survivin一种癌症治疗的新分子标靶Word文件下载.docx

1、因此，寻找疗效高副作用小的方法是抗癌治疗的方向。随着分子生物学的发展，针对肿瘤基因进行靶向治疗成为癌症治疗研究的方向。药物作用于肿瘤某分子、某基因等靶向部位，一方面提高了疗效，另一方面减少了药物的用量。寻找能成为肿瘤治疗的标靶已成为治疗肿瘤的前提之一。可能成为药物作用的标靶包括：癌细胞具有的特殊的抗原、特殊生长因子受体、肿瘤血管生长相关因子、癌细胞特殊信息传递途径中的各种分子、癌细胞内细胞周期和细胞凋亡的调控分子等。凋亡抑制因子家族中有一个新成员survivin，在凋亡和细胞周期的基因调控中发挥着重要的作用，越来越成为有吸引力的治疗靶点之一。 1 survivin 的分子生物学特性 survi

2、vin 是由Altieri 等在1997年发现的，是IAP（inhibitor of apoptosis of protein）家族的成员, 由142 个氨基酸组成的相对分子质量为16. 5103的蛋白1。它是一种凋亡抑制因子，主要表达于细胞周期的G2/M期。survivin 基因位于染色体17q25靠近端粒的位置，由3个内含子和4个外显子组成。IAP家族蛋白包含2个或3个串联的含有半胱氨酸/ 组氨酸的杆状病毒IAP 重复序列（baculoviral IAP repeat，BIR），与此相邻的羧基末端含有一个环指结构，只有含有BIR2 功能区的IAP 蛋白分子才具有结合和抑制死亡蛋白酶（cas

3、pase蛋白酶）的功能，单一的BIR1、BIR3 或环指结构以及他们的任意组合蛋白体均无此效应2。而survivin仅含单个BIR 单元，其C末端是兼性的螺旋，没有环指结构3。survivin通常以二聚体形式存在。这些特殊结构可能是其凋亡抑制功能的结构基础。 2 survivin 的分布 21 在组织中的表达与分布 survivin广泛表达于各种胚胎组织中4，并受生长发育调节。随着胚胎的发育成熟，survivin 的分布逐渐局限，表达水平逐渐降低，在终末分化组织中不表达。它过多表达于绝大多数常见的恶性肿瘤如肺癌5、乳腺癌6、结肠癌7、胃癌8、食管癌9、胰腺癌10、肝癌11、子宫内膜癌12、卵巢

4、癌13、霍奇金病14，以及大约50%的非霍奇金淋巴瘤1等，而在这些肿瘤中相对应的正常组织不表达survivin 。Miyachi等15对survivin在胃癌中的表达情况进行了研究，发现107例胃癌标本中有105例survivin mRNA 表达阳性，survivin mRNA的表达与胃癌的组织学分型以及胃癌浸润的深度无关，但与胃癌的淋巴结转移密切相关。他们认为survivin mRNA表达的增加出现在胃癌发生的早期，并且survivin mRNA 表达水平的高低可以作为判定胃癌患者淋巴结转移潜能高低的指标。 22 survivin 在细胞中的分布 Fortugno等16对survivin亚细

5、胞定位进行了深入的探讨，认为在细胞内有2个survivin蛋白池，一个是胞质池，一个是核池，蛋白池的核浆比为16。80%的胞质池与有丝分裂期的中心体、微管、中期和后期的有丝分裂纺锤体微管、纺锤体两极紧密相关，而20%的survivin的胞核池与中期染色体着丝粒和后期中央纺锤体中间带紧密联系。 3 survivin的功能与作用机制 survivin 在细胞凋亡和增生中发挥重要作用，在肿瘤新生血管的形成中也有一定的作用。 31 抗凋亡作用 实验显示17，survivin通过内源性和外源性2条凋亡信号通路直接或间接抑制caspase-3、7而实现其抗凋亡功能。其具体作用机制目前尚不清楚。目前比较趋于

6、一致的认识是，survivin可能是通过线粒体途径实现抗凋亡功能。在转基因动物实验上显示，survivin定位于线粒体上，并且与上游的caspase-9和第2凋亡刺激因子（SMACE/DIABLO）相互作用，最后影响终端效应子caspase-3、7的活性，使细胞发生凋亡18。 32 调控有丝分裂，参与细胞增殖 有研究提示19，survivin在细胞分裂晚期参与染色体的分离和胞质分裂的完成。 survivin 敲除鼠的动物实验也证实了survivin在有丝分裂中起着重要作用，并证明survivin同样在胚胎发育时期是至关重要的。在起初胚胎发育的2.5天，纯合子survivin基因的删除导致微管集

