P73蛋白对肿瘤细胞作用机制的研究进展

付婉蓉综述，陈 爽审校

(吉林医药学院检验学院，吉林 吉林 132013)

目前对于肿瘤界的研究比较深入的基因之一就是p53基因,在实际病情治疗应用上主要检测分析的是突变型P53蛋白，P53几乎不表达于正常组织细胞中[1]。有研究表明，p73、p63属于p53家族的基因，他们之间有着非常相似的结构和功能，其中p73定位于1p36，此区域经常被肿瘤表达时所删除[2]。P73蛋白是由不同等位氨基酸依次组成的，从而产生不同的活性区域，使其具有促进转录的活性[3]。P73和P53之间有着紧密且相互依赖的联系，共同决定着代使谢应激下细胞的命运。P73的两个亚型TAp73和ΔNp73在肿瘤细胞中也可以共同调节控制着细胞的命运。其中TAp73亚型发挥肿瘤抑制的作用，在p53缺失的肿瘤中，TAP73的激活可以替代P53激活，来抑制肿瘤的生长以及化疗抵抗，并维持基因组的稳定性；而ΔNp73是野生型P53的一种有效转导抑制因子，具有激活活性,能够有效对抗P53和TAp73抑制肿瘤细胞生长的功能[4- 5]。

1 P73蛋白与甲状腺癌

在临床上甲状腺癌是比较常见的恶性内分泌系肿瘤，其发病机制极其复杂，发生及发展的过程由多种因素共同参与，早期诊断比较困难。研究表明，磷酸酶及张力蛋白同源物(phosphate and tension homology deleted on chromsometen,PTEN)基因的表达可以增加P53的功能，但在一些恶性肿瘤中其功能减弱。在甲状腺癌中，ΔNp73a的过度表达导致PTEN的表达减低，而ΔNp73a通过借助其他基因的下调也可使PTEN的表达增加。这是一种P73新的调控机制，通过这种调控机制，ΔNp73a能够发挥其促肿瘤作用，通常P73蛋白对PTEN启动子活性的调控起重要作用，表现为ΔNp73的优先表达[6]。目前有报道证明，血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是血管通透因子中作用最强的，而且是诱发血管生长的一种重要因素，能够直接参与肿瘤血管的生成。对甲状腺恶性、良性肿瘤和正常标本进行VEGF的检测，结果正常标本中VEGF的表达呈阴性，在良性肿瘤中表达相对较弱，在恶性肿瘤中的表达相对较强，而且VEGF的表达水平越高，相对来说肿瘤的恶性程度也就越高[7]。P73蛋白表达水平与阳性表达的VEGF呈正相关，P73可对VEGF的表达进行调控，促使肿瘤血管生成。甲状腺肿瘤组织中的VFGF水平与P73蛋白均参与肿瘤发生与发展的过程，因此可以通过测定P73蛋白和VEGF的阳性表达作为甲状腺癌临床治疗的实际指导[8]。

2 P73蛋白与卵巢癌

在卵巢癌患者中，70%以上在晚期被诊断，因其早期诊断非常困难且伴随着广泛的腹腔内转移，详细的卵巢肿瘤治疗结果显示卵巢癌预后较差[9]。据报道，易感性基因在卵巢癌发生过程中有着很重要的作用，把与p73相关的多种等位基因作为高危等位基因能够提高中国女性卵巢癌易感性的筛检。比如，A等位基因的携带者患上卵巢癌的风险相比G等位基因的携带者更高，并与黏液性卵巢癌发生、淋巴结转、移分化不良以及雌激素受体的状态呈正相关，这一切都表明卵巢癌的预后较差[10]。P73在卵巢颗粒细胞中的表达，对卵巢滤泡的形成非常重要，P73缺失可导致卵泡发育和排卵及黄体形成减弱，使循环黄体酮水平降低和乳腺分支缺陷[11]。p73定位于1p36.33,在多种肿瘤中此区为缺失热点区。由于癌肿细胞的分型与P73的表达类型密切相关，所以p73突变型高表达可以完全作为评估卵巢上皮性肿瘤良/恶性的指标。在黏液性肿瘤中，P73的表达为胞核呈现阳性；浆液性肿瘤中，P73的表达则为胞浆呈现阳性。另外，TAp73A的过度表达增强了不同卵细胞系的凋亡，而ΔNp73A过度表达的影响则是多变的[12]，这就说明P73对肿瘤细胞的作用不是恒定的。

