p16基因与肝癌的研究近况.doc

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1、p16基因与肝癌的研究近况【关键词】肿瘤　　肿瘤发生的最重要原因是细胞增殖失控，这表明调节细胞周期的分子机制参与肿瘤的发生［1］。细胞周期的运行主要依靠一组使其进入分裂期的依赖性细胞周期蛋白激酶（CDKS）的作用。CDKS只有和细胞周期蛋白（Cyclin）结合才能被激活，从而使细胞由G1期进入S期。同时，细胞中存在CDKS的抑制因子，抑制其活性，阻止细胞分裂。近年来发现的CDK抑制分子（CDKinhibitor，CDI），对细胞周期有负调节作用。p16基因是人们发现的第一个直接作用于细胞周期抑制细胞分裂的抑癌基因。p16基因

2、编码的蛋白即p16蛋白，为CDKS和Cyclin结合的抑制蛋白。p16基因的改变（频繁杂合缺失、纯合缺失、突变及甲基化［1～3］）可导致细胞过度分裂从而向恶性发展。p16基因的研究已成为当前肿瘤分子生物学和分子遗传学研究的热点。　　1p16基因的结构特性　　1993年，Serrano等［4］利用酵母双杂合蛋白相关性筛选法（yeasttwo-hybridproteininteractionscreen）研究与CDK4作用的蛋白时，发现了p16基因，并克隆了p16的cDNA。1994年，美国学者Kamb［5］与Noborl等［1

3、］同时报道发现了一个新型抑癌基因――p16基因及有关p16基因的研究工作结果。应用克隆技术对46个人类恶性细胞系进行了研究，现已确定p16基因位于人第9号染色体短臂2区1带（9p21）上，全长8.5kb，由2个内含子和3个外显子组成，其5’端的126bp编码外显子1，中间部分的307bp编码外显子2，3’端的11bp编码外显子3［5］。编码一种分子量为15845Da的核酸蛋白p16。该蛋白包含一个148个氨基酸的开放阅读框架，并由4个回钩状重复序列组成其空间构型蛋白质结构，这一构型为维持其活性所必需，主要由外显子2编码。p1

4、6蛋白N端含有与cyclinbox具有同源性的序列，即MX3ADWLATX4RVEEVX2LL序列。p16mBNA有α型和β型两种不同的形态,其中α型与广泛进行研究的p16cDNA基因克隆是完全一致的，β型p16mRNA的转录模板第1外显子序列（E1β）与α型（E1α）不同，第2和第3外显子与α型p16cDNA序列完全一致。α和β两种不同的p16mRNA可能是由两种不同的启动子转录而来的。　　p16与CDK4有高度亲和性。还能抑制与CDK4结构相似的另一个酶CDK6。近年来，人们发现有关基因在多种类型恶性肿瘤中存在基因纯合缺

5、失或突变，从而证实了它是一个多重肿瘤抑制基因（multipletumorsuppressor1，MTS1）［4，5］。大量深入的研究显示，p16基因表达异常在某些原发肿瘤中较多见，如星形细胞瘤、黑色素瘤、白血病、胰腺癌、食管癌等；但在某些肿瘤中却较罕见，如乳腺癌、大肠癌等［3］；这可能涉及到不同肿瘤的发病机制。　　2p16基因的功能及作用机制6　　将p16基因cDNA表达载体转染肿瘤细胞，结果发现可以抑制肿瘤细胞克隆形成，而且有p16基因表达的肿瘤细胞其体外继续传代受到抑制［4］。Jin等［6］将野生型p16基因连接于一个腺

6、病毒衍生的基因转移系统，并将其导入无p16基因表达的肺癌细胞系中，结果证实导入的p16基因的表达可阻止肿瘤细胞进入S期，并抑制肿瘤细胞体内及体外的增殖。应用基因转移技术研究了p16基因生长抑制功能，发现将全长p16基因cDNA导入无p16基因的人类胶质瘤细胞中可显著抑制其生长；但对于有内在的野生型p16基因的细胞无明显作用。可见p16基因的蛋白产物具有生长抑制功能。　　真核细胞的分裂周期是由细胞周期蛋白依赖性家族所调节，其中G1-S和G2-M转换是最重要的两个关卡。这个家族中各成员的连续激活和随之产生的各种关键底物的磷酸化推

7、动细胞周期的有序进行。不同的细胞周期蛋白CDK复合物可以在细胞周期的特异位点组装起来，细胞周期蛋白D与CDK4、CDK6有特殊的亲和性，其形成的复合物使细胞内的Rb磷酸化，促进转录因子产生，使细胞由G1期进入S期。p16的主要作用在于能够抑制CDK4／CDK6介导的Rb基因蛋白产物的磷酸化。非磷酸化的Rb可结合到转录因子E2F-DNA复合物上，在启动子上阻断mRNA的转录，同时又可活化转录因子ATF-2，促进细胞分裂抑制因子的转录；磷酸化的Rb则无此活性。在G1期，CyclinD-CDK4复合物具有激酶活性，促进Rb的磷酸化

8、，而与p16与CyclinD竞争结合CDK4，从而抑制Rb磷酸化，阻止细胞从G1期进入S期而被阻滞于G1晚期。正常情况下，G1期CDK活性的增加使Rb失活，进而导致E2F的过度表达；而后者反过来抑制CDK活性，并诱导p16相关的转录活动。因此，p16与CDK4、CyclinD、Rb、EIF