生存蛋白基因及其在皮膚腫瘤中表達的研究進展

譚　彥(綜述)，聶志強(審校)

(漢壽縣人民醫(yī)院皮膚科，湖南 漢壽 415900)

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生存蛋白基因及其在皮膚腫瘤中表達的研究進展

譚彥(綜述)，聶志強※(審校)

(漢壽縣人民醫(yī)院皮膚科，湖南 漢壽 415900)

摘要：生存蛋白(survivin)基因是凋亡抑制蛋白家族的新成員，也是目前發(fā)現(xiàn)的功能最強大的凋亡抑制蛋白。過去有關(guān)survivin的研究主要集中在皮膚惡性腫瘤領(lǐng)域(如惡性黑素瘤、基底細胞瘤、鱗狀細胞癌、皮膚瘢痕癌、鮑溫病)，近期研究表明，其在皮膚良性腫瘤中(如色素痣、光化性角化病、脂溢性角化病、乳頭狀瘤、尖銳濕疣、鮑溫樣丘疹病)同樣也有陽性表達。目前，這方面的研究已取得了明顯進展，未來，survivin將有可能成為皮膚腫瘤新的臨床診斷標準與治療靶點。

關(guān)鍵詞：皮膚腫瘤；良性；惡性；生存蛋白基因；表達

生存蛋白(survivin)基因是目前發(fā)現(xiàn)的功能強大的凋亡抑制基因，是凋亡抑制因子(inhibitor of apoptosis protein，IAP)中的新成員[1]，具有促進細胞增殖和轉(zhuǎn)化、參與細胞有絲分裂，并可通過抑制細胞凋亡途徑的終末效應(yīng)酶[胱天蛋白酶(caspase)]抑制細胞凋亡與血管形成等多種生物學(xué)功能。Survivin特異性表達于大部分人類腫瘤組織中，而在正常分化成熟組織中幾乎不表達[2]。近年來，survivin基因在皮膚惡性與良性腫瘤中作用的研究，已呈日益增多的趨勢?，F(xiàn)就survivin 在皮膚腫瘤中表達的研究進展予以綜述。

1survivin的生物學(xué)特性

1.1survivin的基因定位和結(jié)構(gòu)survivin基因是1997年Ambrosini等[3]利用效應(yīng)細胞蛋白酶在人類基因組庫中篩選并克隆出來的一種蛋白。survivin基因結(jié)構(gòu)較為獨特，為同源二聚體，基因全長 14 796 bp，定位于17q25，含4個外顯子和3個內(nèi)含子，基因編碼產(chǎn)物是由142個氨基酸組成的蛋白，半衰期短，約30 min，等電點為5.74，survivin僅含有一個由2～3個桿狀病毒組成的IAP重復(fù)結(jié)構(gòu)，缺乏鋅指環(huán)結(jié)構(gòu)，是IAP家族成員中結(jié)構(gòu)最簡單的蛋白分子[4]。編碼survivin基因轉(zhuǎn)錄后，經(jīng)信使RNA編輯成5種不同的剪切體，即survivin、survivin-2B、survivin-Δ∑×3、survivin-3B和survivin-2a，其中，survivin-Δ∑×3 和survivin-3B為抗凋亡剪切體，survivin-2B及survivin-2a為促凋亡剪切體[5]。上述全長survivin及其亞型在細胞亞結(jié)構(gòu)的定位上有所不同，全長survivin和survivin-2B主要定位于細胞質(zhì)，survivin-Δ∑×3主要定位于細胞核[6]。不同的survivin亞型和定位可能與凋亡和凋亡抑制有關(guān)[7]。已經(jīng)證實， survivin和survivin-Δ∑×3均具有抗凋亡特性，而survivin-2B則沒有，提示后者可能作為天然的、具有抗凋亡活性的survivin亞型拮抗物而存在[8]。

