细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡与肿瘤
巴桑卓玛
(西藏大学医学院基础医学研究所)
摘 要 细胞凋亡是一种进化保守的细胞死亡形式,不仅在正常的生理状态具有重要作用,而且与多种疾病的发生发展密切相关。近年来研究认为,细胞凋亡异常可能与肿瘤发生有关。凋亡调控基因已被看作是一类新的肿瘤发生相关基因。肿瘤的发生,是由于细胞增殖与细胞凋亡之间的平衡失调的结果,细胞凋亡在肿瘤生长过程中起负调控作用,因此研究抑制多种肿瘤细胞增殖并诱导细胞凋亡而对正常细胞影响不大是肿瘤治疗的新思路。
关键词 细胞凋亡 诱导 治疗 肿瘤
多细胞机体,包括人,均存在着细胞增殖与死亡的平衡,以维持机体的稳态,二者是一个矛盾的两个方面,此矛盾的运动发展推动着机体的生、老、病、死。传统的肿瘤研究者关注的首先是细胞的增殖。肿瘤细胞是永生性细胞,如何抑制肿瘤细胞的无限增殖能力,是他们首先考虑的问题。然而,机体还存在另一普遍现象,即死亡。细胞的死亡有两种形式,一种是病理性死亡,称为坏死(necrosis)。它是由于局部缺血、高热、理化因素及微生物的侵袭所致的细胞急速死亡。其重要的特点是细胞肿胀、溶解、释放出裂解产物,使周围组织产生炎症反应。另一种是生理性死亡———凋亡(apoptosis)。
1 细胞凋亡与一般的死亡有很大的不同,主要表现以下几个方面
形态学特征:细胞凋亡是细胞在生物体发育过程中,在一定诱导条件下接受指令而发生的程序化事件,是导致最终自我消亡的生命活动。发生时首先是染色质的凝集,嗜碱性染色增强,然后细胞核崩解,此时线粒体保持形态正常,最后细胞体积缩小,一部分细胞质和核碎片进入由膜包被的程序死亡小体,它们从细胞表面出芽脱落,并被组织专职巨噬细胞、上皮细胞吞噬。由于细胞内容物不泄漏,因而没有炎症反应。
生化特征:染色质降解,核小体间连接DNA部位被降解,产生寡聚核小体DNA 片段,即180-200bp整数倍的不同长度的DNA片断。
细胞凋亡的化学信号:在细胞程序死亡时出现快速持续的Ca2+浓度上升。如在胞质钙离子载体tributyrin和抗-CD3抗体诱导的胸腺细胞凋亡中就发现有钙离子浓度升高的现象。研究发现Ca2+增加与A TP一起作用于染色质,使原来折叠的很紧的染色质变松散,露出亲水部分,以便脱氧核糖核酸酶(Dnase)水解。Danson (1993)发现Ca2+可以参与Ca-calmokulin dependent phospatase作用,产生凋亡。Wornonicz提出Ca2+可以直接作用于核内转录因子引起凋亡。另外Ca2+还可活化
一类蛋白水解酶,现统称为caspase,认为是凋亡机制的核心成分。Caspase是近年来细胞凋亡分子生物学研究的重要发现。目前发现至少有14种caspase。在Fas和(或)FasL(介导)及化疗药物诱导的细胞凋亡中起重要作用。
细胞凋亡的基因调控:基因是生物体活动的总指挥,调控细胞的生长与凋亡,细胞凋亡也离不开基因的作用,包括了TRPM-2、CED-BCL-2、ICE、c-myc、P53等。他们相互牵制,相互影响,共同影响细胞凋亡。凋亡细胞的核、胞浆及膜上的这些化学变化是测定凋亡和解释凋亡现象的分子基础。对细胞凋亡的研究就具有重要的价值,它涉及到肿瘤的发生、治疗、肿瘤细胞凋亡的相关基因等,从而去抑制多种肿瘤细胞增殖并诱导细胞凋亡。
肿瘤的发生不仅与细胞的异常增殖和分化有关,也与细胞凋亡的异常有关。未经治疗的恶性肿瘤有细胞凋亡发生。1972年K err等人在提出凋亡概念的同时预测:恶性肿瘤中的自发凋亡可能会涉及到导致肿瘤消退的治疗作用。这种自发凋亡的常见原因有3个。
(1)肿瘤组织内部接近融合灶部位的缺血、缺氧所激发的凋亡。
