抑癌基因PTEN在宫颈癌中的研究进展

张鑫综述周瑾审校

(1.新疆医科大学研究生学院，新疆乌鲁木齐830000；2.新疆军区总医院妇产科，新疆乌鲁木齐830000)

抑癌基因PTEN在宫颈癌中的研究进展

张鑫1综述周瑾2审校

(1.新疆医科大学研究生学院，新疆乌鲁木齐830000；2.新疆军区总医院妇产科，新疆乌鲁木齐830000)

宫颈癌危害广为人知，近年来关于癌及抑癌基因方面的研究日益增多，相关原癌基因的激活以及对应的抑癌基因的失活，可引发了一系列复杂的改变，量变引发质变，从而引发肿瘤。PTEN是早年前发现的抑癌基因，因其于多种肿瘤中的低表达现象而被广泛研究。本文就PTEN基因于宫颈病变及宫颈癌的表达、临床诊断及治疗方面的新近研究进行综述。

宫颈癌；PTEN；激活；失活

宫颈癌为女性常见恶性肿瘤，其发病率于发展中国家位于女性肿瘤的第二位，仅次于乳腺癌，严重威胁女性的生命安全[1]。资料表明，全球年均约会新发47万例此类病例，而最终被其夺去生命者年均超过20万，其中约80%是发展中各国女性[2]。我国宫颈癌年均新发病数约7.5万，而年均病死数为3.4万，环境依然严峻不容乐观[3]。多项与宫颈癌发病相关因素的研究相继开展，其中与宫颈癌发生发展有关的基因研究近年渐成学界焦点，多项研究表明基因的变异所引发的一系列改变和宫颈癌的发病有密切关联，如张兴亮等[4]的Meta分析在排除目前数量尚少的研究及报道后，指出了11个基因及14个位点的基因变异和宫颈癌的发病高度相关，基因的多态性和宫颈癌发生的机制需进一步研究。第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因(phosphatase and tension homology deleted on chromosome ten，PTEN)又名MMACI基因，因其具有的酪氨酸磷酸酶活性使其在多个基因中独显特殊，而在多个肿瘤中检测到其表达的改变也使该基因备受各学者关注[5]。与PTEN相关的宫颈癌方面研究总体尚少却日益增多。

1 PTEN基因

该基因是1997年确立起来的候选肿瘤抑制基因,即人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因[6]。PTEN基因位于染色体10q23位点，含8个内含子、9个外显子，总长2 000 kb，共由1 209个编码核苷酸组成其读码框架。PTEN基因的反转录脱氧核糖核酸长5`端有多个CGG重复序列的非翻译片段，有实验证明其和基因修饰的甲基化作用密切相关[7]。PTEN蛋白的多肽链由403个氨基酸构成[8]，N端属于PTEN蛋白的关键功能结构部位，其蛋白功能多于此部位完成。PTEN基因通过所翻译出的蛋白来对细胞的凋亡、增殖、生长周期等进行干预[9]，PTEN基因蛋白的上下调动一定程度上影响了癌的发生发展。

2 PTEN基因的抑癌作用

2.1 细胞周期阻滞作用PTEN基因通过抑制促分裂素原活化蛋白激酶的磷酸化，阻滞细胞生长，完成细胞G1周期阻滞[10]。另一方面，PTEN可通过对AKT通路的抑制来阻止原癌基因鼠双微体2的核转位，增加抑癌基因p53的活性并促进其增殖，通过PTEN-MDM2-p53的环形调节来实现周期阻滞功能[11]。

2.2 PTEN促进肿瘤细胞凋亡的作用PTEN通过抑制PI3K-AKT通路中磷酯酰肌醇二磷酸(PIP2)向磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)的转化来完成其对细胞凋亡的干预。在PI3K-AKT通路中，PIP3担任第二信使的角色，其过累积可增加细胞的合成代谢及增殖，而PTEN蛋白以其特有的脂质磷酸酶活性对PIP3进行去磷酸化，促进细胞凋亡，抑制其增殖[12]。

2.3 细胞迁移与粘附调节作用PTEN蛋白通过对SHC(SH结构域编码基因的蛋白产物)与FAK(聚集粘附激酶)的去磷酸化，对生长因子和整合素介导的MA(Ras-有丝分裂原激活蛋白激酶)通路展开选择性抑制:一是负性调节Shc-MEK-ERK信号通路，抑制肌动蛋白骨架非定向迁移；二是在FAK-p130Cas信号通路中通过其去磷酸化作用使聚集粘附的激酶失活，抑制肌动蛋白骨架的定向迁移[13]。

