Bcl－2和Survivin在宫颈癌中的研究进展

邢春瑶，冷维春，周家文

（吉林大学中日联谊医院 妇产科，吉林 长春130033）

细胞凋亡是基因调控下的细胞程序性死亡，是机体维持生长发育、正常生理功能及清除受损细胞的需要[1]。在正常生物体内，细胞凋亡与增值处于动态平衡状态，一旦这种平衡被打破就会造成多种疾病的发生。已有研究表明，恶性肿瘤的发生与原癌基因的激活、抑癌基因的失活、环境因素、遗传因素等多种因素有关。随着长期以来对细胞凋亡的深入研究发现，细胞凋亡的受阻与肿瘤的发生及发展密切相关。宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤之一，其发生率在女性恶性肿瘤中仅次于乳腺癌。在中国，近20年宫颈癌的发病率逐年增加，且呈年轻化趋势[2]。国内外实验研究表明，宫颈癌的发生、发展与细胞凋亡机制的紊乱密切相关。目前已发现，Bcl－2基因和Survivin基因的表达产物是强有力的细胞凋亡抑制蛋白。本文就近年来Bcl－2、Survivin在宫颈癌中的研究进展及临床意义进行综述。

1 Bcl－2和Survivin的分子结构、分布与功能

1.1 Bcl－2的分子结构

Bcl－2家族基因广泛分布于生物体中，其表达的Bcl－2蛋白家族包括抑制细胞凋亡的抗凋亡蛋白和促进细胞凋亡的促凋亡蛋白。Bcl－2基因是Bcl－2基因家族中重要的抗凋亡基因之一，其最初在滤泡性B细胞淋巴瘤中研究发现，由染色体[t（14：18）（q32：q21）]易位激活。Bcl－2基因的表达产物是由239个氨基酸组成的蛋白质，相对分子量为26kD，Bcl－2蛋白的C端疏水区域将其锚定在生物膜上，其N端跨膜区域是其发挥抗凋亡功能的主要结构域。

1.2 Bcl－2的分布与功能

Bcl－2基因的表达产物是膜性相关蛋白，在组织细胞中主要分布于线粒体外膜、细胞核膜以及内质网膜上。Bcl－2蛋白在肿瘤组织中高表达，但也表达于某些正常组织中，如黏膜细胞、淋巴细胞等。Bcl－2可能的抗凋亡机制有：定位于线粒体外膜的Bcl－2蛋白能改变线粒体膜巯基的氧化还原状态，从而控制其膜电位以调控细胞凋亡；线粒体接受到凋亡信号后，释放出的细胞色素C及凋亡蛋白前体Apaf－1，两者与Caspase－9结合后使Caspase－9激活从而诱导细胞凋亡。Bcl－2抑制线粒体释放细胞色素C并使Apaf－1固定于线粒体膜上以阻断Caspase通路介导的细胞凋亡。核膜复合体是细胞核与细胞质之间进行物质转运的重要通道，在基因的转录与翻译、细胞凋亡过程中发挥重要作用。定位于核膜上的Bcl－2蛋白集中分布于核孔复合体区，通过影响核内外物质转运影响细胞凋亡过程。定位于内质网膜上的Bcl－2影响内质网上Ca2＋的释放，从而抑制钙超载诱发的细胞凋亡。

1.3 Survivin的分子结构

Survivin是凋亡抑制蛋白（inhibitor of apoptosis protein，IAP）家族中的成员，主要调节两个细胞过程，即：抑制细胞凋亡和促进细胞增殖，Survivin基因最初由Ambrosini等用效应细胞蛋白酶受体－1（effector cell protease receptor－1，EPR－1）cDNA在人类基因组库的杂交筛选中首先分离出来[3]。人类Survivin基因全长15KB，定位于17q25，其编码的产物是由142个氨基酸组成的蛋白质，相对分子量为16.5KD，是IAP家族中最小的成员。IAP家族中除Survivin外，其他成员的结构中均含有2到3个串联的含有半胱氨酸／组氨酸序列的杆状病毒凋亡抑制蛋白重复区（BIR），羧基末端含有环指结构。BIR结构域是IAP家族发挥抗凋亡作用的功能区。不同于其他IPA家族成员，Survivin只含有一个BIR结构域，并且羧基末端不含环指结构，而被一个交织螺旋结构取代，它可与纺锤体微管蛋白特异性结合抑制细胞凋亡。

