微小染色體維持蛋白　2與頭頸部腫瘤

潘素明

（廣東省粵北人民醫院放療科，韶關 512025）

微小染色體維持蛋白2與頭頸部腫瘤

潘素明*

（廣東省粵北人民醫院放療科，韶關 512025）

微小染色體維持蛋白2（minichromosome maintenance protein 2，MCM2）是微小染色體維持蛋白家族中的成員之一，在人類多種腫瘤組織中表達。MCM2在靜止期細胞中不表達，而在突變、增殖的細胞中高度表達，可準確反映細胞的增殖能力，是評價細胞進入增殖期的特異指標，被視為癌前標志物。MCM2的過度表達與各種頭頸部腫瘤的發生發展密切相關，有望作為各頭頸腫瘤早期篩查和預后評估的臨床指標。本文主要闡述MCM2的結構和功能，并對其與頭頸部腫瘤的關系進行綜述。

微小染色體維持蛋白2；頭頸部腫瘤

微小染色體維持蛋白（minichromosome maintenance proteins，MCM）廣泛存在于真核生物細胞中，是一組與DNA復制密切相關的蛋白家族，由MCM基因所編碼，參與真核生物DNA復制前復合物的形成，啟動復制過程，并在DNA的延伸過程中發揮重要作用，確保每個細胞周期中DNA的復制只發生一次［1］。微小染色體維持蛋白2（MCM2）是該家族中的成員之一，在人類多種腫瘤組織中表達。MCM2是細胞增殖活性的新指標，被認為是腫瘤診斷及預后的有效標志物［2］。由于腫瘤細胞具有細胞分裂調節失控而無限增殖的特點，而MCM2可以在增殖異常和突變的細胞中標記腫瘤細胞所處的狀態，所以MCM2蛋白的檢測顯得意義重大，有可能成為多種惡性腫瘤篩查、早期診斷及預后觀測的有效標志。

1　MCM2的結構與功能

MCM蛋白家族由MCM基因編碼，每一個MCM蛋白家族成員由776-1017個氨基酸殘基構成，分子量大小不等。MCM蛋白是一個高度保守且關系密切的家族，由MCM2、3、4（CDC21）、5（CDC46）、6（Mis5）和7（CDC47）6個保守亞基組成六聚體，體現DNA解螺旋酶活性［3］。目前在多細胞生物中還發現了MCM8、MCM9、MCM1和MCM10，但MCM9的具體功能尚不清楚。盡管MCM1和 MCM10也是MCM蛋白家族的成員之一，并且在DNA的復制過程中也發揮了重要作用，但它們與MCM2-MCM7蛋白家族并不存在同源性［4］。MCM蛋白主要存在形式是復合物，MCM蛋白與復制子結合，使它可以參與DNA復制，它是一種與DNA復制有關的解鏈酶［5］，是DNA復制啟動和延伸的必需因子之一。人類MCM蛋白定位于人的染色體7q21.3-q22.1它包含1629個核苷酸序列，編碼543個氨基酸，廣泛存在于人的正常組織中。MCM蛋白對微染色體有絲分裂穩定性有很大的影響，其編碼的MCM2蛋白是啟動DNA復制的蛋白家族中的一員。它是 DNA復制執照因子，能啟動DNA復制，DNA復制完成后即從染色體脫離。其中，MCM2-MCM7蛋白互相關聯并形成DNA解鏈蛋白家族，它們相互作用形成穩定的聚糖復合物，在啟動DNA合成中聚合在一起發揮作用。MCM2-MCM7蛋白在遺傳學和生物化學的表現充分證明了它們作為DNA解鏈蛋白家族在熔化DNA雙螺旋及DNA合成啟動中的作用。在有絲分裂末期，它們通過精密組織反應募集到DNA復制點，形成復制前復合物［6］。MCM2在細胞周期和染色質結合的方式是：在有絲分裂末期和G1期緊密連接，而在S和G2期脫落［7］。這種特殊結合方式能控制復制起始，限制染色體在每一個細胞周期只復制一次。也因為它這種伴隨細胞增殖進行周期性變化的特點，它被視作S期細胞的標志物，即只在增殖細胞中表達，所以進行MCM2檢測就可反應MCM蛋白的 水平［8，9］。

