凋亡抑制蛋白ｓｕｒｖｉｖｉｎ与恶性肿瘤

[摘要] survivin作为IAP家族的新成员，因其独特的肿瘤特异性日益受到重视，它参与了肿瘤发生发展的诸多环节，与肿瘤的发生发展密切相关；在肿瘤的诊断、治疗、预后中均有价值。本文就survivin的生物学特性、功能作用机制、在肿瘤中的表达、临床意义以及作为肿瘤基因靶点治疗等方面进行综述。

[关键词] survivin；恶性肿瘤；基因治疗

[中图分类号] R73-3[文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2008）08（a）-020-02

近年来研究表明，肿瘤不仅是一种增殖失控的疾病，而且也是一种细胞凋亡异常的疾病。凋亡和增殖的平衡对于维护组织的正常分化和个体恒定至关重要，平衡的破坏为疾病尤其是肿瘤的发生发展提供了必要的平台[1]。生存素（survivin）由于其能作用于这一平衡的两个方面，并且特异性表达于肿瘤组织，因而倍受关注。

1 survivin的生物学特性

1.1生存蛋白基因的分子构成

survivin是IAP家族中最小的成员，结构相对简单。它是同源二聚体，并具有带负电荷的伸展表面，诱变分析显示这是它发挥抗凋亡和保护细胞倍体所必需的结构，决定了其对细胞凋亡和细胞分裂周期具有双重调控作用。

1.2 survivin蛋白表达的组织特异性

研究发现，survivin在正常情况下仅表达于胚胎组织和发育中的胎儿组织，在除甲状腺、胸腺及生殖腺以外的分化成熟的成人组织中表达缺失，而在绝大多数肿瘤组织中表达阳性[2]。对在体肿瘤组织的研究也表明，survivin在绝大多数常见的人类肿瘤，如肺癌、直肠癌、肝癌、胃癌等组织中均有表达。

2 survivin的功能及作用机制

研究表明，survivin不但具有抑制细胞凋亡的作用，而且survivin的表达具有细胞周期依赖性。同时survivin在血管形成的中间环节发挥重要作用。

2.1 survivin与细胞凋亡

目前，众多学者认为，survivin是作用最强的凋亡抑制因子，主要通过直接抑制caspase级联反应下游的终末子caspase 3和7的活性，从而发挥抗凋亡作用。另有学者推测：survivin的抗凋亡作用是通过抑制caspase 9凋亡途径实现的。

2.2 survivin与细胞增殖、分裂和细胞周期依赖性表达

survivin的表达与细胞增殖有关。Kobayashi等[3]研究发现，有细胞增殖的组织均有survivin的表达。survivin表达与细胞分裂、增殖有关。survivin在胚胎组织中规律性表达，参与细胞的生长、分化[4]。

有推测认为，生存蛋白基因中的CDE/CHR片段，是调节G2/M期细胞周期依赖性基因表达的媒介。生存蛋白的RNA在G1期的表达基本检测不到，在S期细胞的表达为6倍，在G2/M期的表达则超过了40倍。除掉生存蛋白基因中的CDE片段,则它的G2/M期依赖性表达也随之丧失，说明生存蛋白基因的表达具有细胞周期依赖性。

2.3 survivin与血管形成

已有研究报告，survivin参与了血管形成过程，是血管形成中生长因子诱导的保护性基因，维持血管内皮细胞的正常增殖[5]。Mesri等[6]用survivin反义核苷酸作靶向治疗，发现在肿瘤血管增生过程中VEGF与survivin存在正协同作用。VEGF的抗凋亡活性由内皮细胞所表达的survivin介导，而VEGF的存在是survivin作用所必需的条件。以上结果表明，survivin在血管形成的中间环节具有重要意义，其具体作用机制有待进一步研究。

3 survivin与常见恶性肿瘤

3.1 survivin与肝癌

Ito等[7]利用逆转录聚合酶链反应（RT PCR）技术测定survivin mRNA在肝癌细胞株（HepG2、Huh7、SK HeplandHLE）及手术切除的肝癌组织中的表达情况，发现survivin mRNA在所有的4个肝癌细胞株中全部表达，在8例肝癌组织中有7例表达阳性，而在正常肝组织及癌旁组织中未检测到survivin mRNA的表达。

