抑癌基因P53與腫瘤的研究進展

趙春蓉

【摘要】 隨著社會的發展，人類生活習性的改變，惡性腫瘤的發病率在逐年升高，成為威脅人類生命的第二大疾病。而P53作為重要的抑癌基因，其失活對多數腫瘤的形成起重要作用。P53對細胞周期和凋亡起關鍵性作用，具有抑制并殺滅腫瘤細胞及防止腫瘤復發、轉移，提高自身免疫力的作用。研究表明P53與放、化療手段協同，增強其殺滅癌細胞的功效，達到1+1大于2的效果。為更好的了解P53及其在各種腫瘤中的表達，以利于臨床上使用P53的生物制劑進行腫瘤的治療，故本文將對P53的基本生物特性及在人體各種腫瘤中的表達進行綜述。

【關鍵詞】P53；腫瘤；表達

【key words 】P53；cancer；expression

【中圖分類號】R734.2 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0776-02

隨著社會的發展，人類生活習性的改變，惡性腫瘤的發病率在逐年升高，其對人類生命的威脅僅次于心血管疾病。惡性腫瘤又稱癌，是由于機體內的原癌基因及抑癌基因突變，表達異常致細胞生長、凋亡異常所致。P53基因作為重要的抑癌基因，其表達異常對多數腫瘤的形成起重要作用。P53基因具有阻滯細胞周期，促進細胞凋亡，維持基因組穩定，抑制腫瘤血管生成的作用。其突變后，由于其空間構象發生改變，失去了對細胞生長、凋亡和DNA 修復的調控作用，從而轉變為癌基因，導致腫瘤發生。P53與諸如肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、結腸癌、前列腺癌、軟組織肉瘤、卵巢癌、腦瘤、淋巴細胞腫瘤、食道癌、肺癌、成骨肉瘤等多種癌癥的發生有關。目前針對癌癥基因治療的研究越來越受到科研工作者的重視。P53基因是目前所知研究最透徹，功能最強大的一種抑癌基因。研究表明，P53具有抑制并殺滅腫瘤細胞及防止腫瘤復發、轉移，提高自身免疫力的作用，其對受照射、細胞毒制劑、熱療打擊的癌細胞，具有更大的殺傷作用，從而增強放化療殺滅癌細胞的功效，達到1+1大于P53的效果。對P53的研究將為腫瘤的發生發展和治療提供新的思路和方法。

P53的基因結構及功能

人類P53基因位于17P13.1，全長約20kb，由11個外顯子和10個內含子組成。第1個外顯子不編碼，外顯子2、4、5、7、8分別編碼5 個進化上高度保守的結構域， P53基因轉錄成2.5kbmRNA，編碼由393個氨基酸組成的肽鏈核蛋白，分子量為53kd。P53基因的表達至少受轉錄及轉錄后兩種水平的調控。P53基因的轉錄由P1、P2二個啟動子控制.P1啟動子位于第一外顯子上游100～250bp， P2位于第一內含子內，在啟動子中包含1個NF1蛋白結合位點和一個轉錄因子AP1相關蛋白的結合位點，對正常P53基因的轉錄，不僅需要二個啟動子的平衡作用，而且P53 基因內含子也起作用，內含子中有正調控作用，其調控有組織特異性。 野生型P53 基因的N-末端的轉錄激活結構域（activtiondomain， AD）AD1，AD2位于氨基酸1-50位，與通用轉錄因子TF11D 結合而發揮轉錄激活功能。TF11D 是由TBP（TATAbinding protain）和TAF（TBP associatedfactor）結合而成的復合物，P53與TF11D中的TAF結合，作用于下游基因啟動子中的TATA box ，達到轉錄激活功能。P53基因生長抑制結構域位于氨基酸60-94位，富含脯氨酸，含5個重復的pxxp序列，可與含SH3 結構域的蛋白質相互作用，將P53與信息傳遞途徑連接起來。

P53基因還有：序列特異的P53結合結構域，位于氨基酸100-290位間；核定位信號NLS位于氨基酸殘基313-323；四聚體寡聚化結構域，定位于氨基酸殘基323-355；C-末端非專一DNA調節結構域，定位于氨基酸殘基370-393。這些結構域與具有激活靶基因、抑制癌細胞生長、阻止基因錯配等功能。P53與DNA的結合能力并非特異性地與DNA 結合，參與核心區與DNA 結合的別構調節，同時在碰到DNA損傷時，P53可能補充其他蛋白質到損傷部位，提供DNA損傷信號。

