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编号:10288543
bc1-2基因与头颈部肿瘤
http://www.100md.com 《华西医学》 2000年第2期
     作者:张晓晴 李萍 林代诚 梁传余

    单位:华西医科大学附属第四医院耳鼻喉科 成都 610041

    关键词:

    华西医学0002100 [中图分类号]R739.91 [文献标识码]D

    [文章编号]1002-0179(2000)02-0262-02 抗凋零基因bc1-2(B Cell Leukaemia/Lymphoma-2)是一种原癌基因,最早是从B细胞淋巴瘤染色体14和18位断裂点t(14∶18)(q31∶q21)中得到,免疫电镜检测bc1-2基因表达蛋白定位于细胞内氧自由基产生的位置。如线粒体、核周膜和内质网〔1〕。bc1-2是已明确的抗凋亡基因。研究表明bc1-2基因与许多肿瘤发生、发展密切相关,可作为评估肿瘤预后的一个参数,是细胞凋亡的调控因子。高等动物中第一个被确认的存活基因就是bc1-2基因,它能阻遏程序性细胞凋亡(Apoptosis)和延长细胞生命,但不促进细胞增殖〔2〕。关于bc1-2抗凋亡作用及机理与肿瘤发生发展关系的研究是目前该领域内最受关注的问题之一。本文将bc1-2基因异常及其与头颈部癌的关系作一综述。
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    1 bc1-2基因及其产物

    bc1-2基因是Tsujimoto等1984年从滤泡性淋巴细胞瘤分离出来的一种原癌基因,该基因编码239个氨基酸组成的分子量为26KD的bc1-2蛋白及205个氨基酸组成的分子量为22KD的bc1-2蛋白,由2个内含子和3个外显子组成,位于18q21.bc1-2基因重排的本质是18号染色体上bc1-2基因易位到14号染色体上,与免疫球蛋白重链(LgH)基因串联形成融合基因,导致bc1-2蛋白的过度表达,从而抑制细胞凋亡。Vanx〔3〕等首先通过将bc1-2基因导入骨髓原始细胞观察,结果发现bc1-2基因在不影响增殖的情况下,生存期明显延长。John〔4〕等通过培养神经元有丝分裂状况研究bc1-2的功能,也得出同样的结果。进一步的研究证实bc1-2基因是一种新型癌基因,bc1-2蛋白过度表达不影响细胞增殖而尽量减少细胞死亡。在bc1-2转基因鼠内也发现,bc1-2的高表达能抑制细胞凋亡,EB病毒能促使bc1-2的表达〔5〕。研究证实〔6〕,bc1-2的淋巴系统、非淋巴系统组织(如分裂后的神经细胞、再生较快的组织、受激素调节的腺体等)均有表达。细胞程序化死亡与多种基因调控有关,其中bc1-2基因与细胞凋亡关系最为密切。然而,bc1-2基因产物抑制细胞凋亡的可能机制目前尚不确切。文献报道,bc1-2是通过抑制氧化过程及其他基因蛋白产物的作用,阻滞各种原因所致的细胞凋亡。Hockenbery〔7〕等学者的研究提示bc1-2基因促进细胞存活的作用是通过其表达产物阻断内源性核酸内切酶的DNA切割活性,从而抑制细胞凋亡。bc1-2在保护细胞免于H2O2和 甲醌(V-K3)诱导的氧化死亡中,可能起一种自由基清除剂的作用从而成为未反应的自由基的陷井,达到抑制凋亡的目的〔8〕。有学者认为bc1-2可能通过影响细胞内钙离子分布而发挥其抑制凋亡的功能,但其机制尚不清楚。目前检测bc1-2蛋白最常用的方法是免疫组化法(IHC),此方法简单、可靠、特异性强,敏感度高,深受广大学者们的喜爱。也有学者应用Western Blotting、免疫荧光和流式细胞术检测bc1-2蛋白,而用PCR、半巢式PCR法检测淋巴瘤及肿瘤组织中bc1-2的基因重排,用原位杂交研究bc1-2mRNA的表达,后几种方法目前尚未普及,但迄今为止有关bc1-2基因与喉鳞癌关系的文献报道较少。
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    2 bc1-2基因在肿瘤中的研究

