凋亡抑制因子Survivin 蛋白及其与腺样囊性癌关系的研究进展

韩龙 陈彦平 王丽华 代婕瑛

·综述与讲座·

凋亡抑制因子Survivin 蛋白及其与腺样囊性癌关系的研究进展

韩龙 陈彦平 王丽华 代婕瑛

Survivin蛋白是肿瘤特异性凋亡抑制因子，具有抑制细胞凋亡和调节细胞分裂的双重功能，与腺样囊性癌的形成有很大的相关性。本文从Survivin蛋白的分子生物特征、生物学功能、在癌细胞中的表达及其相关基因治疗等方面的研究现状作一综述。

Survivin;腺样囊性癌；进展

Survivin蛋白是目前发现最强的凋亡抑制因子。Survivin对细胞凋亡的抑制是通过直接或间接干扰Caspase (半胱氨酸蛋白酶)的功能实现的。Survivin蛋白表达于绝大多数恶性肿瘤中，如口腔癌、食道癌、大肠癌、乳腺癌、腺样囊性癌等，被认做为肿瘤的通用抗原。细胞凋亡又叫做程序性细胞死亡(Programmed Cell Death,PCD)，是在某些生理病理条件下时抑制基因失活、激活凋亡基因导致，是程序性的死亡方式，是指基因调控下的一种自主性的细胞自杀现象。多数凋亡相关基因与肿瘤的生长、进展、转移、治疗以及预后密切相关。细胞的增殖大于凋亡是肿瘤细胞的生长规律，肿瘤发生发展的最主要特征就是细胞的凋亡与细胞的增殖失衡。本文对Survivin蛋白及其与腺样囊性癌关系的研究进行以下综述。

1 Survivin分子生物特征

凋亡抑制蛋白是在研究杆状病毒中发现的一个保守的抑制细胞死亡的家族，当病毒感染宿主细胞时能抑制其死亡[1,2]。Survivin因子编码的蛋白便是其中一员，拥有调节细胞分化和抑制凋亡的功能[3]。

Survivin基因是1997年由Ambrosini发现的凋亡抑制因子，人类survivin基因在17号染色体q25定位，结构独特，靠近端粒，跨14.7 kb碱基[4]，编码142个氨基酸的16.5 KD的单体蛋白质，以同源二聚体的形式存在。全长Survivin基因由四个外显子和三个内含子构成[5]，Survivin表达的蛋白剪切后分三种类型[6]：全长Survivin，Survivin-2B和Survivin-△Ex- 3。Survivin-2B转录终止在2号内含子。Survivin-△Ex- 3转录产物不含3号外显子。不同单体蛋白其结构明显不同，其凋亡抑制能力也不同，各单体在细胞内定位也不同。Survivin-△Ex-3主要在胞核表达，Survivin和Survivin-2B主要在胞浆表达，各种单体在不同部位的不同表达从而达到对促进凋亡和抑制凋亡平衡间的调节[7]。

2 Survivin的生物学功能

2.1 Survivin的抗凋亡作用 目前哺乳动物细胞内凋亡通路有两条，包括外源性通路和内源性通路。其中外源性通路是细胞表面的三维的膜死亡受体与死亡配体结合导致caspase-8的激活[8]；内源性凋亡通路在线粒体进行，当收到前凋亡信号时释放cytc，结合1凋亡蛋白酶激活因子1(apaf1,apoptotic protease activating factor 1)后激活，导致多个蛋白-caspase酶复合物(apoptosome)聚集，使caspase-9激活，引发蛋白酶的级联反应[9]。这两条途径最后都是通过激活下游的效应器caspase-3和caspase-7令细胞凋亡。凋亡受到促凋亡因子和抑制凋亡因子的共同调节，促凋亡因子包括p53、Bax、Fas等，而抑制因子包括ML-IAP、 xIAP、eIAP1、clAP2、NIAP、 survivin和apollon等。

Survivin-CDK4复合体由Survivin与细胞周期调控因子(CDK4)形成，该复合体能使CDK4释放P21，与线粒体caspase-3结合并抑制其活性，起到阻止细胞凋亡的作用[10]。细胞在有丝分裂中，早期有丝分裂纺锤体与Survivin发生饱和反应，在微管动力的调节下，微管与Survivin的相互作用，致使Survivin的抗凋亡活性丧失，激活caspase-3使细胞产生凋亡[11]。Li等[12]发现，G2/M期比G1期、S期，Survivin转录活性增加3.5～5倍。Caspase-3活性的增强是Survivin特异性与Caspase结合的BIR结构域的突变造成的。

