微小染色体维持蛋白 2与头颈部肿瘤

潘素明

（广东省粤北人民医院放疗科，韶关 512025）

微小染色体维持蛋白2与头颈部肿瘤

潘素明*

（广东省粤北人民医院放疗科，韶关 512025）

微小染色体维持蛋白2（minichromosome maintenance protein 2，MCM2）是微小染色体维持蛋白家族中的成员之一，在人类多种肿瘤组织中表达。MCM2在静止期细胞中不表达，而在突变、增殖的细胞中高度表达，可准确反映细胞的增殖能力，是评价细胞进入增殖期的特异指标，被视为癌前标志物。MCM2的过度表达与各种头颈部肿瘤的发生发展密切相关，有望作为各头颈肿瘤早期筛查和预后评估的临床指标。本文主要阐述MCM2的结构和功能，并对其与头颈部肿瘤的关系进行综述。

微小染色体维持蛋白2；头颈部肿瘤

微小染色体维持蛋白（minichromosome maintenance proteins，MCM）广泛存在于真核生物细胞中，是一组与DNA复制密切相关的蛋白家族，由MCM基因所编码，参与真核生物DNA复制前复合物的形成，启动复制过程，并在DNA的延伸过程中发挥重要作用，确保每个细胞周期中DNA的复制只发生一次［1］。微小染色体维持蛋白2（MCM2）是该家族中的成员之一，在人类多种肿瘤组织中表达。MCM2是细胞增殖活性的新指标，被认为是肿瘤诊断及预后的有效标志物［2］。由于肿瘤细胞具有细胞分裂调节失控而无限增殖的特点，而MCM2可以在增殖异常和突变的细胞中标记肿瘤细胞所处的状态，所以MCM2蛋白的检测显得意义重大，有可能成为多种恶性肿瘤筛查、早期诊断及预后观测的有效标志。

1　MCM2的结构与功能

MCM蛋白家族由MCM基因编码，每一个MCM蛋白家族成员由776-1017个氨基酸残基构成，分子量大小不等。MCM蛋白是一个高度保守且关系密切的家族，由MCM2、3、4（CDC21）、5（CDC46）、6（Mis5）和7（CDC47）6个保守亚基组成六聚体，体现DNA解螺旋酶活性［3］。目前在多细胞生物中还发现了MCM8、MCM9、MCM1和MCM10，但MCM9的具体功能尚不清楚。尽管MCM1和 MCM10也是MCM蛋白家族的成员之一，并且在DNA的复制过程中也发挥了重要作用，但它们与MCM2-MCM7蛋白家族并不存在同源性［4］。MCM蛋白主要存在形式是复合物，MCM蛋白与复制子结合，使它可以参与DNA复制，它是一种与DNA复制有关的解链酶［5］，是DNA复制启动和延伸的必需因子之一。人类MCM蛋白定位于人的染色体7q21.3-q22.1它包含1629个核苷酸序列，编码543个氨基酸，广泛存在于人的正常组织中。MCM蛋白对微染色体有丝分裂稳定性有很大的影响，其编码的MCM2蛋白是启动DNA复制的蛋白家族中的一员。它是 DNA复制执照因子，能启动DNA复制，DNA复制完成后即从染色体脱离。其中，MCM2-MCM7蛋白互相关联并形成DNA解链蛋白家族，它们相互作用形成稳定的聚糖复合物，在启动DNA合成中聚合在一起发挥作用。MCM2-MCM7蛋白在遗传学和生物化学的表现充分证明了它们作为DNA解链蛋白家族在熔化DNA双螺旋及DNA合成启动中的作用。在有丝分裂末期，它们通过精密组织反应募集到DNA复制点，形成复制前复合物［6］。MCM2在细胞周期和染色质结合的方式是：在有丝分裂末期和G1期紧密连接，而在S和G2期脱落［7］。这种特殊结合方式能控制复制起始，限制染色体在每一个细胞周期只复制一次。也因为它这种伴随细胞增殖进行周期性变化的特点，它被视作S期细胞的标志物，即只在增殖细胞中表达，所以进行MCM2检测就可反应MCM蛋白的 水平［8，9］。