1.2survivin的分布survivin在組織中的分布具有明顯的組織選擇性。其表達存在嚴格的細胞周期依賴性，G2/M期特異性表達，在正常終末分化組織，除胸腺和生殖腺外不表達，在絕大多數(shù)人類腫瘤中高表達。美國國會癌癥研究中心在抗癌藥物篩選計劃中證實，survivin在60種腫瘤細胞株中均有高表達，包括肺癌、乳腺癌、胃癌、結(jié)腸癌、肝癌、皮膚癌等，而在正常組織中沒有檢測到survivin表達[2]。Lee等[9]發(fā)現(xiàn)，在胃癌組織中survivin呈高表達，而在正常癌旁組織呈陰性表達。最近，Huang等[10]應(yīng)用免疫組織化學(xué)分析也證明了survivin高表達于乳腺癌中，而在癌旁正常組織無表達。Wang等[11]研究認為，有細胞增殖的組織均有survivin表達，其表達可能與細胞分裂增殖有關(guān)。Grossman等[12]發(fā)現(xiàn)，survivin 在惡性黑素瘤(malignant melanoma，MM)等惡性腫瘤中高表達，在某些皮膚癌前病變，包括黑素痣[13]、光化性角化病和乳頭狀瘤[14]等也同樣有陽性表達。利用免疫組織化學(xué)和原位雜交技術(shù)，Bowen等[15]檢測到survivin表達的陽性率在正常皮膚為0%、單純性苔蘚44%、光化性角化病83%、銀屑病88%、尋常疣91%、鱗狀細胞癌100%、基底細胞癌44%。研究認為，survivin在皮膚惡性和良性腫瘤中普遍表達，說明所有角質(zhì)形成細胞增生性疾病均存在凋亡調(diào)節(jié)的異常[7]。

2survivin的生物學(xué)功能

2.1調(diào)控細胞有絲分裂及血管形成survivin是有絲分裂基因，具有細胞周期依賴性，由轉(zhuǎn)錄調(diào)控，特異性表達在G2/M期。研究認為，survivin的作用機制可能與擾亂正常細胞周期有關(guān)，并依賴于抑制凋亡終末效應(yīng)酶caspase-2和caspase-9發(fā)揮作用,并與線粒體除極誘導(dǎo)凋亡相關(guān)[16]。Guzman等[17]研究發(fā)現(xiàn)，survivin的表達可通過抑制caspase-3，間接作用于細胞周期激酶p34cdc2，從而調(diào)節(jié)細胞周期的進展及凋亡。Ferrario 等[18]認為，survivin參與了血管形成過程，是血管形成中生長因子誘導(dǎo)的保護性基因，維持血管內(nèi)皮細胞的正常增殖，而阻止內(nèi)皮細胞的凋亡則是血管形成的前提。Athar等[19]研究表明，survivin在內(nèi)皮細胞的表達，可起到減少血管內(nèi)皮細胞凋亡的作用。

2.2抑制細胞凋亡survivin抗凋亡的主要作用機制是其直接作用于caspase，阻止caspase-23、caspase-27的酶原或活化的caspase-28的黏附，從而阻止凋亡過程。研究表明，將survivin 分別與活化和非活化的caspase-23、caspase-27、caspase-28孵育，應(yīng)用相應(yīng)的C抗體對復(fù)合物進行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，survivin僅與活化的caspase-23、caspase-27結(jié)合，而不與caspase-28結(jié)合，證實survivin通過抑制凋亡通路下游的caspase-23和caspase-27發(fā)揮抗凋亡作用[20]。研究證實，survivin 的抗凋亡作用是通過內(nèi)源性(通過線粒體)和外源性(通過細胞凋亡受體、caspase-8、caspase-3)兩條通路實現(xiàn)的。Sah等[21]發(fā)現(xiàn)，survivin與線粒體受放療或化療等毒性損傷后釋放的細胞色素C和SMAC/DIABLO(第二個線粒體來源的caspase激活劑/低等電點IAP直接結(jié)合蛋白)作用，使X-linked IAP(XIAP)活性增加，并直接與caspase結(jié)合形成復(fù)合體起到抑制凋亡的作用，并通過抑制p53、p21的功能阻斷凋亡過程。實際上，survivin的抗凋亡作用可能包含更為復(fù)雜的分子機制。

3survivin在皮膚腫瘤中的表達

3.1惡性皮膚腫瘤survivin在包括MM等多種惡性皮膚腫瘤中高表達[12]，在轉(zhuǎn)移性MM中亦有表達。Vetter等[22]研究發(fā)現(xiàn)，survivin在MM和黑素痣中均有表達，但不同組織來源的survivin在細胞內(nèi)定位不同，其在MM中的表達主要定位于細胞質(zhì)，且其表達與腫瘤細胞侵襲和增殖相關(guān)。采用高親和力抗體檢測發(fā)現(xiàn)，在基底細胞癌中，survivin表達為81%，在鱗狀細胞癌中表達為92%，鮑溫病19例，均有survivin表達[13]。Park等[23]采用免疫組織化學(xué)檢測發(fā)現(xiàn)，survivin陽性表達率，在基底細胞癌為60%，鱗狀細胞癌為80%，鮑溫病為80%。瘢痕組織可以發(fā)生惡變而成為皮膚瘢痕癌(skin scar carcinoma，SSC)。劉梅等[24]用免疫組織化學(xué)法發(fā)現(xiàn)，survivin在瘢痕疙瘩、SSC及鱗狀細胞癌中表達均較高，其陽性率分別為31.71%、54.29%和60.87%；后兩者陽性率均高于瘢痕疙瘩(均P<0.05)，并認為survivin的高表達可能在SSC及鱗狀細胞癌的發(fā)病機制中起一定作用。