7、合失败、有丝分裂纺锤体后缺失、紊乱的微管排列和多核细胞形成，最后导致胚胎死亡20。 33 调节肿瘤血管生成 正常血管内皮细胞不表达survivin，而体内外研究证明肿瘤血管内皮细胞过度表达survivin，使得肿瘤血管内皮细胞凋亡减少，有利于肿瘤生长21。总之，肿瘤组织过表达survivin可以避开凋亡检查点，使细胞进行异常有丝分裂，同时survivin的过表达对抗多种广泛的凋亡诱导22。 4 survivin 是一个抗癌标靶 一种理想的分子标靶应有以下特点23：大多数癌细胞有此标靶且大量表现；与癌症的致病机制有关；与癌细胞的生存功能有关；其功能对正常细胞是不必要的或较少有表现；此分子标靶在肿

8、瘤中少有变异性或突变率低；不易由细胞表面脱落或分泌。而survivin 具有上述特点，因此可以作为肿瘤治疗的标靶。 5 靶向治疗 药物现在，survivin已经成为倍受关注的抗肿瘤治疗的新靶点24，以survivin为靶点的拮抗分子纷纷研究出来，如：应用反义survivin降低细胞凋亡的阈值，促使肿瘤细胞凋亡增加；RNA干涉survivin基因的表达；设计survivin突变体以及特异性抗体的免疫治疗25。这些策略具有良好的靶向性、特异性及安全性。 51 反义survivin 反义技术是根据核酸互补杂交原理特异性抑制特定基因mRNA表达的一种生物高技术。利用反义技术合成的药物称为反义药物。反义

9、药物一般是指以特定基因（mRNA）为靶，并与之特异性互补结合的一段约由20个核苷酸组成的人工合成寡核苷酸。反义核酸可以与RNA 形成DNA-RNA异源双链，也可形成RNA-RNA双链。 将反义核苷酸转染到细胞内，阻断内源性survivin mRNA的表达，已取得了可喜的结果。在许多肿瘤细胞系中进行了实验，如肝癌细胞系26、肺癌细胞系27、胃癌细胞系28、胰腺癌细胞系29、卵巢癌细胞系30、乳腺癌细胞系31等，反义survivin寡核苷酸可以诱导这些细胞的凋亡。自Zamecnik等32首次报道以反义寡核苷酸抑制劳氏肉瘤病毒复制后，反义寡核苷酸便迅速应用于肿瘤的研究。无论是生物合成的还是体外合成的

10、反义寡核苷酸，只有进入靶细胞，才可与靶向基因结合，发挥调节作用。反义寡核苷酸是如何进入细胞内、转染效率的高低、剂量多少等，是其开发应用中的瓶颈。分子生物学技术的发展及各种运送载体的出现和改进，如利用脂质体等介导反义分子、电转染、噬菌体运用、改造反转录病毒等方法已使转染效率明显提高33。我们相信，随着分子生物学技术的发展，这一问题最终能得到解决。目前，还不清楚反义核苷酸是如何抑制肿瘤生长的。较一致的看法是，对survivin的干扰有可能导致肿瘤细胞有选择性的凋亡18。然而不能排除另外一种可能，即靶向survivin 的基因治疗可能损害内皮细胞的活性，从而干扰肿瘤血管生成。这是因为研究发现在肿瘤血

11、管增殖或塑型期，内皮细胞内survivin表达增加34。 52 免疫技术 目前有几个研究小组已经开展了这方面的研究，他们在体外和体内均观察到T 细胞能够产生一种活性很强的、针对survivin 多肽的细胞毒性作用35-36。而且这种细胞毒性作用具有特异性，对正常组织无影响。研究显示，针对于survivin的肿瘤特异性免疫反应，可用于肿瘤疫苗的研究。 53 RNA干扰survivin表达技术 RNA干扰（RNA interference，RNAi）是指在生物体细胞内，外源性或内源性的双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）引起与其同源的mRNA特异性的降解，从而抑制sur

