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1、盂宪民基金会首届学术讨论会暨第十- - i 全国酱外基础与临床进展学术大会普外进展论坛显高于I 、级患者，I 级与级、级与级之间有显著性的差异( P 0 0 5 ) ，p 7 3 蛋白的表达阳性率与患者的性别、年龄、肿瘤大小、淋巴结转移、临床分型无关。结论1 , 7 3 基因m R N A 和蛋白在结肠癌组织的表达水平一致，均高于正常组织。临床分期和病理学分级越高p 7 3m R N A 和蛋白的表达水平越高。p 7 3 基因m R N A 和蛋白的表达阳性率与结肠癌患者的性别、年龄、肿瘤大小、淋巴结转移、临床分型无关。p 7 3 基因与肿瘤关系的研究新进展口，河北医科大学第四医院外二科崔宏伟
2、马志强单宝恩【摘要】1 , 7 3 基因是一个与经典抑癌基因p 5 3 具有结构、功能和活性相似的基因，定位于t p 3 6 ，因此区常发生L O H ，故被认为是一种抑癌基因。自p 7 3 发现以来，国内外有关p 7 3 基因研究取得了突破性进展，特别是对p 7 3 基因的定位、功能、表达、突变、L O H 、是否为抑癌基因、是否存在L O I 以及该基因在肿瘤发生发展中起的作用等，为此，本文就p 7 3基因的研究进展进行了综述。p 5 3 基因自上个世纪7 0 年代末被发现以来，已得到深入全面的研究，被确认为重要的抑癌基因。5 0 的人类肿瘤与p 5 3 的突变有关，表达突变体的p 5 3
3、 转基因小鼠或p 5 3 - - , j , 鼠都易于产生肿瘤。当细胞受到毒性损伤时，p 5 3 蛋白作为序列特定转录因子调控细胞周期停止或凋亡基因表达来阻止损伤的D N A 复制或已改变的细胞分裂。因此p 5 3 在维持基因组完整性方面充当一个重要的角色。目前已知p 5 3 靶基因包括p 2 1 W A F C I P I 、G A D D 4 5 、m d m 2 、B a x 、I G F - B p 3 、P I G 3 和G y c l i n G 等。但在很长的一段时间内，人们一直未能找到p 5 3 家族的其他成员。1 9 9 7 年8 月K a g h a d 研究小组偶然间发现
4、了编码与p 5 3 蛋白在结构与功能均相似的基因，命名为p 7 3 基因。该基因能通p 2 1 蛳1 途径引起细胞周期停止或细胞凋亡，也能针对特定的D N A 损伤而被激活，引起相应的细胞反应，因此被认为是一种抑癌基因，这一发现引起了肿瘤生物学家极大的兴趣。关于p 7 3 基因的激活机制、表达与调控的研究越来越多。一、p 7 3 基因的发现与定位2 6 3孟宪民基金会首届学术讨论会暨第十二届全国普外基础与临床进展学术大会普外进展论坛K a d h a d 等利用对应于胰岛素信号中介体( I R S 一1 ) 结合区的核苷酸探针筛选C O S 细胞的e D N A 文库时，找到个假阴性克隆，序列
5、分析发现其编码序列与I R S 一1 结合结构域无任何同源性，而与p 5 3 基因具有相当的同源性，根据此序列编码的多肽分子量于1 9 9 7 年将其命名为p 7 3 基因。随后，在人的正常结肠组织e D N A 文库中也筛选出了p 7 3 基因，证实了p 7 3基因存在的真实性。该基因编码两种不同的多肽分别由6 3 6 和4 9 4 个氨基酸组成。用荧光原位杂交技术发现p 7 3 基因定位l p 3 6 。该区在多种人类肿瘤如神经母细胞瘤、结肠癌、恶性黑色素瘤、肝癌、乳腺癌中发生缺失的频率非常高。进一步杂交结果显示p 7 3 基因非常靠近D 1 2 2 ( 1 p 3 6 3 3 ) o 因
