Cyclin D1在肿瘤及妇科领域的研究进展

丁玉梅(综述)，马丽丽(审校)

(1.淄博市中心医院妇科，山东 淄博 255036； 2.潍坊人民医院妇科，山东 潍坊 261000)

细胞周期蛋白(cyclin) D1是cyclin家族的一个成员。Cyclin D1的过度表达与恶性肿瘤的发生、组织学类型、分化程度、侵袭性及患者预后存在密切关系,cyclin D1的扩增在许多癌变组织早期即可出现。近年来，在妇科肿瘤领域，cyclin D1也成为了基础与临床研究的热点。作为临床病理诊断的辅助指标，cyclin D1已成为判断病情和预后的重要参考，测定其表达可早期发现癌前病变，其研究在肿瘤的诊断和治疗上具有潜在的价值。

1 Cyclin家族与cyclin D1

1.1Cyclin家族简介 人cyclin家族分为8种(cyclin A-H)，共有14个成员，分别为cyclin A1、A2，cyclin B1、B2，cyclin C，cyclin D1、D2、D3，cyclin E1、E2，cyclin F，cyclin G1、G2，cyclin H，它们的高表达可以分别出现在不同的细胞周期。Cyclin家族作为一系列周期性表达的核蛋白，分为三大类：调控细胞周期进程，如cyclin C，cyclin D1、D3，cyclin E；调控DNA合成，如cyclin A；调节有丝分裂，如cyclin B[1]。

1.2Cyclin家族与细胞周期 完整的细胞周期分为4个连续阶段：DNA合成前期(first gap phase,G1期)、DNA合成期(synthetic phase,S期)、DNA合成后期(second gap phase,G2期)和有丝分裂期(mitotic phase,M期)。细胞按照G1→S→G2→M的顺序完成其增殖。增殖细胞在分裂过程中，为保证DNA复制和染色体分配质量，细胞内各时相交叉处存在检查点，只有通过检查点的检查，细胞才能进入下一个时相。细胞周期检查点分为3种：①在G1/S交界处的DNA 损伤检查点，若DNA受损则细胞停止在G1期；②在S/G2交界处的DNA复制检查点，负责检查DNA复制进度；③在G2/M交界处的纺锤体组装检查点，负责管理染色体的正确分配。进行检测点检测主要通过p53和Cdc25途径完成。在细胞周期的调控中,周期蛋白依赖性激酶(cycle-dependent kinases,CDKs)起关键作用，细胞周期是否顺利进行取决于它的活性高低。CDKs的活化因素有3个。①Cyclin：在细胞周期中促进细胞增殖，发挥正调节作用，可以带动CDKs磷酸化和去磷酸化，CDKs通过磷酸化被激活，推动细胞周期的进程。②CDKs活化激酶也参与CDKs的磷酸化，CDKs活化激酶是CDKs通路的上游信号分子。③CDKs抑制因子CDKIs,它是CDKs的抑制物，抑制细胞增殖，起负调节的作用。可以与cyclin-CDKs结合抑制CDKs的活性，阻止细胞周期进行。此外，视网膜母细胞瘤基因、p53、myc等也参与对CDKs的活性调控。

1.3Cyclin D1的结构与功能 Cyclin D1含295个氨基酸，是由染色体11q13上的CCND基因编码，长度约120 kb，基因跨距约15 kb，含有5个外显子，相对分子质量为34×103。细胞周期中，G1期是控制细胞周期长短的限速期，细胞一旦通过此限制点，将会不再依赖外源性分裂增殖信号的刺激而自主完成增殖周期。G1/S调控点最重要的调控因子是cyclin D1。Cyclin D1作用于G1期,可与多种蛋白相互作用促进细胞进入S期，从而促使细胞的分裂与增殖[2]。

2 Cyclin D1与肿瘤发生、发展的关系

2.1Cyclin D1与肿瘤的基础 细胞周期的正常演进与正、负调节因素之间的平衡有关。正负调控基因的功能及表达异常与肿瘤的异常增殖和生物学特性密切相关。在细胞生命活动中，增殖与分化是紧密相连的。增殖过度，分化不全就可能引起肿瘤的发生。从本质上讲，细胞的增殖分化异常是基因的调控异常。因生长因子等因素调控着细胞周期进程，cyclin D1的水平也呈周期性变化。Cyclin D1蛋白与CDK4或CDK6在G1期结合形成复合物，CDKs活化激酶的活化激活cyclin D1，再与视网膜母细胞瘤基因编码蛋白pRb结合，使pRb的部分残基磷酸化，释放出转录因子，G1期的细胞被驱动后进入S期，从而促进细胞增殖。如果cyclin D1过度表达，导致pRb磷酸化提前，缩短了G1期，引起细胞增殖周期紊乱，从而发生肿瘤。

