Pirh2與p53在甲狀腺癌中的研究進展

熊　芳　綜述，范培芝，張超杰　審校

(1.湖南師范大學(xué)第一附屬醫(yī)院 外科學(xué)專業(yè)，湖南 長沙 410005； 2.湖南省人民醫(yī)院 乳腺甲狀腺外科，湖南 長沙 410005)

Pirh2與p53在甲狀腺癌中的研究進展

熊芳1綜述，范培芝2，張超杰2審校

(1.湖南師范大學(xué)第一附屬醫(yī)院 外科學(xué)專業(yè)，湖南 長沙 410005； 2.湖南省人民醫(yī)院 乳腺甲狀腺外科，湖南 長沙 410005)

甲狀腺癌來源于甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞，是最常見的甲狀腺惡性腫瘤，約占全身惡性腫瘤的1.3%～1.5%，且近年來有增長趨勢。p53基因的突變、缺失、重組和失活在人類許多腫瘤的形成和發(fā)展過程中起重要作用。泛素連接酶Pirh2是一種具有E3連接酶活性的新蛋白，能促進p53發(fā)生泛素化而降解，從而使p53抑制腫瘤生長的功能減弱或消失，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生和進一步惡化。隨著對腫瘤基因的深入研究，找到與甲狀腺癌發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸相關(guān)的癌基因，為腫瘤的診治提供臨床依據(jù)，成為目前研究熱點。本文就Pirh2與p53在甲狀腺癌中研究進展進行綜述。

甲狀腺癌；Pirh2； p53

[引用本文]熊芳，范培芝，張超杰. Pirh2與p53在甲狀腺癌中的研究進展[J].大連醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2015,37(2)：196-198.

甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤。近年來，中國甲狀腺癌發(fā)病率呈明顯上升趨勢[1]。隨著對腫瘤基因的深入研究，人們對甲狀腺癌的分子發(fā)病機制有了進一步的認(rèn)識，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)不少基因變異與甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸有關(guān)。p53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類惡性腫瘤相關(guān)性最高的基因，也是腫瘤細(xì)胞中基因變異頻率最高的靶基因[2]。p53基因的突變、缺失、重組和失活在人類許多腫瘤的形成和發(fā)展過程中起重要作用。

1　Pirh2與p53的概述

1.1Pirh2蛋白分子結(jié)構(gòu)及功能

Pirh2蛋白最早由Leng等[3]發(fā)現(xiàn)，相對分子質(zhì)量大約為3×104，是泛素連接酶E3家族中的一個新成員，由261個氨基酸組成，其中包含RING-H2結(jié)構(gòu)域，第145～186位是其RING-H2結(jié)構(gòu)域所在，具有內(nèi)在泛素連接酶活性。人類的Pirh2分野生型和突變型兩類，Logan等[4]發(fā)現(xiàn)野生型Pirh2是一種不穩(wěn)定的蛋白，其半衰期為3～5 h，而突變型的Pirh2表達水平穩(wěn)定。泛素連接酶Pirh2是一種具有E3連接酶活性的新蛋白，能促進p53發(fā)生泛素化而降解，從而使p53抑制腫瘤生長的功能減弱或消失，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生和進一步惡化[5]。

1.2p53基因分子結(jié)構(gòu)及功能

1979年 Linzer等[6]在DNA病毒SV40轉(zhuǎn)染的哺乳動物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)一種與SV40大T抗原結(jié)合的蛋白，因其分子量為53 kD，命名為p53。p53基因位于17號染色體的P臂上，長度約20 kb，人p53蛋白由393個氨基酸組成，包括N末端的酸性轉(zhuǎn)錄活化區(qū)(1～50位氨基酸)、信號區(qū)(60～94位氨基酸)、中央核心DNA連接區(qū)(100～290位氨基酸)、同源寡聚區(qū)(323～355位氨基酸)和C末端的非專一DNA結(jié)合區(qū)(370～393位氨基酸)[7]。p53蛋白是定位于胞核的磷酸蛋白，在細(xì)胞中易水解。p53基因分為野生型和突變型。p53蛋白的393個氨基酸中，有280個以上存在著突變，80%以上的突變發(fā)生于外顯子5～8的突變熱點區(qū)域內(nèi)，多為錯義突變。突變型p53蛋白不僅喪失了野生型p53的抑癌功能，還獲得了某些癌基因的功能[8]。野生型p53蛋白的半衰期短(僅20 min)，蛋白質(zhì)不能積累到觀察的數(shù)量，故在細(xì)胞中不能觀察到野生型p53蛋白的免疫反應(yīng)。突變型p53蛋白半衰期較長(1.4～7 h)，在腫瘤組織中可積累到能觀察到的數(shù)量，在惡性組織中用免疫組化方法檢測到的p53蛋白代表了突變p53蛋白的表達[9]。

