抑癌基因P53與腫瘤的研究進展

趙春蓉

【摘要】 隨著社會的發(fā)展，人類生活習性的改變，惡性腫瘤的發(fā)病率在逐年升高，成為威脅人類生命的第二大疾病。而P53作為重要的抑癌基因，其失活對多數(shù)腫瘤的形成起重要作用。P53對細胞周期和凋亡起關(guān)鍵性作用，具有抑制并殺滅腫瘤細胞及防止腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，提高自身免疫力的作用。研究表明P53與放、化療手段協(xié)同，增強其殺滅癌細胞的功效，達到1+1大于2的效果。為更好的了解P53及其在各種腫瘤中的表達，以利于臨床上使用P53的生物制劑進行腫瘤的治療，故本文將對P53的基本生物特性及在人體各種腫瘤中的表達進行綜述。

【關(guān)鍵詞】P53；腫瘤；表達

【key words 】P53；cancer；expression

【中圖分類號】R734.2 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0776-02

隨著社會的發(fā)展，人類生活習性的改變，惡性腫瘤的發(fā)病率在逐年升高，其對人類生命的威脅僅次于心血管疾病。惡性腫瘤又稱癌，是由于機體內(nèi)的原癌基因及抑癌基因突變，表達異常致細胞生長、凋亡異常所致。P53基因作為重要的抑癌基因，其表達異常對多數(shù)腫瘤的形成起重要作用。P53基因具有阻滯細胞周期，促進細胞凋亡，維持基因組穩(wěn)定，抑制腫瘤血管生成的作用。其突變后，由于其空間構(gòu)象發(fā)生改變，失去了對細胞生長、凋亡和DNA 修復(fù)的調(diào)控作用，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榘┗?，?dǎo)致腫瘤發(fā)生。P53與諸如肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、結(jié)腸癌、前列腺癌、軟組織肉瘤、卵巢癌、腦瘤、淋巴細胞腫瘤、食道癌、肺癌、成骨肉瘤等多種癌癥的發(fā)生有關(guān)。目前針對癌癥基因治療的研究越來越受到科研工作者的重視。P53基因是目前所知研究最透徹，功能最強大的一種抑癌基因。研究表明，P53具有抑制并殺滅腫瘤細胞及防止腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，提高自身免疫力的作用，其對受照射、細胞毒制劑、熱療打擊的癌細胞，具有更大的殺傷作用，從而增強放化療殺滅癌細胞的功效，達到1+1大于P53的效果。對P53的研究將為腫瘤的發(fā)生發(fā)展和治療提供新的思路和方法。

P53的基因結(jié)構(gòu)及功能

人類P53基因位于17P13.1，全長約20kb，由11個外顯子和10個內(nèi)含子組成。第1個外顯子不編碼，外顯子2、4、5、7、8分別編碼5 個進化上高度保守的結(jié)構(gòu)域， P53基因轉(zhuǎn)錄成2.5kbmRNA，編碼由393個氨基酸組成的肽鏈核蛋白，分子量為53kd。P53基因的表達至少受轉(zhuǎn)錄及轉(zhuǎn)錄后兩種水平的調(diào)控。P53基因的轉(zhuǎn)錄由P1、P2二個啟動子控制.P1啟動子位于第一外顯子上游100～250bp， P2位于第一內(nèi)含子內(nèi)，在啟動子中包含1個NF1蛋白結(jié)合位點和一個轉(zhuǎn)錄因子AP1相關(guān)蛋白的結(jié)合位點，對正常P53基因的轉(zhuǎn)錄，不僅需要二個啟動子的平衡作用，而且P53 基因內(nèi)含子也起作用，內(nèi)含子中有正調(diào)控作用，其調(diào)控有組織特異性。 野生型P53 基因的N-末端的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域（activtiondomain， AD）AD1，AD2位于氨基酸1-50位，與通用轉(zhuǎn)錄因子TF11D 結(jié)合而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄激活功能。TF11D 是由TBP（TATAbinding protain）和TAF（TBP associatedfactor）結(jié)合而成的復(fù)合物，P53與TF11D中的TAF結(jié)合，作用于下游基因啟動子中的TATA box ，達到轉(zhuǎn)錄激活功能。P53基因生長抑制結(jié)構(gòu)域位于氨基酸60-94位，富含脯氨酸，含5個重復(fù)的pxxp序列，可與含SH3 結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)相互作用，將P53與信息傳遞途徑連接起來。

P53基因還有：序列特異的P53結(jié)合結(jié)構(gòu)域，位于氨基酸100-290位間；核定位信號NLS位于氨基酸殘基313-323；四聚體寡聚化結(jié)構(gòu)域，定位于氨基酸殘基323-355；C-末端非專一DNA調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)域，定位于氨基酸殘基370-393。這些結(jié)構(gòu)域與具有激活靶基因、抑制癌細胞生長、阻止基因錯配等功能。P53與DNA的結(jié)合能力并非特異性地與DNA 結(jié)合，參與核心區(qū)與DNA 結(jié)合的別構(gòu)調(diào)節(jié)，同時在碰到DNA損傷時，P53可能補充其他蛋白質(zhì)到損傷部位，提供DNA損傷信號。