1.4 Survivin的分布与功能

与其他IAP家族的成员不同，Survivin的组织分布具有明显的组织选择性，这与Bcl－2的组织分布有着显著不同。研究发现，Survivin在胎儿组织中高表达，几乎不表达于健康成人组织中（胸腺、生殖腺除外）。然而在大多数肿瘤组织内呈高表达[4，5]，如乳腺癌、宫颈癌、结肠癌、肺癌等。此外Survivin还可表达于癌前组织中，通过免疫组化SABC检测到胃癌的肠上皮化生组织中有Survivin的表达[6]。Survivin可能通过以下几种途径发挥抗凋亡功能：①Survivn可直接抑制Caspase－3，Caspase－7的活性以阻断 Caspase级联反应诱发的细胞凋亡；也可间接抑制Caspase以干扰细胞凋亡。②Survivin抑制线粒体细胞色素C的释放，抑制Caspase－9的激活。③Survivin可与细胞周期依赖性蛋白激酶4（CDK4）结合，释放出与cyclinD－CDK4结合的p21蛋白，p21蛋白通过调节细胞周期、抑制Caspase－3的活性等多种途径影响细胞凋亡。④Survivin能干扰Fas，Bax，Caspase，TNF，IL－3等因子诱导的凋亡。此外，Survivin特异性高表达于细胞周期的G2／M期，通过其特殊的BIR结构域与纺锤体微管蛋白结合，以维持细胞周期，减少细胞凋亡[7]。

2 Bcl－2和Survivin在宫颈癌中的表达及意义

2.1 Bcl－2在宫颈癌中的表达及意义

Bcl－2可表达于皮肤、支气管等正常上皮组织中，但在正常宫颈上皮组织中不表达 。Looi ML[8]等通过免疫组化法检测宫颈上皮内瘤组织及宫颈鳞癌组织中Bcl－2的表达，发现随着宫颈病变的加重，Bcl－2的阳性表达率逐渐增高。朱燕[9]等则研究发现，Bcl－2的表达与宫颈癌的临床分期、淋巴结转移情况无关，从而推断，Bcl－2的作用主要发挥在宫颈病变的早期阶段，而在晚期宫颈癌中的作用并不明显。白雪[10]等利用Elisa法及流式细胞术对不同程度宫颈病变患者血清及血细胞中的Bcl－2进行检测，从宫颈炎到宫颈上皮内瘤变到宫颈癌，Bcl－2的表达阳性率呈上升趋势。对Bcl－2蛋白进行血清学检测可能为宫颈癌的早期诊断提供新的理论基础。T jalma WA等研究发现Bcl－2是宫颈癌细胞凋亡途径中重要的蛋白，不仅能调节的细胞凋亡，也能调节细胞的生长[11]。Dimitrakakis等研究发现，Bcl－2的表达与宫颈癌患者的5年生存率正相关，对Bcl－2的检测可能成为评价宫颈癌预后的有价值的指参考标[12]。Gurova等在Bcl－2与宫颈癌预后关系的研究中，也得出相似的结论，推断其原因在于Bcl－2的主要作用是干扰肿瘤细胞的死亡，而并不能促进肿瘤细胞的增殖[13]。而在对复发性宫颈癌患者的研究中，尚未发现Bcl－2与预后之间的相关性。

放射治疗是晚期宫颈癌的重要治疗方法之一，有文献报道Bcl－2可作为放疗敏感性的预测因子。Wootipoom等通过检测174例单纯接受放射治疗的晚期宫颈癌患者癌组织中Bcl－2的表达情况，发现其高表达提示不良的预后[14]。惠延平等[15]对32例术前接受放疗的宫颈鳞状细胞癌手术切除标本中的Bcl－2蛋白进行检测，结果发现Bcl－2的表达在放疗敏感组为15.4%，耐受组为63.2%，耐受组明显高于敏感组，提示Bcl－2的高表达可能导致肿瘤细胞对辐射的耐受，认为Bcl－2可能成为宫颈鳞状细胞癌放疗敏感性的重要预测指标之一。