3.2 survivin与胃癌、结直肠癌

Lu等[8]用免疫组化分析了174例Ⅰ～Ⅲ期胃癌，其中60例（34.5%）survivin表达阳性，癌旁正常组织均无表达。Kawasaki等[9]报道了survivin在结直肠癌的表达情况，其中91例（53.2%）阳性，癌旁正常组织均无表达。

3.3 survivin与乳腺癌

各期乳腺癌病人survivin总的表达率为70.7%，而在周围正常组织中无表达；其表达与p53基因突变无关，但是与bcl-2的表达有很大关系，并可降低凋亡指数，因此，survivin单独或与bcl-2共同抑制凋亡，是乳腺癌预后差的重要指标[10]。

3.4 survivin与非小细胞性肺癌（NSCLC）

Monzo等[11]用RT PCR方法分析83个NSCLC标本，发现71例（85.5%）肿瘤标本阳性。12例表达阴性的病例比71例表达阳性的病例在生存时间上有明显差异。

3.5 survivin与宫颈癌

Frost M等[12]用免疫组化的方法研究了正常宫颈组织、发育不良的宫颈及宫颈鳞癌中survivin的定位情况，发现在核染色和HPV感染之间存在组织学相关，认为survivin可能参与HPV介导的正常细胞分化成熟障碍。

4 survivin 的临床意义与展望

目前有关survivin与肿瘤的关系研究得最多。多方面的研究提示，survivin可能是一种癌基因，参与肿瘤的发生发展，是一个有潜在价值的肿瘤标志，与肿瘤预后密切相关，可作为肿瘤治疗的新靶点。

4.1关于恶性肿瘤诊断和预后

目前将生存素用于肿瘤分子诊断的战略已经出现。针对生存素的循环抗体已经在一些肺癌和结肠癌病人中检测到，但是不能在相应健康捐献者中发现[13]。进一步研究显示，生存素表达还与分化程度、凋亡指数负相关。在神经母细胞瘤、乳腺癌、大肠癌等肿瘤的研究中生存素的表达同样提示了不良预后。

4.2在恶性肿瘤治疗中的价值

由于survivin仅特异性地表达于肿瘤组织，在正常成人组织几乎不表达，使得应用反义survivin基因治疗以及survivin特异性抗体免疫治疗具有良好的靶向性、特异性及安全性。

4.2.1反义核酸治疗及靶向联合治疗Olie等[14]将ASODN 4003转染肺癌细胞株A549，64 h以后细胞增殖显著抑制，并呈剂量相关性，而作为对照的错配序列对生长抑制的作用相对较低，表明针对survivin的ASODN治疗上具有的良好靶向性。同时，survivin靶向治疗还可以与其他肿瘤基因如bcl-2、p53等的靶向治疗联合，发挥协同作用。

4.2.2在肿瘤免疫治疗中的潜在价值生存素是一种较为突出并广泛存在的肿瘤相关抗原。Schmitz[15]将树突状细胞与可溶性重组生存素蛋白共孵育，有效地诱导了生存素特异性CD8+CTL。该实验提示了生存素可作为一种潜在应用的抗肿瘤疫苗。另外，临床研究发现在多种肿瘤如乳腺癌、黑色素瘤、淋巴瘤患者的原发病灶及周围血中均可检测到针对生存素来源[16]。这些发现证实生存素可以为以蛋白或多肽为基础的肿瘤免疫治疗提供一个新的可用目标。

4.2.3阻断survivin的活化最新研究表明，生存素活化的阻断可导致细胞的凋亡，同时还增强肿瘤对化疗药物的敏感性[17]。

4.2.4抑制肿瘤血管的生成与放疗的阻断保护如前所述VEGF和生存蛋白在血管生成中有密切的关联，提示有可能通过抑制血管生成而达到靶向生存蛋白的治疗，这为有关癌症的治疗提供了一个新的思路。在一个有关放疗阻断的研究中发现[18]，通过抑制生存蛋白mRNA的表达可以在放射治疗中提高肿瘤细胞对治疗的敏感性。相反，利用survivin的强大抗凋亡活性，通过基因转染导入骨髓造血细胞，进行放化疗对骨髓造血功能的保护，将有良好的应用前景。

综上所述，survivin参与了肿瘤发生发展的诸多环节，与肿瘤的发生发展密切相关；在肿瘤的诊断、治疗、预后中均有价值。且随着对生存素与恶性肿瘤方面研究的深入，至少15种生存素反义制剂的临床研究已在进行，但尚有许多问题有待进一步研究，例如，survivin是如何在细胞分裂中发挥其凋亡检查点功能的? survivin的组织细胞选择性表达的分子机制，survivin在肿瘤发生中是如何起作用的？survivin在血管形成的中间环节的具体作用机制等等。弄清上述问题，将为细胞凋亡的抗肿瘤治疗奠定坚实的基础。相信随着上述问题的逐步明确及深入研究，必将给肿瘤患者的治疗带来光明前景。

[参考文献]

[1]Guo M,Hay BA.Cell proliferation and apoptosis[J]. Curr Opin Cell Biol 1999, 11(6): 745-752.

