姬春華 劉 偉
(長(zhǎng)春市第二醫(yī)院,吉林 長(zhǎng)春 130061)
半胱氨酸天門(mén)冬氨酸蛋白酶和口腔鱗癌關(guān)系的研究進(jìn)展
姬春華 劉 偉1
(長(zhǎng)春市第二醫(yī)院,吉林 長(zhǎng)春 130061)
口腔鱗狀細(xì)胞癌;半胱氨酸天門(mén)冬氨酸蛋白酶;相關(guān)性
近年來(lái),口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)的發(fā)病機(jī)制成了越來(lái)越多學(xué)者探究的熱點(diǎn),研究表明,半胱氨酸天門(mén)冬氨酸蛋白酶(Caspase)與OSCC的發(fā)生及發(fā)展有一定的相關(guān)性,二者關(guān)系的闡明對(duì)OSCC的診療及揭示其發(fā)病機(jī)制有重要的作用。現(xiàn)就對(duì)Caspase和OSCC的關(guān)系方面的研究進(jìn)展作簡(jiǎn)要綜述。
1.1 Caspase的概念 Caspase是一系列有類(lèi)似氨基酸順序及結(jié)構(gòu)的蛋白酶。Caspase 蛋白酶家族,同時(shí)具有半胱氨酸蛋白酶類(lèi)和特異酶切天冬氨酸位點(diǎn)兩大特性〔1〕,與真核細(xì)胞凋亡密切、細(xì)胞因子的成熟、細(xì)胞生長(zhǎng)和分化有著密切的相關(guān)性,直接導(dǎo)致凋亡細(xì)胞解體。該酶原是一個(gè)單一的多肽,由三個(gè)部分構(gòu)成。被激活后的Caspase變成結(jié)構(gòu)為中間的兩個(gè)小亞基單位及外周的兩個(gè)大亞基單位的新的活性復(fù)合物,其每個(gè)復(fù)合物都有一個(gè)催化位點(diǎn)〔2〕。
1.2 Caspase的分類(lèi) Caspase家族一共有兩類(lèi)。第一類(lèi)為起始者,第二類(lèi)為執(zhí)行者,其中第一類(lèi)作用于細(xì)胞凋亡早期,第二類(lèi)作用于細(xì)胞凋亡晚期。在非癌變細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中,Caspase以非活性酶原形式存在,而在細(xì)胞接受凋亡信號(hào)后,第一類(lèi)Caspase活化,切割第二類(lèi)Caspase,賦予其催化活性,使細(xì)胞凋亡。近年來(lái),有學(xué)者發(fā)現(xiàn)Caspase除促使細(xì)胞凋亡外,還介導(dǎo)了細(xì)胞分化等過(guò)程〔3〕。
1.3 Caspase與細(xì)胞凋亡的關(guān)系 細(xì)胞凋亡是由基因控制的體內(nèi)正常細(xì)胞有秩序的死亡,是多細(xì)胞生物體內(nèi)的一個(gè)生理或病理?xiàng)l件下的重要生命現(xiàn)象。其形態(tài)學(xué)上的變化主要有DNA降解成為片段,最后被吞噬〔4〕。通常是Caspase介導(dǎo)蛋白裂解而導(dǎo)致凋亡。在凋亡途徑中,Caspase 家族是多條凋亡通路的共同匯聚點(diǎn),是執(zhí)行凋亡的最終途徑。細(xì)胞凋亡通過(guò)多因子復(fù)雜的相互作用產(chǎn)生凋亡信號(hào),進(jìn)而傳遞給Caspase,死亡受體和線粒體對(duì)死亡信號(hào)進(jìn)行加工,從而決定是否啟動(dòng)凋亡通路〔5〕。
2.1 OSCC與細(xì)胞凋亡 TP53通過(guò)調(diào)控口腔扁平苔癬(OLP)上皮細(xì)胞分裂的調(diào)控周期,促進(jìn)細(xì)胞保持高度增殖的狀態(tài),修復(fù)DNA損傷,從而抑制細(xì)胞凋亡,使細(xì)胞增殖紊亂,而發(fā)生癌變〔6〕。有學(xué)者通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了RNA在OSCC腫瘤標(biāo)本的異常表達(dá)。RNA異常表達(dá)可能受到DNA甲基化等多種機(jī)制的調(diào)控,與OSCC的發(fā)病機(jī)制及轉(zhuǎn)移有關(guān)〔7〕。RNA與OSCC細(xì)胞增殖及凋亡的穩(wěn)態(tài)過(guò)程有關(guān)。維持細(xì)胞正常的數(shù)量,其失調(diào)引起的異常往往是腫瘤形成的重要原因。異常表達(dá)的RNA往往是通過(guò)調(diào)控信號(hào)通路中的相關(guān)靶基因來(lái)引起腫瘤的增殖、凋亡等行為的改變〔8〕。