6、此将p 7 3 基因定位于l p 3 6 2 - l p 3 6 3 ，并认为p 7 3 基因极有可能是一个抑癌基因。二、p 7 3 的结构与功能p 7 3 基因由1 3 个外显子及1 2 个内含子组成，其表达产物p 7 3 蛋白在结构上与p 5 3 蛋白具有同源性，也定位于细胞核内。p 5 3 蛋白由3 9 3 个氨基酸组成，由转录激活结构域( T A D ) 、D N A 结合结构域( D B D ) 、寡聚结构域( O D ) 及羧基端组成。这三个结构区在p 5 3 识别靶基因及转录活化靶基因的过程中发挥着重要的作用。p 7 3 蛋白与p 5 3 蛋白的氨基酸残基在T A D 有2 9
7、的同源性，在O D 有3 8 的同源性，在D B D 则有6 3 的同源性。p 7 3 和p 5 3 蛋白结构的相似性尤其是D B D 的高度相似性提示两者在细胞活动中可能具有相似的功能发挥相似的作用，也表明两者可能为同一基因的后代。与p 5 3 基因不同，p 7 3 基因编码许多剪接变异体，现已发现有五种多肽。三、p 7 3 的激活途径及在D N A 损伤引起细胞调亡过程中所起的作用当细胞D N A 受损时，p 5 3 基因的激活诱导p 2 l ”。1 靶基因表达，抑制C D K - C y c l i n 的活性，引起细胞周期G 】期停止，在复制或有丝分裂开始前进行D N A 修复。为了发
8、挥p 5 3 基因的细胞周期停止或凋亡的功能，p 5 3 必须在D N A 受损后快速扩增，这个过程通过转录后修饰来实现，包括在特定位置的乙酰化、磷酸化或S U M O 的添加。在细胞D N A 受损后，p 7 3则通过酪氨酸磷酸化扩增，引起细胞调亡。p 7 3 扩增和酪氨酸磷酸化依赖于c - A b l 酪氨酸激酶，而该激酶的激活需要A T M 蛋白激酶的诱导，并通过s a 3 域与p 7 3 C 末端寡核苷酸域结合激活p 7 3 。p 7 3 的扩增受不同的细胞类型及特定的刺激类型的影响。卡铂( C D D P ) 可以诱一2 6 4 盂宪民基金会首届学术讨论会暨第十二届全国普外基础与临床
9、进展学术大会普外进展论坛导p 7 3 扩增，延长它的半衰期，增加它的稳定性，这一过程需要D N A 错配修复基因M L H l和c A b l 酪氨酸激酶的共同参与才能完成。电子辐射( I R ) 可通过c o A b l 酪氨酸激酶的激活引起细胞酪氨酸磷酸化诱导p 7 3 激活。但是紫外光( u V ) 和放线菌素D 在所有细胞中都不能激活p 7 3 ，引起细胞调亡。总之，c - A b l 酪氨酸激酶受不同的D N A 损伤因子和细胞类型的影响使p 7 3 稳定及磷酸化，这与p 5 3 不同，说明p 7 3 在细胞自身稳定的维持方面发挥着特殊的作用。四、p 7 3 与病毒原癌蛋白之间的相互
10、作用有些D N A 肿瘤病毒具有编码原癌蛋白抑制p 5 3 的作用。腺病毒E 1 8 5 5 K 与p 5 3 N 末端转录区S V 4 0 T 抗原与p 5 3 核心D N A 结合区结合，使p 5 3 成为无活性的复合体；人类乳头瘤病毒E 6 与p 5 3 核心D N A 结合区及C 末端相互作用使p 5 3 降解，促使病毒复制从而阻止细胞调亡。关于p 7 3 与病毒蛋白之间的相互作用也有许多研究报道。腺病毒E I B 5 5 K 与p 7 3 之间无相互作用，S V 4 0 T 抗原也与p 7 3 之间无任何作用，不能抑制p 7 3 的转录功能。这些现象说明p 7 3 和p 5 3 在肿
11、瘤发展过程中的作用可能不同，p 7 3 的失活可能不需要转化。D o b b e l s t c i n 提出，E 4 或f 4 不能影响p 7 3 的稳定和转录激活功能。有关结论以及p 7 3 与腺病毒等D N A 肿瘤病毒之间的相互作用尚需进一步的研究。五、1 7 3 和p s 3 通过细胞蛋白的调控细胞在接受不同刺激时，如D N A 损伤、缺氧等，p 5 3 蛋白可被小鼠M d m 2 基因和人的同类物H D M 基因产物所中和降解。p 5 3 道过去除M d m 2 抑制其降解来促使其扩增，而p 7 3中缺乏这种残基，需要稳定的蛋白( c - A b l 酪氨酸激酶) 激活来扩增，c
