P73蛋白對腫瘤細胞作用機制的研究進展

付婉蓉綜述，陳 爽審校

(吉林醫(yī)藥學(xué)院檢驗學(xué)院，吉林 吉林 132013)

目前對于腫瘤界的研究比較深入的基因之一就是p53基因,在實際病情治療應(yīng)用上主要檢測分析的是突變型P53蛋白，P53幾乎不表達于正常組織細胞中[1]。有研究表明，p73、p63屬于p53家族的基因，他們之間有著非常相似的結(jié)構(gòu)和功能，其中p73定位于1p36，此區(qū)域經(jīng)常被腫瘤表達時所刪除[2]。P73蛋白是由不同等位氨基酸依次組成的，從而產(chǎn)生不同的活性區(qū)域，使其具有促進轉(zhuǎn)錄的活性[3]。P73和P53之間有著緊密且相互依賴的聯(lián)系，共同決定著代使謝應(yīng)激下細胞的命運。P73的兩個亞型TAp73和ΔNp73在腫瘤細胞中也可以共同調(diào)節(jié)控制著細胞的命運。其中TAp73亞型發(fā)揮腫瘤抑制的作用，在p53缺失的腫瘤中，TAP73的激活可以替代P53激活，來抑制腫瘤的生長以及化療抵抗，并維持基因組的穩(wěn)定性；而ΔNp73是野生型P53的一種有效轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子，具有激活活性,能夠有效對抗P53和TAp73抑制腫瘤細胞生長的功能[4- 5]。

1 P73蛋白與甲狀腺癌

在臨床上甲狀腺癌是比較常見的惡性內(nèi)分泌系腫瘤，其發(fā)病機制極其復(fù)雜，發(fā)生及發(fā)展的過程由多種因素共同參與，早期診斷比較困難。研究表明，磷酸酶及張力蛋白同源物(phosphate and tension homology deleted on chromsometen,PTEN)基因的表達可以增加P53的功能，但在一些惡性腫瘤中其功能減弱。在甲狀腺癌中，ΔNp73a的過度表達導(dǎo)致PTEN的表達減低，而ΔNp73a通過借助其他基因的下調(diào)也可使PTEN的表達增加。這是一種P73新的調(diào)控機制，通過這種調(diào)控機制，ΔNp73a能夠發(fā)揮其促腫瘤作用，通常P73蛋白對PTEN啟動子活性的調(diào)控起重要作用，表現(xiàn)為ΔNp73的優(yōu)先表達[6]。目前有報道證明，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是血管通透因子中作用最強的，而且是誘發(fā)血管生長的一種重要因素，能夠直接參與腫瘤血管的生成。對甲狀腺惡性、良性腫瘤和正常標(biāo)本進行VEGF的檢測，結(jié)果正常標(biāo)本中VEGF的表達呈陰性，在良性腫瘤中表達相對較弱，在惡性腫瘤中的表達相對較強，而且VEGF的表達水平越高，相對來說腫瘤的惡性程度也就越高[7]。P73蛋白表達水平與陽性表達的VEGF呈正相關(guān)，P73可對VEGF的表達進行調(diào)控，促使腫瘤血管生成。甲狀腺腫瘤組織中的VFGF水平與P73蛋白均參與腫瘤發(fā)生與發(fā)展的過程，因此可以通過測定P73蛋白和VEGF的陽性表達作為甲狀腺癌臨床治療的實際指導(dǎo)[8]。

2 P73蛋白與卵巢癌

在卵巢癌患者中，70%以上在晚期被診斷，因其早期診斷非常困難且伴隨著廣泛的腹腔內(nèi)轉(zhuǎn)移，詳細的卵巢腫瘤治療結(jié)果顯示卵巢癌預(yù)后較差[9]。據(jù)報道，易感性基因在卵巢癌發(fā)生過程中有著很重要的作用，把與p73相關(guān)的多種等位基因作為高危等位基因能夠提高中國女性卵巢癌易感性的篩檢。比如，A等位基因的攜帶者患上卵巢癌的風(fēng)險相比G等位基因的攜帶者更高，并與黏液性卵巢癌發(fā)生、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)、移分化不良以及雌激素受體的狀態(tài)呈正相關(guān)，這一切都表明卵巢癌的預(yù)后較差[10]。P73在卵巢顆粒細胞中的表達，對卵巢濾泡的形成非常重要，P73缺失可導(dǎo)致卵泡發(fā)育和排卵及黃體形成減弱，使循環(huán)黃體酮水平降低和乳腺分支缺陷[11]。p73定位于1p36.33,在多種腫瘤中此區(qū)為缺失熱點區(qū)。由于癌腫細胞的分型與P73的表達類型密切相關(guān)，所以p73突變型高表達可以完全作為評估卵巢上皮性腫瘤良/惡性的指標(biāo)。在黏液性腫瘤中，P73的表達為胞核呈現(xiàn)陽性；漿液性腫瘤中，P73的表達則為胞漿呈現(xiàn)陽性。另外，TAp73A的過度表達增強了不同卵細胞系的凋亡，而ΔNp73A過度表達的影響則是多變的[12]，這就說明P73對腫瘤細胞的作用不是恒定的。