(2)肿瘤组织内部渗出性的巨噬细胞释放TNFα,TNFα结合TNF-R1激活caspase-3途径引起凋亡。
(3)细胞毒T—淋巴细胞(CTL)攻击载有靶抗原的肿瘤细胞引起凋亡,这是经颗粒酶β(granzymeβ)激活caspase途径而发生。肿瘤细胞中的自发凋亡是机体抗肿瘤的一种保护机制,是细胞受损后机体将有害细胞清除的生理途径。
2 抗肿瘤治疗中的诱导凋亡
尽管凋亡是细胞死亡的一种生理途径,但它仍可以被各种病理性刺激引起。一般说来,任何直接破坏造成细胞坏死的因素在细胞的存活阶段都有凋亡的发生。从这个意义上讲,细胞凋亡体现了细胞对那些不能立即引起致死的有害刺激的一种调节作用。
211 肿瘤化疗诱导凋亡
大多数抗癌药物都能引起其敏感细胞的凋亡,这些药物包括DNA复制抑制剂、抗代谢剂、拓朴异构酶抑制剂、微管蛋白抑制剂以及酪氨酸蛋白酶抑制剂等。砷化物在低浓度时可引起淋巴细胞凋亡,高浓度则引起它们坏死。化疗诱导肿瘤细胞的凋亡也已在体内发现,化疗对肿瘤产生的效果不仅仅依赖于与特异的生化靶分子的相互作用,也依赖于引起肿瘤细胞的凋亡。化疗诱导肿瘤细胞的凋亡需要有cas pase 参与,反义的caspase1和3强烈抑制药物诱导的凋亡。肿瘤对化疗的抗性机制有多种解释,主要是多药耐药,这是指癌细胞在接触一种抗癌药后,产生了对多种结构上迥然不同、作用原理各异的其他抗癌药的耐药性。包括P170糖蛋白和多药耐药相关蛋白(MDRP)等。目前认为ras癌基因蛋白等能够提高肿瘤细胞对于抗肿瘤药物(anti cancer drug)或电离辐射诱导细胞凋亡的抗性,对诱导凋亡的抗性是多药耐药产生的一个新机制。不同肿瘤细胞对化疗的反应不同,主要是因各种细胞对凋亡的阈值不同,对化疗剂有抗性的肿瘤实质上是不能活化其凋亡途径。
212 肿瘤放疗诱导凋亡
放射治疗癌瘤使之发生萎缩的过程中,凋亡起着重要的作用,如示踪剂量的副射可使淋巴瘤细胞发生凋亡。放疗诱导凋亡的程度因肿瘤不同而异,对有些肿瘤细胞不仅仅是通过损伤DNA使基因失活而
起作用,还通过活化凋亡过程杀死肿瘤细胞。放疗诱导凋亡是由P53基因调控的,是一种P53依赖性的过程。P53缺陷小鼠不能被离子辐射诱导凋亡。DNA的损伤无论是在链水平还是碱基水平都足以使P53表达水平增高并诱导凋亡。
213 其他凋亡诱导剂
21311 高热:在敏感的组织中,43℃30分钟就引起广泛的细胞凋亡,热至46℃以上,30分钟即引起坏死。对热诱导凋亡敏感的组织与放、化疗相似,例如那些快速增殖的正常细胞、淋巴样器官和肿瘤,肿瘤对热诱导凋亡的敏感程序也因瘤而异。21312 激素诱导凋亡:去除滋养性激素的刺激后,依赖于内分泌调节的器官,如前列腺和肾上腺皮质就会因凋亡而萎缩,而依赖于激素的肿瘤的去激素治疗将会增加肿瘤的凋亡。相反,增加糖皮质激素的水平可以诱导淋巴性白血病和淋巴瘤细胞的凋亡,而bc1-2表达的增高则与一些淋巴细胞株抗糖皮质激素诱导的凋亡有关。21313 APO-1/Fas抗体诱导凋亡:一种APO-1抗体能诱导活化的T及B淋巴细胞凋亡,也能诱导人白血病细胞株的凋亡。给小鼠移植表达APO-1的人白血病细胞株,注射抗APO-1单抗能引起大量的移植细胞凋亡,移植物很快消退。
21314 细胞毒淋巴细胞诱导凋亡:体外研究证明,细胞毒T细胞和自然杀伤细胞引起靶细胞的死亡是典型的凋亡,体内异基因移植细胞的免疫排斥反应也引起细胞凋亡,细胞毒性T细胞消除病毒感染细胞同样是通过凋亡,此途径在肿瘤的细胞免疫治疗中起着重要作用。
21315 IFN-γ活化STA T-1(signal transducer and activator of transcription),诱导caspase1表达增加,引起凋亡。3 肿瘤相关基因与凋亡