Cyclin D1是G1/S调控点最重要的调控因子，它通过对抑癌基因蛋白pRb的调控促使细胞越过G1/S限制点进入S期。Cyclin D1是参与G1/S调控点最关键的正性调节因子，其作为蛋白激酶复合体的调节亚基，调节着细胞周期的进程。其表达促进细胞的分裂与增殖。其基因扩增或过度表达是细胞转化和维持转化表型所需要的，并且与其他基因或基因产物异常配合，是癌变的重要分子事件之一[3]。Cyclin D1的过表达在肿瘤发生、发展及判断预后上意义重大。Cyclin D1可以通过直接调节基因转录程序影响染色体的稳定性，从而引起染色体不稳定和肿瘤发生[4]。研究发现，在视网膜母细胞瘤基因缺失的癌细胞，cyclin D1的功能出现明显抑制[5]。由于泛肽和蛋白水解酶的降解作用，cyclin D1的半衰期只有30 min[6]。因此，可以通过促进cyclin D1的降解，来抑制肿瘤生长[7]。

2.2Cyclin D1与肿瘤的临床研究 Cyclin D1在许多癌组织的过度表达甚至>50%，cyclin D1的扩增在癌变早期即可出现。一项检测肝癌组织中cyclin D1表达情况的研究结果发现[8]，cyclin D1在肝癌原发灶中的阳性表达率为46.9%，在癌栓中的阳性表达率为75%，在癌旁组织中的阳性表达率为18.8%，差异显著，进一步分析cyclin D1与患者的临床病理特点的关系，结果提示cyclin D1与癌栓的形成、组织类型以及癌组织的分化程度有关。体外研究表明[9]，cyclin D1与乳腺癌细胞的侵袭性有关。选择性的雌激素受体调节剂可以通过下调cyclin D1的表达，抑制非激素依赖性乳腺癌的细胞生长[10]。Oyama等[11]对乳腺27例浸润性小叶癌的研究发现，cyclin Dl蛋白在大约80%的浸润性小叶癌的细胞中呈阳性表达；与此形成鲜明对比的是，同一组织中非浸润性部分的小叶原位癌仅少数细胞中发现cyclin D1蛋白的阳性表达。据此，认为cyclin D1与乳腺小叶癌的浸润性有关。针对口腔鳞状细胞癌的研究表明，cyclin D1的表达与年龄、吸烟、饮酒和肿瘤位置均无关，而与口腔鳞状细胞癌的分化程度和淋巴结转移等因素相关[12]。另外，cyclin D1扩增和过表达与其他头颈部肿瘤的组织浸润、迅速生长、增殖活性、淋巴结转移及预后不良也有关。

3 Cyclin D1与妇科肿瘤的基础与临床研究

一项体外研究显示，抑制cyclin D1的基因表达，可阻碍人宫颈癌细胞的生长[13]。Bae等[14]使用印迹杂交方法进行的一组研究表明，cyclin D1在宫颈癌组的表达显著高于不典型增生组，认为其是一个判断早期宫颈癌预后的良好标志物。Carreras等[15]的研究结果显示，cyclin D1蛋白在宫颈癌的发生过程中起着重要作用，其表达随着病变严重程度而增加，还可能与高危型人乳头状瘤病毒感染有关，可作为宫颈鳞癌早期诊断的参考指标。有研究发现，cyclin D1阳性表达与宫颈癌的临床分期、组织学分级及淋巴结转移有关[16]，随临床分期增高，cyclin D1表达率逐渐升高；且组织分化越低，其表达越高；有淋巴结转移较无淋巴结转移表达率高，提示与宫颈癌的发展、预后相关。针对宫颈癌的基础与临床研究，从基因水平[17]、细胞水平[18]、组织器官水平等多层面的研究，均已经成为目前妇科肿瘤研究领域的热点。另外，Nikaido等[19]研究发现，cyclin D1的阳性表达在不同的子宫内膜癌组织学分级中差异显著，并与肌层浸润有关，而与临床分期、病理学类型、淋巴转移无关。子宫内膜癌组织中cyclin D1表达与临床分期及病理分级无关，但随着组织分化程度的降低、临床期别的升高而增强。在卵巢癌研究中也发现了有cyclin D1基因扩增或过度表达的现象。Worsley等[20]研究表明，cyclin D1蛋白在卵巢及其良性肿瘤中无过表达，而在卵巢癌中过度表达率为26%，cyclin D1的阳性表达随肿瘤恶性程度的增加的逐渐升高，表明cyclin D1的过度表达与卵巢癌的发生及生物学行为有关。Cyclin D1的高表达与卵巢癌的浸润、转移有关。临床分期越晚表达越高，淋巴结及远处脏器受累，预后不良。

4 结 语

多项研究表明，cyclin D1的过表达在肿瘤发生、发展及判断预后上意义重大。Cyclin D1的过表达与肿瘤的组织学类型、分化程度及患者预后有关，故可作为病理诊断的辅助指标，以及判断病情、预后的重要参考[21]。Cyclin D1的研究在肿瘤的诊断和治疗上具有潜在的价值，测定其表达可早期发现癌前病变，可能为今后妇科肿瘤的早期诊断和预测发生、发展及预后开辟广阔的前景。

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