survivin基因表达与妇科肿瘤的关系研究

李 敏

凋亡抑制基因survivin发现于1997年，是凋亡抑制蛋白家族（IAPs）中相对分子质量最小的成员，与效应细胞蛋白酶受体1（EPR-1）关系密切，其结构独特，组织分布有明显的特征性。在100多种肿瘤特异性表达基因中，其表达特异性居第三，是肿瘤发生、发展中的枢纽基因，并与肿瘤放、化疗中的耐药密切相关。本文着重综述survivin基因的表达与妇科肿瘤关系的研究进展。

1 survivin基因的结构特点及组织分布

survivin基因与EPR-1位于人染色体17q25的同一基因组，全长14.7kb，含3个内含子、4个外显子，编码由142个氨基酸组成的相对分子质量约为16389的蛋白质。其组织分布有明显特征性，在胚胎组织中表达丰富，在除胎盘、胸腺和生殖腺外的正常分化成熟组织及癌旁组织中无表达，而当细胞发生转化或恶性变时又重新表达，在大多数癌组织中过度表达。

Mahotka等[1]鉴定了2个新的人类survivin基因剪接异构体，survivin-△Ex3和survivin-2B。前者缺乏外显子3，保留了抑制凋亡的活性；后者保留部分内含子2作为隐蔽的外显子，但几乎无抑制细胞凋亡的活性。另外，在人和鼠组织中发现3个survivin基因的异构体，即survivin-140、survivin-121和survivin-40，前二者具有抑制细胞凋亡的作用。这3种异构体在胚胎组织中均有表达，而在胸腺和睾丸组织中只有survivin-140高表达，在所有分化成熟组织中均有survivin-121表达，而无survivin-40表达。

2 survivin基因的生物学功能

研究表明，survivin基因可抑制多种细胞凋亡刺激因子，从而抑制细胞凋亡，survivin基因主要通过以下3种方式直接或间接抑制caspase活性而抑制细胞凋亡：①直接结合caspase-9封闭辅助性线粒体源性caspase激活因子（SMAC）以保护IAP家族成员免受其抑制，增强IAP家族成员功能，直接对抗SMAC作用。②survivin基因的表达具有细胞周期依赖性，在细胞分裂过程中起重要作用，其在肿瘤中过度表达可能通过克服与细胞凋亡相关的细胞周期调定点，使细胞能越过有丝分裂而异常增生。③survivin基因还在血管形成中起重要作用，在正常皮肤非增生性毛细血管的内皮细胞中无表达，而在体内肉芽组织新生血管中表达较高，是血管形成素1（Ang-1）一个新的靶基因，与血管内皮生长因子（VEGF）、碱性成纤维细胞生长因子（FGF）关系密切，其表达可能调节生理性血管修复或病理性（肿瘤）血管形成，对肿瘤细胞的浸润、迁移起重要作用。

survivin基因是肿瘤发生、发展的枢纽基因，与其他细胞凋亡相关基因关系密切。survivin基因与bcl-2基因（另一重要的细胞凋亡抑制因子）的表达呈正相关，它们都对由放疗和化疗所诱发的细胞凋亡有拮抗作用，且二者的抗细胞凋亡作用有协同性；野生型p53基因可直接或间接抑制survivin基因转录，而survivin基因则参与了P53基因依赖的细胞凋亡途径。