2　MCM2与头颈部肿瘤的关系

肿瘤的发生、发展与细胞周期密切相关，而细胞周期又与DNA复制的起始调控相关。目前临床常用的增殖标物主要有ki67和PCNA。ki67在细胞增殖周期的G1期不表达，因此在增殖细胞其阳性检测率低；PCNA在细胞复制中表达，同时又在细胞修复中表达，故对于细胞增殖的标志不具备特异性。MCM2是细胞周期阶段中S期细胞的特异性标志物，除了在分化成熟的细胞及静止期（G0期）细胞中不表达，在进入细胞周期的细胞中都有表达［9］。因此，MCM2可标记在异常增殖和突变的细胞所处的状态。1998年，Todorov等［10］首次报道了 MCM2在人体正常组织、肿瘤组织中的表达，从始展开了对MCM2的临床研究。

2.1MCM2与脑胶质瘤

熊刚等［11］应用免疫组织化学SABC法检测35例胶质瘤组织和5例正常脑组织中MCM2和Ki67的表达情况，发现MCM2和Ki67在正常脑组织中不表达，胶质瘤中MCM2和Ki67的表达随肿瘤病理级别的增加而增加，MCM2和Ki67的表达呈明显正相关。MCM2比Ki 67能更好地反映细胞的增殖情况，并对预后判断更有指导意义。Lind-Landström等［12］61例病理证实II级星形细胞瘤（WHO 2007）病例的石蜡切片MCM2增殖指数（PI）进行了研究，发现MCM2增殖指数不与任何病理特征相关但与核分裂计数和Ki67／MiB-1 PI显著相关。在生存分析中显示出较差的生存趋势，但单因素分析无统计学意义。Hua C等［13］应用webarraydb软件跨平台整合和分析微阵列数据集。用冻胶质瘤样本，研究MCM和荧光定量PCR表达的关系。发现MCM2高表达与高级别胶质瘤患者的总生存期相关。MCM2、MCM3和MCM7表达水平比根据WHO分类组织学诊断有更大的预后相关性。MCM 2在胶质瘤中高表达，可能是分子预后指标因素之一。

2.2MCM2蛋白与口腔肿瘤

Kodani I等［14］研究发现MCM2、p53在口腔鳞状上皮细胞癌中的表达指数较异常增生的鳞状细胞高，并且有13例异常增生的鳞状细胞病例发展成为鳞状细胞癌，其MCM2和p53的表达高于未转变为癌者。MCM2通过p53非依赖途径调节，MCM2和p53高表达可能预测口腔异常增生恶变。他们进一步研究［15］，对46个口腔鳞状细胞癌标本进行Ki67、微小染色体维持蛋白2（MCM2）、p53、p21、p27表达研究发现MCM2在口腔鳞状细胞癌中高表达，并且与肿瘤分期、患者的预后相关，而Ki67及其它细胞周期相关因子p53、p27、p21与预后、分期无关，认为MCM2的表达指数可为口腔鳞状细胞癌患者提供有效的预后信息。Szelachowska等［16］回顾性比较49例手术治疗及放射治疗的口腔鳞状细胞癌患者5年生存率的情况，发现MCM2蛋白的表达及与Ki67抗原表达呈正相关，MCM2表达增高是患者预后不良因素。Gouvêa AF等［17］回顾12例增生性疣状白斑（PVL）患者的临床和 P53、Ki67、MCM5和 MCM2免疫组织化学相关的数据，发现轻度或中度不典型增生，特别是4例发展成口腔鳞状细胞癌的患者，MCM2和MCM5呈现出高表达。Razavi SM等［18］分析研究了73例口腔组织标本，其中包括20例良性口腔角化病，20例口腔上皮异型增生，20例口腔鳞状细胞癌，和13例正常口腔黏膜。分析MCM2在每一类病变的免疫组织化学标记指数（LIS）发现，MCM2表达强度从强到弱依次为口腔鳞状细胞癌、口腔上皮异型增生、良性口腔角化病、正常口腔黏膜。MCM2蛋白在口腔鳞状细胞癌有较高的阳性表达表明，MCM2可为口腔鳞状细胞癌及不典型增生的早期检测指标。