3.2良性皮膚腫瘤和皮膚癌前病變研究發(fā)現(xiàn)，survivin在正常皮膚中不表達，在胎兒皮膚、已轉(zhuǎn)化的角質(zhì)形成細胞、大多數(shù)癌前病變(如黑素痣)中有顯著表達[13]；在光化性角化病、脂溢性角化病和乳頭狀瘤中均有表達，后者可通過藥物誘導(dǎo)使其進展為鱗狀細胞癌[14]。survivin在瘢痕疙瘩癌中的陽性表達率為31.71%(13/41)，明顯高于正常皮膚[24]。馬俊紅[25]采用免疫組織化學(xué)法分別檢測不同組織中survivin的陽性表達率為，正常皮膚組織18例(0%)、尖銳濕疣37例(35.1%)、鮑溫樣丘疹病26例(61.5%)、鮑溫病24例(62.5%)和鱗狀細胞癌25例(88.0%)，提示在正常皮膚、良性增殖性疾病及惡性腫瘤中survivin的表達強度呈梯度升高，表明survivin并非惡性皮膚腫瘤特有的基因，其在良性皮膚腫瘤中也有表達，在細胞增殖及永生化中均發(fā)揮重要作用。近期，萬慧穎和徐敏燕[26]采用免疫組織化學(xué)染色和二氨基聯(lián)苯胺顯色，檢測到survivin在22例皮膚混合瘤組織中，有20例表達陽性，顯著高于正常皮膚組織(P<0.01)。

4小結(jié)

survivin的生物學(xué)特性及其異常表達與皮膚腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后相關(guān)，且具有顯著的臨床意義，其特點使survivin可能成為皮膚腫瘤標志物之一。目前，survivin在皮膚腫瘤中的確切機制尚未完全闡明，有關(guān)早期診斷與靶向治療技術(shù)亦有待進一步開發(fā)和完善，但survivin相關(guān)研究所取得的進展和成果已為臨床早期診斷和腫瘤基因治療展現(xiàn)了廣闊的前景。隨著研究的深入，survivin在皮膚腫瘤中的價值將會逐步體現(xiàn)并最終于臨床獲益。

參考文獻

[1]Chanvorachote P，Pongrakhananon V，Wannachaiyasit S，etal.Curcumin sensitizes lung cancer cells to cisplatin-induced apoptosis through superoxide anion-mediated Bcl-2 degradation[J].Cancer Invest，2009，27(6)：624-635.

[2]Tamm I，Wang Y，Sausville E，etal.IAP-family protein survivin inhibits caspase activity and apoptosis induced by Fas(CD95)，Bax，caspases，and anticancer drugs[J].Cancer Res，1998，58(23)：5315-5320.

[3]Ambrosini G，Adida C，Altieri DC.A novel anti-apoptosis gene，survivin，expressed in cancer and lymphoma[J].Nat Med，1997，3(8)：917-921.

[4]Altieri DC.survivin and IAP proteins in cell-death mechanisms[J].Biochem J，2010，430(2)：199-205.

[5]Vegran F，Boidot R，Oudin C，etal.Association of p53 gene alterations with the expression of antiapoptotic survivin splice variants in breast cancer[J].Oncogene，2007，26(2)：290-297.

[6]Mahotka C，Liebmann J，Wenzel M，etal.Differential subcellular localization of functionally divergent survivin splice variants[J].Cell Death Differ，2002，9(12)：1334-1342.

[7]邵黎明，朱可建.存活素和皮膚病[J].國際皮膚性病學(xué)雜志，2006，32(1)：48-50.

[8]杜冠群，譚金鳳，吳淑金，等.Survivin與腫瘤的關(guān)系[J].醫(yī)學(xué)綜述，2008，14(5)：658-660.

[9]Lee KH，Choi EY，Koh SA，etal.Down-regulation of survivin suppresses uro-plasminogen activator through transcription factor JunB[J].Exp Mol Med，2011，43(9)：501-509.

[10]Huang KF，Zhang GD，Huang YQ，etal.Wogonin induces apoptosis and down-regulates survivin in human breast cancer MCF-7 cells by modulating PI3K-AKT pathway[J].Int Immunopharmacol，2012，12(2)：334-341.