    许多研究表明,bc1-2基因具有肿瘤致病潜力。它在不伴有细胞增殖的情况下,抵抗细胞程序性死亡,打破机体内细胞增殖和细胞死亡所形成的平衡,致使细胞堆积,导致肿瘤的发生。bc1-2蛋白在肿瘤细胞中表达的意义,不同的肿瘤存在截然不同的意义,资料表明,在神经母细胞瘤、急性骨髓性白血病、前列腺癌、肾癌研究中,bc1-2蛋白表达多见肿瘤细胞分化差、抗药性强的病例;在肺癌、乳腺癌、甲状腺癌的研究中,bcl-2蛋白的表达则多见于肿瘤细胞分化好的病例,属预后好的指标之一。bc1-2在不同肿瘤中产生不同效应的原因可能是:bc1-2家族中很多成员,如ced-9、bc1-2、bc1-xL、bc1-xS、Bas、Bag、Bad、MCH和 AL等,他们均有BH1和BH2这两个同源结构,可形成同源二聚体或异源二聚体,此聚合反应调节了分子活性,从而产生细胞存亡的不同效应。现已清楚,细胞凋亡决定于Bax/bc1-2的比值,bc1-2作为一种高分子复合物的一部分存在,与Bax发生异体二聚作用〔9〕,当bc1-2过多时,细胞存活;当Bax过剩时,细胞凋亡。bc1-2在体外可使培养的N1H3T3细胞发生转化。bc1-2转基因小鼠可发生滤泡样淋巴增生,最后引起恶性淋巴瘤的产生。
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    近年来发现凋亡过程受到抑制造成细胞无限制生长可能是恶性肿瘤形成的原因之一。bc1-2基因做为继原癌基因、抑癌基因之后的第三类癌基因是目前作用比较肯定,研究较为成熟的凋亡抑制基因,它在恶性肿瘤中的研究是很多学者关注的热点。相信随着bc1-2基因研究的日益深入,将对肿瘤发生机制的探索起着重要的作用。

    3 bc1-2基因及其产物在头颈部肿瘤中的研究

    bc1-2基因及其产物不仅存在于B及T淋巴细胞中,也可出现在未成熟的造血细胞、腺上皮细胞、神经元及多种癌组织中。在非淋巴造血系统肿瘤中bc1-2研究最多的是肺癌、乳腺癌及前列腺癌等,其次是甲状腺癌、肾癌等上皮性恶性肿瘤。bc1-2在头颈部肿瘤的研究较为局限,而在喉癌中的研究才刚刚开始,报告甚少。据研究,bc1-2在喉癌组织中有较高的表达,然而在喉癌发生、发展中可能的作用尚不清楚。

    有的学者认为bc1-2基因重排率可用于淋巴瘤的诊断,Pisa〔10〕应用PCR和Southern杂交法进行研究,发现在伴发唾液腺淋巴瘤的患者中存在着bc1-2基因重排率71.4%,而在淋巴瘤发生前的活检标本中则未检测到t(14;18)的融合基因。有学者认为甲状腺低分化癌阳性率为84.2%,而未分化癌阳性率为13.6%,提示bc1-2的阳性率与病理分化程序相关,bc1-2的表达随肿瘤分化程度的增高及恶性程度的降低呈下降趋势。有学者采用PCR技术检测良性滤泡性淋巴结增生和扁桃体炎中的细胞,发现少数细胞中存在bc1-2基因的易位,即染色体易位现象。提示恶性淋巴瘤早期即有染色体易位,换言之,一旦出现染色体易位,即可导致恶性淋巴瘤的发生〔11〕。Lu〔12〕等使用免疫组化和免疫印迹技术对鼻咽癌bc1-2的表达进行研究,结果80%(36/45)的未分化癌、33.3%(1/3)角化型NPC和2/2腺癌标本均显示bc1-2阳性着色。表明bc1-2在上皮肿瘤的发生发展中起着重要作用。口腔粘膜相关性淋巴瘤(LMALT)中,bc1-2产物阳性者占73%。其中B细胞淋巴瘤为69%、T细胞淋巴瘤为75%,不能分类者达83%,说明bc1-2的表达可能与LMALT的免疫学分类有关〔13〕。Gallo等〔14〕认为bc1-2基因的表达与患者的性别、年龄、肿瘤的位置和临床分期、局部淋巴结转移无关,而与吸烟密切相关。他们研究了76例头颈癌患者发现每年吸烟54.3包比吸37.8包者bc1-2蛋白表达率高(P<0.05)。非吸烟患者仅有10%bc1-2表达阳性。Bell也用研究证实了同样的结论。在严重吸烟者中的外周血中检测bc1-2基因转座率增加,严重吸烟者较非吸烟者高3.6倍〔15〕
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    4 bc1-2基因与肿瘤治疗

