Cyclin D1在腫瘤及婦科領(lǐng)域的研究進(jìn)展

丁玉梅(綜述)，馬麗麗(審校)

(1.淄博市中心醫(yī)院婦科，山東 淄博 255036； 2.濰坊人民醫(yī)院婦科，山東 濰坊 261000)

細(xì)胞周期蛋白(cyclin) D1是cyclin家族的一個(gè)成員。Cyclin D1的過(guò)度表達(dá)與惡性腫瘤的發(fā)生、組織學(xué)類型、分化程度、侵襲性及患者預(yù)后存在密切關(guān)系,cyclin D1的擴(kuò)增在許多癌變組織早期即可出現(xiàn)。近年來(lái)，在婦科腫瘤領(lǐng)域，cyclin D1也成為了基礎(chǔ)與臨床研究的熱點(diǎn)。作為臨床病理診斷的輔助指標(biāo)，cyclin D1已成為判斷病情和預(yù)后的重要參考，測(cè)定其表達(dá)可早期發(fā)現(xiàn)癌前病變，其研究在腫瘤的診斷和治療上具有潛在的價(jià)值。

1 Cyclin家族與cyclin D1

1.1Cyclin家族簡(jiǎn)介 人cyclin家族分為8種(cyclin A-H)，共有14個(gè)成員，分別為cyclin A1、A2，cyclin B1、B2，cyclin C，cyclin D1、D2、D3，cyclin E1、E2，cyclin F，cyclin G1、G2，cyclin H，它們的高表達(dá)可以分別出現(xiàn)在不同的細(xì)胞周期。Cyclin家族作為一系列周期性表達(dá)的核蛋白，分為三大類：調(diào)控細(xì)胞周期進(jìn)程，如cyclin C，cyclin D1、D3，cyclin E；調(diào)控DNA合成，如cyclin A；調(diào)節(jié)有絲分裂，如cyclin B[1]。

1.2Cyclin家族與細(xì)胞周期 完整的細(xì)胞周期分為4個(gè)連續(xù)階段：DNA合成前期(first gap phase,G1期)、DNA合成期(synthetic phase,S期)、DNA合成后期(second gap phase,G2期)和有絲分裂期(mitotic phase,M期)。細(xì)胞按照G1→S→G2→M的順序完成其增殖。增殖細(xì)胞在分裂過(guò)程中，為保證DNA復(fù)制和染色體分配質(zhì)量，細(xì)胞內(nèi)各時(shí)相交叉處存在檢查點(diǎn)，只有通過(guò)檢查點(diǎn)的檢查，細(xì)胞才能進(jìn)入下一個(gè)時(shí)相。細(xì)胞周期檢查點(diǎn)分為3種：①在G1/S交界處的DNA 損傷檢查點(diǎn)，若DNA受損則細(xì)胞停止在G1期；②在S/G2交界處的DNA復(fù)制檢查點(diǎn)，負(fù)責(zé)檢查DNA復(fù)制進(jìn)度；③在G2/M交界處的紡錘體組裝檢查點(diǎn)，負(fù)責(zé)管理染色體的正確分配。進(jìn)行檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)主要通過(guò)p53和Cdc25途徑完成。在細(xì)胞周期的調(diào)控中,周期蛋白依賴性激酶(cycle-dependent kinases,CDKs)起關(guān)鍵作用，細(xì)胞周期是否順利進(jìn)行取決于它的活性高低。CDKs的活化因素有3個(gè)。①Cyclin：在細(xì)胞周期中促進(jìn)細(xì)胞增殖，發(fā)揮正調(diào)節(jié)作用，可以帶動(dòng)CDKs磷酸化和去磷酸化，CDKs通過(guò)磷酸化被激活，推動(dòng)細(xì)胞周期的進(jìn)程。②CDKs活化激酶也參與CDKs的磷酸化，CDKs活化激酶是CDKs通路的上游信號(hào)分子。③CDKs抑制因子CDKIs,它是CDKs的抑制物，抑制細(xì)胞增殖，起負(fù)調(diào)節(jié)的作用。可以與cyclin-CDKs結(jié)合抑制CDKs的活性，阻止細(xì)胞周期進(jìn)行。此外，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因、p53、myc等也參與對(duì)CDKs的活性調(diào)控。

