端粒酶在肿瘤临床检测与治疗中的意义.doc

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1、端粒酶在肿瘤临床检测与治疗中的意义［摘要］近年来，国内外对端粒酶作为肿瘤治疗靶分子的可能性，尤其对测定端粒酶诊断肿瘤的潜在价值，都非常关心。为了满足读者的需要，特在本期发表了这篇有关端粒酶的综述，读者可结合本期简报栏中一组国内研究端粒酶的报道，综观国内外的研究现况。必须指出，虽然端粒酶在肿瘤组织中检出率很高，但由于存在非特异性，要应用于肿瘤的临床诊断还有一段距离，仍需从定性和定量方面进行广泛扎实的观测研究，弄清假阳性的成因，排除各种取标本方式对检测结果的影响，进一步明确与临床的相关性。端粒是染色体末端的一种特殊结

2、构，在正常人体细胞中，可随着细胞分裂而逐渐缩短。端粒的复制不能由经典的DNA聚合酶催化进行，而是由一种特殊的逆转录酶——端粒酶完成。近年来研究表明，端粒酶活性的表达与细胞衰老和某些疾病，特别是肿瘤的发生、发展都具相关性。能否将酶活性作为肿瘤诊断的指标，以及将端粒酶作为肿瘤治疗的靶点，是当前较受关注的热点之一。丄mUxJLT7丄mUxJL*3E±7—、师粒及师粒酹早在30年代，Muller和Meclintock等就已发现了端粒结构的存在。1978年，四膜虫的端粒结构首先被测定，它是由6个核昔酸重复排列的仃2G4)n

3、所组成，且在每条染色体重复次数不等。人的端粒约由15个kb反复串联的TTAGGG结构组成，随着细胞分裂，每代大约丢失50〜XXXX年在人癌细胞中发现，其序列在1995年被克隆［1］,其中的RNA组分由450个核昔酸组成，模板RNA为5'・CUAACCCUAAC・3'。目前，Parkinson等［2］已从皮肤鳞状上皮癌细胞中提取出了酶RNA,并将其编码基因定位于3q26.3o对端粒酶蛋白的研究，近年来报道较多。四膜虫的蛋白组成是最早被测定出来的，包括分子量为80000和95000两个亚基另一种纤毛动物Euplote

4、s则含123000和43000两个亚基。交联反应实验证明P95和P123都结合于DNA引物，四膜虫的P80主要与端粒酶RNA相结合，可能是酶具催化活性的结构域。在酵母中，Est1基因的活化可以保持端粒的长度。StEiner等［3］用编码酵母端粒酶RNA的基因TLC1产物与Est1特异性的免疫共沉淀发现Est1沉淀物中有端粒酶活性，可以延长端粒引物，且只需要三磷酸脱氧鸟昔(dGTP)和三磷酸脱氧腺昔(dTTP)的存在，提示Est1也有酶催化活性。Nakamura等［4］用纤毛虫P123序列降解引物作酵母的PCR扩增

5、，构建出的端粒酶逆转录酶基因trt1+,可以编码出一个116000的蛋白，与P123,Est2p相比较，在7个逆转录酶结构域1,2,A,B,C,D,E中都有极为相似的序列。在EST(expressedsequencetag)数据库中可以找到一个与P123/Est2p/Trt1p相同源的人的基因编码产物hTRT,被认为可能是人的端粒酶催化亚单位。事实上，也已有文献证明哺乳动物有与四膜虫P80同源的TP1存在［5卜对于活化端粒酶，有很多维持端粒长度因素的假说。Harley等［6］认为正常人细胞端粒缩短到一定程度时即进

6、入第一死亡期M1,一些细胞由于基因突变可能逃逸M1期，进入第二死亡期M2期。这时端粒酶仍为阴性，端粒仍进一步缩短，大部分细胞死亡。生存下来的细胞逃逸M2期，获得无限增殖能力，端粒酶呈阳性，成为永生化细胞。在这个过程中，癌基因和抑癌基因起到了不容忽视的作用。在人的纤维母细胞中，至少有3个转录调节因子c-fos,ld和E2F在老化的细胞中受抑制。其中E2F的受抑制很可能是P21和P16的过度表达,抑制了细胞周期蛋白激酶(CDKs)的活性，从而导致了PRb蛋白磷酸化水平的降低［7Shay等［8］使用DNA肿瘤病毒癌基因

7、人乳头状瘤病毒(HPV)E6和E7做转基因实验，证实了从M1期逃逸需要P53和PRb的共同作用。另一些实验表明，端粒酶的活性与细胞周期、有丝分裂具一定相关性。Zhu等［9］观察到，当细胞被阻于G1/S期，端粒酶活性与非同步化细胞中酶活性相似；重新进入细胞周期后，活性升高；阻于S期时，酶活性最高；而阻于G2/M期的细胞几乎没有酶活性；进入GO期的细胞，其端粒酶的活性几乎不受影响。人体内Pin2基因编码产物可以影响到曲霉菌的NIMA(never・in・mitosisA)蛋白激酶的活性［10JoPin2直接与端粒DNA

8、结合，在表达端粒酶活性的细胞中，仅高度集中于极少量的端粒处。在Hela细胞周期中，G2+M期表达增高，G1期表达下降，这与Zhu观察到的相反，提示Pin2抑制酶活性，同时两者都与细胞周期的调控相关。二、临床意义及检测方法已知85%的人肿瘤组织中已发现了端粒酶活性的表达，而与肿瘤相邻的正常组织或良性病变仅为4%左右。因此，把端粒酶作为肿瘤基因诊断的指标和基因治疗的新靶点将是