3 P73蛋白與子宮內(nèi)膜癌

子宮內(nèi)膜癌是臨床上女性常見的惡性腫瘤,主要危害婦女生殖系統(tǒng)的健康，約占婦科腫瘤的20%～30%[1]。據(jù)有關(guān)報道證明，在子宮內(nèi)膜癌組織中，P73蛋白、增殖細胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)蛋白的過度表達與其浸潤和轉(zhuǎn)移有著緊密聯(lián)系,可以作為評估子宮內(nèi)膜癌浸潤以及轉(zhuǎn)移情況的重要檢測指標(biāo)。P73蛋白和PCNA蛋白二者的表達呈正相關(guān),不同類型的子宮內(nèi)膜組織中P73蛋白和PCNA蛋白的表達會有所不同。PCNA蛋白陽性表達為細胞質(zhì)或細胞核上可見明顯的棕黃色顆粒；而P73蛋白的陽性表達只是細胞核上才可見少量的棕黃色顆粒，少數(shù)細胞質(zhì)上的表達也很不明顯[13]。隨著子宮內(nèi)膜癌組織的增殖程度不斷增加，P73蛋白陽性的表達率也不斷升高。并且，隨著組織學(xué)的分級、淋巴系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移以及深度肌層的浸潤增加，P73的陽性表達也升高，因此它很可能作為提供子宮內(nèi)膜癌發(fā)生及預(yù)后的參考指標(biāo)[1]。另外，在各種人類癌細胞中，P73蛋白誘導(dǎo)凋亡的重要性在于它可以在p53突變或失活后取代P53的促凋亡活性[14]。在子宮內(nèi)膜癌中，P73蛋白和P53蛋白呈高表達水平,這就說明二者很有可能共同參與了子宮內(nèi)膜癌的生長過程。P73蛋白和P53蛋白在子宮內(nèi)膜癌中的共同表達以及在腫瘤細胞發(fā)生發(fā)展過程中的重要作用，使其更加有助于判斷子宮內(nèi)膜癌的臨床病理過程、轉(zhuǎn)歸及預(yù)后[1]，這也為臨床上認證其為新一代判斷子宮內(nèi)膜癌浸潤轉(zhuǎn)移的生物學(xué)標(biāo)志物提供了充足的依據(jù)。

4 P73蛋白與髓母細胞瘤

髓母細胞瘤(medulloblastoma,MB)是臨床上比較常見的小兒原發(fā)性腦腫瘤，經(jīng)常導(dǎo)致兒科腫瘤的發(fā)生，甚至造成死亡，目前臨床上實際治療好轉(zhuǎn)的概率接近80%。盡管如此，腫瘤的復(fù)發(fā)也是很常見的，而且被證明一旦復(fù)發(fā)便是致命的[15]。治療時大腦暴露在電離輻射下以及全身性接觸化療藥物常常會引起極其嚴重的副作用，影響兒童身體和精神方面的健康，甚至導(dǎo)致兒童的殘疾[16]。因此，P73蛋白對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。實際上處于中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的胚胎階段P73呈高度表達，但在胎兒出生后，它的表達會有所降低，P73缺陷時會導(dǎo)致出現(xiàn)神經(jīng)干細胞增殖減少，甚至?xí)?dǎo)致腦畸形。MB的代謝是通過激活己糖激酶2及脂肪酸合成酶形成高度依賴有氧糖酵解和脂肪生成而產(chǎn)生的，P73在這一系列細胞代謝過程中起著非常關(guān)鍵作用。作為P73的亞型，TAp73能夠增強戊糖磷酸途徑的通量，激活絲氨酸的生物合成,并控制著MB細胞系的增殖[17]。在MB的生長過程中，P73通過調(diào)節(jié)谷氨酰胺代謝來維持細胞的生長和增殖,從而在很大程度上提高了P73輔助治療借助于谷氨酰胺缺失的可能性[16]。P73在胚胎和成人神經(jīng)發(fā)育中起著非常重要的作用，其通過促進自我增殖、更新和抑制神經(jīng)干細胞以及早期祖細胞過早的衰老，來維持足夠的神經(jīng)源。p73基因位點產(chǎn)物是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的重要維持因子，作為P53家族中一個獨特的成員，P73在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)展和維護中起核心作用[18]。