2　Pirh2與p53的作用機制

目前認(rèn)為，p53基因正常功能的喪失最主要的方式是基因突變。p53失活機理是野生型p53以四聚體形式與特異位點結(jié)合，反式激活下游生長抑制基因的表達，一系列的方式能使p53失活，在一些腫瘤中，單一或兩個p53位點的喪失降低四聚體濃度，無義突變造成p53翻譯中斷，C端酸性結(jié)構(gòu)域的丟失影響四聚體形成；野生型與突變體形成更穩(wěn)定的四聚體，喪失正常功能[8]。野生型的p53基因可能參與細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)。李田軍等[10]認(rèn)為野生型p53可使DNA受到損傷的細(xì)胞停止于G1期，以進行損傷的修復(fù)。若損傷不能修復(fù)，野生型p53基因則啟動程序性死亡過程，介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，阻止有DNA異常及癌變傾向的細(xì)胞繼續(xù)存活。突變型p53則無此功能促進細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化。

陳青等[11]指出，p53基因可以通過抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表達、抑制腫瘤細(xì)胞與其他周圍細(xì)胞之間的粘附以及抑制腫瘤的早期浸潤轉(zhuǎn)移、抑制腫瘤血管的生成、抑制多重耐藥基因(MDR)的轉(zhuǎn)錄而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡。Vogelstein等[12]認(rèn)為，p53基因介導(dǎo)的信號通路與細(xì)胞內(nèi)的其他信號通路存在錯綜復(fù)雜的關(guān)系—p53基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，通過這個網(wǎng)絡(luò)共同調(diào)控腫瘤抑制作用，而p53基因在這個網(wǎng)絡(luò)中起關(guān)鍵性的作用。

Pirh2是繼鼠雙微體-2基因(murine doubleminute-2，Mdm2)之后，最新發(fā)現(xiàn)的受p53蛋白誘導(dǎo)激活并負(fù)性調(diào)控p53蛋白的基因，Pirh2能利用RING-H2結(jié)構(gòu)域通過泛素-蛋白酶體途徑(ubiquitin-proteasome pathway，UPP)與p53蛋白相互作用并促進p53蛋白的泛素化降解。Pirh2蛋白還可以通過非Mdm2途徑調(diào)控p53蛋白的泛素化，抑制p53活性[13]。

泛素-蛋白酶體途徑主要經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶體降解泛素化的蛋白質(zhì)，由泛素激活酶E1泛素轉(zhuǎn)移酶E2和泛素連接酶E3共同完成，參與了細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有絲分裂和分化，是蛋白質(zhì)降解的重要途徑，已經(jīng)成為腫瘤學(xué)研究中的新熱點。泛素-蛋白酶體途徑中只有泛素連接酶E3識別底物具有特異性，所以目前的研究大多集中在E3上[14]。

最近研究發(fā)現(xiàn)Pirh2蛋白質(zhì)是編碼一種具有內(nèi)在的泛素化蛋白連接酶E3活性的H2環(huán)狀結(jié)構(gòu)，Pirh2在泛素-蛋白酶體途徑中通過降解p53功能，抑制凋亡，促進腫瘤細(xì)胞生長和增殖，發(fā)揮癌基因作用。

3　Pirh2、p53與甲狀腺癌的關(guān)系

甲狀腺癌常見的病理分類包括:乳頭狀癌 (papillary thyroid carcinoma，PTC)，濾泡狀癌 (follicular thyroid carcinoma，F(xiàn)TC)，髓樣癌 (medullary thyroid carcinoma，MTC)和未分化癌(anaplastic thyroid carcinoma，ATC)，其中PTC和FTC在臨床上最為多見，占所有甲狀腺癌的90%，因兩者分化較好，故稱為分化型甲狀腺癌(DTC)。

p53基因的缺失或突變已被證實是許多腫瘤發(fā)生的原因之一。對于甲狀腺腫瘤，李田軍等[10]研究發(fā)現(xiàn)p53的突變主要存在于ATC及部分低分化的PTC中，因此認(rèn)為它在PTC由分化型向未分化型轉(zhuǎn)化的過程中起關(guān)鍵作用，而且通過對包含ATC病灶的PTC或FTC的研究結(jié)果也證實了這種作用，說明p53突變是甲狀腺腫瘤發(fā)生中的晚期事件，其存在常提示預(yù)后不良。張學(xué)良等[15]認(rèn)為p53基因突變主要發(fā)生于未分化和低分化甲狀腺癌，分化型甲狀腺癌中p53突變的頻率低，p53突變可引起甲狀腺癌變，其突變不僅加速腫瘤發(fā)展，而且能促使甲狀腺癌向未分化甲狀腺癌惡性轉(zhuǎn)化。Morita等[16]研究發(fā)現(xiàn)p53蛋白在原發(fā)性PTC中存在過表達，并與腫瘤大小及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有明顯相關(guān)性。提示p53基因突變可能參與了PTC的發(fā)生、發(fā)展，并與PTC的進展、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)。