肿瘤相关基因促进正常细胞发生恶性转化。肿瘤形成主要有两个机制:一方面是过度激活细胞周期(cell cycle),以使细胞处于无限增殖分裂状态,另一方面就是抑制细胞凋亡(apoptosis),以使细胞的死亡倾向性降低。
细胞增殖速度加快,发生突变的细胞又不能通过细胞凋亡机制清除,综合平衡的结果就是肿瘤形成的机制。到目前为止,与细胞凋亡有关的基因可以分成两大类:第一类是促进细胞凋亡的基因,又称为细胞自杀基因(cell suicide gene),其中可进一步分为细胞凋亡促进基因(apoptosis promoting gene)和细胞增殖抑制基因(proliferation supprseeive gene)两个亚类。第二类是促进细胞生存的基因(cell sur2 vival gene),同样也可以分为细胞凋亡抑制基因(apoptosis suppressive gene)和细胞增殖促进基因(proliferation promoting gene)两个亚类。细胞的生存与死亡,就是这两大类基因表达水平和相互作用最终平衡的结局。如果细胞凋亡及其相关的基因表达水平占优势,则决定了细胞的死亡;如果细胞生存及其相关的基因表达水平占优势,则决定了细胞的生存。近年来的研究表明,肿瘤相关基因参与细胞凋亡的调节,凋亡调控基因已被看作一类新的肿瘤发生相关基因。
人类肿瘤凋亡有3个主基因(master genes):P53、bcl-2和c-myc。bcl-2基因是一种抗凋亡基因,能抑制氧化剂诱导的凋亡、影响细胞内钙内流,可延长细胞存活期。它抑制肿瘤细胞因各种因素引起的凋亡,因此与肿瘤的放、化疗抗性有关。P53基因结构及其突变,与多种类型的细胞凋亡有关。野生型P53是肿瘤抑癌基因,它
与细胞的生长阻滞和凋亡有关,因此它能促进放、化疗剂的杀伤作用。肿瘤细胞受到放疗、化疗后,受损细胞启动一个转录信号使P53表达增加,引起细胞G1期阻滞以完成修复或进入凋亡以清除受损细胞。所以P53基因是促凋亡基因,野生型P53蛋白被称为“分子卫兵”,对机体起保护作用。c -myc是典型的原癌基因,在许多肿瘤中它有多种失活形式,c-myc的表达驱动细胞凋亡,这与细胞所处的条件有关。bcl-
2能妨碍依赖P53的凋亡,但不影响依赖P53的生长停滞,可是将bcl-2与c-myc 共表达时这两者都被阻断。一个主要显性癌基因c-myc与一个抗凋亡基因bel-2的协同作用会导致肿瘤向恶性表型进展,并对肿瘤治疗的抗性增加,而P53和bcl-2间的相互拮抗作用则有利于抗肿瘤治疗。似乎这3个肿瘤凋亡主基因的平衡支配着人类肿瘤的预后,然而我们不能忽视其他基因的作用,例如那些示依赖于P53引起凋亡的基因。
4 细胞凋亡与肿瘤治疗
P53基因的突变以及bcl-2的表达增高会对人类肿瘤的治疗产生抗性。这是由于P53的突变使它们失去了依赖野生型P53的凋亡,而bcl-2蛋白则在抗凋亡中起主要作用,这两者常会使治疗失败。从这一机制出发,改变肿瘤的抗凋亡状态,将具有临床的实用价值。可采取增加诱导凋亡基因的表达,抑制抗凋亡基因的表达,将bcl -2基因序列导入造血干细胞以增加它对化疗致凋亡的抗性,从而对再植入的自体干细胞起保护作用,以凋亡判断预后时化疗和放疗引起凋亡的能力可提供重要信息,有助于临床医生制定治疗方案和评估预后,寻找和设计模拟P53蛋白结构与功能的新药,以利用其结合DNA抑制肿瘤增生和促进肿瘤凋亡。
总之,细胞凋亡是一个非常复杂的过程,它受到许多因素的调控与影响,通过与肿瘤关系的研究使我们认识了肿瘤自发凋亡使机体清除受损细胞的自我保护机制,也认识了理化及生物因素诱导的肿瘤细胞凋亡,了解了其分子机制,从而从认识自发凋亡转向主动地诱导凋亡,以改进肿瘤的治疗。
参考文献