3 P73蛋白与子宫内膜癌

子宫内膜癌是临床上女性常见的恶性肿瘤,主要危害妇女生殖系统的健康，约占妇科肿瘤的20%～30%[1]。据有关报道证明，在子宫内膜癌组织中，P73蛋白、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)蛋白的过度表达与其浸润和转移有着紧密联系,可以作为评估子宫内膜癌浸润以及转移情况的重要检测指标。P73蛋白和PCNA蛋白二者的表达呈正相关,不同类型的子宫内膜组织中P73蛋白和PCNA蛋白的表达会有所不同。PCNA蛋白阳性表达为细胞质或细胞核上可见明显的棕黄色颗粒；而P73蛋白的阳性表达只是细胞核上才可见少量的棕黄色颗粒，少数细胞质上的表达也很不明显[13]。随着子宫内膜癌组织的增殖程度不断增加，P73蛋白阳性的表达率也不断升高。并且，随着组织学的分级、淋巴系统的转移以及深度肌层的浸润增加，P73的阳性表达也升高，因此它很可能作为提供子宫内膜癌发生及预后的参考指标[1]。另外，在各种人类癌细胞中，P73蛋白诱导凋亡的重要性在于它可以在p53突变或失活后取代P53的促凋亡活性[14]。在子宫内膜癌中，P73蛋白和P53蛋白呈高表达水平,这就说明二者很有可能共同参与了子宫内膜癌的生长过程。P73蛋白和P53蛋白在子宫内膜癌中的共同表达以及在肿瘤细胞发生发展过程中的重要作用，使其更加有助于判断子宫内膜癌的临床病理过程、转归及预后[1]，这也为临床上认证其为新一代判断子宫内膜癌浸润转移的生物学标志物提供了充足的依据。

4 P73蛋白与髓母细胞瘤

髓母细胞瘤(medulloblastoma,MB)是临床上比较常见的小儿原发性脑肿瘤，经常导致儿科肿瘤的发生，甚至造成死亡，目前临床上实际治疗好转的概率接近80%。尽管如此，肿瘤的复发也是很常见的，而且被证明一旦复发便是致命的[15]。治疗时大脑暴露在电离辐射下以及全身性接触化疗药物常常会引起极其严重的副作用，影响儿童身体和精神方面的健康，甚至导致儿童的残疾[16]。因此，P73蛋白对中枢神经系统的发展至关重要。实际上处于中枢神经系统发育的胚胎阶段P73呈高度表达，但在胎儿出生后，它的表达会有所降低，P73缺陷时会导致出现神经干细胞增殖减少，甚至会导致脑畸形。MB的代谢是通过激活己糖激酶2及脂肪酸合成酶形成高度依赖有氧糖酵解和脂肪生成而产生的，P73在这一系列细胞代谢过程中起着非常关键作用。作为P73的亚型，TAp73能够增强戊糖磷酸途径的通量，激活丝氨酸的生物合成,并控制着MB细胞系的增殖[17]。在MB的生长过程中，P73通过调节谷氨酰胺代谢来维持细胞的生长和增殖,从而在很大程度上提高了P73辅助治疗借助于谷氨酰胺缺失的可能性[16]。P73在胚胎和成人神经发育中起着非常重要的作用，其通过促进自我增殖、更新和抑制神经干细胞以及早期祖细胞过早的衰老，来维持足够的神经源。p73基因位点产物是中枢神经系统中的重要维持因子，作为P53家族中一个独特的成员，P73在中枢神经系统发展和维护中起核心作用[18]。

