淺論survivin與鼻咽癌的研究現(xiàn)狀

淺論survivin與鼻咽癌的研究現(xiàn)狀【摘要】鼻咽癌是我國南方常見的惡性腫瘤之一，放射治療是首選的治療方法，單純放療后5a生存率可達(dá)50%，然而還有部分患者對放療不敏感，預(yù)后較差。survivin是凋亡抑制蛋白家族成員之一，是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的凋亡抑制因子，能抑制細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，促進(jìn)細(xì)胞分裂，參與血管形成。它特異性表達(dá)于胚胎組織及人類大多數(shù)惡性腫瘤組織中，而在分化成熟的正常成人組織中不表達(dá)或低表達(dá)，這種高度的組織表達(dá)特異性提示survivin是一個具有潛在價值的腫瘤標(biāo)志物，與腫瘤的診斷、預(yù)后密切相關(guān)，有望成為腫瘤靶向治療的理想新靶點。研究發(fā)現(xiàn)，Survivin在鼻咽癌組織中存在高表達(dá)現(xiàn)象，以survivin為靶點的治療方法可能為臨床鼻咽癌治療開辟新途徑。本文就survivin與鼻咽癌的研究現(xiàn)狀作一綜述。

【關(guān)鍵詞】生存素/survivin；鼻咽癌；綜述文獻(xiàn)

survivin是凋亡抑制蛋白家族成員之一，是目前發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的凋亡抑制因子，它具有高度的組織表達(dá)特異性及強(qiáng)大的抗凋亡活性，自發(fā)現(xiàn)以來即成為腫瘤學(xué)家研究的重點。本文主要就survivin的結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能以及survivin與鼻咽癌關(guān)系的研究現(xiàn)狀做一綜述。

1Survivin的結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能

survivin的結(jié)構(gòu)

survivin是Ambrosini等［1］于1997年利用人類效應(yīng)細(xì)胞蛋白酶受體1的cDNA在人類基因庫中篩選分離出的一種凋亡抑制基因，該基因定位于染色體17q25，全長15kb，含4個外顯子和3個內(nèi)含子，

其編碼的蛋白包含142個氨基酸，分子量為。survivin是IAP家族中分子量最小但抗凋亡活性最強(qiáng)的成員，IAP家族一般含有2～3個串聯(lián)的含有半胱氨酸/組氨酸共有序列在內(nèi)的由70個氨基酸組成的桿狀病毒凋亡抑制蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)，以及羥基末端的環(huán)指結(jié)構(gòu)，其中BIR是發(fā)揮抗凋亡作用功能的結(jié)構(gòu)。survivin只含單一的BIR序列，且羧基末端不含環(huán)指結(jié)構(gòu)，代以44個氨基酸形成的交織螺旋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是survivin與紡錘體微管結(jié)合的位點。

survivin的異構(gòu)體

survivin前體mRNA經(jīng)選擇性剪接后可產(chǎn)生不同的剪接異構(gòu)體。1999年Mahotka等［2］首先在腎癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了兩個survivin的異構(gòu)體，即survivin△Ex3和survivin2B，前者序列中缺少外顯子3，具有抗凋亡活性，而后者是把內(nèi)含子作為隱蔽的外顯子，不具抗凋亡活性，相反可以作為天然存在的survivin的拮抗劑。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)了第3個survivin異構(gòu)體survivin3B，該異構(gòu)體也保留了抗凋亡特性。survivin及其剪接異構(gòu)體可能在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮作用，但其具體的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步的研究探討。

survivin的組織表達(dá)

survivin具有高度的組織表達(dá)特異性，在胚胎和發(fā)育成熟的胎兒組織中表達(dá)，在除胸腺、睪丸、分泌期子宮內(nèi)膜、胎盤外的分化成熟的正常成人組織中不表達(dá)或低表達(dá)，而在絕大多數(shù)惡性腫瘤組織中則高表達(dá)。Tamm等［3］采用NCI抗腫瘤藥物篩選程序中的60種人類腫瘤細(xì)胞株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)60種腫瘤細(xì)胞株均有survivin的表達(dá)。

