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1、 摘要 论文题目: c a s p a s e - 3、 p 2 7的表达及临 专业: 研 究 生: 指导老师: 非小细胞肺癌中 床意义 胸外科学 沈玉光 梁景仁 教授 匀 摘要 目 的: 观察c a s p a s e - 3和p 2 7蛋白 在非小细 胞肺癌( N S C L C )中 的表达，探讨其于 N S C L C的临床生物学行为、发生，发展及临床预 后的关系，以及两者在 N S C L C中表达的相关性，为非小细胞肺癌的 预后判断、 临床诊断、治疗提供客观指标。 方法:采用免疫组化S P 法， 观察3 4 例资料完整的一N S C L C患 者及 7 例正常 肺组织中c a s
2、p a s e - 3 和p 2 7蛋白 的 表达 情况， 结合临 床资 料， 应用统计学方法对其与 N S C L C的发生发展及临床预后关系进行分 析。 结果:c a s p a s e - 3蛋白 在 3 4例非小细胞肺癌患 者中的表达率为 5 5 . 8 8 % ， 而在正常肺组织中表达率为 1 0 0 %，两者比较差异有显著性 ( P 0 .0 5 ) ;c a s p a s e - 3 表达与N S C L C 患者性别、 年龄、 组织学类型、 肿块大小、 病理分级、 T N M 分期间无 显 著 相关， 与 淋巴 结转 移间 显 著相 关( M M) ; p 2 7 表 达和N
3、 S C L C 患者性别、 年龄、 组织学类型、 肿块大小、 淋巴 结转移、 T N M 分期间 无 显 著相关， 而与肿瘤病理分级显著相关_( P F A D D 一 一 一 c a s p a s e - I P 一 一 死亡 一 T R A D I 一 T R A F s - N F - K B - 蚌 1 . 7 . 2 内源性途径 又称为应激性凋亡途径， 线粒体途径， c a s p a s e - 9途径。从细胞内 的细胞器 ( 主要是线粒体可能还有内质网)接受一系列的凋亡应激原 ( a p o p t o t i c s t i m u l i ) 而启 动凋亡， 起始的c a
4、s p a s e 蛋白 酶为p r o c a s p as e - 9 。凋亡应激原包括男性激素的撤离，生长因子的去除，活性氧的生成 . ( R O S )， C a l 十 内 流，化疗药物，电 离辐射， D N A损伤等。活化过程 由 凋 亡蛋白 活 化因 子 ( a p o p t o s i s p r i t e i n a c t i v a t i n g f a c t o r , A p a f l ) 介导。 当凋亡信号传至线粒体时，引起细胞色素 C的释放，细胞色素 c是存 在于线粒体膜间隙的蛋白质，是线粒体呼吸链的组成成分之一:位于 线粒体内膜的表面，由一单拷贝核基因
5、编码，在胞浆核糖体上先翻译 为细胞色素 c原，在转移到线粒体内膜时和血色素结合形成细胞色素 c 。 细胞色 素c 激活c a s p a s e - 9 ， 后者 激活c a s p a s e - 3 ， 激活 后的c a s p a s e - 3又可以促进细胞色素 c的释放，形成一个正反馈环路，从而放大凋 亡信。 细 胞色素c 和胞质中 的p r o c a s p a s e - 9 分别结合 在A p a f l 的c端 西安交通大学硕士学位论文 和N端。 在d A T P或者A T P的存在下激活p r o c a s p as e - 9 ， 进而水解下 游的c a s p a