2.4 PTEN抑制肿瘤血管形成特在PI3K-AKT通路中，PTEN通过对累计的第二信使PIP3进行去磷酸化实现对此通路的抑制，进而使组织细胞血管内皮生长因子的翻译合成减少，使组织血管的生长受抑制[14]。

3 宫颈病变中PTEN的研究进展

3.1 宫颈癌的发生发展与PTEN的关系目前已经发现的宫颈癌相关基因主要有Bcl-2、Bax、COX-2和LIVIN等，这些基因的异常表达在宫颈癌的发生、发展和转移中发挥至关重要的作用。PTEN作为一个抑癌基因，有实验指出其在宫颈癌组织中同样出现表达下调甚至不表达。卢丹等[15]通过109例不同程度宫颈病变模型进行研究，发现抑癌基因PTEN随病变程度的递增而出现表达渐低，且其表达与临床分期和病灶大小有关，而与年龄和肿瘤分化程度无关，这与国内外多数研究结果相符。吕汕群等[16]对90例宫颈癌标本进行分析，结果显示：PTEN在正常宫颈组织阳性表达率高于在宫颈癌组织中阳性表达率，差异有显著统计学意义(P<0.01)。同时，PTEN的表达在宫颈癌临床分期(Ⅰ、Ⅱ期)、分化程度、有无淋巴结转移方面均无统计学差异。然而李玉华等[17]对118例宫颈病变组织有无转移进行分组研究，发现宫颈癌转移与PTEN基因表达受抑有一定的关联性，与年龄、肿瘤的分化程度及临床分期之间均无相关性。综合以上研究，宫颈癌有无转移与PTEN的表达是否有关联尚存在争议，其原因或因组织中PTEN基因蛋白的表达并非受单一因素调控所致。

陈廷玉等[18]报道，宫颈癌的转移及侵袭能力可能与PI3-Akt-PKB信号通路相关，PTEN可能通过Akt-PKB信号通路上调COX-2蛋白的表达，抑制肿瘤细胞凋亡，促进肿瘤细胞增殖和侵袭转移，从而导致肿瘤的发生。陈昆仑等[19]对宫颈癌HeLa、SiHA、C33A、CasKi四种细胞系进行PTEN基因检测，发现PTEN在四种宫颈癌细胞系中的表达水平均低于正常宫颈上皮细胞，以HeLa、C33A细胞系最为明显。然后再对HeLa、C33A细胞进行PTEN过表达载体的转移，实验结果显示过表达PTEN后的细胞增殖能力明显低于未转染PTEN基因的细胞。进一步研究发现，过表达PTEN的肿瘤细胞与未转染PTEN基因的细胞相比摄取葡萄糖和谷氨酰胺及产生乳酸的量均明显下降。基于此推测：宫颈癌细胞的糖酵解一定程度上可被高表达的PTEN所抑制，且这种代谢的抑制或和肿瘤细胞增殖受限有密切关系。

一篇关于宫颈癌与PTEN基因启动子区域甲基化相关的研究显示：在宫颈癌组织内，PTEN基因启动子区CpG岛的高甲基化与PTEN基因表达具有一定相关性[20]。然而杨晨曦等[21]的研究却指出：在宫颈癌HeLa、SiHA、C33A、CasKi细胞系中，18例宫颈癌组织及8例正常宫颈组织中的PTEN基因启动子区全部呈低甲基化表现，且宫颈癌组织与正常宫颈组织的PTEN基因启动子甲基化水平无显著差异。两项关于宫颈癌细胞中PTEN基因表达的差异与该基因启动子区甲基化相关性的研究结论相悖，杨晨曦等[12]的研究方法较为系统全面，但其实验中的样本量过少，缺乏说服力，需要大样本研究进一步循证。

