胃癌中p16基因研究概况.docx

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胃癌中p16基因研究概况

胃癌中p16基因研究概况

　　分子生物学和基因工程技术的迅速进展使咱们熟悉到，胃癌的发生同其他肿瘤一样是正常细胞内基因组多重改变的结果。

自发的、化学物理性及病毒性致癌因素只是诱因，基因改变才是全然缘故，它包括癌基因的激活和抑癌基因的失活〔1〕。

p16（MTS一、CDKN二、CDK4I）基因是新近发觉的抑癌基因，与p53基因相较，它具有突变率高、分子量小、易于标定等特点，因此专门快成为肿瘤分子生物学研究的热点。

本文就胃癌中p16基因的研究情形作一概述。

　　1　p16基因的分子生物学特点

　　1993年，Serrano等〔2〕在研究与细胞周期素依托性激酶4（cyclindependentkinase4,CDK4）相作用的蛋白时，用酵母双杂合蛋白相关性挑选（yeasttwo-hygridproteininteractionscreen）法分离到了特异性CDK4抑制蛋白p16蛋白，并成功地克隆了其cDNA。

1994年Kamb等〔3〕用STS-PCR（serveral-taggedsites-PCR，多标志位点PCR）方式研究了100个黑色素瘤细胞系，发觉了在人第9号染色体短臂（9p21）区域存在有与Serrano等报导的p16序列相近的2个区域，别离命名为多发性肿瘤抑制因子1（multipletumorsuppressor1,MTS1）和多发性肿瘤抑制因子2（MTS2），其中MTS1与曾报导的p16基因完全吻合，而MTS2与p16基因有93%的序列同源，目前已命名为p15基因。

与此同时，Nobori等〔4〕的研究也证明了上述结论。

Serrano等〔2〕指出，p16基因定位于人第9号染色体的9p21区位，散布在全长为kb的DNA区段内，由3个外显子和其间的2个内含子组成，3个外显子的长度别离是126bp、307bp、11bp。

编码蛋白为kD、含有一个由148个氨基酸残基组成的开放阅读框架的单链多肽，具有4个沟回状重叠的空间构型，该结构专门是第4个重叠是维持p16基因的活性所必需的。

　　2　p16基因在胃癌中的表达及意义

　　国内外学者的研究结果说明，p16基因与胃癌分化、浸润、淋巴结转移及患者预后有显著的相关性，检测胃癌组织p16基因的各类转变，有助于对胃癌生物学行为的进一步了解和对患者预后的评估。

　　p16基因在胃癌中可发生纯合性缺失、5’端CpG岛异样甲基化、表达下降等3种形式的改变。

纯合性缺失是指两个等位基因完全丢失，表现为PCR扩增无产物或Southern杂交信号完全消失。

事实上，在已普查过的近300个癌细胞株中，p16基因最易发生纯合性缺失，可能的缘故是还有抑癌基因在9p21上与之连锁，如p15基因。

CpG岛是DNA的一段区域，长度约～kb，富含GC，在正常组织中没有甲基化〔5〕。

p16基因常因转录启动区域5’-CpG岛异样甲基化而被灭活〔5，6〕，表现为等位基因不转录或异样转录，应用逆转录嵌套式聚合酶链反映（RT-NPCR）法可测得异样转录物。

　　p16基因发觉后不久，日本学者Igaki等〔7〕就对9例胃癌细胞株进行了Southern杂交分析，发觉4例低分化胃癌细胞株中有2例（22%）发生纯合性缺失，而高分化组未见缺失。

Akama等〔8〕用同法检查了8例胃癌细胞株，结果发觉2例（25%）存在p16基因的纯合缺失，还有2例虽未测得基因改变，但均未表达p16，考虑存在5’-CpG岛异样甲基化。

吕有勇等〔9〕检测5株胃癌细胞系，有1株（20%）存在p16基因纯合缺失，还有2例未见明显的基因丢失，但没有表达或表达下调；在85例胃癌组织中，14例%）存在p16基因纯合缺失，这些缺失的病例都属于低分化、有淋巴结转移的进展期胃癌，提示p16基因结构和表达异样与胃癌分化、转移相关。

前不久，Chen等〔10〕运用RT-NPCR方式检测了10例肠型胃癌、11例弥漫型胃癌，结果别离发觉3例（30%）和5例%）中存在异样p16mRNA转录物，其中大多数有外显子1和外显子2的核苷酸序列的部份缺失，以为RT-NPCR法是检测小的基因内缺失的有效方式，异样p16;mRNA转录物在胃癌中属频发事件。