2.2 Survivin在宫颈癌中的表达及意义

最早在1999年Saitoh等用PCR－SSCP法在宫颈癌组织中检测到Survivin的表达，并且癌组织分化程度越低，Survivin的表达率越高[16]。Allen[17]等也研究发现，Survivin 的高表达促进了宫颈鳞状细胞癌的发生。张文渊[18]等研究发现，Survivin在正常宫颈组织中呈阴性表达，在宫颈上皮内瘤变及宫颈癌组织中的表达率分别为：40%及70%，在宫颈癌组织中，临床分期越晚，Survivin的表达率越高，有淋巴结转移组的表达率明显高于无淋巴结转移组，这与Ai[19]等的研究结果相一致。

人乳头瘤病毒（HPV）感染，特别是高危型人乳头瘤病毒的持续性感染密，已被证实是引起宫颈癌的重要病因之一。HPV是双链环状DNA病毒，其基因组中有8个开放阅读框架，其中E2、E6、E7为癌基因，HPV－DNA能整合到宿主基因组并表达E6、E7。目前公认HPV－DNA整合到宿主细胞基因组中可能是细胞发生恶变的重要步骤[20]。Branca[21]等对302例宫颈病变者进行研究，发现Survivin在很大程度上提示高致病性HPV感染。黄丽[22]采用荧光定量PCR法对宫颈癌组织中Survivin、HPV16／18进行检测，结果显示合并HPV感染组的Survivin表达率明显增高。提示，Survivin基因与HPV感染在宫颈癌的发生可能起到协同作用，但其具体分子学机制还有待于进一步研究。Survivin在宫颈癌组织中特异性表达，并与宫颈癌的发生、发展密切相关，因此，Survivin可能成为宫颈癌早期诊断及评价预后的重要肿瘤标记物。张永爱等[23]应用Survivin分子信标对宫颈癌患者的宫颈细胞学刮片进行检测，发现其对宫颈癌的诊断具有较高的灵敏性和特异性，为宫颈癌的筛查及早期诊断奠定了重要的理论基础。

此外，已有研究发现Suvivin的表达与宫颈癌组织对辐射的耐受有关。在宫颈癌的研究中，Bache等[24]检测了44例接受放射治疗的晚期宫颈癌患者肿瘤组织中Survivin基因的表达情况，发现Survivin的表达水平与患者的5年生存率密切相关。Lee等[25]通过检测14例CINIII级、53例浸润型宫颈鳞状细胞癌和11例正常对照中Survivin的表达情况，发现Survivin在宫颈癌组织中的表达远远高于正常对照组，且有淋巴结转移及对初始治疗无效的宫颈癌患者中表达显著增高，但并未发现Survivin的表达与生存率之间的关联性，这与Bache的研究结果并不一致，但Lee等认为，Survivin的表达虽然与宫颈癌患者的生存率无相关性，但仍然可以提供一些预后信息，Survivin可能成为一个新的宫颈癌预后标志物。

3 小结

近年来，随着分子生物学研究的不断发展，发现肿瘤的发生与细胞凋亡机制的紊乱密切相关。Bcl－2和Survivin是近年来发现的重要的凋亡抑制基因，两者与肿瘤的发生、发展及预后的关系越来越成为研究的热点。已有国内外研究表明Bcl－2、Survivin两者与宫颈癌的发生、发展及预后密切相关，但两者在宫颈癌发生、发展过程中的相关性还有待于进一步阐明。宫颈癌的早期诊断是影响患者预后的关键，Bcl－2、Survivin两者均参与宫颈癌的早期病变过程，可能成为宫颈癌早期诊断的重要标志物，降低宫颈癌筛查的漏诊率。另外，Bcl－2、Survivin也是肿瘤靶向治疗的理想靶基因，有研究报道小分子抑制剂YM155（1）能有效抑制宫颈癌细胞中Survivin基因启动子的活性，这为宫颈癌的靶向治疗提供了新的理论基础[26]。综上所述，对Bcl－2和Survivin的深入研究可能为宫颈癌的诊断、治疗及预后的评估开辟新的领域。

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