P53的功能主要表現在阻滯細胞周期、促進細胞凋亡、維持基因組穩定，抑制腫瘤血管生成等方面。在細胞周期中，P53的調節功能主要體現在對G1和G2/M 期校正點的監測，與轉錄激活作用密切相關。P53一方面阻礙腫瘤抑制基因的磷酸化而使轉錄調節因子不能活化，引起G1期阻滯。另一方面P53 能下調Cyclin B1表達，從而使細胞不能進入M期。P53通過上調Bax的表達水平，以及下調Bcl-2的表達共同完成促進細胞凋亡的作用。P53還可通過死亡信號受體蛋白途徑誘導凋亡。同時P53可通過參與DNA的修復，達到維持基因組的穩定，以及刺激抑制血管生成的相關基因表達，從而抑制腫瘤血管生成。

P53與腫瘤的發生、發展

在細胞周期中，野生型P53 蛋白通過阻止G1期細胞進入S期，使受損的DNA或染色體得以修復；若DNA 或染色體損傷過于嚴重時，P53 能觸發凋亡機制清除受損的細胞，從而達到調節功能。相反，突變型P53 基因則發揮著原癌基因的作用，可促進腫瘤的的發生、發展。在人類50%以上的腫瘤組織中均發現了P53基因的突變，這是腫瘤中最常見的遺傳學改變，說明該基因的改變很可能是人類腫瘤產生的主要發病因素之一。突變和缺失是其失活的主要機制，另外還包括重排、插入、基因融合等。P53突變不僅失去抑癌的功能，還能促使細胞惡性轉化。

既往研究表明，P53基因與人體各大系統腫瘤的發生、發展密切相關。

呼吸系統：肺癌中P53異常以突變最常見，絕大部分小細胞肺癌（NSCLC）中有P53突變，在非小細胞肺中P53突變也超過一半。一些研究提示，P53多態性是肺癌發生的一個危險因素。Mcchanlc等[1]認為P53基因突變譜的不同可能影響到肺癌的易感性以及相應腫瘤形成。P53不僅可以用于早期肺癌的診斷和高危人群的篩檢，同時可以用于肺部原發癌及轉移癌的鑒別。外顯子4處的第72號密碼子編碼不同的氨基酸對患者的病情進展和預后具有很大的影響。NSCLC患者中，該密碼子編碼脯氨酸往往比編碼精氨酸的生存期更短，預后更差[2]。毛等證實[3]：P53突變與肺腺癌的分期及預后不良呈正相關（P〈0.01）。Gu等認為P53基因突變也可用于評價肺癌患者淋巴結微小病灶轉移及預后。

消化系統：P53突變與消化系統腫瘤的發生發展密切相關P53表達增高，增加大腸癌、小腸癌、胃癌及賁門癌發生發展及轉移的風險。研究表明，50%以上的肝癌有P53基因的突變。P53的陽性表達率與細胞分化及預后呈負相關，與腫瘤分期成正相關。P53功能失活與食管癌癌變過程，組織學分級密切相關。

循環系統：Thornton等發現慢性淋巴細胞性白血病（CLL）伴有P53基因缺失的CLL患者，細胞形態多不典型（幼稚淋巴細胞>0.10），血清LDH增高，病程進展快，瘤細胞負荷高，多處于疾病晚期（Binet B/C期），對多種治療（包括核苷類似物）反應差，生存期短，難治組P53基因缺失的發生率高。多數研究表明p53基因突變的淋巴組織腫瘤治療效果差，生存期短。淋巴組織腫瘤中突變型P53蛋白的表達率明顯增高，復發/難治患者顯著高于初治患者，與化療抗藥和預后差有關。

運動系統：Toguchida等認為P53基因異常是骨肉瘤生物演化過程中的重要事件。但目前對P53與骨肉瘤轉移和預后的關系， 尚存在爭議。有研究證實，P53能夠在一定程度上反映眼眶橫紋肌肉瘤的生物學特性，有可能成為判斷腫瘤預后的指標。

