p73基因與鼻咽癌關(guān)系的研究現(xiàn)狀

鄒仁芳，陳琛 綜述，席許平，王暉 審校

（1.南華大學(xué)研究生院，湖南衡陽421001；2.湖南省腫瘤醫(yī)院放療科，長沙410013）

p73基因與鼻咽癌關(guān)系的研究現(xiàn)狀

鄒仁芳，陳琛 綜述，席許平，王暉 審校

（1.南華大學(xué)研究生院，湖南衡陽421001；2.湖南省腫瘤醫(yī)院放療科，長沙410013）

p73；基因；蛋白；鼻咽腫瘤；綜述

p53基因家族目前包括p53、p63、p73，共3個基因。p53基因是一個研究較為深入的腫瘤抑制基因，與人類腫瘤相關(guān)性極高，其在人類腫瘤中突變率較高，且突變型具有致癌作用。p73基因作為p53家族的另一成員，與p53基因在基因及蛋白水平上具有高度的同源性。但是在許多方面與p53基因也存在著顯著差異。本文就p73基因的表達(dá)類型、結(jié)構(gòu)和功能及其與鼻咽癌的相關(guān)性作一綜述。

1 p73基因結(jié)構(gòu)及功能

p73基因于1997年首次被發(fā)現(xiàn)，位于人的1號染色體的lp36.2～lp36.3上，由14個外顯子和13個內(nèi)含子組成。p73基因顯示出與p53基因有強大的同源性，尤其是在結(jié)構(gòu)和構(gòu)象上。其表達(dá)產(chǎn)物P73蛋白有4個類似P53蛋白的結(jié)構(gòu)域：全長P73蛋白（TAp73）包含一個N-端反式激活結(jié)構(gòu)域（TA），其次是一個富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)域（PR），一個中央DNA結(jié)合區(qū)（DBD），和一個C-端寡聚化域（OD），參與形成四聚體。其中TA、DBD、OD分別與P53蛋白的3個氨基酸序列有30%、79%、33%的同源性[1]。在P73蛋白中有一個額外的C末端SAM結(jié)構(gòu)域，該區(qū)域存在于p63但不存在于p53[2]。p53家族成員有一個共同特點，可通過不同的啟動子選擇性剪切而產(chǎn)生許多不同的異構(gòu)體[2]。p73基因有2個啟動子結(jié)構(gòu)：P1和P2。其轉(zhuǎn)錄物在氨基末端和羧基末端進(jìn)行廣泛拼接。拼接保留的TA的變體被命名為TA亞型，其在啟動子P1上轉(zhuǎn)錄。迄今，鑒定研究發(fā)現(xiàn)有9種TAp73（α、β、γ、δ、ε、ζ、θ、η和η1）。TAp73α以全長形式表達(dá)；TAp73β轉(zhuǎn)錄時外顯子13被剪切；TAp73γ轉(zhuǎn)錄時剪切掉外顯子11；TAp73δ轉(zhuǎn)錄時外顯子11、12、13均被剪切掉；TAp73ε轉(zhuǎn)錄時則是外顯子11和13被剪切掉；TAp73ζ轉(zhuǎn)錄時剪切掉外顯子11和一部分12；TAp73θ轉(zhuǎn)錄時剪切掉外顯子10、11、12；TAp73η轉(zhuǎn)錄時外顯子14被剪切，但是其有1個很長的外顯子13，且里面包含有1個終止密碼子；TAp73η1轉(zhuǎn)錄時剪切掉外顯子10、11、12及一部分13[3]。重要的是，TAp73包含許多p53樣特性，如p53基因里的1個子集的反式激活將會誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯、促進(jìn)細(xì)胞凋亡[4]。然而，通過氨基末端剪切產(chǎn)生氨基末端截短的異構(gòu)體，稱為△TAp73。其有4種異構(gòu)體分別為△Np73、△Np73、△Ex2p73（缺少外顯子2）、△Ex2/3p73（缺乏外顯子2和3）?！鱊p73是由第3內(nèi)含子替代啟動子P2進(jìn)行編碼，缺乏TAp73蛋白的轉(zhuǎn)錄活化區(qū)；△Np73由啟動子P2進(jìn)行編碼，但含有TAp73蛋白的轉(zhuǎn)錄活化區(qū)[5-6]。有研究發(fā)現(xiàn)，△Np73蛋白通過抑制p53和TAp73依賴的轉(zhuǎn)錄激活而對細(xì)胞凋亡有阻遏作用，并具有更高的穩(wěn)定性，同時三者之間形成完善的負(fù)反饋體系，使功能更加完善[6]。亦有研究發(fā)現(xiàn)，△Np73蛋白具有帶動轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細(xì)胞的遷移和侵襲作用[7]。因此，△Np73基因在腫瘤中可能扮演著癌基因的重要角色。