2.2 Caspase與OSCC發(fā)生的分子水平聯(lián)系 大量研究數(shù)據(jù)表示,細(xì)胞增殖的調(diào)控與細(xì)胞凋亡的紊亂都是腫瘤形成的原因,腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程包括細(xì)胞凋亡狀態(tài)以及其調(diào)控基因共同參與〔9,10〕。OSCC的發(fā)生不僅是細(xì)胞增殖異常的結(jié)果,也是細(xì)胞凋亡異常的結(jié)果〔11〕。當(dāng)細(xì)胞增殖和凋亡的平衡被打破,細(xì)胞數(shù)量呈病理性增多,就形成了腫瘤的發(fā)生狀態(tài)。Caspase在正常組織中高表達(dá)、促進(jìn)細(xì)胞凋亡,維持細(xì)胞數(shù)目穩(wěn)定。但在OSCC等癌變組織中,Caspase數(shù)量明顯降低,標(biāo)志著Caspase失去活性,也就意味著其不能引起正常的細(xì)胞凋亡,而使細(xì)胞異常增殖,引起癌變〔12,13〕。Reed〔14〕研究表明,細(xì)胞凋亡有TNFR和Fas引起的外在通路及線粒體的內(nèi)在通路兩條途徑。TNFR和Fas通路〔15,16〕中FADD通過(guò)同源死亡域與其結(jié)合,然后結(jié)合屬于Caspase家族的“引發(fā)劑”的procaspase- 8,使procaspase- 8活化,其活化后會(huì)引起一系列死亡因子釋放,隨后死亡因子結(jié)合到活化的凋亡激活因子上,此激活因子與procaspase- 9結(jié)合,至此,凋亡復(fù)合體形成?;罨膒rocaspase- 9通過(guò)蛋白酶的分裂作用活化Caspase- 3,最終引起細(xì)胞凋亡的發(fā)生〔17〕。
2.3 Caspase與OSCC治療的聯(lián)系 已有的研究表明,Caspase蛋白在多種癌癥,如:胃癌、前列腺癌、乳腺癌等病變中表達(dá)明顯降低〔18,19〕,提示Caspase與OSCC也可能有一定的聯(lián)系。目前,手術(shù)為OSCC的主要治療方式,但手術(shù)影響顏面部美觀,且預(yù)后較差,提示某種藥物相關(guān)的非手術(shù)治療或許會(huì)成為一種最有效的方案。比如,我們可以對(duì)OSCC患者進(jìn)行術(shù)前誘導(dǎo)化療,而在化療前檢測(cè)Caspase的水平有助于針對(duì)性的進(jìn)行化療,避免錯(cuò)過(guò)治療的最佳時(shí)機(jī)〔20〕。還有學(xué)者研究表明,Caspase在OSCC中的表達(dá)顯著低于正常組織,而在用平陽(yáng)霉素治療后Caspase的表達(dá)又明顯增高到正常水平,這提示其可為OSCC的早期診斷、治療及預(yù)后提供指導(dǎo)性作用〔21〕。
綜上所述,Caspase與OSCC有一定的相關(guān)性。晚期OSCC可以發(fā)生淋巴結(jié)的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。在口腔黏膜的癌癥中,原位癌相對(duì)比較少見(jiàn),而大多會(huì)發(fā)生在癌變的早期,但不排除有轉(zhuǎn)為浸潤(rùn)性癌的危險(xiǎn),因此對(duì)癌癥早期患者干預(yù)治療會(huì)使患者死亡率也隨之下降。因此,早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療十分重要。Caspase的水平降低可以促進(jìn)OSCC的發(fā)生、發(fā)展,對(duì)檢測(cè)Caspase有助于判斷OSCC的病情及預(yù)后。
1 Chang HY,Yang X.Proteases for Cell Suicide:functions and regulation of caspases〔J〕.Microbiol Mol Biol Rev,2000;64(4):821- 46.
