瘢痕疙瘩相關(guān)抑癌基因的研究現(xiàn)狀*

萬蕓 王芳 章杰 李文芳

（南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院整形美容科 江西南昌 330006）

瘢痕疙瘩相關(guān)抑癌基因的研究現(xiàn)狀*

萬蕓 王芳 章杰 李文芳#

（南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院整形美容科 江西南昌 330006）

瘢痕疙瘩；抑癌基因；長鏈非編碼RNA

瘢痕疙瘩（keloid）是繼發(fā)于皮膚損傷的一種膠原性過度沉積的疾病，具有獨(dú)特的生長特性，臨床上主要表現(xiàn)為“蟹足樣”生長，浸潤生長于真皮和皮下組織，持續(xù)性的瘢痕增生，并出現(xiàn)各種瘙癢或疼痛等癥狀，甚至導(dǎo)致外觀與功能的障礙。瘢痕疙瘩發(fā)生具有種族差異，在黑人中發(fā)生率最高，近期研究顯示在黑人中的發(fā)生率從4%～6%上升至16%[1]。瘢痕疙瘩還具有明顯的家族傾向，常染色體的隱形遺傳和常染色體的顯性遺傳均有報(bào)道。長期以來，各位學(xué)者通過對P53基因、Fas基因、PTEN基因、RUNX3基因等方面的積極研究，使得醫(yī)學(xué)界對瘢痕的形成有了更進(jìn)一步的了解，近期LncRNA在腫瘤學(xué)領(lǐng)域成為了一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，目前已發(fā)現(xiàn)LncRNA在基因組印記、轉(zhuǎn)錄調(diào)控及人類疾病等方面有廣泛功能，而瘢痕疙瘩的形成類似腫瘤的發(fā)生，故LncRNA也可能表達(dá)于瘢痕疙瘩中。

1 P53基因與瘢痕疙瘩

1.1 抑癌基因p53的分子結(jié)構(gòu)及相關(guān)研究 p53基因被稱為“基因組衛(wèi)士”，最早于1979年發(fā)現(xiàn)，直到1988年提出p53基因是一種腫瘤抑制基因。人類p53基因定位于17p13，由11個(gè)外顯子和10個(gè)內(nèi)含子組成，全長約20 kb，轉(zhuǎn)錄成2.5 kb mRNA，分子質(zhì)量為53 ku，編碼393個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)。P53抑癌基因在人體組織中分布廣泛，幾乎所有組織都有抑癌基因的表達(dá)，也表達(dá)于瘢痕組織中[2]。p53基因與瘢痕疙瘩p53基因是重要的細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因和凋亡基因，在多種腫瘤細(xì)胞中均可發(fā)現(xiàn)p53蛋白的聚集現(xiàn)象，并與p53基因突變或缺失有關(guān)[3]。P53第4外顯子中有兩個(gè)多態(tài)位點(diǎn)在控制生長抑制和凋亡中具有重要作用，分別是密碼子36和密碼子72，以密碼子72的多態(tài)性最為常見。p53基因第4外顯子的第72密碼子具有CCC/CGC的單核苷酸多態(tài)性，其分別編碼的氨基酸為脯氨酸(Pro)和精氨酸 (Arg)，研究顯示pro72形式能更有效地在Gl期阻止細(xì)胞生長，而Arg72形式的p53可更顯著地誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[4～5]。因其氨基酸結(jié)構(gòu)不同，所以在聚丙烯酰胺凝膠上電泳是Arg型遷移比Pro型快。在Daudi細(xì)胞系中Pro型p53的半衰期大于Arg型p53的兩倍，但是在大多數(shù)的細(xì)胞中兩者的穩(wěn)定性差異不大。有學(xué)者對這兩者蛋白的功能進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩者在轉(zhuǎn)錄激活作用和抑制轉(zhuǎn)化細(xì)胞生長及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的能力不同，表達(dá)于不同的腫瘤之中也不同，如Akkiprik等[6]通過使用PCR-RFLP及免疫組化方法對p53condon72進(jìn)行研究，研究得出p53condon72的Pro多態(tài)性與乳腺癌關(guān)系密切，乳腺癌中Pro的突變明顯增加。陳長春等[7]研究表明p53codon72 Arg/Arg基因型是湖北地區(qū)漢族女性發(fā)生HPV16相關(guān)宮頸癌的重要遺傳易感因素。