1.3Cyclin D1的結(jié)構(gòu)與功能 Cyclin D1含295個(gè)氨基酸，是由染色體11q13上的CCND基因編碼，長(zhǎng)度約120 kb，基因跨距約15 kb，含有5個(gè)外顯子，相對(duì)分子質(zhì)量為34×103。細(xì)胞周期中，G1期是控制細(xì)胞周期長(zhǎng)短的限速期，細(xì)胞一旦通過(guò)此限制點(diǎn)，將會(huì)不再依賴外源性分裂增殖信號(hào)的刺激而自主完成增殖周期。G1/S調(diào)控點(diǎn)最重要的調(diào)控因子是cyclin D1。Cyclin D1作用于G1期,可與多種蛋白相互作用促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入S期，從而促使細(xì)胞的分裂與增殖[2]。

2 Cyclin D1與腫瘤發(fā)生、發(fā)展的關(guān)系

2.1Cyclin D1與腫瘤的基礎(chǔ) 細(xì)胞周期的正常演進(jìn)與正、負(fù)調(diào)節(jié)因素之間的平衡有關(guān)。正負(fù)調(diào)控基因的功能及表達(dá)異常與腫瘤的異常增殖和生物學(xué)特性密切相關(guān)。在細(xì)胞生命活動(dòng)中，增殖與分化是緊密相連的。增殖過(guò)度，分化不全就可能引起腫瘤的發(fā)生。從本質(zhì)上講，細(xì)胞的增殖分化異常是基因的調(diào)控異常。因生長(zhǎng)因子等因素調(diào)控著細(xì)胞周期進(jìn)程，cyclin D1的水平也呈周期性變化。Cyclin D1蛋白與CDK4或CDK6在G1期結(jié)合形成復(fù)合物，CDKs活化激酶的活化激活cyclin D1，再與視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因編碼蛋白pRb結(jié)合，使pRb的部分殘基磷酸化，釋放出轉(zhuǎn)錄因子，G1期的細(xì)胞被驅(qū)動(dòng)后進(jìn)入S期，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。如果cyclin D1過(guò)度表達(dá)，導(dǎo)致pRb磷酸化提前，縮短了G1期，引起細(xì)胞增殖周期紊亂，從而發(fā)生腫瘤。

Cyclin D1是G1/S調(diào)控點(diǎn)最重要的調(diào)控因子，它通過(guò)對(duì)抑癌基因蛋白pRb的調(diào)控促使細(xì)胞越過(guò)G1/S限制點(diǎn)進(jìn)入S期。Cyclin D1是參與G1/S調(diào)控點(diǎn)最關(guān)鍵的正性調(diào)節(jié)因子，其作為蛋白激酶復(fù)合體的調(diào)節(jié)亞基，調(diào)節(jié)著細(xì)胞周期的進(jìn)程。其表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞的分裂與增殖。其基因擴(kuò)增或過(guò)度表達(dá)是細(xì)胞轉(zhuǎn)化和維持轉(zhuǎn)化表型所需要的，并且與其他基因或基因產(chǎn)物異常配合，是癌變的重要分子事件之一[3]。Cyclin D1的過(guò)表達(dá)在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及判斷預(yù)后上意義重大。Cyclin D1可以通過(guò)直接調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄程序影響染色體的穩(wěn)定性，從而引起染色體不穩(wěn)定和腫瘤發(fā)生[4]。研究發(fā)現(xiàn)，在視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因缺失的癌細(xì)胞，cyclin D1的功能出現(xiàn)明顯抑制[5]。由于泛肽和蛋白水解酶的降解作用，cyclin D1的半衰期只有30 min[6]。因此，可以通過(guò)促進(jìn)cyclin D1的降解，來(lái)抑制腫瘤生長(zhǎng)[7]。

2.2Cyclin D1與腫瘤的臨床研究 Cyclin D1在許多癌組織的過(guò)度表達(dá)甚至>50%，cyclin D1的擴(kuò)增在癌變?cè)缙诩纯沙霈F(xiàn)。一項(xiàng)檢測(cè)肝癌組織中cyclin D1表達(dá)情況的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)[8]，cyclin D1在肝癌原發(fā)灶中的陽(yáng)性表達(dá)率為46.9%，在癌栓中的陽(yáng)性表達(dá)率為75%，在癌旁組織中的陽(yáng)性表達(dá)率為18.8%，差異顯著，進(jìn)一步分析cyclin D1與患者的臨床病理特點(diǎn)的關(guān)系，結(jié)果提示cyclin D1與癌栓的形成、組織類型以及癌組織的分化程度有關(guān)。體外研究表明[9]，cyclin D1與乳腺癌細(xì)胞的侵襲性有關(guān)。選擇性的雌激素受體調(diào)節(jié)劑可以通過(guò)下調(diào)cyclin D1的表達(dá)，抑制非激素依賴性乳腺癌的細(xì)胞生長(zhǎng)[10]。Oyama等[11]對(duì)乳腺27例浸潤(rùn)性小葉癌的研究發(fā)現(xiàn)，cyclin Dl蛋白在大約80%的浸潤(rùn)性小葉癌的細(xì)胞中呈陽(yáng)性表達(dá)；與此形成鮮明對(duì)比的是，同一組織中非浸潤(rùn)性部分的小葉原位癌僅少數(shù)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)cyclin D1蛋白的陽(yáng)性表達(dá)。據(jù)此，認(rèn)為cyclin D1與乳腺小葉癌的浸潤(rùn)性有關(guān)。針對(duì)口腔鱗狀細(xì)胞癌的研究表明，cyclin D1的表達(dá)與年齡、吸煙、飲酒和腫瘤位置均無(wú)關(guān)，而與口腔鱗狀細(xì)胞癌的分化程度和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等因素相關(guān)[12]。另外，cyclin D1擴(kuò)增和過(guò)表達(dá)與其他頭頸部腫瘤的組織浸潤(rùn)、迅速生長(zhǎng)、增殖活性、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良也有關(guān)。