2 DW Nicholson.Caspase structure,proteolytic substrates,and function during apoptotic cell death〔J〕.Cell Death Differ,1999;6(11):1028- 42.
3 Weil M,Raff MC,Braga VM.Caspase activation in the terminal differentiation of human epidermal keratinocytes〔J〕.Curr Biol,1999;9(7):361- 4.
4 Strasser A,Jost PJ,Nagata S.The many roles of FAS receptor signaling in the immune system〔J〕.Immunity,2009;30 (2):180- 92.
5 Grzybowska- Izydorczyk O,Smolewski P.The role of the inhibitor of Apoptosis protein(IAP) family in hematological malignancies〔J〕.Postepy Hig Med Dosw,2008;62(5):55- 63.
6 Leyva- Huerta ER,Ledesma- Montes C,Rojo- Botello RE,etal.P53 and bcl- 2 immunoexpression in patients with oral lichen planus and oral squamous cell carcinoma〔J〕.Med Oral Patol Oral Cir Bucal,2012;17(5):e7450.
7 He L,ThomsonJM,HemannMT,etal.A microRNA polycistron as a potential human oncogene〔J〕.Nature,2005;435:828- 33.
8 Cervigne NK,Reid PP,Machado J,etal.Identification of a microrna signature associated with progression of leukoplakia to oral carcinoma〔J〕.Human Molecular Genetics,2009;18(24):4818- 29.
9 郭 斌,楊為民,謝 凱.膀胱移行細(xì)胞癌組織中caspase- 3和Bcl- 2蛋白的表達(dá)及其意義〔J〕.臨床泌尿外科雜志,2010;25(7):517- 20.
10 Thompson CB.Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease〔J〕.Science,1995;267(5203):1456- 62.
11 Strasser A,Jost PJ,Nagata S.The many roles of FAS receptor signaling in the immune system〔J〕.Immunity,2009;30(2):180- 92.
12 張生軍,劉敏麗,魏曉麗.大腸癌中survivin、Caspase- 3 基因的表達(dá)與生物學(xué)特性分析〔J〕.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2007;15(9):1073- 5.
13 王來(lái)芳.肺癌組織中survivin和Caspase- 3 基因的表達(dá)〔J〕.臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2007;6(6):23.
14 Reed JC.Mechanisms of Apoptosis〔J〕.Am J Pathol,2000;157(5):1415- 30.
15 Pryczynicz A,Guzinska- Ustymowicz K,Kemona A.Fas/FasL expression in colorectal cancer.An immunohistochemicalstudy〔J〕. Folia Histochem Cytobiol,2010;48(3):425- 9.
16 Curtin JF,Cotter TG.Live and let die:regulatory mechanisms in Fas- mediated apoptosis〔J〕.Cellular Signalling,2003;15(11):983.
17 Micheau O,Thome M,Schneider P,etal.The long form of FLIP is an activator of caspase- 8 at the Fas death- inducing signalingcomplex〔J〕.J Biol Chem,2002;277(47):45162- 71.
18 Nikolovska- Coleska Z,Meagher JL,Jiang S,etal.Interaction of a cyclic,bivalentsmacmimetic with the X- linked inhibitor of a poptosis protein〔J〕.Biochemistry,2008;47(37):9811- 24.
19 Rodriguez- Berriguete G,Galvis L,Fraile B,etal.Immunreactivityto caspase- 3,caspase- 7,caspase- 0,and caspase- 9 forms is frequently lost in human prostate tumors〔J〕.Hum Pathol,2012;43(2):229- 37.
20 胡小華,黃桂林,張霓霓,等.口腔癌持續(xù)性動(dòng)脈灌注新輔助化療的療效觀察〔J〕.中國(guó)腫瘤臨床,2012;39(18):1382- 5.
21 Guo J,Liu L,Zuo L,etal.Caspase- 3,P73,and CDK4 expressions in buccal mucosa squamous cell carcinoma before and after chemotherapy and their clinical significance〔J〕.Chinese J Cancer biotherapy,2010;17(1):93- 8.
〔2017- 02- 11修回〕
(編輯 滕欣航)
姬春華(1976- ),女,主治醫(yī)師,主要從事口腔疾病研究。
R781
A
1005- 9202(2017)15- 3902- 03;
10.3969/j.issn.1005- 9202.2017.15.115
1 長(zhǎng)春八一醫(yī)院口腔科