survivin在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)存在兩種不同的亞細(xì)胞定位，即定位于細(xì)胞核或細(xì)胞漿中，有研究［4］報道，survivin同時在胞漿和胞核表達(dá)。也有文獻(xiàn)［5］報道，survivin陽性染色主要定位于細(xì)胞漿，或者細(xì)胞核［6］，這可能與不同的腫瘤組織survivin的轉(zhuǎn)錄后修飾不同，定位于細(xì)胞有絲分裂的不同時期有關(guān)。survivin亞細(xì)胞定位的多樣性使其具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，有關(guān)survivin亞細(xì)胞定位與腫瘤預(yù)后價值的國內(nèi)外文獻(xiàn)報道存在較大爭議。有研究認(rèn)為survivin胞核染色陽性患者預(yù)后差，生存期短，可作為獨立的預(yù)后評估指標(biāo)，而胞漿陽性者與預(yù)后和腫瘤進(jìn)程無明顯相關(guān)［7］。也有學(xué)者認(rèn)為其胞核表達(dá)可改善預(yù)后，胞核內(nèi)survivin表達(dá)有更長的總生存期和無復(fù)發(fā)生存期［89］。還有研究［10］認(rèn)為survivin細(xì)胞核表達(dá)對預(yù)后無影響。而Yip等［11］則研究發(fā)現(xiàn)，胞核中survivin的表達(dá)過高或者過低都比表達(dá)適中進(jìn)展差，只有當(dāng)survivin以最適比例表達(dá)時，才會有較好的臨床效果。

survivin的生物學(xué)功能

survivin具有復(fù)雜的生物學(xué)功能，它在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中主要通過抑制細(xì)胞凋亡，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期發(fā)揮作用。

細(xì)胞凋亡與惡性腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。研究認(rèn)為，大多數(shù)凋亡信號所誘發(fā)的細(xì)胞凋亡都是通過效應(yīng)蛋白酶實現(xiàn)的。細(xì)胞凋亡主要有死亡受體途徑和線粒體途徑。這兩種途徑的終末效應(yīng)蛋白酶都是Caspase3和Caspase7。survivin可直接抑制Caspase3和Caspase7的活性，有效阻斷細(xì)胞凋亡過程，也可以通過與細(xì)胞周期調(diào)控因子CDK4形成survivinCDK4復(fù)合體，使p21從CDK的復(fù)合體中釋放出來并異位到線粒體而間接抑制Caspase3的活性，從而發(fā)揮抑制凋亡的作用［12］。survivin還有可能通過抑制Caspase9活性發(fā)揮抗凋亡作用。有研究［13］發(fā)現(xiàn)survivin可與輔助性線粒體源性Caspase激活因子SMAC結(jié)合，使IAP家族其他成員免受SMAC的抑制，從而抑制Caspase9的活性。survivin還可以通過誘導(dǎo)腫瘤壞死因子受體介導(dǎo)的NFκB的活化抑制細(xì)胞凋亡［14］，以及抑制IL3、fas、bax、TNFα、抗腫瘤藥物及X線輻射誘導(dǎo)引起的細(xì)胞凋亡。

研究證實，survivin的表達(dá)具有細(xì)胞周期依賴性，以嚴(yán)格細(xì)胞周期調(diào)控方式在有絲分裂過程中表達(dá)，參與細(xì)胞分裂的調(diào)控。Li等［15］用細(xì)胞分裂阻斷劑將細(xì)胞阻斷在細(xì)胞增殖不同時期，結(jié)果發(fā)現(xiàn)survivin在G1期幾乎不表達(dá)，在S期表達(dá)增加6倍，在G2/M期表達(dá)增加40倍，這是由于survivin基因啟動子序列中存在3個細(xì)胞周期依賴因子和一個細(xì)胞周期同源性區(qū)域，CDE和CHR是G1期抑制元件，調(diào)節(jié)G2/M期基因表達(dá)的半衰期，使survivin特異地表達(dá)于G2/M期。survivin是G2/M期的調(diào)節(jié)基因，有絲分裂開始時survivin與紡錘體的微管蛋白特異性結(jié)合，共同維持有絲分裂的正常進(jìn)行，并受微管動力的調(diào)節(jié)，干擾survivin與微管蛋白的結(jié)合可致survivin抗凋亡活性的喪失。survivin的抗凋亡作用還依賴于細(xì)胞周期的G2/M的校正點，如果survivin過度表達(dá)，則可以克服G2/M校正點，使微管與survivin不能分離，survivin持續(xù)抗凋亡，致細(xì)胞增殖失控，導(dǎo)致癌變。