神經系統：在對兒童膠質瘤研究中發現，1/3 病例可檢出P53基因突變，并且約50%的膠質瘤組織中P53表達顯著。還有報道，激活的P53 基因還具有增強Fas誘導腦膠質瘤細胞凋亡的作用。Nayak 等的研究結果表明，膠質母細胞瘤中P53 蛋白陽性率為50% 。與其相一致的是，也有研究報道，在一項研究中膠質母細胞瘤P53 突變率高達35% ～60%。

泌尿系統：Kwak等證明在前列腺癌中由于P53基因的突變導致血管生成促進因子VEGF的上調及血管生成抑制因子TSP—l的下調，從而引起腫瘤新生血管的生成，為腫瘤的發生、發展、轉移提供必需的條件。楊[4]等研究表明P53與膀胱癌的臨床分期、病理分級及預后密切相關。而P53的陽性表達與腎癌的病理類型、病理分級無關而與臨床分期有關.

內分泌系統：Olivier等[5]認為P53基因突變可能是甲狀腺癌的發生、發展的晚期分子事件，與甲狀腺癌的進展、侵襲和轉移有關，它對甲狀腺癌的分級以及預后有重要的提示作用。P53的異常表達與胰腺癌的分化程度、淋巴結轉移有關，其過度表達可能涉及腫瘤的進展及預后[6]。

生殖系統：研究證實P53與上皮性卵巢癌組織的發生、發展及轉移有關，可作為判斷卵巢癌預后不良的指標。對中國乳腺癌患者P53表達進行meta分析發現，P53表達陽性與淋巴結轉移、術后復發、生存時間、腫瘤大小、組織學分級和臨床分期有相關性。P53對于判斷預后有較好的特異度和敏感度，與臨床預后有較好的相關性[7]。P53蛋白表達與子宮內膜癌臨床分期、病理類型、組織病理學分級、淋巴結轉移、腫瘤肌層浸潤及生存率有明顯相關性。

其他：研究表明，在皮膚癌、鼻咽癌、頭頸部鱗癌中均有P53表達異常，這些腫瘤的發生與P53的表達異常明顯相關。

P53與腫瘤的治療

通過基因治療可望從根本上殺滅癌細胞已成為研究熱點。P53基因突變或缺失，其調節細胞凋亡的功能喪失，從而導致腫瘤的發生。基于P53基因的作用，目前研究最多的是腺病毒-p53基因對腫瘤的治療作用。P53基因通過P53蛋白作用于細胞周期、DNA修復細胞、細胞分化和凋亡，起到對腫瘤的治療作用。實驗已經證實，將野生型P53導入腫瘤細胞，可以控制細胞周期和誘導細胞凋亡，增加腫瘤對化/放療的敏感性，還可通過旁觀者效應達到殺滅腫瘤細胞的作用[8]。

rAd-p53（重組腺病毒-p53）基因治療腫瘤已廣泛開展。導入途徑有呼吸道，腫瘤內，血管內和腹腔內注射。常用經動脈導管引入rAd-p53。基因轉導方式由病毒轉染、脂質體融合、配體與膜受體結合、基因槍和微注射等多種物理方法。rAd-p53自1995年在美國批準進入臨床試驗目前有50多項臨床試驗方案在世界各國實施。采用腫瘤內注射聯合放/化療法治療頭頸部癌和非小細胞肺癌臨床試驗已進入Ⅲ期，腹腔內注入rAd-p53對卵巢癌的臨床治療試驗已進入Ⅱ/Ⅲ期，通過肝動脈灌注rAd-p53治療肝細胞癌在臨床試驗中進入了Ⅰ/Ⅱ期。目前利用rAd-p53對胃癌、甲狀腺癌、宮頸癌、膀胱癌、軟組織肉瘤等的治療也在積極開展中。rAd-p53感染腫瘤細胞能有效控制腫瘤細胞生長，引起細胞凋亡，患者耐受性良好，無嚴重毒副作用。它為腫瘤患者提供了一個新的有希望的治療方法。

參考文獻

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[8]Roth JA，Swisher SG，Meyn RE.p53 tumor suppressor gene therapy for cancer[J].Oncology，1999，13：148-154.