丁玉梅(綜述)，馬麗麗(審校)

(1.淄博市中心醫(yī)院婦科，山東 淄博 255036； 2.濰坊人民醫(yī)院婦科，山東 濰坊 261000)

細胞周期蛋白(cyclin) D1是cyclin家族的一個成員。Cyclin D1的過度表達與惡性腫瘤的發(fā)生、組織學類型、分化程度、侵襲性及患者預后存在密切關系,cyclin D1的擴增在許多癌變組織早期即可出現(xiàn)。近年來，在婦科腫瘤領域，cyclin D1也成為了基礎與臨床研究的熱點。作為臨床病理診斷的輔助指標，cyclin D1已成為判斷病情和預后的重要參考，測定其表達可早期發(fā)現(xiàn)癌前病變，其研究在腫瘤的診斷和治療上具有潛在的價值。

1 Cyclin家族與cyclin D1

1.1Cyclin家族簡介 人cyclin家族分為8種(cyclin A-H)，共有14個成員，分別為cyclin A1、A2，cyclin B1、B2，cyclin C，cyclin D1、D2、D3，cyclin E1、E2，cyclin F，cyclin G1、G2，cyclin H，它們的高表達可以分別出現(xiàn)在不同的細胞周期。Cyclin家族作為一系列周期性表達的核蛋白，分為三大類：調控細胞周期進程，如cyclin C，cyclin D1、D3，cyclin E；調控DNA合成，如cyclin A；調節(jié)有絲分裂，如cyclin B[1]。

1.2Cyclin家族與細胞周期 完整的細胞周期分為4個連續(xù)階段：DNA合成前期(first gap phase,G1期)、DNA合成期(synthetic phase,S期)、DNA合成后期(second gap phase,G2期)和有絲分裂期(mitotic phase,M期)。細胞按照G1→S→G2→M的順序完成其增殖。增殖細胞在分裂過程中，為保證DNA復制和染色體分配質量，細胞內(nèi)各時相交叉處存在檢查點，只有通過檢查點的檢查，細胞才能進入下一個時相。細胞周期檢查點分為3種：①在G1/S交界處的DNA 損傷檢查點，若DNA受損則細胞停止在G1期；②在S/G2交界處的DNA復制檢查點，負責檢查DNA復制進度；③在G2/M交界處的紡錘體組裝檢查點，負責管理染色體的正確分配。進行檢測點檢測主要通過p53和Cdc25途徑完成。在細胞周期的調控中,周期蛋白依賴性激酶(cycle-dependent kinases,CDKs)起關鍵作用，細胞周期是否順利進行取決于它的活性高低。CDKs的活化因素有3個。①Cyclin：在細胞周期中促進細胞增殖，發(fā)揮正調節(jié)作用，可以帶動CDKs磷酸化和去磷酸化，CDKs通過磷酸化被激活，推動細胞周期的進程。②CDKs活化激酶也參與CDKs的磷酸化，CDKs活化激酶是CDKs通路的上游信號分子。③CDKs抑制因子CDKIs,它是CDKs的抑制物，抑制細胞增殖，起負調節(jié)的作用?？梢耘ccyclin-CDKs結合抑制CDKs的活性，阻止細胞周期進行。此外，視網(wǎng)膜母細胞瘤基因、p53、myc等也參與對CDKs的活性調控。

1.3Cyclin D1的結構與功能 Cyclin D1含295個氨基酸，是由染色體11q13上的CCND基因編碼，長度約120 kb，基因跨距約15 kb，含有5個外顯子，相對分子質量為34×103。細胞周期中，G1期是控制細胞周期長短的限速期，細胞一旦通過此限制點，將會不再依賴外源性分裂增殖信號的刺激而自主完成增殖周期。G1/S調控點最重要的調控因子是cyclin D1。Cyclin D1作用于G1期,可與多種蛋白相互作用促進細胞進入S期，從而促使細胞的分裂與增殖[2]。

2 Cyclin D1與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關系

2.1Cyclin D1與腫瘤的基礎 細胞周期的正常演進與正、負調節(jié)因素之間的平衡有關。正負調控基因的功能及表達異常與腫瘤的異常增殖和生物學特性密切相關。在細胞生命活動中，增殖與分化是緊密相連的。增殖過度，分化不全就可能引起腫瘤的發(fā)生。從本質上講，細胞的增殖分化異常是基因的調控異常。因生長因子等因素調控著細胞周期進程，cyclin D1的水平也呈周期性變化。Cyclin D1蛋白與CDK4或CDK6在G1期結合形成復合物，CDKs活化激酶的活化激活cyclin D1，再與視網(wǎng)膜母細胞瘤基因編碼蛋白pRb結合，使pRb的部分殘基磷酸化，釋放出轉錄因子，G1期的細胞被驅動后進入S期，從而促進細胞增殖。如果cyclin D1過度表達，導致pRb磷酸化提前，縮短了G1期，引起細胞增殖周期紊亂，從而發(fā)生腫瘤。

