p16基因与肝癌的研究近况

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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

2、分裂的抑癌基因。p16基因编码的蛋白即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（yeasttb［5］与Noborl等［1］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

3、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。p16蛋白N端含有与cyclinbox具有同源性的序列，即MX3ADTS1）［4，5］。大量

4、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　　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

5、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

6、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，而与p16与CyclinD竞争结合CDK4，

7、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形成一个反馈调节环路。p16基因的任何变异都会导致上述环路无限制地进行，从而引起细胞的过度增殖［1，4～6］而诱发癌症的发生。　　3p16基因对肿瘤发生中的影响　　3.1p16基因的失活机制目前大多数研究中，p16基因蛋白的失活被认为主要与p16基因本身的缺失

8、、点突变及重组有关，其中p16基因的纯合性缺失是其正常功能丢失的主要方式，但Nishikaoto等［8］报道在人肺、食管、肝、结肠和胰腺的肿瘤细胞中明显的p16基因的表达与CyclinD的表达相反，因p16基因的cDNA表达载体转染进入癌细胞可有效抑制癌细胞克隆形成。反之，p16的缺失则导致肿瘤细胞无限制生长。还有在食管癌、乳腺癌、白血病等研究中，均发现有p16基因高频率纯合缺失或突变，说明p16基因功能的失活与肿瘤的起因和恶化有关，需进行更广泛的研究。p16基因与肺