1.2 P53基因在瘢痕疙瘩中的研究進(jìn)展p53condon72與其他腫瘤關(guān)系密切，而瘢痕疙瘩與腫瘤的發(fā)生機(jī)制類似，已有大量學(xué)者對其多態(tài)性與瘢痕疙瘩發(fā)病機(jī)制的關(guān)系進(jìn)行了研究，De Oliveira等通過使用DNA測序和SSCP-PCR研究方法得出，與正常人的皮膚比較，7例美國瘢痕疙瘩組織中的p53 codon72都發(fā)生了CGC-CCC的替代，由此確定了codon72為瘢痕疙瘩在p53基因上的研究熱點(diǎn)[8]。王春梅[9]使用限制性片段長度多態(tài)性分析法(RFLP)及DNA序列分析法，對54例瘢痕疙瘩標(biāo)本和30例增生性瘢痕標(biāo)本的p53基因codon72部位編碼精氨酸(Arg)和脯氨酸(Pro)的等位基因CGC (Arg)和CCC(Pro)進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示與正常日本人群外周血p53基因codon-72部位的多態(tài)性頻度分布相比，瘢痕疙瘩無顯著性差異，而增生性瘢痕則有顯著性差異。此外還得出耳部瘢痕疙瘩CGC (Arg)基因型比其他組織顯著增高。由此推斷p53 codon72部位具有CCC/CCC(pro/pro)純合型者增生性瘢痕發(fā)生率增高，而具有CGC/CGC(Arg/Arg)純合型者耳部瘢痕疙瘩的發(fā)生率明顯增高。卓陽等[10]利用聚合酶鏈反應(yīng)一反向點(diǎn)雜交、DNA直接測序方法檢測45例瘢痕疙瘩患者與60例正常對照的p53基因第72位密碼子多態(tài)性位點(diǎn)的基因型發(fā)現(xiàn)：Pro/Pro基因型者患瘢痕疙瘩的風(fēng)險(xiǎn)性明顯高于Pro/Arg、Arg/Arg基因型者。嚴(yán)笠等[11]采用聚臺(tái)酶鏈反應(yīng)一限制性片段長度態(tài)方法，檢測60例瘢痕疙瘩組織和102例非瘢痕體質(zhì)健康對照血液標(biāo)本的p53基因第72密碼子的基因型分布，得出P53基因第72位密碼子多態(tài)性分布與瘢痕疙瘩發(fā)生總體上沒有明顯關(guān)系，但還發(fā)現(xiàn)不同部位瘢痕疙瘩的發(fā)生可能與P53基因condon72的多態(tài)性有關(guān)。Wu等[12]對p53基因codon72多態(tài)性分布與瘢痕疙瘩做了一個(gè)Meta分析，研究得出在中國人群中P53基因condon72的多態(tài)性是瘢痕疙瘩的危險(xiǎn)因素。

2 Fas基因與瘢痕疙瘩

2.1 Fas基因的分子結(jié)構(gòu) Fas基因是目前較為關(guān)注的與瘢痕疙瘩疾病相關(guān)的基因之一，人Fas基因組DNA位于染色體10q24上，是全長36Kb的單拷貝基因，編碼335個(gè)氨基酸，由8個(gè)內(nèi)含子及9個(gè)外顯子組成，F(xiàn)as相應(yīng)的配體與單克隆抗體結(jié)合后可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Fas蛋白包括膜外區(qū)、跨膜區(qū)和膜內(nèi)區(qū)，其中膜內(nèi)區(qū)是Fas蛋白的重要功能結(jié)構(gòu)“死亡域”編碼區(qū)，F(xiàn)as介導(dǎo)的凋亡是介導(dǎo)死亡信號傳遞的最主要通道。