3.2 宫颈癌的诊断和治疗与PTEN的关系PTEN在宫颈癌早期诊断方面的作用日益明显。刘恩令等[22]对113例可疑宫颈病变患者进行阴道镜活检并联合免疫组化法检测PTEN和p27蛋白表达情况后指出：阴道镜检测在各类型病变中的检出的病理检查符合率为：CINI71.4%、CINII69.2%、CINIII60%、CIS和ICC为100%，而在结合检测基因蛋白p27与PTEN的表达情况后，诊断结果与病理检查符合率在各不典型增生组有明显提升。笔者认为此现象与p27及PTEN参与了肿瘤的早期转化过程有关，指出阴道镜多点活检联合该二基因的检测作为宫颈病变的辅助诊断可增加诊断筛查的准确率。基于相关基因蛋白致病的机制研究层面，刘恩玲等[22]实验通过临床方法得出确切结果，同时可印证相关基因蛋白致病的机制研究，方法值得肯定。原继荣等[23]将384例可疑宫颈病变患者进行液基细胞学检查和阴道镜检查(取活检)后分别诊断为正常组织组、上皮内瘤变组和宫颈癌组，通过免疫组织化学法对其中随机分层抽取的78例患者进行PTEN和p27检测后指出，PTEN和p27的表达随宫颈病变的程度加深而明显下降，从而指出液基细胞学检查联合阴道镜检查及PTEN和p27的基因检测可早期诊断宫颈癌。原继荣等[23]通过多重诊断来提高病变组织的诊断准确率，再以此为基础看PTEN等相关基因的表达情况，结果有一定的启示意义，然病理诊断方为金标准，多形式联合筛查或可提高诊断准确度，但不能避免错误诊断的发生，过多的项目组合在实用及可行性上尚待商榷。黄柏丽等[24]通过对124例可疑患者行阴道镜下多点活检与活检组织中PTEN和Ki-67的表达检测发现，单纯阴道镜下多点活检诊断CINⅠ、CINⅡ和CINⅢ、浸润癌与最终病理诊断符合率分别为76.5%、65.4%、100%，联合检测PTEN和Ki-67基因的表达情况可提高诊断准确率，这对低度和高度上皮内瘤变鉴别及早期诊断浸润癌或具有重要意义。

刘永珠等[25]通过对新辅助化疗前后宫颈癌组织中张力蛋白同源基因表达的临床研究发现，宫颈癌中PTEN表达与宫颈癌的病理分级、肌层浸润深度及淋巴结转移密切相关，即分化越差、肌层浸润越深、有淋巴结转移的患者PTEN表达越低，其抑制肿瘤细胞增殖、浸润和转移的机制或与化疗后PTEN的较高表达相关。另有研究指出中药成分大黄素在宫颈癌HeLa细胞系的增殖方面有特殊作用，邓洁等[26]通过对宫颈癌HeLa细胞系进行药物干预，分为大黄素组和PPARγ拮抗剂组，并用免疫荧光PCR技术对两组中PTEN和PPARγ的mRNA的表达情况进行测定后指出：大黄素对宫颈癌HeLa细胞系的增殖抑制作用与PTEN基因蛋白的合成密切相关，提出大黄素等通过提升PTEN合成的抗肿瘤药物研发的可能。邓洁等[26]的研究在新的抗宫颈癌药物的研发方面有启示意义，同时该研究也为我国的传统特色中药抗癌助一把力。