5 P73蛋白与乳腺癌

乳腺癌主要是女性乳腺腺体组织常见的恶性病变，其中三阴性乳腺癌约占15%，目前难以治愈[19]。研究表明，肿瘤的生长程度与血管的生成密切相关。因为血管能够为肿瘤提供丰富的养料，并且也能够给予促进其增殖、扩散、转移的条件，肿瘤由无血管状态向血管状态转化是因为促血管生成因子的上调。其中ΔNp73水平的上调就与乳腺癌血管生成的增加有关[20]，而TAp73的丢失会导致肿瘤高血管化，以及由于内皮细胞间的血管内皮钙黏蛋白连接中断所导致的血管通透性增加。TAp73可以抑制促血管生成因子的产生，若TAp73/ΔNp73过度表达缺失则释放了这种抑制，进而增加了肿瘤血管的形成[21]。根据大量数据表明，TAp73缺失或者ΔNp73上调可增强肿瘤细胞缺氧诱导因子- 1α(hypoxia inducible factor- 1,HIF- 1α)的活性和细胞因子的分泌，低氧上调基因与ΔNp73的上调有关。P73亚型控制了HIF- 1α的活性，HIF- 1α在多种肿瘤细胞中的表达常常与患者预后不良相关[20]。P73亚型通过调节肿瘤细胞和周围肿瘤微环境间的旁分泌信号来控制肿瘤血管的生成。肿瘤抑制基因p53在乳腺癌细胞对DNA损伤因子所产生的敏感性方面起着非常关键的作用。因P73蛋白是P53蛋白家族中的新成员，在一定的条件下，P73能通过诱导细胞生长阻滞和凋亡以P53一样的作用方式取代P53的功能，从而激活p53反应基因的转录，抑制住细胞的生长[19]。可见，通过鉴定可以激活p73并靶向p53下游基因的抗癌类药物很有可能为治疗乳腺癌提供一种简便且有效的化疗方法。

6 小结与展望

VEGF的表达水平与肿瘤恶性程度呈正相关，而在多种肿瘤细胞中P73蛋白过高表达,在正常的组织中低表达。P73的两个亚型TAp73缺失或ΔNp73过度表达会促进肿瘤血管的形成。这样可以通过TAp73抑制肿瘤细胞VEGF的分泌及其活性，抑制肿瘤细胞生长。还可以由p73突变型的高表达判断出肿瘤的恶化程度，然后通过TAp73能够增加不同细胞系凋亡的功能以及和多种物质或基因共同作用，调节肿瘤细胞生长代谢过程。实际上，P73诱导肿瘤细胞凋亡是基于p53的突变或失活，因此P73和P53的共同表达就能够判断肿瘤疾病发生、发展及预后的情况。P53通过PTEN与P73的亚型TAp73产生协同作用，对肿瘤细胞的生长进行调控，能够抑制甲状腺癌的恶化程度。P73和PCNA的表达能够判断子宫内膜癌的浸润及转移情况,P73还通过调节谷氨酰胺参与到MB细胞的生长代谢中，维持中枢神经系统的发展。此外，P73蛋白还对许多其他类型肿瘤疾病都有很大影响。如50%以上的结肠癌都携带p53突变，AP2家族作为肿瘤抑制因子和P53发生蛋白- 蛋白相互作用，也能够和P73激活神经氨酸酶基因(neu4)。由于内源性P73的再活化对杀死p53突变结肠癌细胞有效，所以可以通过P73激活剂激活neu4来抑制结肠癌[22]。另外在口腔鳞癌组织中，上皮间充质转化(EMT)是其发展的关键，植物凝集素可以诱导内源性/外源性细胞凋亡，导致P73活化和EMT抑制，激活肿瘤抑制机制，P73蛋白通过高水平的表达参与到口腔鳞癌的发生和发展中[23]。P73的亚型中，TAp73是一种已知的肿瘤抑制基因，它能够调节细胞周期的进展、存活、基因组稳定性、缺氧和血管生成，同时也可以调节细胞的新陈代谢[24]，并能通过抑制促血管生成因子和促炎细胞因子来调节肿瘤血管的生成[20]。ΔNp73的作用则可以抵抗P53和TAp73的各种抑制机制，很可能促进肿瘤生长[25]。

综上所述，P73蛋白对肿瘤相关疾病的诊断和治疗有非常重要的作用，它对于肿瘤细胞的作用机制效果明显，有望成为治疗肿瘤疾病新型的有效制剂。