2.2 Fas基因在瘢痕疙瘩研究進(jìn)展 瘢痕疙瘩是整形外科領(lǐng)域的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一，1990年Kischer[13]首先提出在肉芽組織演變成瘢痕的過程中，細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)可能是瘢痕形成的重要機(jī)理。有學(xué)者通過檢測正常皮膚和瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞的凋亡，發(fā)現(xiàn)正常皮膚成纖維細(xì)胞凋亡率明顯高于瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞的凋亡[14]，而Fas介導(dǎo)的凋亡是介導(dǎo)信號傳遞的最主要通道，故Fas介導(dǎo)的凋亡在成纖維細(xì)胞（FB）的凋亡中發(fā)揮著重要的作用。魯峰等[15]研究表明增生成纖維細(xì)胞膜表面Fas表達(dá)較低,但在正常皮膚和瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞表面Fas卻呈高表達(dá),兩者間差異顯著。劉永波等[16]采用Western Blot蛋白免疫印跡結(jié)果顯示：健康皮膚、增生性瘢痕與瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞Fas蛋白糖基化程度存在明顯差異，增生性瘢痕成纖維細(xì)胞Fas蛋白糖基化程度最高，其次為瘢痕疙瘩，健康皮膚最低，這與Fas蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡成正相關(guān)。而Fas基因調(diào)控細(xì)胞凋亡異常從而使得成纖維細(xì)胞大量增生形成了瘢痕疙瘩。2004年，Marneros等[17]通過對全基因組掃描和連鎖分析，研究首次發(fā)現(xiàn)了日本與非洲裔美國人家系瘢痕疙瘩的易感基因分別與染色體2q23和7p11存在連鎖關(guān)系。陳陽等[18]通過對兩個(gè)來自福建省不同地區(qū)的漢族瘢痕疙瘩家系易感基因的定位研究發(fā)現(xiàn)瘢痕疙瘩的易感基因可能位于10q23.31上的D10S1765與D10S1735兩標(biāo)記間約1 Mbp區(qū)域的遺傳學(xué)依據(jù)，從而推測Fas基因可能是家系的候選基因。劉曉軍等[19]通過采用PCR及基因測序技術(shù)對10例瘢痕疙瘩家系進(jìn)行研究得出瘢痕疙瘩Fas基因死亡域外顯子9區(qū)段的基因結(jié)果異常，及有可能與Fas蛋白的功能改變有關(guān)，從而導(dǎo)致局部瘢痕的形成。

3 PTEN基因與瘢痕疙瘩

3.1 PTEN基因的分子結(jié)構(gòu)及相關(guān)研究 PTEN基因(磷酸酶-張力蛋白基因)是一種新的抑癌基因，又名MMAC1或TEP1。1997年，Li等[20]從原發(fā)性乳腺癌、前列腺癌及膠質(zhì)細(xì)胞瘤細(xì)胞株克隆發(fā)現(xiàn)，人類的PTEN基因定位于染色體10q23.3，含9個(gè)外顯子和8個(gè)內(nèi)含子，全長200 Kb，其相對分子量是47 000，mRNA長度約5.5 kb。PTEN基因編碼的蛋白在胞質(zhì)中具有雙重特異性磷酸酶活性，是目前為止發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)具有磷酸酶活性的抑癌基因。PTEN基因可通過誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制細(xì)胞周期、抑制腫瘤細(xì)胞侵襲及轉(zhuǎn)移、抑制腫瘤血管形成等作用發(fā)揮抑癌作用。研究表明PTEN在血液系統(tǒng)腫瘤、膠質(zhì)瘤、婦科腫瘤、泌尿道腫瘤、消化道腫瘤、肺癌等多種惡性腫瘤中均發(fā)生PTEN基因的突變。例如，張曉明等[21]通過采用免疫組化檢測PTEN在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)PTEN對子宮內(nèi)膜癌增殖活性可能具有協(xié)同促進(jìn)作用。謝智慧等[22]通過采用免疫組化檢測胃癌和胃正常黏膜石蠟標(biāo)本中Cyclin E、p53及PTEN的表達(dá)情況，得出PTEN在胃癌組織中低表達(dá)，并隨腫瘤浸潤深度的加深、分化程度的降低、淋巴轉(zhuǎn)移的發(fā)生及臨床分期的增高及出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移而降低；PTEN的表達(dá)與Cyclin E和p53的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),Cyclin E和p53表達(dá)呈正相關(guān)。