3 survivin基因在妇科肿瘤中的表达

3.1 宫颈癌

高危型人乳头状瘤病毒（HPV）的感染是已确认的宫颈癌的关键致病因素。Lanham等发现，在感染HPV的宫颈上皮内瘤变（CIN）患者的宫颈涂片中，survivin基因阳性表达率为40%，其表达率与CIN级别无关，在HPV与survivin基因均有表达的CINⅡ、Ⅲ级标本中HPV 16型E6蛋白的转录较无共同表达者低7倍。提示，与survivin基因的共同表达可能使HPV以较低的E6蛋白浓度引起细胞复制，认为survivin蛋白的表达允许细胞以另一机制连续复制HPVl6型E6蛋白，低浓度E6蛋白可使表达survivin基因的细胞增生。Frost等则发现，在正常宫颈黏膜组织、宫颈鳞状上皮内瘤变组织中细胞核survivin基因均可表达阳性，HPV感染且survivin基因与HPV-DNA在同一区域表达（表达的共区域化）者表达最强，而未成熟鳞状化生细胞和鳞状上皮细胞癌中细胞质survivin基因表达阳性。故认为，survivin基因可能在宫颈上皮细胞的正常鳞状分化过程中起作用，并与HPV感染导致的宫颈上皮细胞异常增生有关。可见，在宫颈癌及其癌前病变中，survivin基因与HPV感染的关系密切，值得进一步深入研究。Yoshida等以免疫组织化学法分别检测宫颈鳞、腺癌组织中survivin基因的表达，结果发现，survivin基因在宫颈腺癌中表达显著增高，提示，survivin基因过度表达可能是宫颈腺癌难于诊断、易发生化疗耐药的机制之一。王梅等研究发现，survivin基因在正常宫颈组织中无表达，在宫颈癌组织中则高表达，其表达阳性率与宫颈癌的病理分级和临床分期呈正相关，且与宫颈癌组织中p53、Bcl-2蛋白异常表达密切相关。认为，survivin基因异常表达引起的细胞凋亡机制在宫颈癌的发生中起一定作用，其过度表达提示宫颈癌预后不良。

3.2 子宫内膜癌

Konno等[2]研究发现，正常子宫内膜组 织中有survivin基因表达，其表达高峰在孕激素水平较高的分泌晚期，增生期几乎无表达，在子宫内膜基质中也无表达。这与子宫内膜增生期Bcl-2高表达相反，认为survivin基因在正常月经周期中起到生理平衡的作用，此作用与Bcl-2在正常月经生理中所起的作用无关，由此推断，月经周期中孕激素水平的升高是survivin基因表达增加的原因。

Takai等[3]报道，survivin蛋白在正常增生期内膜中阳性表达率为0%～5.1%，分泌期子宫内膜为0%～15.8%，在内膜癌组织细胞胞核或胞质内表达丰富。说明，survivin墓因的表达与子宫内膜癌的临床分期、病理类型、肌层浸润深度、预后、存活率等指标密切相关。Lehner等[4]则发现，survivin基因在子宫内膜样腺癌中的表达随其病理分级的增加而增高，认为survivin基因不是子宫内膜癌的特异性指标，但反映了子宫内膜癌在子宫内膜黏膜层形成的重要机制。Tarkowski等以免疫组织化学法检测子宫内膜癌、增生过长子宫内膜组织中survivin蛋白表达分别为100%、73%，子宫内膜癌内膜组织survivin蛋白表达显著高于增生过长子宫内膜，且与凋亡指数的增加显著相关。以上研究均表明，survivin基因在正常子宫内膜的周期性改变及子宫内膜癌的发生、发展中起重要作用。

3.3 卵巢肿瘤

化疗在卵巢癌的治疗中占重要地位，而survivin基因与化疗耐药关系密切，故survivin基因与卵巢癌的研究成为近期研究热点。Cohen等以免疫组织化学法检测卵巢癌组织中survivin基因的表达，结果显示，其阳性表达率为细胞核74%、细胞质73%。survivin基因表达与bcl-2、Bcl-x、Bax的表达、卵巢癌手术病理分期、患者总体生存率无关，但与显示预后较差的指标如病理分级高、病理类型差、p53基因变异等因素显著相关。认为，卵巢癌细胞核有survivin基因表达是预测卵巢癌患者复发风险增加或总体生存率降低的独立指标，在细胞质中有survivin基因表达的卵巢癌对以紫杉醇或顺铂为基础的化疗方案耐药，预后差，临床或病理完全缓解率低。Takai[3]等发现，survivin基因在卵巢良性囊腺瘤中无表达或低表达（0%～12.1%），在恶性卵巢上皮性癌细胞质或细胞核中表达丰富，认为其表达与卵巢癌手术病理分期、病理类型、预后、生存率等指标显著相关。Yoshida等研究发现，I期卵巢透明细胞癌组织中survivin蛋白表达显著高于浆液性腺癌，透明细胞癌原发灶中survivin蛋白表达较转移灶有升高的趋势，且细胞核表达者发病间隔期明显缩短，survivin基因通过上调基质金属蛋白酶2（MMP-2）的表达而增加卵巢癌细胞的浸润性。提示，survivin基因的高表达是引起透明细胞癌临床分期早、对以铂类为基础的化疗药物耐受、不易诊断等特点的原因之一。