1 ThompsonCB.Apoptosis in the patho2 genesis and treatment of disease.Science, 1995,267:1465
2 国外医学《肿瘤学分册》2000年8月第二卷第四期
3 中华肿瘤杂志2000年1月第22卷第一期
4 中华肿瘤杂志1999年第21卷第4期5 肿瘤相关基因1成军编著1北京:北京医科大学出版社,1999112
6 程序化细胞死亡与疾病1成军主编1北京:北京医科大学协和医科大学联合出版社;第一版,1997
7 G enetic control of programed cell death in the nematode Caenorhabditis elegans. Horvitz-H-Robert Cancer-Research. April1,1999;59(7SU PPL)1701s～1706s 8 The role of calcium in apoptosis.Krebs -Joachim Biometais-.Dec.1998;11(4) 375～382
编校 白玛普赤
细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡与肿瘤 巴桑卓玛 (西藏大学医学院基础医学研究所) 摘 要 细胞凋亡是一种进化保守的细胞死亡形式,不仅在正常的生理状态具有重要作用,而且与多种疾病的发生发展密切相关。近年来研究认为,细胞凋亡异常可能与肿瘤发生有关。凋亡调控基因已被看作是一类新的肿瘤发生相关基因。肿瘤的发生,是由于细胞增殖与细胞凋亡之间的平衡失调的结果,细胞凋亡在肿瘤生长过程中起负调控作用,因此研究抑制多种肿瘤细胞增殖并诱导细胞凋亡而对正常细胞影响不大是肿瘤治疗的新思路。 关键词 细胞凋亡 诱导 治疗 肿瘤 多细胞机体,包括人,均存在着细胞增殖与死亡的平衡,以维持机体的稳态,二者是一个矛盾的两个方面,此矛盾的运动发展推动着机体的生、老、病、死。传统的肿瘤研究者关注的首先是细胞的增殖。肿瘤细胞是永生性细胞,如何抑制肿瘤细胞的无限增殖能力,是他们首先考虑的问题。然而,机体还存在另一普遍现象,即死亡。细胞的死亡有两种形式,一种是病理性死亡,称为坏死(necrosis)。它是由于局部缺血、高热、理化因素及微生物的侵袭所致的细胞急速死亡。其重要的特点是细胞肿胀、溶解、释放出裂解产物,使周围组织产生炎症反应。另一种是生理性死亡———凋亡(apoptosis)。 1 细胞凋亡与一般的死亡有很大的不同,主要表现以下几个方面 形态学特征:细胞凋亡是细胞在生物体发育过程中,在一定诱导条件下接受指令而发生的程序化事件,是导致最终自我消亡的生命活动。发生时首先是染色质的凝集,嗜碱性染色增强,然后细胞核崩解,此时线粒体保持形态正常,最后细胞体积缩小,一部分细胞质和核碎片进入由膜包被的程序死亡小体,它们从细胞表面出芽脱落,并被组织专职巨噬细胞、上皮细胞吞噬。由于细胞内容物不泄漏,因而没有炎症反应。 生化特征:染色质降解,核小体间连接DNA部位被降解,产生寡聚核小体DNA 片段,即180-200bp整数倍的不同长度的DNA片断。 细胞凋亡的化学信号:在细胞程序死亡时出现快速持续的Ca2+浓度上升。如在胞质钙离子载体tributyrin和抗-CD3抗体诱导的胸腺细胞凋亡中就发现有钙离子浓度升高的现象。研究发现Ca2+增加与A TP一起作用于染色质,使原来折叠的很紧的染色质变松散,露出亲水部分,以便脱氧核糖核酸酶(Dnase)水解。Danson (1993)发现Ca2+可以参与Ca-calmokulin dependent phospatase作用,产生凋亡。Wornonicz提出Ca2+可以直接作用于核内转录因子引起凋亡。另外Ca2+还可活化
