Survivin在甲狀腺癌中的研究進展

丁 艷,王 寧,陳曉杰綜述,徐 冶審校

(吉林醫(yī)藥學院：1.臨床醫(yī)學院；2.醫(yī)學科研實驗室，吉林 吉林 132013)

·綜 述·

Survivin在甲狀腺癌中的研究進展

Researchprogressonsurvivininthyroidcancer

丁 艷1,王 寧1,陳曉杰1綜述,徐 冶2*審校

(吉林醫(yī)藥學院：1.臨床醫(yī)學院；2.醫(yī)學科研實驗室，吉林 吉林 132013)

Survivin是凋亡蛋白抑制因子(IAP)家族中分子量最小、結(jié)構(gòu)獨特的成員，具有抑制凋亡、調(diào)節(jié)細胞分裂和參與血管形成等的多種功能。Survivin在惡性甲狀腺癌中高表達，在正常甲狀腺組織中不表達，其表達的特異性具有成為甲狀腺癌診斷的標志物和腫瘤治療新靶點的潛力。本文就Survivin及其在甲狀腺癌的表達、診斷和治療方面的研究進展作一綜述。

Survivin；甲狀腺癌；研究進展

甲狀腺癌(Thyroid carcinoma，TC)是內(nèi)分泌腫瘤常見的惡性腫瘤之一，臨床發(fā)現(xiàn)的甲狀腺結(jié)節(jié)有5%～10%為甲狀腺癌[1]，男女比例約為1∶5。其發(fā)病機制尚不清楚，目前主要起因是由原癌基因序列的過度表達、突變或缺失所引起的疾病。Survivin是新近發(fā)現(xiàn)的IAP家族成員，具有抑制凋亡、調(diào)節(jié)細胞分裂和參與血管形成等的多種功能。目前Survivin在消化道腫瘤、泌尿系腫瘤、婦科腫瘤及淋巴造血系腫瘤等方面的研究報道較多，但在甲狀腺癌方面的關(guān)注較少，未來Survivin在甲狀腺癌發(fā)病機制及其靶向治療方面可能成為關(guān)注的熱點。

1 Survivin簡介

1.1Survivin的來源、結(jié)構(gòu)和組織分布

Survivin是Ambrosini等人在1977年利用效應細胞蛋白酶受體-1(effector cell protease receptor-1,EPR-1) cDNA在人類基因組文庫中首先篩選并克隆出來。Survivin基因編碼產(chǎn)物是由142個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，其基因位于人染色體17q25位置，全長14.7 kb，含有4個外顯子和3個內(nèi)含子。Survivin是迄今凋亡蛋白抑制因子(Inhibitor of apoptosis proteins，IAP)家族蛋白分子量最小成員，相對分子量為16 500。該家族的共同結(jié)構(gòu)特點為其N端均含有2～3個串聯(lián)的桿狀病毒IAP重復序列(baculovirus IAP repeat，BIR)，C端含有或不含有一個環(huán)指(ring finger，RING)結(jié)構(gòu)；然而Survivin結(jié)構(gòu)獨特只包含一個BIR結(jié)構(gòu)域，并不包含RING。其BIR功能區(qū)被Cys/Pro/Thr 3個氨基酸插入序列分成兩部分，且羧基末端缺少鋅指結(jié)構(gòu)，被α螺旋結(jié)構(gòu)(42個氨基酸構(gòu)成)代替，該螺旋結(jié)構(gòu)在G2/M期與組成有絲分裂紡錘體的微管特異性結(jié)合，抑制細胞凋亡，維持有絲分裂的正常進行[2]。Survivin廣泛表達于胚胎和胎兒組織，在終末分化的成人組織中，除胸腺、生殖腺不表達外，其廣泛表達于人類大多數(shù)惡性腫瘤組織[3]。近年研究發(fā)現(xiàn)，在多種惡性腫瘤組織中Survivin呈異常高表達，提示Survivin在腫瘤發(fā)病機制中起著重要作用。

1.2Survivin的生物學功能

首先，Survivin是迄今抑制細胞凋亡最強的凋亡抑制因子。主要通過外源性途徑和內(nèi)源性途徑直接或間接抑制半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶(Cysteinyl aspartate specific proteinase,caspase) 的激活，阻礙caspase級聯(lián)反應，從而抑制細胞凋亡。其次，Survivin的合成與分解具有細胞周期依賴性，且與周期蛋白激酶cdk4、p34cdc2相互作用可阻斷凋亡信號轉(zhuǎn)導通路，抑制細胞凋亡。若Survivin過表達會導致細胞加快向S期轉(zhuǎn)換，抑制Gl期，從而促進細胞增殖。再次，Survivin存在于有絲分裂紡錘體中并控制著細胞有絲分裂正確執(zhí)行。若Survivin在腫瘤細胞分裂過程中異常表達，將會導致有絲分裂出現(xiàn)多個中心體、分裂偏差和出現(xiàn)多核細胞等。此外，Survivin還參與腫瘤血管形成過程[4]。