6、s e 蛋白 酶， 执行凋亡。 最近有人报道在鼠 科动物细胞的内 质 网 也可产生一定的 应 激原， 并 且由 活 化的c a s p a s e - 1 2 介导细 胞凋亡 4 9 提示是一种新的凋亡途径，由于对 c a s p a s e - 1 2在人体细胞内的同 系物 所知不多，所以这种经内质网的途径在人体细胞中的意义还有待于进 一步研究。 1 . 7 . 3 内源性途径和外源性途径之间的联系: 外源性途径通过活化的c as p as e - 8 裂解B i d 成为t B I D , t B I D和B c l - 2 在线粒体外膜处结合并抑制后者稳定线粒体外膜的作用，导致细胞色 素
7、C等促凋亡物质进入细胞质， 通过内 源性途径活化c a s p a s e - 9 导致凋 亡5 0 . 11 ， 所以 说 t B I D是联系内 源性途径和外源性途径的 桥梁。有学者 认为死亡受体途径和线粒体途径之间的联系有可能起到放大死亡受体 传导的死亡信号的作用。 1 . 7 . 4 c a s p a s e 的调控: 对c a s p as e 的 调控主 要 有两 种方式: c as p a s e 活化时的 调 控和。 a s p a s e 活化后的调控。涉及到一系列物质，包括 B c l - 2家族，I A P s家族以及 一些蛋白激酶等。 a死亡受体水平的调节: ( 1
8、) 死亡受体的 上调: 细胞损伤， 例如放射线， 化疗药物导致的D N A 损伤，可以导致细胞表面 F a s受体表达的上调，这一过程需要 P 5 3的 介导5 Z ( 2 ) 很多细胞表达 F l i c e - l i k e i n h i b i t o ry p r o t e i n ( F L I P ) ， 它有一个 c a s p as e - 8 - li k e p r o d o m a in ,但 是 缺 少 半 胧 氨 酸 活 性 位 点 。 由 于 它 竞 争 性 抑 制F A D D / p r o c as p a s e - 8 ， 它 的 过 表 达 会
9、在 受 体 水 平 抑 制 凋 亡 53 a ( 3 ) D R在不同的组织细胞和细胞发展的不同阶段有不同的表达， D R 4 , D R 5在胸腺细胞和几种实体肿瘤细胞中表达而不在其他正常细 胞表达， 的原因 ( 5 4 这是为什么有的细胞对肿瘤坏死因子受体诱导的凋亡不敏感 b . 线粒体水平的调控:表现在以下几个方面: ( 1 ) B c l - 2 家族成员和凋亡调控: B a x 和B a k 和从新定位与线粒体外 绪言 膜被认为在细胞色素C的释放中起重要的作用15 6 . B e l- 2 家族的其他成 员如B e l - 2 , B c l - x l , M c l - l 抑制
10、细 胞色 素C的 释 放是 早就 知道的。 最近 研究证明B e l - 2 , B c l - x l , M c l - 1 是通过抑制B a x 的 移位于线粒体外膜而 发挥抑制凋亡作用的 6 7 ,3 ( 2 ) 线 粒体也可以 直接诱导细 胞凋亡而没有 c a s p a s e 的 参与， 在这 种情况 下主 要是$ a x 的 大量表达， 抑制c a s p a s e ; ( 3 ) c a s p a s e 和线粒体共同作用，相互促进，诱导细胞凋亡。 线粒体在凋亡中的作用表现在 ( 1 )在内 源性凋亡途径中经过一系 西安交通大学硕士学位论文 列信号传导后线粒体释放细胞色素
11、 c促进凋亡 ( 参见前面内源性途 径); ( 2 )即 使在外源性途径中， 有死亡受体诱导的凋亡可以 是线粒 林释放细 胞色素 c ， 细 胞 色素 c反 过来又会促 进 c a s p a s e 的 进一步活 化， 在这里线粒体起到了信号放大器的作用: ( 3 ) 和 B c l - 2家族蛋白 相互作用影响凋亡:许多B c l - 2 家族蛋白附着于线粒体的外膜，和线粒 体相互作用起到调节凋亡的 作用 6 9 1 ， 这些B c l - 2 家族蛋白 调节凋亡的 作用是通过影响MT P 的开放以及细胞色素c和A T的释放来实现的。 凋亡抑制蛋白B c l - 2 和B c l - x