12、vivin基因的转录和表达，具有高度特异性、高效性的特点。有研究者3739利用RNA干扰技术设计针对survivin的dsRNA来抑制survivin基因的转录和表达，实验取得一定的成功。 54 survivin显性负突变（dominant-negative mutant）体诱导细胞凋亡 survivin的多肽序列中，34位氨基酸为苏氨酸，是细胞周期素依赖蛋白激酶P34-cdc2的磷酸化位点，该位点的磷酸化对维持survivin的凋亡抑制功能非常重要，以丙氨酸取代后的人工突变体（T34A）可以使凋亡抑制功能丧失，Mesri等40发现PAd-T34A（复制缺陷的腺病毒携带编码survivin突变

13、体）感染乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、肺癌、大肠癌等细胞株，导致细胞色素C从线粒体释放，促进caspase-3活化引起肿瘤细胞凋亡，而PAd-T34A不影响成纤维细胞、内皮细胞、平滑肌细胞等处于增殖状态的正常人类细胞的生存能力。该研究同时显示PAd-T34A可以促进肿瘤血管内皮细胞的凋亡。除了T34A survivin突变体可以诱导细胞凋亡外，另外还有C84A（Cys84/Ala）突变体19，它与野生型survivin蛋白竞争中心粒，抑制野生型survivin蛋白与中心粒的结合，从而剥夺野生型survivin蛋白的抗凋亡促增殖的双重功能，最终导致细胞凋亡和细胞分裂缺陷，出现多核细胞和多极点细胞。总

14、之，以survivin为靶点很可能是一种理想的肿瘤治疗策略，不但可以提高抗肿瘤疗效，而且能弥补其他治疗措施的不足，在临床肿瘤治疗中可能有广阔的应用前景。当然，如果要将其成功地应用于临床，尚需要更多的体内体外实验来不断地完善和改进所遇到的问题。 【参考文献】 1 Ambrosini G, Adida C, Altieri DC. A novel anti-apoptosis gene, survivin, expressed in cancer and lymphomaJ. Nat Med,1997,3（8）:917-921. 2 Tamm I， Wang Y， Sausville E， et

15、al. IAP-family protein survivin inhibits caspase activity and apoptosis induced by Fas（CD95）, Bax, caspases, and anticancer drugsJ. Cancer Res，1998，58（23）:5315-5320. 3 Shin S， Sung BJ， Cho YS， et al. An anti-apoptotic protein human survivin is a direct inhibitor of caspase-3 and-7J. Biochemistry，200

16、1，40（4）:1117-1123. 4 Adida C, Crotty PL, McGrath J, et al. Developmentally regulated expression of the novel cancer anti-apoptosis gene survivin in human and mouse differentiationJ. Am J Pathol,1998,152（1）:43-49. 5 Monz M, Rosell R, Felip E, et al. A novel anti-apoptosis gene: re-expression of survi

17、vin messenger RNA as a prognosis marker in non-small-cell lung cancersJ. J Clin Oncol,1999,17（7）:2100-2104. 6 Tanaka K, Iwamoto S, Gon G, et al. Expression of survivin and its relationship to loss of apoptosis in breast carcinomasJ. Clin Cancer Res,2000,6（1）:127-134. 7 Kawasaki H, Altieri DC, Lu CD,

18、 et al. Inhibition of apoptosis by survivin predicts shorter survival rates in colorectal cancerJ. Cancer Res，1998,58（22）:5071-5074. 8 Lu CD, Altieri DC, Tanigawa N. Expression of a novel anti-apoptosis gene, survivin, correlated with tumor cell apoptosis and p53 accumulation in gastric carcinomasJ.

19、 Cancer Res,1998,58（9）:1808-1812. 9 Kato J, Kuwabara Y, Mitani M, et al. Expression of survivin in esophageal cancer: correlation with the prognosis and response to chemotherapyJ. Int J Cancer,2001,95（2）:92-95. 10 Satoh K, Kaneko K, Hirota M, et al. Expression of survivin is correlated with cancer c

20、ell apoptosis and is involved in the development of human pancreatic duct cell tumorsJ. Cancer,2001,92（2）:271-278. 11 Ikeguchi M, Ueta T, Yamane Y, et al. Inducible nitric oxide synthase and survivin messenger RNA expression in hepatocellular carcinomaJ. Clin Cancer Res,2002,8（10）:3131-3136. 12 Sait

21、oh Y, Yaginuma Y, Ishikawa M. Analysis of Bcl-2, Bax and Survivin genes in uterine cancerJ. Int J Oncol,1999,15（1）:137-141. 13 Yoshida H, Ishiko O, Sumi T, et al. Survivin, bcl-2 and matrix metalloproteinase-2 enhance progression of clear cell- and serous-type ovarian carcinomasJ. Int J Oncol,2001,1

