韓龍 陳彥平 王麗華 代婕瑛

·綜述與講座·

凋亡抑制因子Survivin 蛋白及其與腺樣囊性癌關系的研究進展

韓龍 陳彥平 王麗華 代婕瑛

Survivin蛋白是腫瘤特異性凋亡抑制因子，具有抑制細胞凋亡和調節(jié)細胞分裂的雙重功能，與腺樣囊性癌的形成有很大的相關性。本文從Survivin蛋白的分子生物特征、生物學功能、在癌細胞中的表達及其相關基因治療等方面的研究現(xiàn)狀作一綜述。

Survivin;腺樣囊性癌；進展

Survivin蛋白是目前發(fā)現(xiàn)最強的凋亡抑制因子。Survivin對細胞凋亡的抑制是通過直接或間接干擾Caspase (半胱氨酸蛋白酶)的功能實現(xiàn)的。Survivin蛋白表達于絕大多數(shù)惡性腫瘤中，如口腔癌、食道癌、大腸癌、乳腺癌、腺樣囊性癌等，被認做為腫瘤的通用抗原。細胞凋亡又叫做程序性細胞死亡(Programmed Cell Death,PCD)，是在某些生理病理條件下時抑制基因失活、激活凋亡基因導致，是程序性的死亡方式，是指基因調控下的一種自主性的細胞自殺現(xiàn)象。多數(shù)凋亡相關基因與腫瘤的生長、進展、轉移、治療以及預后密切相關。細胞的增殖大于凋亡是腫瘤細胞的生長規(guī)律，腫瘤發(fā)生發(fā)展的最主要特征就是細胞的凋亡與細胞的增殖失衡。本文對Survivin蛋白及其與腺樣囊性癌關系的研究進行以下綜述。

1 Survivin分子生物特征

凋亡抑制蛋白是在研究桿狀病毒中發(fā)現(xiàn)的一個保守的抑制細胞死亡的家族，當病毒感染宿主細胞時能抑制其死亡[1,2]。Survivin因子編碼的蛋白便是其中一員，擁有調節(jié)細胞分化和抑制凋亡的功能[3]。

Survivin基因是1997年由Ambrosini發(fā)現(xiàn)的凋亡抑制因子，人類survivin基因在17號染色體q25定位，結構獨特，靠近端粒，跨14.7 kb堿基[4]，編碼142個氨基酸的16.5 KD的單體蛋白質，以同源二聚體的形式存在。全長Survivin基因由四個外顯子和三個內含子構成[5]，Survivin表達的蛋白剪切后分三種類型[6]：全長Survivin，Survivin-2B和Survivin-△Ex- 3。Survivin-2B轉錄終止在2號內含子。Survivin-△Ex- 3轉錄產物不含3號外顯子。不同單體蛋白其結構明顯不同，其凋亡抑制能力也不同，各單體在細胞內定位也不同。Survivin-△Ex-3主要在胞核表達，Survivin和Survivin-2B主要在胞漿表達，各種單體在不同部位的不同表達從而達到對促進凋亡和抑制凋亡平衡間的調節(jié)[7]。

2 Survivin的生物學功能

2.1 Survivin的抗凋亡作用 目前哺乳動物細胞內凋亡通路有兩條，包括外源性通路和內源性通路。其中外源性通路是細胞表面的三維的膜死亡受體與死亡配體結合導致caspase-8的激活[8]；內源性凋亡通路在線粒體進行，當收到前凋亡信號時釋放cytc，結合1凋亡蛋白酶激活因子1(apaf1,apoptotic protease activating factor 1)后激活，導致多個蛋白-caspase酶復合物(apoptosome)聚集，使caspase-9激活，引發(fā)蛋白酶的級聯(lián)反應[9]。這兩條途徑最后都是通過激活下游的效應器caspase-3和caspase-7令細胞凋亡。凋亡受到促凋亡因子和抑制凋亡因子的共同調節(jié)，促凋亡因子包括p53、Bax、Fas等，而抑制因子包括ML-IAP、 xIAP、eIAP1、clAP2、NIAP、 survivin和apollon等。

Survivin-CDK4復合體由Survivin與細胞周期調控因子(CDK4)形成，該復合體能使CDK4釋放P21，與線粒體caspase-3結合并抑制其活性，起到阻止細胞凋亡的作用[10]。細胞在有絲分裂中，早期有絲分裂紡錘體與Survivin發(fā)生飽和反應，在微管動力的調節(jié)下，微管與Survivin的相互作用，致使Survivin的抗凋亡活性喪失，激活caspase-3使細胞產生凋亡[11]。Li等[12]發(fā)現(xiàn)，G2/M期比G1期、S期，Survivin轉錄活性增加3.5～5倍。Caspase-3活性的增強是Survivin特異性與Caspase結合的BIR結構域的突變造成的。