细胞凋亡在癌症治疗中的应用
细胞凋亡在癌症治疗中的应用 班级：08制药工程2班学号：20086868 姓名：王本竹 关键词：细胞凋亡肿瘤癌症抗癌药物抗药性 摘要生物体内各种组织细胞通过增殖与凋亡来维持数量的平衡。一旦这种平衡被打破就会导致一些疾病的产生，如癌症。细胞凋亡与癌症之间的关系为癌症的治疗提供了新思路。抗癌药物的研究经历了一个漫长的发展过程，尽管已对许多抗肿瘤药物的细胞目标有了一定了解，但对于药物与肿瘤作用后如何导致细胞死亡的确切机制尚不清楚。近年来的研究发现细胞凋亡是各种抗癌药物引发细胞死亡的主要方式，从而使得细胞凋亡与癌症之间的关系及细胞凋亡在癌症治疗中的作用成为抗肿瘤研究的新焦点。 1细胞凋亡 细胞死亡一般有两种方式，即细胞坏死(necrosis)和细胞凋亡(apoptosis)。细胞坏死通常发生在一群接触的细胞中，是由各种非生理因素，如局部缺血等引起的难以控制的一种破坏现象。它通过干扰细胞能量代谢，引起细胞渗透压不平衡，细胞质肿胀，最终由溶酶体酶导致细胞结构的不可逆性破坏并诱发局部的炎症反应。 细胞凋亡这一概念是1972年由Kerr和Wyllie等提出的。它是一种主动的、固有的程序化现象，故又称程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)。许多生理性、非生理性的因素都可以引起细胞凋亡，如射线、高温、毒素及各种抗癌药物等。而坏死实质上是由于细胞周围环境产生严重的损伤性变化所诱发的，所以这两种过程在发生机制、形态学和生物化学等诸方面都不相同。凋亡的细胞由于失去细胞间相互联系而与邻近细胞分离，随后细胞表面释放出信号分子被吞噬细胞识别，因此凋亡不损伤周围的细胞。凋亡一般伴有明显的形态学特征，以细胞核的变化为主，表现为核浓缩、细胞浆中细胞器密集、胞膜突出、体积缩小、DNA断裂及形成凋亡小体。 在生物体的每种细胞中，细胞数量的控制都是通过增殖与死亡之间的平衡来完成的，细胞增殖是受到高度调控的。但是直至最近人们才认识到细胞死亡的调控与细胞增殖的调控一样复杂，而且多细胞组织中不同细胞似乎都是通过活化一种内部编程的自杀程序而导致凋亡的（1）。尽管不同的细胞之间有共同的死亡机制，但各种细胞发生凋亡的诱导信号各不相同。各种不同细胞甚至同一细胞不同阶段对凋亡诱导的难易程度、速度也各不相同，如静止期的T细胞在X光照射后迅速凋亡，而活化后的T细胞则不同，与胸腺中蛋白质紧密结合的未成熟T 细胞株对凋亡更为敏感（2）。 是什么导致了这些不同?越来越多的工作表明对凋亡的敏感性主要由Bcl-2、p53两种基因调控。p53基因位于17号染色体短臂上，长14～24 kb，编码一个由393个氨基酸组成的53 kD的蛋白质。p 53蛋白是细胞周期的“分子警察”，也是在DNA损伤后诱导凋亡的因子。p 53蛋白通过上调p 21蛋白来介导细胞周期停滞，p 21蛋白是各种细胞周期蛋白、CDK5(细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶)及细胞周期蛋白-CDK5复合物的抑制剂，细胞周期停滞可以为DNA修复赢得时间，另一方面，如果细胞内损伤已无法修复，则p 53蛋白促进细胞凋亡。Bcl-2基因发现于人类滤泡性淋巴瘤的14、18位染色体转换点，它可以阻断细胞的凋亡而不影响细胞增殖。它是Bcl-2家族中的一员，该家族中一些成员促进凋亡，
肿瘤发生发展与细胞凋亡及前沿(张新胜)