2.3MCM2蛋白与喉癌

Chatrath等［19］采用喉的细胞刷对6例病理诊断明确的活检标本进行检测，包括2例角化不全和炎症、1例不典型增生和3例侵袭性喉鳞状细胞癌。结果显示，MCM2／5在角化不全和炎症中不表达；在不典型增生组织中上皮表层没有MCM2的表达，但在第3层上皮中有MCM2表达；侵袭性喉鳞状细胞癌中则大多数细胞有MCM2表达。这些结果提示MCM2可检测喉上皮的轻微损伤，且与病理检测高度一致，这对早期筛查喉癌具有很大的帮助，也为其他肿瘤的早期诊断提供了新的思路。Cai等［20］采用免疫组织化学法检测MCM2与Rb蛋白在60例喉鳞状细胞癌组织、10例喉癌前病变、10例声带息肉及10例喉鳞状细胞癌周正常喉组织中的表达，发现喉鳞状细胞癌中MCM2阳性表达率明显高于癌前病变和正常喉组织，且与病理分级、淋巴结转移及临床分期正相关。在喉鳞状细胞癌组织中MCM2与Rb蛋白的表达水平呈负相关，MCM2与Ki67在喉鳞癌中的表达水平呈正相关，由此提示，MCM2和Rb蛋白表达缺失与喉鳞状细胞癌的发生、发展有关，MCM2的表达水平可作为的判断恶性程度及预后的指标。秦杰升［21］采用免疫组织化学EnVision二步法检测了82例喉鳞状细胞癌及癌旁正常喉黏膜组织中MCM2蛋白的表达水平，发现MCM2蛋白在喉鳞状细胞癌组织中的阳性为98%（80／82），显著高于癌旁正常喉黏膜组织，MCM2的表达水平在有颈部淋巴结转移组织显著高于无颈部淋巴结转移组织，与年龄及肿瘤T分级无显著相关。Lian M等［22］研究了10例原发性喉鳞状细胞患者，对喉鳞状细胞癌组织与相邻的非肿瘤组织及有区域淋巴结转移的喉癌组织与无区域淋巴结转移的喉癌组织基因芯片进行比较分析，发现MCM2、MCM3、MCM4等6个基因是最频繁表达的功能基因，揭示了这些基因表达特征在喉鳞状细胞癌的发生和区域淋巴结转移中的作用，可能与疾病的发生发展有关。

2.4MCM2蛋白与甲状腺肿瘤

Mehrotra P等［23］用免疫组织化学方法检测128例病理诊断明确石蜡包埋组织标本，其中包括甲状腺乳头状癌38例、滤泡癌22例、20例滤泡性腺瘤和结节性甲状腺肿结节35例。结果显示：MCM2和Ki-67标记指数在甲状腺乳头状癌及滤泡癌组织中均高于滤泡性腺瘤和结节性甲状腺肿结节组织。黄震等用免疫组织化学S-P法检测22例甲状腺微小浸润性滤泡癌和20例与甲状腺滤泡性腺瘤标本中MCM2的表达显示：MCM2在甲状腺微小浸润性滤泡癌的标记指数显著高于甲状腺滤泡性腺瘤，认为MCM2在甲状腺微小浸润性滤泡癌与甲状腺滤泡性腺瘤鉴别诊断中有意义［24］。

3　结语

MCM2蛋白在各头颈肿瘤的早期即出现高表达有助于早期诊断，其高表达也常常提示预后不良，随着对MCM2研究的逐步深入，MCM2蛋白的检测将为多种恶性肿瘤的筛查、早期诊断、预后评估提供更为可靠的帮助。

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Minichromosome maintenance protein 2 and head／neck tumors

Pan Suming*
（Department of Radiation Oncology，Yue Bei People's Hospital of Guangdong Province，Shaoguan 512025）

Minichromosome maintenance protein 2(MCM2)is a member of the minichromosome maintenance protein(MCM) family expressed in a variety of human tumor tissues.It is not expressed in quiescent cells while highly expressed in proliferative and mutant cells,and can therefore accurately reflect cell proliferation ability.As a precancerous biomarker,it is a specific index to evaluate the proliferating stage of cells.The over expression of MCM2 is closely related to the occurrence and development of various head and neck tumors.Hence it is a potential clinical index for the early screening and prognosis evaluation of head and neck tumors.

Minichromosome maintenance protein 2；head and neck tumors

320.6730

A

10.16705／j.cnki.1004-1850.2016.05.017

2016-04-18

2016-10-08

韶关市科技计划项目资助（2016cx011）

潘素明，男（1973年），汉族，主任医师，panxu001＠21cn.com