5 P73蛋白與乳腺癌

乳腺癌主要是女性乳腺腺體組織常見的惡性病變，其中三陰性乳腺癌約占15%，目前難以治愈[19]。研究表明，腫瘤的生長程度與血管的生成密切相關(guān)。因為血管能夠為腫瘤提供豐富的養(yǎng)料，并且也能夠給予促進其增殖、擴散、轉(zhuǎn)移的條件，腫瘤由無血管狀態(tài)向血管狀態(tài)轉(zhuǎn)化是因為促血管生成因子的上調(diào)。其中ΔNp73水平的上調(diào)就與乳腺癌血管生成的增加有關(guān)[20]，而TAp73的丟失會導(dǎo)致腫瘤高血管化，以及由于內(nèi)皮細胞間的血管內(nèi)皮鈣黏蛋白連接中斷所導(dǎo)致的血管通透性增加。TAp73可以抑制促血管生成因子的產(chǎn)生，若TAp73/ΔNp73過度表達缺失則釋放了這種抑制，進而增加了腫瘤血管的形成[21]。根據(jù)大量數(shù)據(jù)表明，TAp73缺失或者ΔNp73上調(diào)可增強腫瘤細胞缺氧誘導(dǎo)因子- 1α(hypoxia inducible factor- 1,HIF- 1α)的活性和細胞因子的分泌，低氧上調(diào)基因與ΔNp73的上調(diào)有關(guān)。P73亞型控制了HIF- 1α的活性，HIF- 1α在多種腫瘤細胞中的表達常常與患者預(yù)后不良相關(guān)[20]。P73亞型通過調(diào)節(jié)腫瘤細胞和周圍腫瘤微環(huán)境間的旁分泌信號來控制腫瘤血管的生成。腫瘤抑制基因p53在乳腺癌細胞對DNA損傷因子所產(chǎn)生的敏感性方面起著非常關(guān)鍵的作用。因P73蛋白是P53蛋白家族中的新成員，在一定的條件下，P73能通過誘導(dǎo)細胞生長阻滯和凋亡以P53一樣的作用方式取代P53的功能，從而激活p53反應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄，抑制住細胞的生長[19]。可見，通過鑒定可以激活p73并靶向p53下游基因的抗癌類藥物很有可能為治療乳腺癌提供一種簡便且有效的化療方法。

6 小結(jié)與展望

VEGF的表達水平與腫瘤惡性程度呈正相關(guān)，而在多種腫瘤細胞中P73蛋白過高表達,在正常的組織中低表達。P73的兩個亞型TAp73缺失或ΔNp73過度表達會促進腫瘤血管的形成。這樣可以通過TAp73抑制腫瘤細胞VEGF的分泌及其活性，抑制腫瘤細胞生長。還可以由p73突變型的高表達判斷出腫瘤的惡化程度，然后通過TAp73能夠增加不同細胞系凋亡的功能以及和多種物質(zhì)或基因共同作用，調(diào)節(jié)腫瘤細胞生長代謝過程。實際上，P73誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡是基于p53的突變或失活，因此P73和P53的共同表達就能夠判斷腫瘤疾病發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的情況。P53通過PTEN與P73的亞型TAp73產(chǎn)生協(xié)同作用，對腫瘤細胞的生長進行調(diào)控，能夠抑制甲狀腺癌的惡化程度。P73和PCNA的表達能夠判斷子宮內(nèi)膜癌的浸潤及轉(zhuǎn)移情況,P73還通過調(diào)節(jié)谷氨酰胺參與到MB細胞的生長代謝中，維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)展。此外，P73蛋白還對許多其他類型腫瘤疾病都有很大影響。如50%以上的結(jié)腸癌都攜帶p53突變，AP2家族作為腫瘤抑制因子和P53發(fā)生蛋白- 蛋白相互作用，也能夠和P73激活神經(jīng)氨酸酶基因(neu4)。由于內(nèi)源性P73的再活化對殺死p53突變結(jié)腸癌細胞有效，所以可以通過P73激活劑激活neu4來抑制結(jié)腸癌[22]。另外在口腔鱗癌組織中，上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是其發(fā)展的關(guān)鍵，植物凝集素可以誘導(dǎo)內(nèi)源性/外源性細胞凋亡，導(dǎo)致P73活化和EMT抑制，激活腫瘤抑制機制，P73蛋白通過高水平的表達參與到口腔鱗癌的發(fā)生和發(fā)展中[23]。P73的亞型中，TAp73是一種已知的腫瘤抑制基因，它能夠調(diào)節(jié)細胞周期的進展、存活、基因組穩(wěn)定性、缺氧和血管生成，同時也可以調(diào)節(jié)細胞的新陳代謝[24]，并能通過抑制促血管生成因子和促炎細胞因子來調(diào)節(jié)腫瘤血管的生成[20]。ΔNp73的作用則可以抵抗P53和TAp73的各種抑制機制，很可能促進腫瘤生長[25]。

綜上所述，P73蛋白對腫瘤相關(guān)疾病的診斷和治療有非常重要的作用，它對于腫瘤細胞的作用機制效果明顯，有望成為治療腫瘤疾病新型的有效制劑。