Survivin基因—病理性瘢痕基因治療的一個潛在靶點

摘要：生存素基因（Survivin gene）是新近發(fā)現(xiàn)的凋亡抑制基因，屬凋亡抑制蛋白（Inhibitor of apoptosis protein，IAP）家族的成員，能促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖、血管生成并抑制細(xì)胞凋亡。它與抑癌基因PTEN關(guān)系密切，與另一種凋亡抑制因子B細(xì)胞淋巴瘤/白血病-2基因（Bcl-2）有協(xié)同作用，與連接蛋白43（Cx43）表達(dá)下降呈正相關(guān)，它還能促使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生凋亡信號受體配體（FasL）而進(jìn)行免疫攻擊。對Survivin基因的深入研究將為瘢痕的治療開辟一個新的方向。

關(guān)鍵詞：Survivin；病理性瘢痕；瘢痕癌；表達(dá)

創(chuàng)傷修復(fù)的必然結(jié)果是瘢痕形成，而通常過度修復(fù)會引起成纖維細(xì)胞功能的異常，進(jìn)而導(dǎo)致病理性瘢痕的形成。同時，瘢痕組織可以在各種長期外界條件刺激下發(fā)生惡性轉(zhuǎn)變成為皮膚瘢痕癌（Skin scar carcinoma，SSC）。生存素基因（Survivin gene）是凋亡抑制蛋白（Inhibitor of apoptosis protein，IAP）家族的成員，其被證實在病理性瘢痕、瘢痕癌中與多種基因、蛋白有關(guān)。其凋亡機(jī)制的研究及其促進(jìn)病理性瘢痕、瘢痕癌形成機(jī)制的研究，對今后如何更有效的預(yù)防、治療瘢痕可能開辟了一個新的方向。

1 Survivin在病理性瘢痕、瘢痕癌中與其他基因、蛋白的關(guān)系

1.1 Survivin與PTEN PTEN基因是一個具有磷酸酶活性的抑癌基因。有研究認(rèn)為，PTEN基因通過調(diào)節(jié)P13K/AKt信號途徑參與調(diào)控細(xì)胞的代謝活動及轉(zhuǎn)化等，并通過使PIP3去磷酸化阻止細(xì)胞生長及促進(jìn)細(xì)胞凋亡。同時它還能上調(diào)P27蛋白的表達(dá)和抑制MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來抑制細(xì)胞的分化[1]。翟慧娟等[2]發(fā)現(xiàn)PTENmRNA與SurvivinmRNA的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，PTENmRNA與Caspase-3mRNA的表達(dá)呈正相關(guān)，認(rèn)為在皮膚瘢痕組織中PTENmRNA、Caspase-3mRNA、SurvivinmRNA基因的異常表達(dá)、凋亡與增殖的失衡可能是皮膚瘢痕形成的重要原因。

1.2 Survivin與Cx43 縫隙連接（Gap junciton）是普遍存在于的生物界的細(xì)胞間信息交換的方式。連接蛋白43（Connexin43，Cx43）是真皮成纖維細(xì)胞表達(dá)最豐富的一種連接蛋白，有人認(rèn)為其與機(jī)體許多病理生理過程有密切的聯(lián)系[3]。張娟娟等[4]認(rèn)為在病理性瘢痕組織成纖維細(xì)胞中Cx43的表達(dá)的下調(diào)，促進(jìn)縫隙連接的減少、細(xì)胞間信息交流障礙、接觸抑制減弱及細(xì)胞繼續(xù)旺盛增殖、大量細(xì)胞外基質(zhì)分泌，導(dǎo)致膠原過度合成與沉積。王娟等[5]認(rèn)為Cx43、Survivin在皮膚瘢痕和瘢痕癌組織中的異常表達(dá)，可能在促進(jìn)皮膚瘢痕癌變的發(fā)生和發(fā)展中有共同作用。