P53的功能主要表現(xiàn)在阻滯細胞周期、促進細胞凋亡、維持基因組穩(wěn)定，抑制腫瘤血管生成等方面。在細胞周期中，P53的調(diào)節(jié)功能主要體現(xiàn)在對G1和G2/M 期校正點的監(jiān)測，與轉(zhuǎn)錄激活作用密切相關(guān)。P53一方面阻礙腫瘤抑制基因的磷酸化而使轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子不能活化，引起G1期阻滯。另一方面P53 能下調(diào)Cyclin B1表達，從而使細胞不能進入M期。P53通過上調(diào)Bax的表達水平，以及下調(diào)Bcl-2的表達共同完成促進細胞凋亡的作用。P53還可通過死亡信號受體蛋白途徑誘導(dǎo)凋亡。同時P53可通過參與DNA的修復(fù)，達到維持基因組的穩(wěn)定，以及刺激抑制血管生成的相關(guān)基因表達，從而抑制腫瘤血管生成。

P53與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展

在細胞周期中，野生型P53 蛋白通過阻止G1期細胞進入S期，使受損的DNA或染色體得以修復(fù)；若DNA 或染色體損傷過于嚴重時，P53 能觸發(fā)凋亡機制清除受損的細胞，從而達到調(diào)節(jié)功能。相反，突變型P53 基因則發(fā)揮著原癌基因的作用，可促進腫瘤的的發(fā)生、發(fā)展。在人類50%以上的腫瘤組織中均發(fā)現(xiàn)了P53基因的突變，這是腫瘤中最常見的遺傳學改變，說明該基因的改變很可能是人類腫瘤產(chǎn)生的主要發(fā)病因素之一。突變和缺失是其失活的主要機制，另外還包括重排、插入、基因融合等。P53突變不僅失去抑癌的功能，還能促使細胞惡性轉(zhuǎn)化。

既往研究表明，P53基因與人體各大系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

呼吸系統(tǒng)：肺癌中P53異常以突變最常見，絕大部分小細胞肺癌（NSCLC）中有P53突變，在非小細胞肺中P53突變也超過一半。一些研究提示，P53多態(tài)性是肺癌發(fā)生的一個危險因素。Mcchanlc等[1]認為P53基因突變譜的不同可能影響到肺癌的易感性以及相應(yīng)腫瘤形成。P53不僅可以用于早期肺癌的診斷和高危人群的篩檢，同時可以用于肺部原發(fā)癌及轉(zhuǎn)移癌的鑒別。外顯子4處的第72號密碼子編碼不同的氨基酸對患者的病情進展和預(yù)后具有很大的影響。NSCLC患者中，該密碼子編碼脯氨酸往往比編碼精氨酸的生存期更短，預(yù)后更差[2]。毛等證實[3]：P53突變與肺腺癌的分期及預(yù)后不良呈正相關(guān)（P〈0.01）。Gu等認為P53基因突變也可用于評價肺癌患者淋巴結(jié)微小病灶轉(zhuǎn)移及預(yù)后。

消化系統(tǒng)：P53突變與消化系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)P53表達增高，增加大腸癌、小腸癌、胃癌及賁門癌發(fā)生發(fā)展及轉(zhuǎn)移的風險。研究表明，50%以上的肝癌有P53基因的突變。P53的陽性表達率與細胞分化及預(yù)后呈負相關(guān)，與腫瘤分期成正相關(guān)。P53功能失活與食管癌癌變過程，組織學分級密切相關(guān)。

循環(huán)系統(tǒng)：Thornton等發(fā)現(xiàn)慢性淋巴細胞性白血病（CLL）伴有P53基因缺失的CLL患者，細胞形態(tài)多不典型（幼稚淋巴細胞>0.10），血清LDH增高，病程進展快，瘤細胞負荷高，多處于疾病晚期（Binet B/C期），對多種治療（包括核苷類似物）反應(yīng)差，生存期短，難治組P53基因缺失的發(fā)生率高。多數(shù)研究表明p53基因突變的淋巴組織腫瘤治療效果差，生存期短。淋巴組織腫瘤中突變型P53蛋白的表達率明顯增高，復(fù)發(fā)/難治患者顯著高于初治患者，與化療抗藥和預(yù)后差有關(guān)。

運動系統(tǒng)：Toguchida等認為P53基因異常是骨肉瘤生物演化過程中的重要事件。但目前對P53與骨肉瘤轉(zhuǎn)移和預(yù)后的關(guān)系， 尚存在爭議。有研究證實，P53能夠在一定程度上反映眼眶橫紋肌肉瘤的生物學特性，有可能成為判斷腫瘤預(yù)后的指標。

