Cyclin D1在腫瘤及婦科領(lǐng)域的研究進展

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(guān)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(lǐng)域，cyclin D1也成為了基礎(chǔ)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(diào)控細胞周期進程，如cyclin C，cyclin D1、D3，cyclin E；調(diào)控DNA合成，如cyclin A；調(diào)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(zhì)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(diào)控中,周期蛋白依賴性激酶(cycle-dependent kinases,CDKs)起關(guān)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(diào)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(diào)節(jié)的作用?？梢耘ccyclin-CDKs結(jié)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(diào)控。

1.3Cyclin D1的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(diào)控點最重要的調(diào)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(guān)系

2.1Cyclin D1與腫瘤的基礎(chǔ) 細胞周期的正常演進與正、負調(diào)節(jié)因素之間的平衡有關(guān)。正負調(diào)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(guān)。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(zhì)上講，細胞的增殖分化異常是基因的調(diào)控異常。因生長因子等因素調(diào)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(jié)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(jié)合，使pRb的部分殘基磷酸化，釋放出轉(zhuǎn)錄因子，G1期的細胞被驅(qū)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(diào)控點最重要的調(diào)控因子，它通過對抑癌基因蛋白pRb的調(diào)控促使細胞越過G1/S限制點進入S期。Cyclin D1是參與G1/S調(diào)控點最關(guān)鍵的正性調(diào)節(jié)因子，其作為蛋白激酶復合體的調(diào)節(jié)亞基，調(diào)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(zhuǎn)化和維持轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)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(jié)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(guān)系，結(jié)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(guān)。體外研究表明[9]，cyclin D1與乳腺癌細胞的侵襲性有關(guān)。選擇性的雌激素受體調(diào)節(jié)劑可以通過下調(diào)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(guān)。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(guān)，而與口腔鱗狀細胞癌的分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素相關(guān)[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(jié)轉(zhuǎn)移及預后不良也有關(guān)。

3 Cyclin D1與婦科腫瘤的基礎(chǔ)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(jié)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(guān)，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(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)[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(jié)轉(zhuǎn)移較無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移表達率高，提示與宮頸癌的發(fā)展、預后相關(guān)。針對宮頸癌的基礎(chǔ)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(lǐng)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(guān)，而與臨床分期、病理學類型、淋巴轉(zhuǎn)移無關(guān)。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(guān)，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(guān)。Cyclin D1的高表達與卵巢癌的浸潤、轉(zhuǎn)移有關(guān)。臨床分期越晚表達越高，淋巴結(jié)及遠處臟器受累，預后不良。

4 結(jié) 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(guān)，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。

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