22、9（3）:537-542. 14 Garcia JF, Camacho FI, Morente M, et al. Hodgkin and Reed-Sternberg cells harbor alterations in the major tumor suppressor pathways and cell-cycle checkpoints: analyses using tissue microarrays J. Blood,2003,101（2）:681-689. 15 Miyachi K, Sasaki K, Onodera S, et al. Correlation betwe

23、en survivin mRNA expression and lymph node metastasis in gastric cancerJ. Gastric Cancer,2003,6（4）:217-224. 16 Fortugno P, Wall NR, Giodini A, et al. Survivin exists in immunochemically distinct subcellular pools and is involved in spindle microtubule functionJ. J Cell Sci,2002,115（3）:575-585. 17 Ji

24、ang X, Wilford C, Duensing S, et al. Participation of Survivin in mitotic and apoptotic activities of normal and tumor-derived cellsJ. J Cell Biochem,2001,83（2）:342-354. 18 OConnor DS, Grossman D, Plescia J, et al. Regulation of apoptosis at cell division by p34cdc2 phosphorylation of survivin J. Pr

25、oc Natl Acad Sci USA,2000,97（24）:13103-13107. 19 Skoufias DA, Mollinari C, Lacroix FB, et al. Human survivin is a kinetochore-associated passenger proteinJ. J Cell Biol ,2000,151（7）:1575-1582. 20 Uren AG, Wong L, Pakusch M, et al. Survivin and the inner centromere protein INCENP show similar cell-cy

26、cle localization and gene knockout phenotypeJ. Curr Biol,2000，10（21）:1319-1328. 21 Papapetropoulos A, Fulton D, Mahboubi K, et al. Angiopoietin-1 inhibits endothelial cell apoptosis via the Akt/survivin pathway J. J Biol Chem,2000,275（13）:9102-9105. 22 惠文涛,南克俊.凋亡抑制蛋白survivin的研究进展J.第四军医大学学报,2005,26（1

27、9）:1811-1812. 23 Hsieh RK. Molecular targeted therapy for solid tumorsJ. Formosan J Med,2003,7（3）:222-226. 24 Nam NH, Parang K. Current targets for anticancer drug discoveryJ. Curr Drug Targets,2003,4（2）:159-179. 25 Andersen MH, thor SP. Survivin:a universal tumor antigenJ. Histol Histopathol,2002,1

28、7（2）:669-675. 26 陈 涛,田伏洲,蔡忠红,等. Survivin反义寡核苷酸诱导肝癌细胞凋亡的作用J.中华肝脏病杂志，2003，13（9）：546-549. 27 巴 一，Reisfeld Ralph A. Survivin反义寡核苷酸对小鼠肺癌的生长抑制作用J.同济大学学报（医学版）,2005,26（2）:1-4. 28 王晓梅，王一平，董 芸.生存素反义寡核苷酸对胃癌细胞株SGC-7901生长的影响J.实用癌症杂志,2005,20（1）:24-27. 29 戴德坚,陆才德,赖日勇,等.靶向抑制survivin对胰腺癌细胞增殖和凋亡效应的影响J.中华医学杂志，2004，84（

29、22）：1894-1898. 30 阮 菲，解先宽，刘少阳.Survivin反义寡核苷酸对卵巢癌耐药细胞COC1/DDP抑制的实验研究J.癌症，2004，23（8）：896-899. 31 刘德权，段体德，杨策尧.Survivin反义核酸对乳腺癌细胞增殖的影响J.昆明医学院学报,2005,26（3）:45-50. 32 Zamecnik PC, Stephenson ML. Inhibition of Rous sarcoma virus replication and cell transformation by a specific oligodeoxynucleotideJ. Proc

30、Nati Acad Sci,1978,75（1）:280-284. 33 Fillion P, Desjardins A, Sayasith K, et al. Encapsulation of DNA in negatively charged liposomes and inhitition of bacterial gene expression with fluid liposome-encapsulated antisense oligonucleotidesJ. Biochim Biophys Acta,2001,1551（1）:44-54. 34 OConnor DS, Schechner JS, Adida C, et al. Control of apoptosis during angiogenesis by survivin expression in endothelial cellsJ. Am J Pathol,2000,156（2）:393-398. 35 Reker S, Becker JC, Svane IM, et al. HLA-B35-restricted immune responses against survivin in cancer patientsJ. Int J C