    细胞程序性死亡及其相关基因的研究,为肿瘤治疗提出了新的启示,提出了新的治疗途径。bc1-2对喉癌的影响,应考虑到多种基因的联合作用,诸如p53、C-myc及ras基因等。bc1-2对细胞凋亡的抑制作用,可能对喉癌的发生、发展、恶性转化、预后估计有重要的影响,因此在基因水平检测喉癌中bc1-2基因表达,对其在喉癌发病中所起的作用及对治疗敏感性的影响有待于进一步的研究。许多报道证实,辐射是通过激发肿瘤细胞的凋亡而达到抑制或杀死肿瘤的目的。还有学者认为适当控制化学、物理、生化诱导剂,也是有效的治疗措施。另外,采用适量的反义核苷酸阻断特定癌基因的mRNA的翻译也是新的治疗方向〔16〕。反义核酸即指与mRNA序列互补的RNA及寡聚脱氧核苷酸,可以与mRNA杂交形成稳定的双链,阻碍mRNA的正常翻译,从而在翻译水平上抑制基因的表达〔17〕。例如对化疗不敏感而bc1-2高表达的病例,应先用反义bc1-2处理,抑制其bc1-2的表达,从而增加化疗敏感性。姜鸿彦等〔18〕在喉癌的研究中,率先做了这方面的尝试。他们采用人工合成的bc1-2反义寡聚脱氧核苷酸作用于培养的人喉癌细胞系Hep-2细胞,观察到bc1-2基因表达率为42%,而bc1-2蛋白表达仅为33%,说明反义核酸抑制了bcl-2蛋白的合成,使细胞死亡加剧,从而减缓了喉癌的生长,而不影响bcl-2基因的翻译,这与以往有关反义核酸作用的研究相一致。再者,bcl-2及突变型p53均可抑制细胞凋亡,使肿瘤呈现无止境生长,从而导致肿瘤发生机会及存活能力的提高,同时也增加了肿瘤对化疗的耐药性。因此,如何下调突变性p53和bc1-2的表达水平以阻断其蛋白产物的作用,达到治疗喉癌的目的,这将是许多研究者探索的方向和要解决的问题。王文恭等〔19〕探讨在细胞凋亡中的bc1-2基因下调与甲基化状态的关系。通过研究认为bc1-2转录下调,不牵涉其基因编码区甲基化状态,bc1-2基因是细胞凋亡最重要的相关基因。现代先进的分子生物学技术为检测bc1-2基因改变提供了十分敏感的方法,如核酸杂交技术及PCR方法等。bc1-2作为第一公认的人体蛋白长寿基因,无疑是当前分子生物学领域的热点之一。对它的研究不仅在肿瘤发生发展、治疗研究、肿瘤治疗反应的监测、微小残留病变的检视、预后评估及恶性转化等方面具有重要意义,而且对治疗肿瘤的生物药品产业亦可望产生很大推动作用。
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    参考文献

    1,Reed JC.Bc1-2 and the regulation of programmed cell death.J Cell Biol,1994;124:1~6.

    2,Carson DA,Ribeiro JM.Apoptosis and disease.Lancet,1993;34:1251~1254.

    3,Vaux DL,Cory S,Adams JM.Bc1-2 gene promotes haematopoetic cell survival and cooperates with c-myc to immortalize pre-Bcells.Nature,1998;335:440~442.

    4,John FR,Clay MW,Brian VH,et al.Apoptosis:its significance in cancer and cancer therapy.Cancer,1994;73:2013~2026.
, http://www.100md.com
    5,Gregory CD,Dive C,Henderson S,et al.Activation of Epstein-Barr virus latent genes protects human B cells from death by apoptosis.Nature,1991;349:612~614.

    6,Hockenbery D.The role of bc1-2 in the regulation of programmed cell death.Proc Am Assoc Cancer Res,1992;33:585~586.

    7,Hockenbery D,Zutter M,Hicker W,et al.Bc1-2 protein is topographically restricted in tissues characterized apoptotic cell death,Proc Acad Sci USA,1991;88:6961~6965.
, 百拇医药
    8,Hockerbery D,Oltvai ZH,Lin XM,Bc1-2 functions in an antioxidant pathway to prevent apoptosis.Cell,1993;75:241~251.

    9,Oltvai Z,Milliman C,Korsmeyer ST,et al.Bc1-2 heterodimers in vivo with a conserved homolog.Bax that accelerates programmed cell death.Cell,1993;71:609~619.

    10,Pisa EK,Pisa P,Kang H,et al.High frequency of t(14;18) translocation in salivary gland lymphomas from sjogren's syndrome patients.J Exp Med,1991;174:1245~1250.
, 百拇医药
    11,Bagg A,Cossman J.Bcl-2:physiology and role in neoplasia.Cancer Treat Res,1992;63∶141~166.

    12,Lu QL,Elia G,Lucas S,et al.Bc1-2 proto-oncogene expression in epstein-barr-virus-associated nasopharyngeal carcinoma.Int J Cancer,1993;53:29~35.

    13,高玉好,杨连甲,黄高生:抗凋亡基因Bc1-2产物在口腔粘膜相关性淋巴瘤中的表达及意义。中华口腔医学杂志 1996;31:278~280.

    14,Gallo O.Bc1-2 Overexpression and smoking history in head and neck cancer.J Natl Cancer Inst,1995;87;1024~1025.
, http://www.100md.com
    15,Bell DM,Liu Y,Cortopassi GA,et al.Occurrence of bc1-2 oncogene translocation with increased frequency in the peripheral blood of heavy smokers.J Natl Cancer Inst,1995;87;223~224.

    16,Martin SJ,Green DR,Cotter TG.Dicing with death:dissecting the components of the apoptosis machinery.TIBS,1994;19;26~28.

    17,Stein CA,Cohen JS.Oligodeoxynucleotides as inhibitors of gene expressiog:a review.Cancer Res.1988;48;2659~2668.

    18,姜鸿彦,黄维国,等:Bc1-2反义寡聚脱氧核苷酸抑制人喉癌细胞系增殖的研究。中华耳鼻咽喉科杂志 1998;33:17~20。

    19,王文恭:细胞凋亡过程中Bc1-2基因的甲基化。中国生物化学与分子生物学报 1998;14:309~313。

    (收稿日期:1999-03-07), 百拇医药