的腫瘤增殖標(biāo)志物，是輔助判斷卵巢癌不良預(yù)后的指標(biāo)。

有學(xué)者采用免疫組織化學(xué)EliVision兩步法檢測(cè)MCM4在10例正常卵巢上皮組織(對(duì)照組)、19例卵巢良性漿液性囊腺瘤、16例交界性漿液性腫瘤和43例漿液性腺癌中的表達(dá)，結(jié)果顯示：MCM4在對(duì)照組、卵巢良性漿液性囊腺瘤、交界性漿液性腫瘤、漿液性腺癌的陽性表達(dá)率分別為10.00%、21.05%、43.75%、79.07%，隨著卵巢腫瘤病變的升級(jí)呈增高趨勢(shì)；MCM4在卵巢漿液性腺癌和交界性漿液性腫瘤中的表達(dá)與正常對(duì)照組相比(10.00%),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，表明MCM4為卵巢漿液性腫瘤的增殖指標(biāo)，可用于卵巢良、惡性腫瘤的鑒別和診斷，并可初步評(píng)估腫瘤預(yù)后，指導(dǎo)臨床治療[17]。

多項(xiàng)研究顯示，MCM蛋白在癌組織中的表達(dá)高于正常組織和良性腫瘤組織，表明MCM蛋白可能參與卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展過程，根據(jù)MCM蛋白的表達(dá)，可為判斷卵巢腫瘤良惡性提供可靠的參考依據(jù)，故也可檢測(cè)腹水中脫落細(xì)胞MCM蛋白的表達(dá)，為術(shù)前全面評(píng)價(jià)腫瘤狀況提供更多的信息，可作為新的卵巢腫瘤標(biāo)志物。

2.2MCM蛋白與卵巢腫瘤標(biāo)志物的相關(guān)性 有學(xué)者將卵巢腫瘤中MCM5表達(dá)水平及卵巢腫瘤標(biāo)志物CA125水平的相關(guān)性作了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，據(jù)血清CA125水平將患者分為三組，正常組、升高組及明顯升高組，結(jié)果顯示，在血清CA125明顯升高組的腫瘤組織中，MCM5的表達(dá)均顯著高于正常組和升高組，且MCM5的表達(dá)水平與CA125水平呈正相關(guān)[18]。如此可以推斷，將測(cè)定MCM蛋白水平運(yùn)用于臨床后，聯(lián)合腫瘤標(biāo)志物可以大大提高腫瘤良惡性的診斷。

2.3MCM蛋白與傳統(tǒng)細(xì)胞增殖因子的比較 MCM蛋白作為一種新的細(xì)胞增殖標(biāo)志物,較傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物Ki67、增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)等具有顯著優(yōu)勢(shì)。如在G1期沒有Ki67的表達(dá)，且它的表達(dá)還受到外界因素的影響；而PCNA不僅涉及DNA的復(fù)制，而且還涉及DNA的修復(fù)，另外，PCNA的染色還受標(biāo)本固定的方法和時(shí)間等影響，故Ki67、PCNA不能準(zhǔn)確地反映細(xì)胞增殖活性。而MCM蛋白家族不受DNA修復(fù)及其他外部因素影響，相比傳統(tǒng)的細(xì)胞增殖標(biāo)志物，更能反映細(xì)胞的增殖狀態(tài)。許多學(xué)者同時(shí)比較了MCM蛋白與傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物PCNA、Ki67的表達(dá)情況，PCNA、Ki67的表達(dá)雖然與MCM蛋白有相關(guān)性，但它們很少在組織表層表達(dá)，且與MCM蛋白比較，在預(yù)后判斷方面不及MCM蛋白，表明MCM蛋白較傳統(tǒng)腫瘤標(biāo)志物有著更強(qiáng)的特異性及敏感性，對(duì)腫瘤的診斷及預(yù)后判斷更為準(zhǔn)確，更具深遠(yuǎn)意義[19]。孫德飛[16]的研究結(jié)果也證明，在卵巢腫瘤中MCM蛋白是較Ki67更好的腫瘤標(biāo)志物。

2.4MCM蛋白與腫瘤靶向治療 有實(shí)驗(yàn)證明，將MCM2蛋白抗體注入處于G1期的細(xì)胞內(nèi)，則抑制DNA的復(fù)制[20]，而DNA復(fù)制開始后利用相關(guān)方法將細(xì)胞內(nèi)的MCM蛋白除去，DNA的復(fù)制也同樣受到抑制[21]，說明對(duì)MCM蛋白進(jìn)行干預(yù)可能為腫瘤基因靶向治療提供新的途徑。呂昌帥等[22]采用體外培養(yǎng)人卵巢癌A2780細(xì)胞株方法，觀察四-(N-甲基-4-吡啶基)卟啉對(duì)人卵巢癌A2780細(xì)胞的光動(dòng)力學(xué)殺傷作用及其對(duì)MCM2和碳酸酐酶Ⅸ信使RNA表達(dá)水平的影響，結(jié)果表明四-(N-甲基-4-吡啶基)卟啉結(jié)合光動(dòng)力療法可能通過負(fù)性調(diào)節(jié)MCM2的表達(dá)抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡，導(dǎo)致細(xì)胞最終死亡。MCM作為腫瘤治療的靶點(diǎn)，在其他系統(tǒng)腫瘤中也做了許多相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如Liu等[23]證明，MCM2蛋白可能為結(jié)腸癌的治療提供作用靶點(diǎn)。綜上所述，通過干擾MCM蛋白的表達(dá)，可能為腫瘤的綜合治療提供一種有效的方法，將會(huì)有更廣泛的應(yīng)用前景。

3 展 望

MCM蛋白是一種更可靠、更具優(yōu)勢(shì)的細(xì)胞增殖標(biāo)志物，檢測(cè)MCM蛋白的表達(dá)對(duì)惡性腫瘤的防癌普查、診斷、預(yù)后評(píng)價(jià)有重要的應(yīng)用前景。目前，很多學(xué)者對(duì)MCM蛋白作了相關(guān)研究，但它在卵巢癌方面的研究相對(duì)較少，需更加深入的研究。相信隨著深入認(rèn)識(shí)MCM家族各蛋白間及其與細(xì)胞增殖所需因子間的相互關(guān)系和作用，進(jìn)一步研究靶向治療，尋找出MCM蛋白與卵巢癌的特異相關(guān)性，將有助于為卵巢癌的診斷、預(yù)后提供更多信息，并有望尋找到新的有效的治療途徑。

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