2　MCM2與頭頸部腫瘤的關系

腫瘤的發生、發展與細胞周期密切相關，而細胞周期又與DNA復制的起始調控相關。目前臨床常用的增殖標物主要有ki67和PCNA。ki67在細胞增殖周期的G1期不表達，因此在增殖細胞其陽性檢測率低；PCNA在細胞復制中表達，同時又在細胞修復中表達，故對于細胞增殖的標志不具備特異性。MCM2是細胞周期階段中S期細胞的特異性標志物，除了在分化成熟的細胞及靜止期（G0期）細胞中不表達，在進入細胞周期的細胞中都有表達［9］。因此，MCM2可標記在異常增殖和突變的細胞所處的狀態。1998年，Todorov等［10］首次報道了 MCM2在人體正常組織、腫瘤組織中的表達，從始展開了對MCM2的臨床研究。

2.1MCM2與腦膠質瘤

熊剛等［11］應用免疫組織化學SABC法檢測35例膠質瘤組織和5例正常腦組織中MCM2和Ki67的表達情況，發現MCM2和Ki67在正常腦組織中不表達，膠質瘤中MCM2和Ki67的表達隨腫瘤病理級別的增加而增加，MCM2和Ki67的表達呈明顯正相關。MCM2比Ki 67能更好地反映細胞的增殖情況，并對預后判斷更有指導意義。Lind-Landstr?m等［12］61例病理證實II級星形細胞瘤（WHO 2007）病例的石蠟切片MCM2增殖指數（PI）進行了研究，發現MCM2增殖指數不與任何病理特征相關但與核分裂計數和Ki67／MiB-1 PI顯著相關。在生存分析中顯示出較差的生存趨勢，但單因素分析無統計學意義。Hua C等［13］應用webarraydb軟件跨平臺整合和分析微陣列數據集。用凍膠質瘤樣本，研究MCM和熒光定量PCR表達的關系。發現MCM2高表達與高級別膠質瘤患者的總生存期相關。MCM2、MCM3和MCM7表達水平比根據WHO分類組織學診斷有更大的預后相關性。MCM 2在膠質瘤中高表達，可能是分子預后指標因素之一。

2.2MCM2蛋白與口腔腫瘤

Kodani I等［14］研究發現MCM2、p53在口腔鱗狀上皮細胞癌中的表達指數較異常增生的鱗狀細胞高，并且有13例異常增生的鱗狀細胞病例發展成為鱗狀細胞癌，其MCM2和p53的表達高于未轉變為癌者。MCM2通過p53非依賴途徑調節，MCM2和p53高表達可能預測口腔異常增生惡變。他們進一步研究［15］，對46個口腔鱗狀細胞癌標本進行Ki67、微小染色體維持蛋白2（MCM2）、p53、p21、p27表達研究發現MCM2在口腔鱗狀細胞癌中高表達，并且與腫瘤分期、患者的預后相關，而Ki67及其它細胞周期相關因子p53、p27、p21與預后、分期無關，認為MCM2的表達指數可為口腔鱗狀細胞癌患者提供有效的預后信息。Szelachowska等［16］回顧性比較49例手術治療及放射治療的口腔鱗狀細胞癌患者5年生存率的情況，發現MCM2蛋白的表達及與Ki67抗原表達呈正相關，MCM2表達增高是患者預后不良因素。Gouvêa AF等［17］回顧12例增生性疣狀白斑（PVL）患者的臨床和 P53、Ki67、MCM5和 MCM2免疫組織化學相關的數據，發現輕度或中度不典型增生，特別是4例發展成口腔鱗狀細胞癌的患者，MCM2和MCM5呈現出高表達。Razavi SM等［18］分析研究了73例口腔組織標本，其中包括20例良性口腔角化病，20例口腔上皮異型增生，20例口腔鱗狀細胞癌，和13例正常口腔黏膜。分析MCM2在每一類病變的免疫組織化學標記指數（LIS）發現，MCM2表達強度從強到弱依次為口腔鱗狀細胞癌、口腔上皮異型增生、良性口腔角化病、正常口腔黏膜。MCM2蛋白在口腔鱗狀細胞癌有較高的陽性表達表明，MCM2可為口腔鱗狀細胞癌及不典型增生的早期檢測指標。