2survivin與鼻咽癌

survivin在鼻咽癌組織中的表達(dá)及臨床意義

survivin在鼻咽癌組織中存在高表達(dá)現(xiàn)象，可能在鼻咽癌發(fā)生、發(fā)展過程中起一定作用，檢測survivin的表達(dá)對鼻咽癌的診斷及預(yù)后有一定意義［1617］。何躍平等［18］用RTPCR和Westernblot免疫印跡法檢測25例鼻咽癌組織及對應(yīng)的對側(cè)鼻咽部黏膜、10例正常人的鼻咽部黏膜組織中survivinmRNA和蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)survivin在正常鼻咽部黏膜組織中不表達(dá)，在％的鼻咽癌組織和％的對應(yīng)對側(cè)相對正常鼻咽部黏膜中表達(dá)，且在鼻咽癌組織中的表達(dá)均較對應(yīng)的對側(cè)鼻咽部黏膜組織高。研究［1617］發(fā)現(xiàn)鼻咽癌組織中存在survivin高表達(dá)現(xiàn)象，但在survivin表達(dá)強(qiáng)度與患者的年齡、性別、臨床分期、頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、預(yù)后、以及鼻咽癌細(xì)胞的分化程度有無相關(guān)性等問題上尚存有爭議，部分研究發(fā)現(xiàn)survivin表達(dá)強(qiáng)度與鼻咽癌的上述指標(biāo)無關(guān)［6,19］，而部分研究則發(fā)現(xiàn)survivin的表達(dá)活性與鼻咽癌的分期、頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、放療敏感性、5a生存率及復(fù)發(fā)傾向有密切關(guān)系，可作為鼻咽癌的預(yù)后指標(biāo)。Xiang等［20］發(fā)現(xiàn)survivin的表達(dá)與鼻咽癌遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)，低survivin表達(dá)的患者較高表達(dá)者有更長的總生存率、無遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移生存率。另一項研究［11］還發(fā)現(xiàn)鼻咽癌中survivin高表達(dá)或低表達(dá)均預(yù)后不佳，只有以適當(dāng)?shù)谋壤磉_(dá)才具有最好的臨床效果。

survivin與其他指標(biāo)在鼻咽癌中的表達(dá)

腫瘤的發(fā)生發(fā)展是個多步驟、多階段的過程，機(jī)制非常復(fù)雜，涉及到多種癌基因、抑癌基因、凋亡基因和抗凋亡基因等，他們之間相互促進(jìn)或拮抗，共同促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在多種腫瘤中，均同時存在多種基因的表達(dá)異常。研究發(fā)現(xiàn)，在鼻咽癌中，除survivin表達(dá)異常外，同時還存在其他指標(biāo)的異常。

survivin、bcl2和P53蛋白被證實在頭頸部腫瘤中存在表達(dá)異常。有學(xué)者認(rèn)為survivin的過表達(dá)可能與野生型p53的缺失有關(guān)［21］。黃東海等［5］檢測鼻咽癌組織中survivin、bcl2和P53蛋白的表達(dá)情況，除了發(fā)現(xiàn)三者在鼻咽癌組織中高表達(dá)外還發(fā)現(xiàn)三者的表達(dá)密切相關(guān)，共同促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。Yip等［11］研究發(fā)現(xiàn)survivin、bcl2、p53在鼻咽癌中的表達(dá)與EB病毒感染相關(guān)，在EBV陽性的鼻咽癌中表達(dá)，而在EBV陰性者中相對低表達(dá)。