邱艷艷等[5]研究發(fā)現(xiàn)Pirh2在非小細(xì)胞肺癌、前列腺癌、宮頸癌、乳腺癌、頭頸部癌癥、肝癌中高表達，并發(fā)現(xiàn)其可能存在的細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子機制是Pirh2可以與多種細(xì)胞周期調(diào)控因子相結(jié)合，增強細(xì)胞周期的轉(zhuǎn)換，促進細(xì)胞增殖，導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。而高表達的Pirh2加速了p53泛素化降解，導(dǎo)致癌癥發(fā)生。張超杰等[17]研究發(fā)現(xiàn)Pirh2在DTC中高表達，而在良性甲狀腺疾病中表達率低可能Pirh2與p53共同調(diào)節(jié)DTC的發(fā)生發(fā)展。

4　Pirh2、p53與甲狀腺癌的治療

目前，經(jīng)典的甲狀腺癌治療方法為手術(shù)聯(lián)合放射性碘治療+甲狀腺激素抑制治療。王承紅[18]研究發(fā)現(xiàn)放射性碘治療對甲狀腺髓樣癌(MTC)和未分化癌(ATC)往往無效，傳統(tǒng)的治療方法難以達到滿意的效果，少數(shù)分化型甲狀腺癌也會對放射性碘治療產(chǎn)生抵抗。在腫瘤的放療過程中，p53基因的正常功能對腫瘤細(xì)胞的凋亡和提高放射敏感性起了關(guān)鍵性作用，野生型p53基因通過激活或抑制一系列基因，使腫瘤細(xì)胞周期阻滯，抑制腫瘤細(xì)胞放射損傷的修復(fù)，促進腫瘤細(xì)胞的凋亡，增強了腫瘤細(xì)胞對放療的敏感性。張珊文[19]研究也發(fā)現(xiàn)p53基因具有提高放射敏感性的明顯作用，并有大量臨床研究證實重組腺病毒介導(dǎo)將野生型p53導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)，提高頭頸部惡性腫瘤的放射治療療效。

隨著分子生物學(xué)研究的不斷進步，分子靶向治療已成為除手術(shù)、放療和化療之外治療惡性腫瘤的第四種模式。與傳統(tǒng)的化療藥物相比，分子靶向藥物具有特異性強、療效確切、對機體損傷小等優(yōu)點。將p53基因轉(zhuǎn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)的基因治療是針對人類腫瘤普遍存在的p53變異，該療法具有廣譜性，適合于全身各部位的腫瘤。大量研究表明腺病毒介導(dǎo)的p53基因治療已廣泛開展，包括肺癌、膀胱癌、乳腺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌、前列腺癌等。一些分子靶向藥物也已初步應(yīng)用于甲狀腺癌的治療研究，并顯示出良好的前景。代文杰等[20]研究發(fā)現(xiàn)這些靶點包括PTC中的鼠類肉瘤濾過性毒菌致癌同源體B1癌基因(BRAF)、MTC中的RET基因(RET)及各種甲狀腺癌中的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等。

但關(guān)于Pirh2在臨床方面的研究很少，鑒于Pirh2與p53的相關(guān)性及其在腫瘤發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮的重要作用，推測Pirh2也可能成為惡性腫瘤新的治療靶點。

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Research progress of Pirh2 and p53 in thyroid carcinoma

XIONG Fang1,FAN Pei-zhi2,ZHANG Chao-jie2

(1.DepartmentofSurgery,theFirstAffiliatedHospitalofHunanNormalUniversity,Changsha410005,China; 2.DepartmentofBreastandThyroidSurgery,HunanProvincePeople'sHospital,Changsha410005,China)

Thyroid carcinoma is the most common malignant tumor of thyroid,derived from thyroid follicular epithelial cells. It represents approximately 1.3%-1.5% of all malignant tumors and the incidence is increasing in recent years. Mutation,deletion and recombinant p53 gene inactivation play important roles in the process of formation and development of many human tumors. Ubiquitin ligase Pirh2 is a new protein with E3 ligase activity. It promotes p53 ubiquitination and subsequent degradation,and thus inhibit the anti-tumor function of p53,resulting in tumor formation and deterioration. With progression in cancer research,identification of novel genes related to the occurrence,development and prognosis of thyroid cancer has become a hot research spot. This review summarizes research progress of Pirh2 and p53 in thyroid carcinoma.

thyroid cancer; Pirh2; p53

綜述10.11724/jdmu.2015.02.23

湖南省長沙市科學(xué)技術(shù)局項目(K1303034-31)

熊 芳(1989-)，女，湖南長沙人，醫(yī)師，碩士研究生。E-mail:297483320@qq.com

張超杰，主任醫(yī)師。E-mail:zhangchaojie74@126.com

R736.1

A

1671-7295(2015)02-0196-03

2014-08-13；

2015-03-13)