Survivin基因在宮頸癌中的應用研究進展

馬守葉，王巧麗，魏林珍(綜述)，王海琳※(審校)

(1．蘭州大學第一臨床醫學院，蘭州 730000； 2．甘肅省人民醫院婦產科，蘭州 730000)

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Survivin基因在宮頸癌中的應用研究進展

馬守葉1△，王巧麗1△，魏林珍2(綜述)，王海琳2※(審校)

(1．蘭州大學第一臨床醫學院，蘭州 730000； 2．甘肅省人民醫院婦產科，蘭州 730000)

摘要：宮頸癌是女性常見惡性腫瘤之一，Survivin基因在宮頸癌的發生及診斷治療中的作用是研究熱點。Survivin基因促進宮頸癌發生的機制主要包括抑制腫瘤細胞凋亡、促進腫瘤細胞周期及血管形成。腫瘤細胞抑制基因p53蛋白和人乳頭瘤病毒(HPV)16 E6等可影響Survivin表達。最近的研究發現，Survivin分子探針對宮頸癌的早期診斷特異性和敏感性很高，而且多種藥物可通過下調Survivin表達水平提高宮頸癌療效。該文就Survivin基因在宮頸癌發生、發展、診療及預后評估中的研究進展予以綜述，以期尋找更佳的診斷方法及治療方案，提高宮頸癌患者的生活質量及存活率。

關鍵詞：宮頸癌；Survivin；診療

宮頸癌是僅次于乳腺癌導致女性死亡的第二大惡性腫瘤,近年來發病率逐年上升并且發病年齡趨于年輕化[1]，其中大部分患者為未婚或未產。目前臨床治療多采用手術、化療與放療多種方式相結合的綜合模式，常導致患者器官缺陷或障礙，引發不良反應。因此，尋找新的治療靶點，保留患者的生育功能是當前宮頸癌研究的主要出發點。Survivin基因是哺乳動物凋亡蛋白超家族抑制劑之一，具有抑制細胞凋亡、促進腫瘤細胞增殖、影響細胞周期等功能[2]。現就Survivin基因在宮頸癌診療及預后中的研究進展予以綜述。

1Survivin抑制凋亡機制

Survivin 是目前發現的最強的凋亡抑制因子，其可對抗多種刺激所誘導的凋亡(如腫瘤壞死因子、凋亡相關因子、維生素K3等)，其抗凋亡作用主要是通過抑制胱天蛋白酶(caspase)3 和 caspase-7的活性[3]，也可通過細胞周期蛋白依賴性激酶抑制基因p21依賴性和非依賴性兩種途徑發揮抗凋亡作用[4]。Survivin不僅可以抑制凋亡,而且在細胞有絲分裂過程中也起重要作用；survivin過表達可抑制 G1期，加速細胞向S期轉換,進而促進細胞增殖[5]。血管內皮生長因子或堿性成纖維細胞生長因子可誘導血管內皮細胞survivin過表達，從而參與腫瘤血管形成[6]。腫瘤細胞抑制基因p53可通過與survivin 啟動子結合在轉錄水平上下調survivin表達，影響細胞增殖、凋亡[7]。腫瘤組織缺氧可使低氧誘導因子1α表達增加，而低氧誘導因子1α使survivin 表達上調進而促進腫瘤的生長[8]。Survivin和凋亡相關因子配體表達的上調以及凋亡相關因子的下調均與宮頸癌的發生、發展有關，其中凋亡相關因子配體的表達可作為宮頸癌分級及預后判斷的指標[9]。Survivin、p53的高表達和caspase-3低表達與宮頸癌密切相關，可用作宮頸癌惡性程度及侵襲性標志物；survivin還可用于宮頸癌預后和生存時間的評估[10]。