腫瘤新生血管形成在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，survivin在腫瘤細(xì)胞的惡性增殖中發(fā)揮作用可能與血管的形成有關(guān)，其可能機(jī)制是介導(dǎo)VEGF、bFGF及血管生成素1促進(jìn)血管生成。O‘Connor等［22］利用VEGF刺激survivin低表達(dá)的靜止期血管內(nèi)皮細(xì)胞，結(jié)果出現(xiàn)survivin的明顯表達(dá)，表明VEGF可誘導(dǎo)survivin表達(dá)的上調(diào)，為新生血管內(nèi)皮細(xì)胞的生存提供條件。Mesri等［23］利用survivin的反義核苷酸抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞中survivin的表達(dá)后，發(fā)現(xiàn)VEGF保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞功能降低，說明VEGF抑制凋亡特性主要由內(nèi)皮細(xì)胞中survivin的表達(dá)所調(diào)控。臨床研究發(fā)現(xiàn)在乳腺癌、宮頸癌、膀胱癌、食管癌、大腸癌等腫瘤中，survivin與VEGF表達(dá)呈明顯正相關(guān)，兩者在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著協(xié)同作用。李俊等［24］運用RTPCR檢測出survivin、VEGFmRNA在鼻咽癌組織中表達(dá)并呈正相關(guān)性，提示survivin的異常表達(dá)可能在鼻咽癌的血管生成中發(fā)揮一定的作用。

此外，還有研究［2527］發(fā)現(xiàn)survivin與環(huán)氧合酶2、nm23H1、PCNA等在鼻咽癌中的表達(dá)存在著相關(guān)性。這些研究提示NPC形成和轉(zhuǎn)移的發(fā)生是由多基因或多因子協(xié)同作用的結(jié)果。

3以survivin為靶點的抗腫瘤治療

鑒于survivin在腫瘤組織中高選擇表達(dá)及其強(qiáng)大的抗凋亡活性，因而它有可能成為抗腫瘤治療的有效靶點。以survivin為靶點的腫瘤治療主要有藥物治療、基因治療和免疫治療3種途徑。藥物治療途徑主要有2種方式：一是抑制survivin的磷酸化，二是阻止有絲分裂微管的裝配?；蛑委熗緩街饕衧urvivin反義寡核苷酸技術(shù)、核酶技術(shù)、顯負(fù)性突變、細(xì)胞周期依賴性激酶抑制劑以及最近兩年興起的RNA干擾技術(shù)。目前，這些技術(shù)已廣泛應(yīng)用于多種腫瘤的研究中并取得了令人滿意的結(jié)果。2006年，Shi等［28］用RNA干擾技術(shù)證實了鼻咽癌中survivin的抗凋亡作用，提示survivin可作為鼻咽癌的治療靶點。

以survivin為靶點的抗腫瘤治療不僅可以通過增加自發(fā)性凋亡而抑制腫瘤增殖，還可聯(lián)合腫瘤放化療，提高放療和化療的療效。Asanuma等［29］利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將survivin基因轉(zhuǎn)染到放射線敏感的胰腺癌細(xì)胞株MIAPaCa中，觀察到細(xì)胞放射敏感性降低，并伴有Caspase3的受抑；而把顯性陰性突變的survivin基因轉(zhuǎn)染入放射抗拒細(xì)胞PANC1中后，Caspase3活性提高，放射敏感性增強(qiáng)。因此，阻斷腫瘤細(xì)胞中survivin的功能或者抑制其表達(dá)能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡增加，抑制腫瘤細(xì)胞增殖及增強(qiáng)其對放療的敏感性。放射治療是鼻咽癌的主要治療方法，但仍存在部分放射抗拒現(xiàn)象，探討以survivin為靶點的放射增敏作用可能突破鼻咽癌放射抗拒的瓶頸，使臨床鼻咽癌治療取得更好的治療效果。有研究［30］顯示survivin高表達(dá)與鼻咽癌放療敏感性密切相關(guān)，對預(yù)測放療敏感性有重要參考價值。

4結(jié)語

survivin是一種具有廣闊發(fā)展前景的抗腫瘤新靶點。目前，有關(guān)其研究已經(jīng)取得很大進(jìn)展，但大部分停留在基礎(chǔ)研究階段，仍有很多問題尚未闡明，如survivin及其異構(gòu)體的亞細(xì)胞定位及功能，它與有關(guān)癌基因、抑癌基因和其他凋亡相關(guān)基因的關(guān)系等，這些問題均需日后研究和深探。

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