2 Survivin與甲狀腺癌的發(fā)生和發(fā)展

資料顯示，甲狀腺癌是我國較常見的惡性內(nèi)分泌腫瘤，其組織學類型主要包括乳頭狀癌(papillary thyroid carcinoma，PTC)、濾泡狀癌(follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)、未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma，ATC)和髓樣癌(medullary thyroid carcinoma，MTC)，以PTC 所占比例最大[5]。近年來我國甲狀腺癌患者發(fā)病率呈上升趨勢，因此需要更加深入研究甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展和治療等。

2.1Survivin在甲狀腺癌中高表達

劉剛等[6]應用免疫組化法檢測出Survivin在68例甲狀腺癌(44.1%)、54例甲狀腺腺瘤(25.9%)、32例癌旁組織(18.8%)、23例正常甲狀腺組織(0%)中陽性表達。吳澤建等[7]應用免疫組織化學法檢測出Survivin在20例正常甲狀腺組織(0%)和50例甲狀腺癌標本(70%)中陽性表達。馬靜等[8]采用免疫組織化學檢測出Survivin在56例分化型甲狀腺癌組織(75%)和10例正常甲狀腺組織(0%)中陽性表達。以上表明Survivin在甲狀腺癌中惡性程度高的組織中高表達，在惡性程度低的組織中低表達，而在正常甲狀腺組織中不表達，這提示Survivin在甲狀腺癌組織中的表達具有特異性，其特異性有望成為甲狀腺癌診斷和治療的新靶點。同時，表明Survivin的表達與甲狀腺癌的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。

2.2Survivin與甲狀腺癌病理特征密切相關(guān)

有研究結(jié)果表明，甲狀腺癌中Survivin蛋白的表達與患者年齡、性別等無明顯相關(guān)性，而與甲狀腺癌組織學類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、臨床病理分期及腫瘤的分化程度等有顯著關(guān)系[8]。在惡性程度較高的未分化癌和髓樣癌中，Survivin的表達明顯高于惡性程度較低的乳頭狀癌；在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病例或Ⅲ～IV期病例，Survivin的表達高于相應的無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床Ⅰ～II期病例[6]。提示隨著腫瘤惡性程度的增加及頸部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的出現(xiàn)，Survivin的表達呈升高趨勢，說明Survivin的表達可預示腫瘤的侵襲性和惡性程度，有望作為評估甲狀腺癌病理分期和預后判斷新的參考指標[9]。

2.3Survivin與甲狀腺癌相關(guān)基因VEGF、BRAF密切聯(lián)系

已知所有腫瘤的形成和生長均依賴于血管的形成。而VEGF能夠誘導血管內(nèi)皮細胞增生，促進血管生成，是腫瘤血管形成的必需因子。有研究發(fā)現(xiàn)，VEGF與Survivin在腫瘤血管形成過程具有協(xié)同作用，VEGF在甲狀腺癌中可促進Survivin的表達，同時Survivin的表達可維持和保護VEGF的促內(nèi)皮細胞功能，提示Survivin能明顯促進腫瘤新生血管生成[7]。有研究發(fā)現(xiàn)促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)信號通路參與細胞周期調(diào)控，對細胞的生長、增殖、分化和凋亡發(fā)揮重要作用；當其異常激活時則可能導致腫瘤形成[10-12]。而T1799ABRAF 激酶(BRAF)基因是MAPK信號通路下游區(qū)域最強的激動劑[13]，當BRAF基因發(fā)生突變時，可引起Rap1/B-Raf/ERK的持續(xù)激活，ERK一方面能夠活化核因子κB(NF-κB)誘導抗凋亡基因Bcl-2、Bcl-xL的表達，并能促進凋亡抑制蛋白Bcl-2磷酸化激活[14]；另一方面，通過降低促凋亡蛋白Bad磷酸化及促進Bad、Bim 降解，發(fā)揮抗凋亡作用[15]。然而，在許多腫瘤中可以檢測到Survivin和NF-κB的異常啟動和表達，共同促進腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。有研究顯示，在腫瘤細胞凋亡中，NF-κB可能通過轉(zhuǎn)錄啟動Survivin等凋亡基因表達，發(fā)揮抑制細胞凋亡作用[16-17]。