神經(jīng)系統(tǒng)：在對兒童膠質(zhì)瘤研究中發(fā)現(xiàn)，1/3 病例可檢出P53基因突變，并且約50%的膠質(zhì)瘤組織中P53表達顯著。還有報道，激活的P53 基因還具有增強Fas誘導(dǎo)腦膠質(zhì)瘤細胞凋亡的作用。Nayak 等的研究結(jié)果表明，膠質(zhì)母細胞瘤中P53 蛋白陽性率為50% 。與其相一致的是，也有研究報道，在一項研究中膠質(zhì)母細胞瘤P53 突變率高達35% ～60%。

泌尿系統(tǒng)：Kwak等證明在前列腺癌中由于P53基因的突變導(dǎo)致血管生成促進因子VEGF的上調(diào)及血管生成抑制因子TSP—l的下調(diào)，從而引起腫瘤新生血管的生成，為腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移提供必需的條件。楊[4]等研究表明P53與膀胱癌的臨床分期、病理分級及預(yù)后密切相關(guān)。而P53的陽性表達與腎癌的病理類型、病理分級無關(guān)而與臨床分期有關(guān).

內(nèi)分泌系統(tǒng)：Olivier等[5]認為P53基因突變可能是甲狀腺癌的發(fā)生、發(fā)展的晚期分子事件，與甲狀腺癌的進展、侵襲和轉(zhuǎn)移有關(guān)，它對甲狀腺癌的分級以及預(yù)后有重要的提示作用。P53的異常表達與胰腺癌的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，其過度表達可能涉及腫瘤的進展及預(yù)后[6]。

生殖系統(tǒng)：研究證實P53與上皮性卵巢癌組織的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移有關(guān)，可作為判斷卵巢癌預(yù)后不良的指標。對中國乳腺癌患者P53表達進行meta分析發(fā)現(xiàn)，P53表達陽性與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、術(shù)后復(fù)發(fā)、生存時間、腫瘤大小、組織學分級和臨床分期有相關(guān)性。P53對于判斷預(yù)后有較好的特異度和敏感度，與臨床預(yù)后有較好的相關(guān)性[7]。P53蛋白表達與子宮內(nèi)膜癌臨床分期、病理類型、組織病理學分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤肌層浸潤及生存率有明顯相關(guān)性。

其他：研究表明，在皮膚癌、鼻咽癌、頭頸部鱗癌中均有P53表達異常，這些腫瘤的發(fā)生與P53的表達異常明顯相關(guān)。

P53與腫瘤的治療

通過基因治療可望從根本上殺滅癌細胞已成為研究熱點。P53基因突變或缺失，其調(diào)節(jié)細胞凋亡的功能喪失，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生?；赑53基因的作用，目前研究最多的是腺病毒-p53基因?qū)δ[瘤的治療作用。P53基因通過P53蛋白作用于細胞周期、DNA修復(fù)細胞、細胞分化和凋亡，起到對腫瘤的治療作用。實驗已經(jīng)證實，將野生型P53導(dǎo)入腫瘤細胞，可以控制細胞周期和誘導(dǎo)細胞凋亡，增加腫瘤對化/放療的敏感性，還可通過旁觀者效應(yīng)達到殺滅腫瘤細胞的作用[8]。

rAd-p53（重組腺病毒-p53）基因治療腫瘤已廣泛開展。導(dǎo)入途徑有呼吸道，腫瘤內(nèi)，血管內(nèi)和腹腔內(nèi)注射。常用經(jīng)動脈導(dǎo)管引入rAd-p53?；蜣D(zhuǎn)導(dǎo)方式由病毒轉(zhuǎn)染、脂質(zhì)體融合、配體與膜受體結(jié)合、基因槍和微注射等多種物理方法。rAd-p53自1995年在美國批準進入臨床試驗?zāi)壳坝?0多項臨床試驗方案在世界各國實施。采用腫瘤內(nèi)注射聯(lián)合放/化療法治療頭頸部癌和非小細胞肺癌臨床試驗已進入Ⅲ期，腹腔內(nèi)注入rAd-p53對卵巢癌的臨床治療試驗已進入Ⅱ/Ⅲ期，通過肝動脈灌注rAd-p53治療肝細胞癌在臨床試驗中進入了Ⅰ/Ⅱ期。目前利用rAd-p53對胃癌、甲狀腺癌、宮頸癌、膀胱癌、軟組織肉瘤等的治療也在積極開展中。rAd-p53感染腫瘤細胞能有效控制腫瘤細胞生長，引起細胞凋亡，患者耐受性良好，無嚴重毒副作用。它為腫瘤患者提供了一個新的有希望的治療方法。

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