3 Cyclin D1與婦科腫瘤的基礎(chǔ)與臨床研究

一項(xiàng)體外研究顯示，抑制cyclin D1的基因表達(dá)，可阻礙人宮頸癌細(xì)胞的生長(zhǎng)[13]。Bae等[14]使用印跡雜交方法進(jìn)行的一組研究表明，cyclin D1在宮頸癌組的表達(dá)顯著高于不典型增生組，認(rèn)為其是一個(gè)判斷早期宮頸癌預(yù)后的良好標(biāo)志物。Carreras等[15]的研究結(jié)果顯示，cyclin D1蛋白在宮頸癌的發(fā)生過(guò)程中起著重要作用，其表達(dá)隨著病變嚴(yán)重程度而增加，還可能與高危型人乳頭狀瘤病毒感染有關(guān)，可作為宮頸鱗癌早期診斷的參考指標(biāo)。有研究發(fā)現(xiàn)，cyclin D1陽(yáng)性表達(dá)與宮頸癌的臨床分期、組織學(xué)分級(jí)及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)[16]，隨臨床分期增高，cyclin D1表達(dá)率逐漸升高；且組織分化越低，其表達(dá)越高；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移較無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移表達(dá)率高，提示與宮頸癌的發(fā)展、預(yù)后相關(guān)。針對(duì)宮頸癌的基礎(chǔ)與臨床研究，從基因水平[17]、細(xì)胞水平[18]、組織器官水平等多層面的研究，均已經(jīng)成為目前婦科腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。另外，Nikaido等[19]研究發(fā)現(xiàn)，cyclin D1的陽(yáng)性表達(dá)在不同的子宮內(nèi)膜癌組織學(xué)分級(jí)中差異顯著，并與肌層浸潤(rùn)有關(guān)，而與臨床分期、病理學(xué)類型、淋巴轉(zhuǎn)移無(wú)關(guān)。子宮內(nèi)膜癌組織中cyclin D1表達(dá)與臨床分期及病理分級(jí)無(wú)關(guān)，但隨著組織分化程度的降低、臨床期別的升高而增強(qiáng)。在卵巢癌研究中也發(fā)現(xiàn)了有cyclin D1基因擴(kuò)增或過(guò)度表達(dá)的現(xiàn)象。Worsley等[20]研究表明，cyclin D1蛋白在卵巢及其良性腫瘤中無(wú)過(guò)表達(dá)，而在卵巢癌中過(guò)度表達(dá)率為26%，cyclin D1的陽(yáng)性表達(dá)隨腫瘤惡性程度的增加的逐漸升高，表明cyclin D1的過(guò)度表達(dá)與卵巢癌的發(fā)生及生物學(xué)行為有關(guān)。Cyclin D1的高表達(dá)與卵巢癌的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移有關(guān)。臨床分期越晚表達(dá)越高，淋巴結(jié)及遠(yuǎn)處臟器受累，預(yù)后不良。

4 結(jié) 語(yǔ)

多項(xiàng)研究表明，cyclin D1的過(guò)表達(dá)在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及判斷預(yù)后上意義重大。Cyclin D1的過(guò)表達(dá)與腫瘤的組織學(xué)類型、分化程度及患者預(yù)后有關(guān)，故可作為病理診斷的輔助指標(biāo)，以及判斷病情、預(yù)后的重要參考[21]。Cyclin D1的研究在腫瘤的診斷和治療上具有潛在的價(jià)值，測(cè)定其表達(dá)可早期發(fā)現(xiàn)癌前病變，可能為今后婦科腫瘤的早期診斷和預(yù)測(cè)發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。

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