在TAp73基因敲除的小鼠模型中，腫瘤的自發(fā)發(fā)生率及誘導(dǎo)發(fā)生率有所增加[8]。此外，TAp73基因敲除的小鼠更加加速老化[5]。與此相反，缺乏△Np73基因的小鼠不能發(fā)展成腫瘤，但很容易引起延遲性中度神經(jīng)退行性疾病[9]，這意味著△Np73基因可能具有致癌性。而Conforti等[10]發(fā)現(xiàn)，TAp73α蛋白是在多種細(xì)胞系中最豐富的，這與Grespi等[11]在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的結(jié)果一致，同時Conforti等[10]還發(fā)現(xiàn)在小鼠不同器官其TA/ΔN蛋白比率是有很大差別的，比率大于10的器官分別為脾，脂肪，腎臟和膀胱，而二者比率倒置的器官有子宮、唾液腺及舌。上述研究表明，TAp73和△Np73之間的平衡是很重要的，了解TAp73和△Np73如何表達(dá)對于將來洞悉、控制腫瘤的發(fā)展具有重大意義，并可能奠定新的基礎(chǔ)策略以治療癌癥。目前發(fā)現(xiàn)有幾種監(jiān)控機(jī)制通過蛋白質(zhì)的穩(wěn)定來控制TAp73/ΔNp73的比率，如泛素連接酶E3能被TAp73蛋白誘導(dǎo)，且能選擇性地結(jié)合并降解△Np73蛋白[12]。另外，c-Jun蛋白激酶具有促進(jìn)TAp73蛋白穩(wěn)定，在基因毒性應(yīng)激情況下降解△Np73蛋白[13]。近來研究發(fā)現(xiàn)，DEC1作為堿性螺旋-環(huán)-螺旋類轉(zhuǎn)錄因子中的一種調(diào)節(jié)因子，通過能夠反式激活的TAp73基因啟動子，抑制△Np73基因啟動子，并且針對于在DNA損傷的相關(guān)治療情況下，DEC1能夠增加TAp73基因表達(dá)，抑制△Np73基因表達(dá)[14]。

2 p73基因在腫瘤組織中的表達(dá)

相對p53基因在腫瘤中的高突變率來說，p73基因在多種人類腫瘤中很少發(fā)生突變。就目前來說，研究表明其在胃癌[15]、肺癌[16]、鼻咽癌[17]等腫瘤細(xì)胞中的突變很少，而在其他一些腫瘤中的突變情況需要更多的研究來體現(xiàn)。但是p73基因在不同的組織中，表達(dá)水平及等位基因型不盡相同。最早于1997年發(fā)現(xiàn)在健康人血細(xì)胞及神經(jīng)母細(xì)胞瘤株中p73基因是單等位基因表達(dá)，只有母本等位基因表達(dá)，父本等位基因為沉默基因。后來有研究者發(fā)現(xiàn)，在胃癌[15]、肺癌[16]等腫瘤細(xì)胞中，其呈雙等位基因表達(dá)。再者，p73基因的表達(dá)水平在正常組織和腫瘤組織中不盡相同。研究發(fā)現(xiàn)，在某些正常組織中由于p73基因的表達(dá)水平較低，而在肺癌[16]、鼻咽癌[17]、肝癌[18]等癌細(xì)胞中呈高表達(dá)。由此可見，p73基因不僅表現(xiàn)出個體特異性，也表現(xiàn)出組織特異性。在不同表現(xiàn)形式下，其功能截然相反。

3 p73基因在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展中的作用

鼻咽癌是我國頭頸部最常見的惡性腫瘤，探討p73基因在鼻咽癌中發(fā)揮的作用對預(yù)防及防治鼻咽癌有著很重要的意義。Accardi等[19]研究發(fā)現(xiàn)，作為鼻咽癌致病因素之一的EB病毒編碼的潛伏膜蛋白1（LMP1）能夠誘導(dǎo)△Np73基因的表達(dá)，并且感染EB病毒的細(xì)胞需要△Np73基因的表達(dá)才能夠存活。研究發(fā)現(xiàn)，p73 G4C14-to-A4T14即p73基因第2外顯子5′非編碼區(qū)第4位（C→A）和14位（C→T）2個完全連鎖不平衡的單核苷酸多態(tài)性可以增加許多腫瘤發(fā)生的風(fēng)險，如宮頸癌[20]、原發(fā)性肝癌[21]、肺癌[22]、乳腺[23]等。近年來有學(xué)者提出，p73基因G4C14到A4T14多態(tài)性增加了中國人患鼻咽癌的風(fēng)險[24]。楊旭等[25]通過比較p73基因在鼻咽癌組織和鼻咽黏膜慢性炎癥組織的表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)在鼻咽癌組織中P73蛋白陽性率明顯高于鼻咽黏膜慢性炎癥組織。也有研究表明，Ⅲ、Ⅳ期鼻咽癌組織P73蛋白陽性率高于于Ⅰ、Ⅱ期[26]。隨著對鼻咽癌及p73基因研究的深入，p73在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮了促進(jìn)作用，并且其機(jī)制推測為鼻咽癌組織中p73可能是以△Np73發(fā)揮主導(dǎo)作用，抑制鼻咽癌細(xì)胞周期阻滯或凋亡。近年來研究表明，P73蛋白在癌組織浸潤深度較深、病理程度分化較差、臨床分期偏晚期的鼻咽癌組織中表現(xiàn)為強陽性[27]。上述研究表明，p73基因與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展在一定程度上存在著相關(guān)性。倪海峰等[28]通過檢測正常鼻咽上皮組織和鼻咽癌組織中p73基因啟動子甲基化狀況及轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)p73基因啟動子甲基化陽性率在正常鼻咽上皮組織中為0，而在鼻咽癌組織中為38.89%，兩組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），從而表明p73基因甲基化具有腫瘤特異性，提示p73基因啟動子甲基化可能在鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的過程中起著一定作用。在鼻咽癌組織p73基因甲基化與p73基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)相關(guān)性研究中，作者發(fā)現(xiàn)p73基因在甲基化鼻咽癌組織中轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平低于非甲基化鼻咽癌組織[29]，提示鼻咽癌組織中p73基因甲基化與轉(zhuǎn)錄表達(dá)具有一定的相關(guān)性，是基因表達(dá)調(diào)節(jié)的一種重要方式。相對p53基因的高突變率，有研究運用SSCP技術(shù)檢測鼻咽癌組織，發(fā)現(xiàn)鼻咽癌組織p73無基因突變或存在極低水平的突變[30]，從而推斷p73基因突變不一定是影響鼻咽癌發(fā)展的主要因素。