2.3MCM2蛋白與喉癌

Chatrath等［19］采用喉的細胞刷對6例病理診斷明確的活檢標本進行檢測，包括2例角化不全和炎癥、1例不典型增生和3例侵襲性喉鱗狀細胞癌。結果顯示，MCM2／5在角化不全和炎癥中不表達；在不典型增生組織中上皮表層沒有MCM2的表達，但在第3層上皮中有MCM2表達；侵襲性喉鱗狀細胞癌中則大多數細胞有MCM2表達。這些結果提示MCM2可檢測喉上皮的輕微損傷，且與病理檢測高度一致，這對早期篩查喉癌具有很大的幫助，也為其他腫瘤的早期診斷提供了新的思路。Cai等［20］采用免疫組織化學法檢測MCM2與Rb蛋白在60例喉鱗狀細胞癌組織、10例喉癌前病變、10例聲帶息肉及10例喉鱗狀細胞癌周正常喉組織中的表達，發現喉鱗狀細胞癌中MCM2陽性表達率明顯高于癌前病變和正常喉組織，且與病理分級、淋巴結轉移及臨床分期正相關。在喉鱗狀細胞癌組織中MCM2與Rb蛋白的表達水平呈負相關，MCM2與Ki67在喉鱗癌中的表達水平呈正相關，由此提示，MCM2和Rb蛋白表達缺失與喉鱗狀細胞癌的發生、發展有關，MCM2的表達水平可作為的判斷惡性程度及預后的指標。秦杰升［21］采用免疫組織化學EnVision二步法檢測了82例喉鱗狀細胞癌及癌旁正常喉黏膜組織中MCM2蛋白的表達水平，發現MCM2蛋白在喉鱗狀細胞癌組織中的陽性為98%（80／82），顯著高于癌旁正常喉黏膜組織，MCM2的表達水平在有頸部淋巴結轉移組織顯著高于無頸部淋巴結轉移組織，與年齡及腫瘤T分級無顯著相關。Lian M等［22］研究了10例原發性喉鱗狀細胞患者，對喉鱗狀細胞癌組織與相鄰的非腫瘤組織及有區域淋巴結轉移的喉癌組織與無區域淋巴結轉移的喉癌組織基因芯片進行比較分析，發現MCM2、MCM3、MCM4等6個基因是最頻繁表達的功能基因，揭示了這些基因表達特征在喉鱗狀細胞癌的發生和區域淋巴結轉移中的作用，可能與疾病的發生發展有關。

2.4MCM2蛋白與甲狀腺腫瘤

Mehrotra P等［23］用免疫組織化學方法檢測128例病理診斷明確石蠟包埋組織標本，其中包括甲狀腺乳頭狀癌38例、濾泡癌22例、20例濾泡性腺瘤和結節性甲狀腺腫結節35例。結果顯示：MCM2和Ki-67標記指數在甲狀腺乳頭狀癌及濾泡癌組織中均高于濾泡性腺瘤和結節性甲狀腺腫結節組織。黃震等用免疫組織化學S-P法檢測22例甲狀腺微小浸潤性濾泡癌和20例與甲狀腺濾泡性腺瘤標本中MCM2的表達顯示：MCM2在甲狀腺微小浸潤性濾泡癌的標記指數顯著高于甲狀腺濾泡性腺瘤，認為MCM2在甲狀腺微小浸潤性濾泡癌與甲狀腺濾泡性腺瘤鑒別診斷中有意義［24］。

3　結語

MCM2蛋白在各頭頸腫瘤的早期即出現高表達有助于早期診斷，其高表達也常常提示預后不良，隨著對MCM2研究的逐步深入，MCM2蛋白的檢測將為多種惡性腫瘤的篩查、早期診斷、預后評估提供更為可靠的幫助。

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Minichromosome maintenance protein 2 and head／neck tumors

Pan Suming*
（Department of Radiation Oncology，Yue Bei People's Hospital of Guangdong Province，Shaoguan 512025）

Minichromosome maintenance protein 2(MCM2)is a member of the minichromosome maintenance protein(MCM) family expressed in a variety of human tumor tissues.It is not expressed in quiescent cells while highly expressed in proliferative and mutant cells,and can therefore accurately reflect cell proliferation ability.As a precancerous biomarker,it is a specific index to evaluate the proliferating stage of cells.The over expression of MCM2 is closely related to the occurrence and development of various head and neck tumors.Hence it is a potential clinical index for the early screening and prognosis evaluation of head and neck tumors.

Minichromosome maintenance protein 2；head and neck tumors

320.6730

A

10.16705／j.cnki.1004-1850.2016.05.017

2016-04-18

2016-10-08

韶關市科技計劃項目資助（2016cx011）

潘素明，男（1973年），漢族，主任醫師，panxu001＠21cn.com