Cyclin D1是G1/S調控點最重要的調控因子，它通過對抑癌基因蛋白pRb的調控促使細胞越過G1/S限制點進入S期。Cyclin D1是參與G1/S調控點最關鍵的正性調節(jié)因子，其作為蛋白激酶復合體的調節(jié)亞基，調節(jié)著細胞周期的進程。其表達促進細胞的分裂與增殖。其基因擴增或過度表達是細胞轉化和維持轉化表型所需要的，并且與其他基因或基因產(chǎn)物異常配合，是癌變的重要分子事件之一[3]。Cyclin D1的過表達在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及判斷預后上意義重大。Cyclin D1可以通過直接調節(jié)基因轉錄程序影響染色體的穩(wěn)定性，從而引起染色體不穩(wěn)定和腫瘤發(fā)生[4]。研究發(fā)現(xiàn)，在視網(wǎng)膜母細胞瘤基因缺失的癌細胞，cyclin D1的功能出現(xiàn)明顯抑制[5]。由于泛肽和蛋白水解酶的降解作用，cyclin D1的半衰期只有30 min[6]。因此，可以通過促進cyclin D1的降解，來抑制腫瘤生長[7]。

2.2Cyclin D1與腫瘤的臨床研究 Cyclin D1在許多癌組織的過度表達甚至>50%，cyclin D1的擴增在癌變早期即可出現(xiàn)。一項檢測肝癌組織中cyclin D1表達情況的研究結果發(fā)現(xiàn)[8]，cyclin D1在肝癌原發(fā)灶中的陽性表達率為46.9%，在癌栓中的陽性表達率為75%，在癌旁組織中的陽性表達率為18.8%，差異顯著，進一步分析cyclin D1與患者的臨床病理特點的關系，結果提示cyclin D1與癌栓的形成、組織類型以及癌組織的分化程度有關。體外研究表明[9]，cyclin D1與乳腺癌細胞的侵襲性有關。選擇性的雌激素受體調節(jié)劑可以通過下調cyclin D1的表達，抑制非激素依賴性乳腺癌的細胞生長[10]。Oyama等[11]對乳腺27例浸潤性小葉癌的研究發(fā)現(xiàn)，cyclin Dl蛋白在大約80%的浸潤性小葉癌的細胞中呈陽性表達；與此形成鮮明對比的是，同一組織中非浸潤性部分的小葉原位癌僅少數(shù)細胞中發(fā)現(xiàn)cyclin D1蛋白的陽性表達。據(jù)此，認為cyclin D1與乳腺小葉癌的浸潤性有關。針對口腔鱗狀細胞癌的研究表明，cyclin D1的表達與年齡、吸煙、飲酒和腫瘤位置均無關，而與口腔鱗狀細胞癌的分化程度和淋巴結轉移等因素相關[12]。另外，cyclin D1擴增和過表達與其他頭頸部腫瘤的組織浸潤、迅速生長、增殖活性、淋巴結轉移及預后不良也有關。

3 Cyclin D1與婦科腫瘤的基礎與臨床研究

一項體外研究顯示，抑制cyclin D1的基因表達，可阻礙人宮頸癌細胞的生長[13]。Bae等[14]使用印跡雜交方法進行的一組研究表明，cyclin D1在宮頸癌組的表達顯著高于不典型增生組，認為其是一個判斷早期宮頸癌預后的良好標志物。Carreras等[15]的研究結果顯示，cyclin D1蛋白在宮頸癌的發(fā)生過程中起著重要作用，其表達隨著病變嚴重程度而增加，還可能與高危型人乳頭狀瘤病毒感染有關，可作為宮頸鱗癌早期診斷的參考指標。有研究發(fā)現(xiàn)，cyclin D1陽性表達與宮頸癌的臨床分期、組織學分級及淋巴結轉移有關[16]，隨臨床分期增高，cyclin D1表達率逐漸升高；且組織分化越低，其表達越高；有淋巴結轉移較無淋巴結轉移表達率高，提示與宮頸癌的發(fā)展、預后相關。針對宮頸癌的基礎與臨床研究，從基因水平[17]、細胞水平[18]、組織器官水平等多層面的研究，均已經(jīng)成為目前婦科腫瘤研究領域的熱點。另外，Nikaido等[19]研究發(fā)現(xiàn)，cyclin D1的陽性表達在不同的子宮內(nèi)膜癌組織學分級中差異顯著，并與肌層浸潤有關，而與臨床分期、病理學類型、淋巴轉移無關。子宮內(nèi)膜癌組織中cyclin D1表達與臨床分期及病理分級無關，但隨著組織分化程度的降低、臨床期別的升高而增強。在卵巢癌研究中也發(fā)現(xiàn)了有cyclin D1基因擴增或過度表達的現(xiàn)象。Worsley等[20]研究表明，cyclin D1蛋白在卵巢及其良性腫瘤中無過表達，而在卵巢癌中過度表達率為26%，cyclin D1的陽性表達隨腫瘤惡性程度的增加的逐漸升高，表明cyclin D1的過度表達與卵巢癌的發(fā)生及生物學行為有關。Cyclin D1的高表達與卵巢癌的浸潤、轉移有關。臨床分期越晚表達越高，淋巴結及遠處臟器受累，預后不良。