2Survivin與宮頸癌診斷

目前，宮頸癌的診斷主要靠傳統的方法(如宮頸涂片檢查、膜式薄層液基細胞學檢測術、宮頸醋酸檢查、宮頸陰道鏡和子宮頸造影等)，其診斷準確性均有一定的局限性。高危型人乳頭瘤病毒(human papilloma virus，HPV)持續感染是宮頸癌最重要的危險因素，由于HPV16E6癌蛋白能誘導細胞腫瘤抑制基因p53表達下調，而p53蛋白又可使survivin表達下調，所以HPV16E6可使survivin表達上調，從而促進宮頸癌的發生、發展，因此，早期檢測高危型HPV在預防宮頸癌方面也尤為重要[11]。研究顯示，survivin表達強度隨著宮頸上皮內瘤樣病變的逐級發展而升高[12]，因此survivin可用于宮頸上皮內瘤樣病變的標志物。另外，survivin和p16 INK4A的免疫組織化學可用于上皮內瘤樣病變分級、上皮內瘤樣病變Ⅲ級和鱗狀細胞癌鑒別，尤其在診斷困難的情況下[13]。近幾年，應用survivin分子探針診斷宮頸癌成為研究的熱點，而用分子探針檢測寡核苷酸的應用非常廣泛(如遺傳普查、DNA突變檢測、實時定量聚合酶鏈反應產物和蛋白DNA相互作用等)。Xue等[14]將survivin分子探針應用于宮頸癌的早期診斷和隨訪中，其研究結果顯示，survivin分子探針診斷宮頸癌靈敏度達61.37%，特異度達72.72%。Han等[15]研究發現，survivin和 HPV16E6信使RNA分子探針可在宮頸癌細胞中產生強烈的熒光信號，survivin分子探針的臨床特異度和靈敏度分別為72.5%和77%；HPV16E6分子探針的特異度和靈敏度分別為96.1%和71.6%。此外，survivin和抑癌基因人第10號染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因表達與宮頸癌的發生、發展也有關，兩者的陽性表達可作為宮頸癌的早期診斷和預后評估的指標[16]。

3Survivin與宮頸癌治療

近年來，survivin在宮頸癌治療方面的應用研究取得了重要成果。目前，通過質粒轉染技術誘導survivin基因表達沉默，研究其對宮頸癌細胞的影響成為熱點[17]。已有研究顯示，survivin基因RNA干擾不僅可以抑制人宮頸癌HeLa細胞增殖，而且還能通過下調survivin信使RNA和survivin蛋白的表達顯著提高HeLa細胞對放療的敏感性[18]。體外RNA干擾技術和超聲靶向微波破裂技術聯合治療可通過優化超聲靶向微波破裂技術照射治療參數獲得更高的轉染率，并且不會破壞質粒DNA的完整性；由此得出，最佳超聲靶向微泡破裂參數能促使短發卡RNA(shRNA)靶向survivin表達下調，從而顯著誘導宮頸癌細胞凋亡和細胞周期停滯，并且這種聯合治療可對宮頸癌細胞產生協同誘導凋亡效應[19]。動物實驗結果表明，shRNA超聲靶向微波破裂技術能誘導活體內宮頸癌細胞凋亡并抑制其增生，但不會引起任何不良反應[20]，這為基因功能分析和腫瘤基因治療和研究奠定了基礎。隨著研究的進展還發現，超聲靶向微波破裂技術介導的靶向survivin基因shRNA質粒表達重組，不但能有效抑制靶向survivin基因表達，誘導腫瘤細胞自發性凋亡，還能提高傳統治療方法、放化療及免疫療法的療效[21]。這種方法可能適用于高效性、特異性和非侵入性基因轉染。因此，survivin基因可以作為宮頸癌理想的抗癌靶點。非侵襲性新型超聲靶向微波破裂技術聯合聚乙烯亞胺靜脈給藥能顯著提高移植瘤靶向基因傳遞和基因表達而不引起明顯不良反應，這種非病毒載體技術能促進shRNA誘導survivin基因表達沉默，顯著誘導宮頸癌細胞凋亡[22]。凋亡抑制基因Livin shRNA 表達載體能抑制HeLa細胞Livin 基因表達，提高順鉑誘導凋亡療效；其主要機制是降低細胞凋亡基因Bax、caspase-3的活性及細胞凋亡基因Bcl-2的表達，survivin在此過程中也發揮重要作用[23]。此外，5-氨基酮戊酸在宮頸癌治療中也起重要作用，其主要是通過抑制survivin 和Bcl-2表達[24]，誘導腫瘤細胞凋亡，抑制腫瘤增殖。茉莉酮酸甲酯也可治療宮頸癌，研究顯示，無論有無HPV感染，茉莉酮酸甲酯均可誘導細胞產生過氧化物，下調survivin和caspase-3凋亡抑制因子的表達，從而促進宮頸癌細胞凋亡[25]。結合凋亡蛋白抗菌肽ABPs1能顯著抑制HeLa細胞增殖,并可通過導致細胞膜缺陷、上調凋亡相關基因蛋白Bax的表達，下調survivin表達，激活caspase-3通路，從而誘導宮頸癌細胞凋亡[26]。嗜鹽隱桿藻胞外多糖可以未折疊蛋白反應調節劑葡萄糖調節蛋白為靶點誘導HeLa細胞凋亡；葡萄糖調節蛋白又可促進CCAAT增強子結合蛋白同源蛋白表達，抑制survivin表達，進而激活線粒體介導的下游分子和p53-survivin通路，從而導致caspase-3激活，誘導細胞凋亡[27]。牛樟菇可通過抑制Bcl-2、X連鎖凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)和 survivin的表達誘導宮頸癌細胞凋亡[28]。諾麗可上調p53和促凋亡Bax蛋白的表達,下調抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xL和survivin表達并增加caspase-9和caspase-3活性，進而誘導宮頸癌細胞凋亡[29]。姜黃色素介導的宮頸癌細胞對紫杉醇的敏感性是姜黃色素下調紫杉醇介導的survivin信號的結果，姜黃色素和紫杉醇產生協同作用的共同環節是激活核因子κB通路[30]。槲黃素可使細胞停滯在G2/M 期及誘導線粒體凋亡，從而抑制HeLa細胞的活性，其機制與調節細胞周期蛋白及核因子κB家族蛋白，下調抗凋亡蛋白Bcl-2 和 survivin等有關[31]。熱療法可在細胞和分子水平上誘導宮頸癌CaSki細胞凋亡和壞死，并且溫度在45 ℃時誘導宮頸癌細胞凋亡效果較好[32]，因此45 ℃可能是理想溫度。這一發現為臨床聯合應用熱療、放化療治療宮頸癌奠定了基礎。核survivin(包括survivin本身和survivin-外顯子3的剪接變異體)可參與放療過程中宮頸鱗狀細胞癌細胞動力學改變的調節[33]，從而影響宮頸癌放療療效。另外，凋亡信號基因異常甲基化可導致機體對治療產生獲得性抵抗[34]，因此，凋亡信號基因的甲基化檢測可作為制訂宮頸癌治療計劃和治療結果評估的分子預測標志物。