另外，国内学者进行的大量胃癌中p16蛋白表达的研究充分显示，p16蛋白在胃癌组织中表达明显降低，且与胃癌分化、浸润、淋巴结转移、患者预后明显相关〔11，12〕。

　　3　p16基因的生物学作用

　　研究说明，细胞癌变与细胞周期失控紧密相关，典型的一个细胞周期包括有顺序严格的4个期即G1→S→G2→M。

细胞周期进行的关键在于CDKs的活化，而CDKs受细胞周期素（cyclin）及其抑制蛋白的正负调剂。

已发觉的8种cyclin中，尤以cyclind家族对细胞增殖具有最重要的意义，实验说明，阻滞cyclinD的表达使细胞不能从G1期→S期，而其过表达那么使G1期缩短〔13〕。

cyclind包括D一、D二、D3三个亚型，别离在不同的细胞系中表达。

cyclind1与CDK4/6结合形成复合物，能使视网膜母细胞瘤易感基因（即Rb基因，为一种抑癌基因）的蛋白产物PRb磷酸化，进而激活某些转录活化因子如E2F（异源双体转录子），E2F那么能活化DNA合成基因和细胞生长操纵基因，启动DNA合成，使细胞由G1期进入S期〔14〕。

而p16蛋白那么为CDK4/6抑制剂，对CDK4/6有高度亲和性，在细胞增殖的调控中，p16蛋白与cyclind1竞争与CDK4/6结合，发挥负性调剂作用，一起完成对细胞增殖周期的调控〔15〕。

因此，当p16基因发生改变，在肿瘤组织中表达异样时，那么有可能致使肿瘤发生、进展。

　　4　p16基因与癌基因cyclinD1及抑癌基因Rb的关系

　　cyclinD1对细胞增殖具有重要意义，其过度表达会致使细胞增殖失控，因此被以为是一种癌基因〔16〕。

实验上，胃肠癌、乳癌、食管癌和B细胞淋巴瘤中都有cyclind1的过表达〔17〕。

Rb基因那么是经典的，也是最先发觉的抑癌基因，cyclind一、Rb基因对p16基因的调控具有重要的意义。

　　Shapiro等〔18〕应用免疫组化和免疫印迹分析技术别离对PRb阳性占多数的非小细胞肺癌（NSCLC）和PRb阴性的小细胞肺癌（SCLC）的手术标本及细胞系进行了测定，结果显示PRb（+）的NSCLC几乎没有p16表达，而PRb（-）的SCLC那么有高丰度的p16表达。

Tam等〔19〕在体外转化细胞中的研究也取得相类似的结果，发觉p16表达与Rb表达呈负相关。

推测其可能机理是CDK在某些情形下被激活，如当p53失活或表达下调引发p21随之下调，激活了CDK，使Rb蛋白磷酸化而失活，Rb蛋白的抑制作用减弱，从而使p16蛋白表达代偿性增加，致使cyclind1活性下降。

p16的激活与cyclinD1的下调反过来抑制CDK的活性。

因此，cyclind一、Rb、p16和CDK一起组成了一个反馈调剂圈。

对细胞周期的研究发觉，在生理情形下，在G1→S期的转化初期，cyclind1水平增高，随G1→S期的转化，活化的cyclinD1/CDK4复合物渐趋失活，而现在p16表达达到顶峰（失活的PRb通过转录因子E2F增进p16转录），p16反过来又抑制cyclind1对CDK4/6的活化作用，当Rb基因突变或缺失或cyclind1的过表达超出了p16基因的代偿能力时，细胞周期调剂失控，细胞过度增殖致使癌变〔3〕。

　　综上所述，由于p16基因与胃癌发生、进展有紧密关联，其作用机理为直接抑制细胞周期，且p16基因分子量小，易于标定，用p16基因作靶分子进行基因操作或蛋白修饰，均比p53简单易行。

因此，已有学者将外源性p16基因导入有p16基因表达异样的人胃癌细胞株中。

结果显示，导入外源性p16基因对胃癌细胞系PAMC82的裸鼠致瘤性有十分明显的抑制作用〔20〕。

另外，由于p16基因与Rb、cyclind1等一起参与了细胞增殖周期的调剂，因此，对p16基因的深切研究，关于说明细胞周期演进的分子调剂，乃至整个生命活动进程的调剂，均具有重要的意义。

　　参考文献

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