3 Survivin與甲狀腺癌的治療

臨床腫瘤治療主要的途徑包括藥物治療、反義寡核苷酸、RNA干擾、免疫治療、基因治療及化療、放療等。目前，甲狀腺癌的治療方法主要以手術(shù)治療為主，化療、放療為輔。但對于有遠處轉(zhuǎn)移、周圍組織浸潤和晚期惡性甲狀腺癌患者來說，手術(shù)治療效果局限，化療、放療對這些惡性程度較高的腫瘤治療達不到滿意的療效，而腫瘤的靶向治療為患者帶來了新的希望。近年來，甲狀腺癌的分子靶點主要涉及酪氨酸激酶受體(tyrosine kinase receptor)和神經(jīng)營養(yǎng)性酪氨酸激酶受體1(neurotrophic tyrosine kinase receptor type 1，NTRK1)蛋白，G蛋白H-RAS、K-RAS 和N-RAS，信號調(diào)節(jié)激酶絲/蘇氨酸特異性激酶(serine-threonine protein kinase)、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidyl inositol-3kinase，PI3K)，核轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ1(PPARγ1)等多個位點[18]。目前，甲狀腺癌臨床常用分子靶向治療藥物主要有：①小分子酪氨酸激酶抑制劑：索拉非尼(sorafenib)、舒尼替尼(sunitinib)、AMG706(Motesanib)等；②表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor，EGFR)抑制劑：吉非替尼(Gefitinib)等；③血管內(nèi)皮生長因子受體(vascular endothelial growth factor receptor，VEGFR)抑制劑：阿西替尼(Axitinib)、沙利度胺(thalidomide)等； ④其他分子靶向治療藥物：B-RAF 抑制劑 PLX-4032(RG7204)等；環(huán)氧合酶(COX-2)抑制劑塞來昔布(celecoxib)等；血管生成抑制劑(CA4P)等。

近年來，隨著甲狀腺癌中新的分子靶點Survivin被發(fā)現(xiàn)，同時根據(jù)Survivin在甲狀腺癌中表達的特異性，目前針對Survivin對甲狀腺癌相關(guān)治療采用的治療方法有免疫治療或反義核酸基因治療。有研究表明，在10例正常甲狀腺組織(NT)和10例MTC細胞(TT細胞株)，經(jīng)過ASODNs(反義寡脫氧核苷酸)干擾MTC細胞(TT細胞株)，RT-PCR 和Western blot檢測到Survivin的表達下調(diào)，表明Survivin是ASODNs治療MTC中一種很有前途的靶基因[19]。同時，有研究證實，應用RNAi 技術(shù)封閉Survivin基因，能夠有效地抑制甲狀腺癌細胞的增殖，促進細胞發(fā)生凋亡[20]。另外，Survivin可與一些具有協(xié)同性的凋亡抑制基因或藥物綜合治療甲狀腺癌，充分發(fā)揮多基因或藥物之間的協(xié)同抗腫瘤作用。Biran A等[21]研究丙戊酸(VPA)和RAS抑制劑乙酸金合歡硫代水楊酸(FTS,salirasib)的協(xié)同綜合療法，通過抑制RAS 和阻礙Survivin和Aurora A表達降低癌細胞(非小細胞肺癌細胞株、結(jié)腸癌細胞、甲狀腺癌細胞等)的增殖，有效地促進了腫瘤細胞的凋亡，表明VPA和FTS的組合療法通過調(diào)節(jié)Survivin的表達可能成為上皮性腫瘤治療的一個有潛力的治療方法。提示以Survivin為靶點的抗癌治療及其綜合治療有可能成為甲狀腺癌治療新的突破口。

隨著生物科學的飛速發(fā)展，目前腫瘤治療出現(xiàn)了一種新的治療方法-納米治療，其徹底改變了癌癥的診斷和治療現(xiàn)狀。在未來可以針對抗細胞凋亡蛋白(例如Survivin等)設計開發(fā)出新的癌癥治療藥物。已知藥物開發(fā)的關(guān)鍵在于特定區(qū)域靶基因分子的有效傳遞，因而可利用生物相容性的納米材料與基因或藥物分子(如Survivin等)協(xié)同作用，增強其靶向性和有效性，納米靶向綜合治療將為癌癥治療帶來新的飛躍。

總之，針對Survivin為靶點的各種措施均具有抗腫瘤作用，同時靶向治療具有特異性強、高效、機體傷害少等優(yōu)點。但這些新近實驗研究中也存在許多問題，如治療的副作用、治療效果的不確定等，還需要更多的研究探索。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，人們對于Survivin的認識已從早期簡單的細胞凋亡抑制上升到目前復雜的功能(抑制凋亡、調(diào)節(jié)細胞分裂及血管生成等)。目前，以Survivin為靶向的甲狀腺癌治療研究才剛剛開始，但初期的實驗結(jié)果表明了以Survivin為治療靶點的方式是有效的。隨著研究的不斷深入，Survivin不但可以作為甲狀腺癌的生物學標志物，并將成為甲狀腺癌的基因治療、免疫治療新靶點。

[1] Hegedüs L.Clinical practice the thyroid nodule[J].N Engl J Med,2004,351(17):1764-1771.