[2]Given M,Scott M,Mc Grath JP,et al.The predictive of tumour markers CA 15-3, TPS and CEA in breast cancer recurrence[J].Pathol,2000,9(5): 277-280.

[3]Kobayashi K,Hatano M,Ogasawara T,et al.Expression of a murine homologue of the inhibitor of apoptosis protein is related to cell proliferation[J].Proc Natl Acad Sci USA,1999, 96(4): 1457-1462.

[4]Adida C,Crotly PL,McGrath J,et al.Developmentally regulated expression of the novel cancer anti-apoptosis genesurvivin in human and mouse differentiation[J].Am J Pathol,1998,152 (1): 43-49.

[5]O"Connor DS,Schechner JS,Adida C,et al.Control of apoptosis during angiogenesis by survivin expression in endothelial cells[J]. Am J Pathol, 2000, 156(2): 393-398.

[6]Mesri M,Morales-Ruiz M,Ackermann EJ,et al.Suppression of vascular endothelial growth factor-mediated endothelial cells protection by survivin targeting[J].Am J Pathol，2001,158(5): 1757-1765.

[7]Ito T,Shiraki K,Sugimoto K,et al.Survivin promotes cell proliferation in human hepatocellular carcinoma[J].Hepatology, 2000, 31(5):1080-1085.

[8]Lu CD,Altieri DC,Tanigawa N.Expression of a novel antiapoptosis gene, survivin, correlated with tumor cell apoptosis and p53 accumulation in gastric carcinomas[J].Cancer Res,1998,58(9): 1808-1812.

[9]Kawasaki H,Altieri DC,Lu CD,et al.Inhibition of apoptosis by survivin predicts shorter survival rates in colorectal cancer[J].Cancer Res, 1998, 58(22): 5071-5074.

[10]Tanaka K,Iwamoto S,Gon G,et al.Expression of survivin and its relationship to loss of apoptosis in breastcarcinomas[J].Clin Cancer Res, 2000, 6(1): 127-134.

[11]Monzo M,Rosell R,Felip E,et al.A novel anti-apoptosis gene: Re-expression of survivin messenger RNA as a prognosis marker in non-small-cell lung cancers[J].J Clin Oncol,1999,17(7):2100-2104.

[12]Frost M,Jarboe EA,Orlicky D,et al. Immunohistochemical localization of survivin in benign cervical mucosa, cervical dysplasia, and invasive squamous cell carcinoma[J].Am J Clin Pathol,2002, 117(5):738-744.

[13]Rohayem J, Diestelkoetter P, Weigle B, et al.Antibody response to the tumor-associated inhibitor of apoptosis protein survivin in cancer patientes[J]. Cancer Res,2000,60(7):1815-1817.

[14]Olie RA,Simoes-Wust AP,Baumann B,et al.A novel antisense oligonucleotide targeting survivin expression induces apoptosis and sensitizes lung cancer cells to chemotherapyche[J].Cancer Res, 2000, 60(11):2805-2809.

[15]Schmitz M,Diestelkoetter P,Weigle B,et al.Generation of survivin-specific CD8+T effector cells by dendritic cells pulsed with protein or selected peptides[J].Cancer Res,2000,60(17):4845-4849.

[16]Andersen MH,Pedersen LO,Capeller B,et al.Spontaneous cytotoxic T-cell responses against survivin-derived MHC class Irestricted T-cell epitopes in situ as well as ex vivo in cancer patients[J].Cancer Res,2001, 61(16): 5964-5968.

[17]Reed JC.The survivin saga goes in vivo[J].J Clin Invest,2001,108(7): 965-969.

[18]Asanuma K,Moriai R,Yajima T,et al.Survivin as a radioresistance factor in pancreatic cancer[J].Jpn J Cancer Res,2000,91(11):1204-1209.

（收稿日期：2008-02-28）

推荐访问： 恶性肿瘤 蛋白 抑制 凋亡 Survivin