4小結

Survivin是抗凋亡蛋白抑制因子超家族中活力最強的一員，其過表達與宮頸癌的發生、發展及不良預后有關。因此，抑制survivin基因在宮頸癌細胞中的表達對提高宮頸癌的治療有非常深遠的意義。一方面，已有研究發現多種藥物可通過抑制survivin表達，誘導宮頸癌細胞凋亡從而達到治療宮頸癌的目的，其中研究較多的是通過質粒重構轉染宮頸癌細胞，干擾survivin基因信使RNA,誘導survivin基因表達沉默，從而誘導細胞凋亡。另一方面，survivin基因表達沉默可提高宮頸癌放化療療效，還可用于宮頸癌患者隨訪和判斷預后。但此方法尚處于研究階段，相信隨著研究的不斷深入，針對靶向survivin基因治療宮頸癌的方法將取得重大突破。

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The Research Progress of Survivin Gene Application in Cervical CancerMAShou-ye1,WANGQiao-li1,WEILin-zhen2，WANGHai-lin2.(1.TheFirstAffiliatedHospitalofLanzhouUniversity,Lanzhou730000,China； 2.DepartmentofGynecologyandObstetrics,ThePeople′sHospitalofGansuProvince,Lanzhou730000,China)

Abstract:Cervical cancer is one of the most common female malignant tumors,and the role of Survivin gene is a hot research topic in the occurrence,diagnosis and treatment of cervical cancer.The mechanisms of Survivin gene promoting cervical cancer mainly include inhibiting tumor cell apoptosis,promoting tumor cell cycle and blood vessel formation.Tumor cell suppressor p53 protein and HPV-16 E6 can influence the expression of Survivin.Recent study found that the specificity and sensitivity of Survivin molecular probes to be very high in the early diagnosis of cervical cancer,and a variety of drugs can improve the therapeutic effect by reducing Survivin expression level in cervical cancer.Here is to make a review of the research progress of Survivin gene in the genesis,development,diagnosis,treatment and prognosis assessment of cervical cancer,expecting to seek better diagnosis and treatment,and improve the life quality and survival rate of patients.

Key words:Cervical cancer； Survivin； Diagnosis and treatment

收稿日期：2014-06-05修回日期：2014-08-27編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.09.023

中圖分類號:R365

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)09-1597-03