[2] Li Fengzhi,Ambrosini G,Chu E Y,et al.Control of apoptosis and mitotic spindle checkpoint by survivin[J].Nature,1998,396(6711):580-584.

[3] Altieri D C.Survivin,versatile modulation of cell division and apoptosis in cancer[J].Oncogene,2003,22(53):8581-8589.

[4] O’Connor D S,Schechner J S,Adida C,et al.Control of apoptosis during angiogenesis by survivin expression in endothelial cells[J].Am J Pathol,2000,156(2):393-398.

[5] Hundahl S A,Fleming I D,Fremgen A M,et al.A National Cancer Data Base report on 53,856 cases of thyroid carcinoma treated in the U.S.,1985—1995[J].Cancer,1998,83 (12):2638-2648.

[6] 劉 鋼,史火喜,袁又能,等.凋亡抑制基因Survivin在甲狀腺癌組織中的表達及意義[J].中華臨床醫(yī)師雜志,2011,5(3):840-843.

[7] 澤 建，謝楚平,蔣基令,等.甲狀腺癌中survivin 與VEGF因子的表達及其臨床意義[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2011,21(10):1158-1160.

[8] 馬 靜,李曉江,隋 軍,等.survivin 在甲狀腺癌中的表達及與微血管生成的關(guān)系[J].腫瘤防治研究,2010,37(10):1149-1151.

[9] Warnecke-Eberz U,Hokita S,Xi Huan,et al.Overexpression of survivin mRNA is associated with a favorable prognosis following neoadjuvant radiochemotherapy in esophageal cancer[J].Oncol Rep,2005,13(6):1241-1246.

[10] Davies H,Bignell G R,Cox C,et al.Mutations of the BRAF gene in human cancer[J].Nature,2002,417 (6892):949-954.

[11] Mercer K E,Pritchard C A.Raf proteins and cancer:B-Raf is identified as a mutational target[J].Biochim Biophys Acta,2003,1653(1):25-40.

[12] Kohno M,Pouyssegur J.Targeting the ERK signaling pathway in cancer therapy[J].Ann Med,2006,38(3):200-211.

[13] 劉澤明,李大鵬,黃 韜.甲狀腺癌分子靶向治療的現(xiàn)狀和前景展望[J].中國現(xiàn)代普通外科進展,2013,16(1):43-46.

[14] Alejandro E U,Johnson J D.Inhibition of Raf-1 alters multiple downstream pathways to induce pancreatic beta-cell apoptosis[J].J Biol Chem,2008,283(4):2407-2417.

[15] Howie H L,Shiflett S L,So M.Extracellular Signal-Regulated Kinase Activation by Neisseria gonorrhoeae Downregulates Epithelial Cell Proapoptotic Proteins Bad and Bim[J].Infect Immun,2008,76(6):2715-2721.

[16] Kawakami H,Tomita M,Matsuda T,et al.Transcriptional activation of survivin through the NF-kappaB pathway by human T-cell leukemia virus type I tax[J].Int J Cancer,2005,115(6):967-974.

[17] LaCasse E C,Baird S,Korneluk R G,et al.The inhibitors of apoptosis (IAPs) and their emerging role in cancer[J].Oncogene,1998,17(25):3247-3249.

[18] Nikiforov Y E.Thyroid carcinoma:molecular pathways and therapeutic targets[J].Mod Pathol,2008,21(Suppl 2):S37-S43.

[19] Du Zhenxian,Zhang Haiyan,Gao Daxin,et al.Antisurvivin oligonucleotides inhibit growth and induce apoptosis in human medullary thyroid carcinoma cells[J].Exp Mol Med,2006，38(3):230-240.

[20] Chen Zhouxun,Liu Naxin,Zhu Guanbao,et al.Targeting of the anti-apoptotic gene survivin in human thyroid carcinoma[J].Int J Mol Med,2012,30(3):465-472.

[21] Li Zhe,Yang Shengsheng,Chang Tao,et al.Anti-angiogenesis and anticancer effects of a plasmid expressing both ENDO-VEGI151 and small interfering RNA against survivin[J].Int J Mol Med,2012，29(3):485-490.

1673-2995(2013)04-0289-04

R736.1

A

吉林省科技廳資助項目(201015240)；吉林醫(yī)藥學院大學生科研基金資助(201101).

丁 艷(1989-)，女(漢族)，在讀本科.

徐 冶(1972-)，男(漢族)，副教授，博士.

2012-04-06)