2.2 Survivin與細胞周期調控 研究表明，Survivin是著絲粒相關蛋白，不僅可以抑制細胞凋亡，還特異性地表達在細胞G2-M期，與細胞有絲分裂紡錘體的微管蛋白發(fā)生特異性結合，參與對細胞分裂的調控[13]。在細胞周期的不同階段，Survivin的定位是變化的，在G2期之前，細胞核中無Survivin蛋白存在，Survivin 的表達具有細胞周期依賴性。在腫瘤細胞中，Survivin與微管蛋白的特異性結合，可致 survivin 抗凋亡活性的喪失，增加 caspase23 的活性,導致細胞的 G2-M 期凋亡,細胞分裂異常，伴有多倍體細胞形成。

2.3 Survivin與惡性腫瘤 已經有許多學者對Survivin基因和惡性腫瘤的關系,進行了多方面的研究。研究結果顯示研究結果顯示[14-16]，Survivin與腫瘤的發(fā)生關系密切，引起腫瘤無限生長，其表達量與腫瘤的預后效果、惡性程度成正相關，可以作為一種腫瘤標志和治療靶點。

人的胚胎組織中均有Survivin表達存在。但是在除甲狀腺和胎盤除外的成人正常組織中無Survivin表達。在美國國立癌癥研究院的抗癌藥物篩選中使用的60個人腫瘤細胞株Survivin表達都是陽性[17]。所有的肺癌和鱗癌、乳腺癌、前列腺癌、結腸癌、淋巴瘤及胰腺癌中都檢測到Survivin的表達[6]。

3 Survivin蛋白在不同癌細胞中的表達

3.1 口腔癌 Muzio等[18]應用western blot和免疫組化方法檢測135例鱗癌，發(fā)現(xiàn)正常的口腔組織(包括黏膜和皮膚)不表達Survivin，而口腔鱗狀細胞癌和皮膚鱗癌中Survivin表達率分別是56%和64%。Survivin與鱗癌的分級呈正相關Ⅰ、Ⅱ級鱗癌中的表達明顯低于Ⅲ、Ⅳ級鱗癌。Grossman等[19]發(fā)現(xiàn)在鱗癌中92%表達Survivin,而在基底細胞癌中的表達率也達到了81%，因此認為皮膚癌的發(fā)生發(fā)展與Survivin的表達有關，發(fā)生在癌變早期。

3.2 乳腺癌 Tanaka等[20]的研究167例1～3期乳腺癌中有70.7%表達了survivin，而癌旁組織不表達。Survivin的表達與腫瘤的分期、淋巴結轉移、病理分型及復發(fā)無明顯關系。

3.3 胃癌、結腸癌 Lu等[21]分析174例1～3期的胃癌，其中34.5%表達Survivin，腫瘤旁正常組織均不表達。P53與胃癌Survivin的表達正相關,與凋亡指數(shù)負相關。Kawasaki等[14]分析了171例0～Ⅳ期結腸癌，發(fā)現(xiàn)其中Survivin高表達，而腫瘤旁正常組織不表達。大腸癌中Survivin的表達率為53.2%，而survivin表達陽性和bcl-2的表達與減少的凋亡指數(shù)關系密切。Survivin陽性和bcl-2陰性時凋亡指數(shù)會明顯下降，而單一Survivin或Survivin與bcl-2協(xié)同導致凋亡指數(shù)下降則提示大腸癌患者預后不佳。Sarela等[22]研究發(fā)現(xiàn)Survivin的表達量多少與結腸癌的病理演進密切相關，survivin的檢測預示Ⅱ期結腸癌的發(fā)生,結腸癌中Survivin陽性表達患者的5年存活率顯著低于陰性者。

3.4 卵巢癌 Sui等[15]用免疫組化分析103例卵巢上皮細胞腫瘤發(fā)現(xiàn)，21.2%的良性腫瘤中有Survivin表達， 47.8%的臨界性腫瘤中有Survivin表達，51.1%的卵巢癌中有Survivin表達。說明Survivin的表達主要存在于惡性及臨界性卵巢癌中。Kap-lan-Meier分析提示患者的Survivin越過度表達存活率越低，預后越差。

3.5 非小細胞性肺癌 Monzo等[23]分析了83個非小細胞性肺癌標本，發(fā)現(xiàn)85.5%腫瘤標本Survivin表達陽性。Survivin表達與否與性別、年齡、吸煙、淋巴結轉移、病理組織學和腫瘤大小之間不存在相關性。

3.6 鼻咽癌 姜武忠等[24]應用免疫組織化學技術分析了115例低分化的鼻咽癌放療前活檢標本中Survivin的表達，及其與NPC分期、放療敏感性、存活率、復發(fā)及轉移之間的關系。發(fā)現(xiàn)68.7%中有Survivin表達，Survivin的表達水平與癌細胞的轉移、復發(fā)、放療敏感性及3年和5年生存率關系密切。