12、- A b l 酪氨酸激酶可激活p 7 3 而不能激活p 5 3 ，这说明p 5 3 和p 7 3 通过两个独立的途径扩增。M d m 2 在p 7 3 调控中的作用仍需进一步研究。p 5 3 与p 3 0 0 C B P 的相互作用即通过连接到P 3 0 0 C B PC 末端可调控p 5 3 的激活转录。而p 7 3 则通过它的N 末端结合到p 3 0 0 C B P 的N 末端C H 区域，激活p 7 3转录，诱发细胞调亡。M d m 2 和p 3 0 0 C B P 与p 7 3 竞争性结合，M d m 2 通过去除p 3 0 0 C B P 而发挥抑制p 7 3 的转录功能。六、p
13、7 3 基因的表达2 6 5 盂宪民基金会首届学术讨论会暨第十二届全国普外基础与临床进展学术大会普外进展论坛p 7 3 基因在人体内广泛低水平表达，如人脑、心、肝、肾等器官组织中均可检测到p 7 3基因的转录。在已确定的抑癌基因中，p 5 3 在肿瘤中显示了最常发生的基因改变，包括突变、频繁缺失( L O H ) ，野生型p 5 3 活性的丢失等现象。可是p 7 3 在肿瘤中很少出现突变，表明p 7 3 失活的机制可能与p 5 3 是不同的。L o h r u n 等在研究的9 0 0 例肿瘤中仅有3 个错义突变发生，没有缺失或截断突变存在。Y o s h i k a w a 分析了多种肿瘤病
14、人和5 4 个癌细胞株p 7 3 编码的全部序列( 包括剪切体) ，其中发现有8 个替代和2 个微删除突变，集中在5 个外显子上( 4 、6 、8 、1 0 、1 3 ) o8 个替代突变中7 个是静止突变，1 个氨基酸替代突变发生在外显子6 上，没有发现C p G 位点突变。2 个微删除发生在D N A 结合域外，与p 5 3 基因相类似。K a g h a d 等未发现肿瘤细胞的p 7 3 基因编码区存在任何突变，推测p 7 3 基因的表达过程中可能存在后续调节，如遗传印迹( i m p r i n t ) 和，或翻译抑制现象，即p 7 3 基因经遗传印迹使其中的一个等位基因( 母方基因)
15、 沉寂，剩下的另个基因拷贝( 父方基因) 发生缺失，导致p 7 3 基因的失活。p 7 3 可能是单等位基因表达的，即两个双亲等位基因中的一个表达，一个单一的表达基因突变就可足以引起p 7 3 失活，因为静止的等位基因不体现在表型上，任何表达的等位基因异常，如突变或L O H 将足以引起p 7 3 失活。p 7 3 基因在成神经细胞瘤中L O H 频繁出现并单等位基因表达，p 7 3 蛋白表达明显减少，这说明p 7 3 基因是一个抑癌基因。在正常及原发前列腺癌、膀胱癌组织中p 7 3 基因是单等位基因表达，在部分肺癌及肾透明细胞癌患者中，p 7 3基因在正常组织以单等位基因表达而在肿瘤组织则以
16、双等位基因表达，即静止等位基因激活，又叫遗传印迹丢失( L O I ) o 至于p 7 3 基因是单等位基因表达还是双等位基因表达目前还有争议。p 7 3 在许多肿瘤中的表达比其正常组织要高，如成神经细胞瘤、肾癌、结肠癌、乳腺癌、肝癌；在肝癌病例中，p 7 3 + 的病人比p 7 3 一的病人预后差。S u n g 等报道p 7 3 在正常膀胱组织中是单等位基因表达，并且低表达，而在膀胱癌组织中p 7 3 是双等位基因表达，并且高表达，随着病变程度的增高其表达也就越高。这也说明p 7 3 在膀胱癌中存在L O I 。M i n g 等报道在肺癌中p 7 3 比正常组织表达高，无基因突变，p 7 3 在癌组织中双等位基因表达，在正常组织中单等位基因表达，即发生了L O I ，而且L O I 发生率为1 0 0 。L O I 已在许多基因中有所描述。一2 6 6 盂宪民基金会首届学术讨论会暨第十二届全国普外基础与临床进展学术大会普外进展论坛例如I G F 2 、H 1 9 、I P W 、p 5 7 r a z