1.3 Survivin基因與Bcl-2基因 Bcl-2能直接抑制細(xì)胞凋亡，是參與細(xì)胞增殖與凋亡的重要調(diào)節(jié)基因。已有研究提示：Bcl-2可對成纖維細(xì)胞的凋亡產(chǎn)生抑制作用，并促進(jìn)成纖維細(xì)胞的增殖。Bcl-2基因及Survivin基因都是凋亡抑制基因。Survivin基因通過調(diào)節(jié)Caspase-3和Caspase-7行使抗凋亡功能，而Bcl-2基因通過干擾細(xì)胞色素C抑制Caspase的活化途徑，這一過程位于Caspase級聯(lián)反應(yīng)的上游，最終實現(xiàn)抑制細(xì)胞凋亡作用[6]。González-González R等[7]發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)中Survivin和Bcl-2免疫表達(dá)水平與bax的免疫表達(dá)的上調(diào)，提示侵襲性成釉細(xì)胞瘤的行為。我們可猜測其與Survivin在細(xì)胞惡化中呈協(xié)同作用。蔡琦[8]等檢測Survivin和Bcl-2在45例瘢痕疙瘩皮損中的表達(dá)，認(rèn)為Bcl-2的上調(diào)與Survivin的表達(dá)可能在瘢痕疙瘩的形成中起協(xié)同作用。

1.4 Survivin基因與Fas Fas是表達(dá)于胸腺細(xì)胞、激活的淋巴細(xì)胞、病毒感染細(xì)胞、部分腫瘤細(xì)胞等的表面誘導(dǎo)凋亡的一種重要膜蛋白分子，其受體與其配體（Fasligand，F(xiàn)asL）結(jié)合后通過蛋白死亡區(qū)的相互作用激活一系列信號蛋白及蛋白酶，引起多種底物降解，從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。效應(yīng)細(xì)胞蛋白酶（Caspase）是誘發(fā)凋亡最關(guān)鍵的信號分子，而Caspase是Fas介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中的基本的死亡因子[9]。有學(xué)者認(rèn)為Survivin與Fas/FasL表達(dá)無明顯相關(guān)性，可能是兩條凋亡路徑中參與因子很多，兩條凋亡路徑中是否存在交叉點、參與因子間是否存在相互作用還需深入研究以獲得更多的科學(xué)依據(jù)和理論支持。也不能排除是Survivin的作用位點不在Fas表達(dá)的水平上的可能[10]。張文淵等研究證實，Survivin基因能提高DNA相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子SP1的生物活性，而SP1是Fas的有效催化劑，該基因可以上調(diào)SP1的氨基酸殘基磷酸化，通過調(diào)控Fas路徑從而形成免疫逃避，同時通過促使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生Fas而進(jìn)行免疫攻擊[12、13]。

2 Survivin基因的抗凋亡機(jī)制

Survivin的抗凋亡機(jī)制IAP家族中的Survivin蛋白表達(dá)于細(xì)胞周期的G2/M期，通過抑制細(xì)胞的程序化死亡，導(dǎo)致細(xì)胞的異常增殖和惡性轉(zhuǎn)化，是具有很強凋亡抑制作用的蛋白之一。其抗凋亡機(jī)制可能如下：①通過其螺旋結(jié)構(gòu)與有絲分裂微管結(jié)合，再通過Caspase-9的抑制導(dǎo)致Caspase系統(tǒng)的抑制，進(jìn)而抑制Caspase引起的細(xì)胞凋亡；②通過與Caspase-3和Caspase-7結(jié)合抑制Caspase的活性；③通過與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子CDK4結(jié)合，形成Survivin/CDK4復(fù)合物，該復(fù)合物的形成導(dǎo)致p21的釋放，從而使CDK4與Procaspase相互作用而抑制細(xì)胞凋亡[14～16]。于冬梅等通過構(gòu)建靶向Survivin的siRNA表達(dá)質(zhì)粒，利用體外培養(yǎng)瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)通過Survivin基因表達(dá)的下調(diào)激活Caspase-3基因活性，可顯著抑制成纖維細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)其凋亡。

3 問題與展望

創(chuàng)傷愈合中的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象已成為近年來人們關(guān)注的熱點之一，鑒于Survivin重要的生物學(xué)特性，Survivin有望成為病理性瘢痕在基因治療方面一個理想的治療靶點。抑制Survivin基因的表達(dá)，增加瘢痕組織的凋亡和抑制細(xì)胞的增生，如應(yīng)用RNAi技術(shù)針對Survivin靶位或多位點共同抑制Survivin的表達(dá)有望為今后瘢痕的基因治療開辟新的領(lǐng)域，但如何做到高效便捷的抑制Survivin的表達(dá)還有待進(jìn)一步的研究。

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編輯/安樺