3.7 腺樣囊性癌 腺樣囊腺癌是口腔頜面部常見的惡性腫瘤之一，腫瘤生物學行為復雜。國內肖胤等[25]研究表明，Survivin蛋白在腺樣囊性癌中表達，癌細胞凋亡受到抑制，對放化療的抵抗性增強。研究表明，Survivin蛋白在腺樣囊性癌中表達，癌細胞凋亡受到抑制，對放化療的抵抗性增強。腺樣囊性癌患者Survivin表達陽性時，術后5年存活率為38．5%，而陰性時5年存活率為83．3%，存在顯著性差異。Survivin的表達在死亡組顯著高于存活組。因此Survivin基因與腺樣囊性癌的預后關系密切，高表達提示腺樣囊性癌預后不良。

4 Survivin基因與腫瘤治療

國外有學者研究發(fā)現(xiàn)Survivin基因在口腔鱗癌中的過度表達預后不佳，可作為一項檢測指標來判斷口腔鱗癌預后[26,27]。Survivin與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關，有望成為口腔鱗癌及腺樣囊性癌的早期診斷及基因治療的新方向，其高表達量可作為一項指標來早期診斷特異性腫瘤并評估預后。

腫瘤的發(fā)生及轉移與新生血管的形成關系密切，目前研究結果顯示，Survivin 具有調節(jié)生理修復性或病理性的血管生成，達到抑制細胞凋亡，促進細胞不斷增值的效果[21,28,29]。研究結果顯示，多耐藥基因產物可以為細胞生存提供穩(wěn)定的離子環(huán)境，通過使細胞內堿性化，降低細胞對化療藥物的敏感性。低濃度5-Fu加入到體外培養(yǎng)的人肝癌細胞株 HPG2 中后，Survivin-mRNA 及蛋白表達量與加藥前比較顯著提高，說明Survivin 的過度表達能明顯增加肝癌細胞的耐藥性[20]。饒耀劍等[30]通過用Survivin ASODN轉染骨肉瘤細胞發(fā)現(xiàn)，能明顯抑制骨肉瘤細胞的生長，增加其對藥物的敏感性，減少藥物用量，從而減輕藥物不良反應。

抑制腫瘤組織的發(fā)生發(fā)展和轉移的途徑包括抑制腫瘤細胞的增殖進而誘發(fā)其凋亡，抑制腫瘤組織血管的生成達到斷絕腫瘤組織營養(yǎng)供給。人們研究通過反義核酸堿基互補與靶 mRNA 結合，形成 DNA-RNA 復合物，阻止其翻譯，從而影響細胞翻譯蛋白。梁新軍等[31]研究發(fā)現(xiàn)轉染Survivin反義寡核苷酸的骨肉瘤細胞生長受到顯著抑制，其中Survivin mRNA 的表達在600 nmol/L ASODN 組明顯下降。張梅春等[32]發(fā)現(xiàn)單獨使用 ASODN 能抑制腫瘤細胞生長，而聯(lián)合應用順鉑時，其對腫瘤細胞的生長抑制率可達到(83.7±3.04)。同時，Survivin ASODN轉染A549/CDDP 細胞后使其對順鉑半效抑制濃度下降，耐藥倍數(shù)從11.9降到8.39，表明 Survivin ASODN 能在明顯降低腫瘤細胞耐藥性的同時還抑制細胞生長，使腫瘤細胞的耐藥性產生明顯的逆轉。

Survivin基因是一種近期發(fā)現(xiàn)的結構比較獨特的哺乳類動物的凋亡抑制基因，它和腫瘤的發(fā)生與發(fā)展相關聯(lián)。Survivin 在胚胎組織中規(guī)律性的表達，參與了細胞的生長及分化。Kobayashi等[33,34]報道，可進行細胞增殖的組織均可發(fā)現(xiàn)Survivin基因的表達。研究表明,Survivin在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中具比較重要的作用，具有參與細胞周期調控和抑制凋亡的兩方面功能，并且與腫瘤細胞對放化療的敏感性關系密切[35]。以Survivin基因為靶點進行相關的基因治療，通過降低Survivin基因表達，促使腫瘤細胞的自發(fā)凋亡以及其對放、化療誘導的凋亡，從而抑制腫瘤細胞生長，提高腫瘤細胞對放、化療的敏感性是腫瘤基因治療研究的一個重要方向。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2017.02.039

項目來源：河北省中醫(yī)藥管理局課題(編號：2015292)

061001 河北省滄州市,河北省中西醫(yī)結合醫(yī)院頜面外科(韓龍、王麗華、代婕瑛)，河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院口腔科(陳彥平)

R 73

A

1002-7386(2017)02-0285-04

2016-09-22)