3.4 滋养细胞肿瘤

研究表明，survivin基因在滋养细胞肿瘤的发生、发展中同样起关键作用。Lehner等[5]通过检测妊娠期前9个月不同时期（每3个月）、先兆子癫、妊娠晚期、葡萄胎胎盘标本中survivin蛋白的表达，结果显示，survivin蛋白表达阳性率为81%（其中葡萄胎96%，其他胎盘组织68%），葡萄胎胎盘组织中survivin蛋白表达显著高于其他正常胎盘组织。认为，葡萄胎胎盘组织中survivin基因表达增加提示细胞凋亡调节在滋养细胞肿瘤形成过程中起作用，同样也在正常妊娠进展中起作用。Kato等[6]对完全性葡萄胎组织及正常胚胎组织进行研究发现，完全性葡萄胎中survivin基因表达显著升高。认为，survivin基因过度表达阻断了对正常绒毛细胞凋亡的调节，减慢了绒毛滋养细胞的更新，导致绒毛滋养细胞只增生不凋亡，从而引起滋养细胞的无限制增长及恶性变的发生。Shiozaki等用RT-PCR技术、免疫组织化学法检测绒毛膜癌细胞系、滋养细胞系及正常胎盘组织中survivin mRNA和蛋白的表达。结果显示，3种组织中均有survivin基因表达，其反义寡核苷酸诱导绒毛膜癌细胞系、滋养细胞系凋亡呈剂量依赖性。表明，survivin基因在正常绒毛滋养层细胞、绒毛外滋养层细胞、绒毛膜癌细胞中抑制细胞凋亡，在正常妊娠、绒毛膜癌的发生及治疗中均起重要作用。

4 survivin基因与妇科肿瘤的治疗

survivin基因是肿瘤特异性细胞凋亡抑制因子，在癌旁及正常组织中不表达，且与肿瘤放、化疗中的耐药密切相关，是理想的基因治疗靶。McKay等将survivin基因显性负性突变体survivinT34A及procaspse-3以腺病毒为载体转染至卵巢癌细胞系中进行结合性基因治疗，结果表明，将腺病毒介导的survivinT34A与procaspse-3共同转染明显提高了survivinT34A诱导细胞凋亡的能力。将上述复合体转染卵巢癌小鼠模型，长期观察证明，survivinT34A与procaspse-3的共同转染后卵巢癌小鼠的存活率明显增加。认为，阻断内源性survivin基因活性的同时，表达高水平的procaspase-3有利于蛋白裂解及激活末端caspase级联，从而导致卵巢癌细胞的死亡。Zaffaroni等则发现，在人卵巢癌细胞中稳定转染survivin cDNA后，细胞对紫杉醇类药物的耐受性增加4～6倍，导致紫杉醇引起的细胞凋亡反应降低，但不影响细胞对顺铂等铂类药物的敏感性。临床试验中接受紫杉醇类药物化疗的卵巢癌患者，survivin基因过度表达者的临床或病理完全缓解率较survivin基因无表达或低表达者明显下降，而接受铂类化疗者则无此现象。提示，survivin基因的表达与卵巢癌细胞对紫杉醇敏感性有直接关系。另有研究发现，卵巢癌组织中DNA去甲基化阳性率为88.4%，而其去甲基化酶的表达与survivin基因外显子1及c-erBb2启动子的去甲基化相关，因此认为，二者可能是卵巢癌中DNA去甲基化作用的靶点，为survivin基因作为卵巢癌治疗靶点提供了另一途径。

5 展 望

survivin基因作为一种新的细胞凋亡抑制蛋白，在细胞的有丝分裂和血管形成中起重要作用，其组织分布和独特的作用机制使得有关survivin基因的研究成为近年研究的热点。但仍有许多问题有待进一步研究，如survivin基因究竟是如何在细胞分裂中发挥其细胞凋亡调节的潜在功能、其剪接异构体如何调节细胞凋亡、在基因治疗中如何充分发挥其靶向作用等。survivin基因与妇科肿瘤的发生、发展和预后密切相关，是妇科肿瘤靶向诊断和治疗的一个很好的靶基因。目前，关于survivin基因在妇科肿瘤中表达的研究已较成熟，但在治疗方面除卵巢癌外，其他妇科肿瘤尚无以：survivin基因为治疗靶基因的相关报道，而此方面的深入研究必将为妇科肿瘤的基因治疗及克服耐药提供依据。

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