3.2 PTEN基因與瘢痕疙瘩相關(guān)研究 瘢痕疙瘩的形成主要是由于成纖維細(xì)胞的過度沉積而導(dǎo)致的，故成纖維細(xì)胞在瘢痕疙瘩的形成中具有重要作用。已有研究表明PTEN基因在瘢痕疙瘩中呈低表達(dá)，而在正常皮膚中呈高表達(dá)，在某些病理狀況下，組織修復(fù)是PTEN蛋白表達(dá)下降，導(dǎo)致瘢痕修復(fù)時(shí)成纖維細(xì)胞生長失控，血管增生紊亂，細(xì)胞外膠原沉積，從而導(dǎo)致了病理性瘢痕的形成[23]。曾有學(xué)者通過采用反轉(zhuǎn)錄PCR，免疫組織化學(xué)和免疫印跡方法對PTEN和蛋白激酶表達(dá)進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)病理性瘢痕和正常皮膚比較，病理性瘢痕中PTEN表達(dá)顯著減少，病理性瘢痕中蛋白激酶水平明顯高于正常皮膚，得出PTEN可通過蛋白激酶通路抑制瘢痕疙瘩中成纖維細(xì)胞的增殖和功能。更有研究表明PTEN基因可通過參與P13K/Akt信號通路和基質(zhì)金屬蛋白酶影響腫瘤血管的生成。另有學(xué)者通過采用流式細(xì)胞術(shù)半定量檢測瘢痕疙瘩組織中基質(zhì)金屬蛋白酶7的表達(dá)，得出瘢痕疙瘩組織中基質(zhì)金屬蛋白酶7的表達(dá)量明顯高于正常瘢痕組織和正常皮膚。而瘢痕疙瘩與腫瘤生長具有相似性，PTEN基因可與基質(zhì)金屬蛋白酶血管生成信號影響腫瘤血管的生成，而基質(zhì)金屬蛋白酶在瘢痕疙瘩中也有表達(dá)，我們可以推測PTEN基因在瘢痕疙瘩血管生成中也可發(fā)揮作用。

4 RUNX3基因與瘢痕疙瘩

4.1 RUNX3基因的分子機(jī)制 RUNX3基因是近年新發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因，位于染色體1p36，其編碼的RUNX3蛋白是B型轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factors-p，TGF-p)信號通路下游的一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，介導(dǎo)TGF-B生長抑制及誘導(dǎo)凋亡的功能，從而對哺乳動(dòng)物細(xì)胞的分化、細(xì)胞周期調(diào)控、凋亡和惡變起重要作用。RUNX3基因總長約為67 kb，RUNX3基因的轉(zhuǎn)錄由2個(gè)結(jié)構(gòu)不同的啟動(dòng)子(Pl和P2)控制，P2啟動(dòng)子位于外顯子2之前，GC含量較高，約64%，其周圍有一個(gè)明顯的CpG島，理論上比啟動(dòng)子P1更易發(fā)生甲基化。

4.2 RUNX3基因在瘢痕疙瘩中的研究進(jìn)展 Li等[24]將RUNX3基因劃為抑癌基因，其和胃癌、肝癌等多種腫瘤的形成均有密切的關(guān)系，但其抑癌機(jī)制尚不完全清楚。張剛等[25]采用DHPLC篩查結(jié)合直接DNA測序法進(jìn)行RUNX3基因RH120480片斷基因突變的檢測，說明RUNX3基因RH120480片斷基因突變?yōu)轳：鄹泶癫∽兘M織所特有，RUNX3基因在瘢痕疙瘩中的失活機(jī)制可能與腫瘤不同，其主要與RHl20480片斷突變有關(guān)。Kudo等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在頭頸部腫瘤組織標(biāo)本中存在RUNX3的過表達(dá)的現(xiàn)象，這種過表達(dá)的行為可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖，抑制腫瘤細(xì)胞凋亡，表明在瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞的增殖和凋亡中RUNX3基因具有重要作用。

5 展望

從與瘢痕疙瘩相關(guān)的基因的研究中，我們發(fā)現(xiàn)瘢痕疙瘩的形成主要與成纖維細(xì)胞的表達(dá)異常相關(guān)，其中抑癌基因起著相當(dāng)重大的作用。而LncRNA作為非編碼RNA的主要成員，是近來生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其在細(xì)胞的增殖過程和調(diào)控基因的表達(dá)、穩(wěn)定細(xì)胞形態(tài)中起到核心作用。研究已表明LncRNA參與X染色體沉默、基因組印記以及染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾、核內(nèi)運(yùn)輸?shù)榷喾N重要的調(diào)控過程[27]。LncRNA和靶基因組成了復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，共同參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化與凋亡，參與眾多生命活動(dòng)。LncRNA表達(dá)水平上的差異或某些癌癥類型特異型LncRNA的表達(dá)，可作為腫瘤的診斷和治療提供新的分子標(biāo)志物。瘢痕疙瘩雖屬良性腫瘤但在一定程度上具有惡性腫瘤的生物學(xué)特性，如生長迅速、浸潤正常組織和單純切除后極易復(fù)發(fā)等特點(diǎn)。LncRNA差異表達(dá)于正常組織與相應(yīng)不典型增生的組織及腫瘤中，故LncRNA也可能在瘢痕疙瘩有表達(dá)。

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江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目資助（編號：GJJ13153）#

李文芳，E-mail：wenfanglee@126.com

2013-10-08）