3.3 宫颈癌的预后与PTEN的关系中药抗癌有其独到之处，辅助的化疗方案也逐日增多且疗效明显，但目前宫颈癌仍是以手术为主的综合性治疗。PTEN的表达情况在提示疾病预后方面也体现出它的重要性。周琦等[27]通过对174例宫颈组织(宫颈癌79例，不典型增生79例，正常宫颈组织16例)进行S-P法检测PTEN表达情况，并通过对其中79例宫颈癌患者随访得到的各患者生存年限、切除组织的病例分级、淋巴的转移情况及接受的治疗方案等建立多因素COX回归模型。分析后指出：PTEN在各组中的表达阳性率差异有统计学意义，即其表达与宫颈癌的发生相关；同时PTEN可提示宫颈癌患者的治疗预后情况，但PTEN的表达并非是宫颈癌的独立预后影响因素，且在各因素中只有淋巴转移为判定宫颈癌预后的独立影响因素。该实验所得出结论符合多基因致病的协同作用学说，与主流研究的方向一致性较好。畅立铭等[28]对78例宫颈组织(其中66例为宫颈癌组织，12例为正常宫颈组织)进行免疫组织化学两步法检测，分析蛋白周期素E、PTEN、基质金属蛋白酶-9、生存素与宫颈癌临床病理特征的相关性后指出：基质金属酶联-9和组织的分化程度及有无淋巴结转移密切相关；生长素与宫颈癌的FIGO分期及淋巴转移有密切关系，与肿瘤的分化无关；蛋白周期素E与宫颈癌的FIGO分期及分化无关，PTEN与肿瘤的FIGO分期、侵润的深度、淋巴结的转移均密切相关，与肿瘤的分化程度无关。PTEN的阳性表达或可抑制肿瘤的转移，并与生长素等形成协同作用，提示较好预后。该实验所得结论需同时检测四种基因蛋白表达情况，所得结果临床价值一般且检测所需消费较高，故临床推广价值略低。且该研究通过Spearman等级相关分析各基因蛋白与宫颈癌的临床特征的相关性，只是推测宫颈癌的预后与PTEN表达情况相关，再次印证了尚需长时随访结果的结论。崔立春等[29]通过靶向抑制miR-19a来增强人宫颈癌HeLa细胞对顺铂敏感性的研究显示,靶向抑制miR-19a能明显促进HeLa细胞对顺铂的敏感性，且PTEN的表达水平升高。因此，沉默miR-19a可能通过抑制AKT通路提高宫颈癌细胞对顺铂的敏感性，从而为宫颈癌的治疗提供新靶点，同时也可提示宫颈癌化疗的预后。李曙光等[30]通过对所研究的65例宫颈鳞癌患者的随访分为死亡组和生存组，通过对两组中PTEN和Livin的表达情况回顾性研究发现PTEN与Livin的表达呈负相关，从而指出PTEN联合Livin的检测可筛选出高危患者，指导临床治疗，并提示预后。罗淑红等[31]通过比较PVB(顺铂+长春新碱+平阳霉素)方案和PF(顺铂+5-氟尿嘧啶)方案对局部晚期宫颈癌PTEN、VEGF和CD105表达的影响，发现与PVB方案相比，PF方案能够使局部晚期宫颈癌患者PTEN表达水平升高，降低VEGF和CD105表达水平，临床疗效更确切，综上表明，PTEN可作为判定宫颈癌预后的一项指标。

4 展望

宫颈癌形成过程中，相关的混杂因素纷纭、涉及的基因繁多。由分子层面看主要原因：系列性原癌基因激活、抑癌基因失活及环境因素的共同作用，导致凋亡细胞数减少，改变了细胞正常周期，终致肿瘤形成[32]。如今宫颈癌的发生在环境因素的研究与防治工作方面已有了长足进步，如临床开展的HC2、TCT检测、阴道镜的普及为宫颈癌的早期发现与诊断做出了巨大的贡献[33]。联合基因检测或将可能成为一种新的、有效的检测方法于临床中崭露头角。同时，宫颈癌基因靶点的突破也将值得期待。相信随着对PTEN基因作用机制的研究逐渐深入，PTEN基因在早期诊断、治疗、预后的作用会更显突出。

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Research progress of tumor suppressor gene PTEN in cervical cancer.

ZHANG Xin1,ZHOU Jin2.1.Graduate School,Xinjiang Medical University,Urumqi 830000,Xinjiang,CHINA;2.Department of Obstetrics and Gynecology, Xinjiang,Military General Hospital,Urumqi 830000,Xinjiang,CHINA

The hazard of cervical cancer is well known.In recent years,cancer and tumor suppressor gene research is increasing.Related proto-oncogene activation and the corresponding inactivation of tumor suppressor gene can lead to a series of complex changes in the quantitative lead to qualitative change,and ultimately lead to tumorigenesis. Phosphatase and tension homolog(PTEN)is a tumor suppressor gene discovered early and has been extensively studied for its low expression in various tumors.In this paper,we review the progress of the expression,clinical diagnosis and therapy of PTEN gene in cervical lesion and cervical cancer.

Cervical cancer;Phosphatase and tension homolog(PTEN);Activation;Inactivation

10.3969/j.issn.1003-6350.2017.10.032

R737.33

A

1003—6350（2017）10—1644—04

2016-10-27)

新疆维吾尔自治区自然科学基金(编号：201511C245)

周瑾。E-mail：zhoujin92629@163.com