[11]Wang F，Bai HR，Wang J，etal.Glioma growth inhibition in vitro and in vivo by single chain variable fragments of the transferring receptor conjugated to survivin small interfering RNA[J].J Int Med Res，2011，39(5)：1701-1712.

[12]Grossman D，McNiff JM，Li F，etal.Expression and targeting of the apoptosis inhibitor，survivin，in human melanoma[J].J Invest Dermatol，1999，113(6)：1076-1081.

[13]Grossman D，McNiff JM，Li F，etal.Expression of the apoptosis inhibitor，survivin，in nonmelanoma skin cancer and gene targeting in a keratinocyte cell line[J].Lab Invest，1999，79(9)：1121-1126.

[14]Allen SM，F(xiàn)lorell SR，Hanks AN，etal.Survivin expression in mouse skin prevents papilloma regression and promotes chemical-induced tumor progression[J].Cancer Res，2003，63(3)：567-572.

[15]Bowen AR，Hanks AN，Murphy KJ，etal.Proliferation，apoptosis，and suvivin expression in keratinocytic neoplasms and hyperpla-sias[J].Am J Dermatopathol，2004，26(3)：177-181.

[16]Khan S，Aspe JR，Asumen MG，etal.Extracellular，cell-permeable survivin inhibits apoptosis while promoting proliferative and metastatic potential[J].Br J Cancer，2009，100(7)：1073-1086.

[17]Guzman JR，F(xiàn)ukuda S，Pelus LM.Inhibition of caspase-3 by survivin prevents Weel Kinase degradation and promotes cell survival by maintaining phosphorylation of p34Cdc2[J].Gene Ther Mol Biol，2009，13B：264-273.

[18]Ferrario A，Luna M，Rucker N，etal.Pro-apoptotic and anti-inflammatory properties of the green tea constituent epigallocatechin gallate increase photodynamic therapy responsiveness[J].Lasers Surg Med，2011，43(7)：644-650.

[19]Athar M，Back JH，Kopelovich L，etal.Multiple molecular targets of resveratrol：Anti-carcinogenic mechanisms[J].Arch Biochem Biophys，2009，486(2)：95-102.

[20]Mita AC，Mita MM，Nawrocki ST，etal.Survivin:key regulator of mitosis and apoptosis and novel target for cancer therapeutics[J].Clin Cancer Res，2008，14(16)：5000-5005.

[21]Sah NK，Khan Z，Khan GJ，etal.Structural，functional and therapeutic biology of survivin[J].Cancer Lett，2006，244(2)：164-171.

[22]Vetter CS，Muller-Blech K，Schrama D，etal.Cytoplasmic and nuclear expression of survivin in melanocytic skin lesions[J].Arch Dermatol Res，2005，297(1)：26-30.

[23]Park HR，Min SK，Cho HD，etal.Expression profiles of p63，p53，survivin，and hTERT in skin tumors[J].J Cutan Pathol，2004，31(8)：544-549.

[24]劉梅，趙琰，肖汀，等.生存素在瘢痕疙瘩、皮膚瘢痕癌及鱗狀細胞癌組織中的表達[J].中國免疫學(xué)雜志，2010，26(11)：1021-1023.

[25]馬俊紅.尖銳濕疣、鮑恩樣丘疹病、Bowen病及鱗狀細胞癌皮損中生存素的表達[J].山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2008，39(7)：665-667.

[26]萬慧穎，徐敏燕.皮膚混合瘤中生存素、轉(zhuǎn)化生長因子和增殖細胞核抗原的表達及意義[J].四川醫(yī)學(xué)，2011，32(7)：976-978.

Research Advance in Survivin and its Expression in Skin TumorTan-Yan，NIEZhi-qiang.(DepartmentofDermatology，People′sHospitalofHanshouCouty，Hanshou415900，China)

Abstract：Survivin is a new member of the inhibitors of apoptosis protein(IAP)，which is also currently found as the strongest cell apoptosis inhibitor.The past research about survivin focused mainly on malignant skin tumors such as malignant melanoma,basal cell carcinoma,squamous cell carcinoma,skin scar carcinoma,and Bowen disease.The recent studies show that survivin also expresses in benign skin tumors such as nevus pigmentosus,actinic keratosis,seborrheic keratosis,papillary epithelioma,condyloma acuminate,and Bowenoid papulosis.The study of survivin in expression of skin tumors has made great progress recently，and survivin may prove to be a new diagnostic criteria and therapeutic target of skin tumors in the future.

Key words：Skin tumor； Benign； Malignant; Survivin； Expression

收稿日期：2014-10-10修回日期：2014-12-12編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.14.008

中圖分類號：R739.5

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)14-2517-03