4 p73基因與鼻咽癌治療療效的關(guān)系

放射治療目前是鼻咽癌治療最有效的手段之一，是利用高能射線束治療癌癥，以消除臨床病灶，減少遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移，從而有效地提高生存率。早期有研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸癌中，輻射敏感的P73蛋白陽性率明顯高于抗輻射的[30]。王暉等[31]在鼻咽癌放射敏感相關(guān)蛋白的研究中，發(fā)現(xiàn)P73蛋白在鼻咽癌細(xì)胞系5-8F中的陽性率高于6-10B，而相關(guān)研究證實5-8F較6-10B對放射線敏感性高，說明p73基因在5-8F中的表達(dá)可能與該細(xì)胞放射生物學(xué)特性有關(guān)。以上提示p73基因表達(dá)的增加與放療敏感性的增加存在一定的相關(guān)性。紀(jì)雪梅等[32]更進(jìn)一步探討p73基因甲基化水平與鼻咽癌放射敏感性的關(guān)系，通過分析p73基因甲基化與鼻咽癌患者放療后的生存率關(guān)系，發(fā)現(xiàn)p73基因甲基化的鼻咽癌患者的放療后總生存率顯著低于無甲基化鼻咽癌患者，提示了p73基因甲基化水平與鼻咽癌放射敏感性和預(yù)后有著一定的關(guān)系，但是因國內(nèi)外在這方面的研究甚少，因此現(xiàn)在得出的結(jié)論尚不成熟，需要更多的研究者進(jìn)一步擴(kuò)大樣本去探討和證實。在對于鼻咽癌遠(yuǎn)期生存方面，研究發(fā)現(xiàn)，5年生存率隨著P73蛋白陽性率的增加而降低[33]。通過上述研究發(fā)現(xiàn)p73基因在鼻咽癌的治療與預(yù)后方面具有一定影響。

5 展望

p53基因作為一個抑癌基因近年來已經(jīng)有深入研究，機(jī)制已較明確，但p73基因作為p53家族新成員之一，有能誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯和促進(jìn)細(xì)胞凋亡，具有一定的抑制腫瘤功能，而在腫瘤組織中p73的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平高于周圍正常組織，且△Np73的激活抑制細(xì)胞的阻滯或凋亡，以上說明p73基因具有抑癌基因和癌基因的雙面功能。但是p73基因在腫瘤中的作用及機(jī)制并未得到明確解釋，故其有可能成為未來腫瘤研究的一個新方向。因此通過某種方式激活p73抑癌基因的功能，將對腫瘤臨床的治療具有非常重大的意義。而p73參與鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展的過程，雖然對其明確的機(jī)制尚無定論，需要進(jìn)一步研究，但是對于鼻咽癌患者的基因診斷提供了新思路，開辟了新天地。而p73基因可能成為鼻咽癌放射敏感性預(yù)測指標(biāo)，對鼻咽癌患者的早期治療，制定合理有效的放療計劃，提高患者的放療效果具有重要臨床意義。因此，隨著對p73基因研究的不斷深入，將對實現(xiàn)早期診斷鼻咽癌，早期預(yù)測個體患者放療敏感性，制定合理、有效的個體化的放療方案及聯(lián)合基因治療判斷預(yù)后提供了科學(xué)理論依據(jù)。

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10.3969/j.issn.1009-5519.2015.05.022

:A

:1009-5519（2015）05-0699-04

2014-08-13

2014-09-30）

鄒仁芳（1987-），女，湖南衡陽人，在讀碩士研究生，主要從事腫瘤相關(guān)研究；E-mail：zrfangjia@163.com。

席許平（E-mail：xixuping@163.com）。