4 結 語

多項研究表明，cyclin D1的過表達在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及判斷預后上意義重大。Cyclin D1的過表達與腫瘤的組織學類型、分化程度及患者預后有關，故可作為病理診斷的輔助指標，以及判斷病情、預后的重要參考[21]。Cyclin D1的研究在腫瘤的診斷和治療上具有潛在的價值，測定其表達可早期發(fā)現(xiàn)癌前病變，可能為今后婦科腫瘤的早期診斷和預測發(fā)生、發(fā)展及預后開辟廣闊的前景。

[1] Steeg PS，Zhou Q.Cyclins and breast cancer[J].Breast Cancer Res Treat，1998，52(1/3)：17-28.

[2] Hunter T，Pines J.Cyclin and cancer.Ⅱ:cyclin D and CDK inhibitors come of age[J].Cell,1994,79(4):573-582.

[3] B1ok P，Craanen ME，Van Diest PJ，etal.Lack of cyclin D1 overexpression in gastric carcinogenesis[J].Histopathology，2000，36(2)：151-155

[4] Casimiro MC,Crosariol M,Loro E,etal.ChIP sequencing of cyclin D1 reveals a transcriptional role in chromosomal instability in mice[J].J Clin Invest，2012，122(3):833-843.

[5] Jirawatnotai S,Hu Y,Michowski W,etal.A function for cyclin D1 in DNA repair uncovered by protein interactome analyses in human cancers[J].Nature，2011，474(7350):230-234.

[6] Kanie T,Onoyama I,Matsumoto A,etal.Genetic reevaluation of the role of f-box proteins in cyclin D1 degradation[J].Mol Cell Biol，2012,32(3):590-605.

[7] Shan J,Zhao W,Gu W.Suppression of cancer cell growth by promoting cyclin D1 degradation[J].Mol Cell,2009,36(3):469-476.

[8] 蘇小康,趙先明,李錦清，等.Catenin和Cyclin D1在肝癌肝內(nèi)轉移中的作用[J].世界華人消化雜志,2003,11(9):1362-1364.

[9] Tobin NP,Sims AH,Lundgren KL,etal.Cyclin D1,Id1 and EMT in breast cancer[J].BMC Cancer,2011,11:417.

[10] Lewis-Wambi JS,Kim H,Curpan R,etal.The selective estrogen receptor modulator bazedoxifene inhibits hormone-independent breast cancer cell growth and down-regulates estrogen receptor α and cyclin D1[J].Mol Pharmacol,2011,80(4):610-620.

[11] Oyama T，Kashiwabara K，Yoshimoto K，etal.Frequent overexpression of the cyclin D1 oncogene in invasive lobular carcinoma of the breast[J].Cancer Res，1998，58(13)：2876-2880.

[12] Huang SF,Cheng SD,Chuang WY,etal.Cyclin D1 overexpression and poor clinical outcomes in Taiwanese oral cavity squamous cell carcinoma[J].World J Surg Oncol,2012,10(1):40-47.

[13] 李賢，汪炬，周長忍,等.殼寡糖對Hela細胞cyclin D1、bcl-xl和bcl-2 mRNA表達的影響[J].中國組織工程研究與臨床康復,2010,14(3):429-432.

[14] Bae DS，Cho SB.Aberrant expression of cyclinDl is associated with poor prognosis in early stage cervical cancer of the uterus[J].Gynecol Oncol，2001，81(3)：341-347.

[15] Carreras R，Alameda F，Mancebo G,etal.A study of Ki-67，c-erbB2 and cyclin D1 expression in CIN-Ⅰ，CIN-Ⅲ and squamous cell carcinoma of the cervix[J].Histol Histopathol，2007，22(6)：587-592.

[16] 李全紅，姚嘉斐，胡淑敏.Survivin、P21WAFI/CIPI及Cyclin D1蛋白表達及與早期宮頸癌復發(fā)的關系[J].中國癌癥雜志，2003,13(6):495-499.

[17] Lee J,Jeong DJ,Kim J,etal.The anti-aging gene KLOTHO is a novel target for epigenetic silencing in human cervical carcinoma[J].Mol Cancer,2010,9(1):109-118.

[18] 馬秀萍，程靜新，張瑜,等.人宮頸癌細胞的體外培養(yǎng)及鑒定[J].中國組織工程研究，2012,11(16)：1959-1962.

[19] Nikaido T，Li SF，Shiozawa T，etal.Coabnormal expression of Cyclin D1 and p53 protein in human uterine endometriai carcinomas[J].Cancer，1996，78(6)：1248-1253.

[20] Worsley SD，Ponder BA，Davies BR.Overexpression of cyclin D1 in epithelial ovarian cancers[J].Gynecol Oncol，1997,64(2)：189-195.

[21] Barbieri F，Cagnoli M，Ragni N，etal.Expression of cyclin D1 correlates with malignancy in human ovarian tumors[J].Br J Cancer，1997，75(9):1263-1268.