2.2 Survivin与细胞周期调控 研究表明，Survivin是着丝粒相关蛋白，不仅可以抑制细胞凋亡，还特异性地表达在细胞G2-M期，与细胞有丝分裂纺锤体的微管蛋白发生特异性结合，参与对细胞分裂的调控[13]。在细胞周期的不同阶段，Survivin的定位是变化的，在G2期之前，细胞核中无Survivin蛋白存在，Survivin 的表达具有细胞周期依赖性。在肿瘤细胞中，Survivin与微管蛋白的特异性结合，可致 survivin 抗凋亡活性的丧失，增加 caspase23 的活性,导致细胞的 G2-M 期凋亡,细胞分裂异常，伴有多倍体细胞形成。

2.3 Survivin与恶性肿瘤 已经有许多学者对Survivin基因和恶性肿瘤的关系,进行了多方面的研究。研究结果显示研究结果显示[14-16]，Survivin与肿瘤的发生关系密切，引起肿瘤无限生长，其表达量与肿瘤的预后效果、恶性程度成正相关，可以作为一种肿瘤标志和治疗靶点。

人的胚胎组织中均有Survivin表达存在。但是在除甲状腺和胎盘除外的成人正常组织中无Survivin表达。在美国国立癌症研究院的抗癌药物筛选中使用的60个人肿瘤细胞株Survivin表达都是阳性[17]。所有的肺癌和鳞癌、乳腺癌、前列腺癌、结肠癌、淋巴瘤及胰腺癌中都检测到Survivin的表达[6]。

3 Survivin蛋白在不同癌细胞中的表达

3.1 口腔癌 Muzio等[18]应用western blot和免疫组化方法检测135例鳞癌，发现正常的口腔组织(包括黏膜和皮肤)不表达Survivin，而口腔鳞状细胞癌和皮肤鳞癌中Survivin表达率分别是56%和64%。Survivin与鳞癌的分级呈正相关Ⅰ、Ⅱ级鳞癌中的表达明显低于Ⅲ、Ⅳ级鳞癌。Grossman等[19]发现在鳞癌中92%表达Survivin,而在基底细胞癌中的表达率也达到了81%，因此认为皮肤癌的发生发展与Survivin的表达有关，发生在癌变早期。

3.2 乳腺癌 Tanaka等[20]的研究167例1～3期乳腺癌中有70.7%表达了survivin，而癌旁组织不表达。Survivin的表达与肿瘤的分期、淋巴结转移、病理分型及复发无明显关系。

3.3 胃癌、结肠癌 Lu等[21]分析174例1～3期的胃癌，其中34.5%表达Survivin，肿瘤旁正常组织均不表达。P53与胃癌Survivin的表达正相关,与凋亡指数负相关。Kawasaki等[14]分析了171例0～Ⅳ期结肠癌，发现其中Survivin高表达，而肿瘤旁正常组织不表达。大肠癌中Survivin的表达率为53.2%，而survivin表达阳性和bcl-2的表达与减少的凋亡指数关系密切。Survivin阳性和bcl-2阴性时凋亡指数会明显下降，而单一Survivin或Survivin与bcl-2协同导致凋亡指数下降则提示大肠癌患者预后不佳。Sarela等[22]研究发现Survivin的表达量多少与结肠癌的病理演进密切相关，survivin的检测预示Ⅱ期结肠癌的发生,结肠癌中Survivin阳性表达患者的5年存活率显著低于阴性者。

3.4 卵巢癌 Sui等[15]用免疫组化分析103例卵巢上皮细胞肿瘤发现，21.2%的良性肿瘤中有Survivin表达， 47.8%的临界性肿瘤中有Survivin表达，51.1%的卵巢癌中有Survivin表达。说明Survivin的表达主要存在于恶性及临界性卵巢癌中。Kap-lan-Meier分析提示患者的Survivin越过度表达存活率越低，预后越差。

3.5 非小细胞性肺癌 Monzo等[23]分析了83个非小细胞性肺癌标本，发现85.5%肿瘤标本Survivin表达阳性。Survivin表达与否与性别、年龄、吸烟、淋巴结转移、病理组织学和肿瘤大小之间不存在相关性。

3.6 鼻咽癌 姜武忠等[24]应用免疫组织化学技术分析了115例低分化的鼻咽癌放疗前活检标本中Survivin的表达，及其与NPC分期、放疗敏感性、存活率、复发及转移之间的关系。发现68.7%中有Survivin表达，Survivin的表达水平与癌细胞的转移、复发、放疗敏感性及3年和5年生存率关系密切。