12、L 等可以 抑制M T P 的功能，减少细胞色素c 和 A I F的释放， 并通过与线粒体内 膜控制离子转运的蛋白发生功能性或 生理性的联系， 导致氢离子从线粒体中泵出， 抑制由于呼吸链脱祸联所导 致的基质钙离子的释放， 提高线粒体的钙缓冲能力。促凋亡蛋白B a x 等则可以 促进M T P 的功能， 增加细胞色素C和A T的释放， 从而介导凋 亡的发生6 8 .1 . 9 C a s p a s e 和 肿 瘤 C a s p a s e 在细胞凋亡中 起着重要的 作用，已 有研究证实在多 种肿瘤 细胞中存在着C a s p as e 家族成员表达的异常， 提示c a s p a s e 在
13、肿瘤形成 中 起着一定的 作用。 S h i v a p u r k a r N 6 9 I 等通过观察 c a s p as e - 8 在 肺癌中的 表 达发 现， 在3 4 例小细 胞 肺癌中 有2 7 例为c a s p as e - 8 表达阴 性， 占7 9 % , 而2 2 例非小细胞肺癌中。 as p as e - 8 表达全部为阳 性。 在2 7 例表达阴性 的 小细胞肺癌中 有 1 6 例是由 于 c a s p a s e - 8 基因 启动子的甲 基化造 成， 在该 1 6 例细胞中未发现正常的等位基因的存在，提示等位基因的丢失 或者等位基因同时发生甲 基化， 一例是由
14、 于包含 c a s p a s e - 8 基因的染色 体 片段的丢失， 另外 1 0 例原因 不明。 在支 气管类癌中 也有 c a s p as e - 8 基因的甲 基化或者丢失， 鉴于在N S C L C中c a s p as e - 8 全部表达和在神 经内 分泌型肺癌中的低表达， 作者认为在神经内 分泌型肺癌中c as p a s e - 8 基因 可能是 起到抑癌基因 的 作 用。 J o s e p h B 0 I等 研究 发现， 在非 小细 胞肺癌中 c as p a s e - 3的活性出现异常， 这一异常是由 于胞浆中活化的 c a s p a s e - 3在向 细胞
15、核转移的 环节中出现缺陷，并且这也是非小细胞肺 癌对化疗，放疗不敏感的原因。K o l e n k o V I“ 等在肾癌细胞系中发现 c a s p a s e - 3 表 达几乎完全缺失， 并 且伴 有c a s p a s e - 7 , 8 , 1 0 表达的 下调， 随后，该研究小组用一种内源性锌鳌合剂 T P E N 处理肾癌细胞系，此 绪言 细胞系表现出 几乎完全的抗凋亡表现，而 T P E N对正常的肾 细胞是强 有力的凋亡诱导剂。O Ne i l l A J 等通过对良性 前列腺增生和前列腺癌的 观察发现， 在良 性前列腺增生中c a s p a s e - 3 表达明显高于
16、前列腺癌7 2 1 肿瘤细胞存在着自 发的凋亡， c a s p a s e - 3作为凋亡的核心成分之一 在肿瘤的. 自发凋亡中发挥着重要的作用，有学者通过对食管癌中 c a s p a s e - 3表达的 研究发现， c a s p a s e - 3阳性组中的细胞凋亡指数明显大 于c a s p a s e - 3 阴 性组， 提示 食管 癌癌细胞存在c a s p a s e - 3 依赖的 细 胞凋 亡 ， ， ， 但在 对 c a s p a s e 和肺癌组 织自 发凋亡关系的 研究中， T o r m a n e n等 的 研究显示c a s p a s e - 3 . 6 的 表达和N S C L C中 肿瘤细胞的自 发凋亡之间 没 有明 显的 相 关 关 系 7a 1 H s i a J Y 7 6 1等报告在食管癌中c a s p as e - 3 是一个新的， 独立的预后因 子，c as p a s e - 3 表达阳性的 食管癌患者预后较好。 最近有学者通过对非 小 细胞肺癌