3.7 腺样囊性癌 腺样囊腺癌是口腔颌面部常见的恶性肿瘤之一，肿瘤生物学行为复杂。国内肖胤等[25]研究表明，Survivin蛋白在腺样囊性癌中表达，癌细胞凋亡受到抑制，对放化疗的抵抗性增强。研究表明，Survivin蛋白在腺样囊性癌中表达，癌细胞凋亡受到抑制，对放化疗的抵抗性增强。腺样囊性癌患者Survivin表达阳性时，术后5年存活率为38．5%，而阴性时5年存活率为83．3%，存在显著性差异。Survivin的表达在死亡组显著高于存活组。因此Survivin基因与腺样囊性癌的预后关系密切，高表达提示腺样囊性癌预后不良。

4 Survivin基因与肿瘤治疗

国外有学者研究发现Survivin基因在口腔鳞癌中的过度表达预后不佳，可作为一项检测指标来判断口腔鳞癌预后[26,27]。Survivin与肿瘤的发生、发展及预后密切相关，有望成为口腔鳞癌及腺样囊性癌的早期诊断及基因治疗的新方向，其高表达量可作为一项指标来早期诊断特异性肿瘤并评估预后。

肿瘤的发生及转移与新生血管的形成关系密切，目前研究结果显示，Survivin 具有调节生理修复性或病理性的血管生成，达到抑制细胞凋亡，促进细胞不断增值的效果[21,28,29]。研究结果显示，多耐药基因产物可以为细胞生存提供稳定的离子环境，通过使细胞内碱性化，降低细胞对化疗药物的敏感性。低浓度5-Fu加入到体外培养的人肝癌细胞株 HPG2 中后，Survivin-mRNA 及蛋白表达量与加药前比较显著提高，说明Survivin 的过度表达能明显增加肝癌细胞的耐药性[20]。饶耀剑等[30]通过用Survivin ASODN转染骨肉瘤细胞发现，能明显抑制骨肉瘤细胞的生长，增加其对药物的敏感性，减少药物用量，从而减轻药物不良反应。

抑制肿瘤组织的发生发展和转移的途径包括抑制肿瘤细胞的增殖进而诱发其凋亡，抑制肿瘤组织血管的生成达到断绝肿瘤组织营养供给。人们研究通过反义核酸碱基互补与靶 mRNA 结合，形成 DNA-RNA 复合物，阻止其翻译，从而影响细胞翻译蛋白。梁新军等[31]研究发现转染Survivin反义寡核苷酸的骨肉瘤细胞生长受到显著抑制，其中Survivin mRNA 的表达在600 nmol/L ASODN 组明显下降。张梅春等[32]发现单独使用 ASODN 能抑制肿瘤细胞生长，而联合应用顺铂时，其对肿瘤细胞的生长抑制率可达到(83.7±3.04)。同时，Survivin ASODN转染A549/CDDP 细胞后使其对顺铂半效抑制浓度下降，耐药倍数从11.9降到8.39，表明 Survivin ASODN 能在明显降低肿瘤细胞耐药性的同时还抑制细胞生长，使肿瘤细胞的耐药性产生明显的逆转。

Survivin基因是一种近期发现的结构比较独特的哺乳类动物的凋亡抑制基因，它和肿瘤的发生与发展相关联。Survivin 在胚胎组织中规律性的表达，参与了细胞的生长及分化。Kobayashi等[33,34]报道，可进行细胞增殖的组织均可发现Survivin基因的表达。研究表明,Survivin在肿瘤发生发展过程中具比较重要的作用，具有参与细胞周期调控和抑制凋亡的两方面功能，并且与肿瘤细胞对放化疗的敏感性关系密切[35]。以Survivin基因为靶点进行相关的基因治疗，通过降低Survivin基因表达，促使肿瘤细胞的自发凋亡以及其对放、化疗诱导的凋亡，从而抑制肿瘤细胞生长，提高肿瘤细胞对放、化疗的敏感性是肿瘤基因治疗研究的一个重要方向。

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10.3969/j.issn.1002-7386.2017.02.039

项目来源：河北省中医药管理局课题(编号：2015292)

061001 河北省沧州市,河北省中西医结合医院颌面外科(韩龙、王丽华、代婕瑛)，河北医科大学第四医院口腔科(陈彦平)

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1002-7386(2017)02-0285-04

2016-09-22)