肿瘤发生发展与细胞凋亡及前沿 肿瘤分为良性肿瘤（enign tumor）恶性肿瘤（alignant tumor)都是组织细胞增生的结果，只不过良性肿瘤是有限增生，而恶性肿瘤是无限增生。癌症特指恶性肿瘤，包括实体瘤和非实体瘤，如白血病就是非实体瘤的癌症。 细胞增殖、组织形成和器官发育受到严格的遗传控制，并表现特定的时（间）空（间）局限性。当细胞发生癌变时，细胞的增殖便失去控制，细胞不受限制地分裂。一个癌细胞不断增殖就可以形成癌组织，某个组织产生的癌细胞还能随血流转移到其他组织，这就是人们常说的“肿瘤转移”现象。 Ⅰ肿瘤的发生发展 肿瘤的产生都是基因表达出了问题。所谓基因表达就是合成出特定的蛋白质，它们又反过来促进细胞的癌变。每个人的基因都是相同的，但基因在不同人体内的表达状况却因人而异，这就是为什么有人患癌症，而有人却不患癌症的缘故。当然，决定是否患癌症的因素还有体内免疫系统识别并清除癌细胞的能力。 因此，肿瘤的发生主要是肿瘤基因受环境因素影响的结果。肿瘤基因表达是“内因”，环境因素诱导是“外因”，外因通过内因而起作用。常见的外因有以下几种。首先是病毒转化。已经证实的肿瘤病毒包括：导致鼻咽癌的Epstein-Barr （EB）病毒；导致肝癌的乙型肝炎病毒（HBV）、导致宫颈癌的人乳头瘤病毒（HPV）等。肿瘤病毒致癌的机理是影响基因表达，它们会让某些应该低表达的基因高表达，或者让某些应该高表达的基因低表达。因此，肿瘤发生原因之一是病毒干扰了正常细胞基因表达的结果，通过接种相应的疫苗防止肿瘤病毒感染是抗癌的重要措施之一。其次是基因突变。多年前人们就发现，人体内存在跟病毒癌基因相似的细胞癌基因，后来发现所谓癌基因都是由正常基因突变而成的。引起基因突变的既有物理因素（如辐射），也有化学因素（如毒素）。有人说，居住在穷乡僻壤的农民从未受到城市环境污染的毒害，为什么也会得癌症呢？这要看患者是否吸烟、酗酒，因为吸烟可致肺癌，酗酒可致肝癌，甚至吃了霉变的黄豆（含黄曲霉素）也会得癌症。再次是表观遗传。这是最新研究发现，即基因本身不变但表达模式发生变化，因而纠正了过去认为肿瘤形成必有基因变异的成见，而代之以只要环境因素影响肿瘤基因表达就能致癌的新观点。人体内既有癌基因，又有抑癌基因，研究发现，某些农药可以对癌基因进行去甲基化修饰，使之高表达而形成肿瘤细胞。还有一些化学试剂可以使抑癌基因发生甲基化而失活，导致人体不能正常清除肿瘤细胞而致癌。 目前的医疗水平还不足以专门杀灭肿瘤细胞，常用的放射性治疗（简称放疗）或化学治疗（化疗）都是采取让正常细胞与癌细胞“同归于尽”的策略，只不过癌细胞是少数且因“疯长”更易吸收药物而优先死亡。因此，如果能早期发现肿瘤，治疗效果较好，但一旦进入晚期，瘤发生转移后，治愈的可能性就很小了。 Ⅱ细胞凋亡 胞死亡存在两种不同形式：一种是细胞意外性死亡，称细胞坏死。另一种称细胞凋亡，是指细胞在一定的生理或病理条件下，遵循自身的程序，自己结束其
肿瘤细胞凋亡的关系
第10卷 第1期中 华 男 科 学 Vol.10 No.1 2004年1月 National Journal of Andrology Jan.2004 ?论著? survivin 蛋白在前列腺癌中的表达及其与 肿瘤细胞凋亡的关系 高吴阳1,胡传义1,易慕华2 (三峡大学仁和医院,1.泌尿外科,2.病理科,湖北宜昌443001) 摘要: 目的:探讨新的凋亡基因survivin 蛋白在前列腺癌(PCa )的表达及其与肿瘤细胞凋亡的关系。 方法:采用免疫组化SP 法和DNA 原位未端标记T UNE L 法分别测定42例PCa 组织及10正常前列腺(NP )组织中survivin 蛋白的表达和细胞凋亡。 结果:survivin 蛋白在PCa 中的阳性表达为80.59%,与病理分级、临床分期和淋巴结转移密切相关(P <0.05),而NP 中无阳性表达;PCa 组织及NP 组织中细胞凋亡指数(AI )分别为3.03±1.33、1.07±0.77,其差异有显著意义(P <0.05);survivin 蛋白的表达与细胞AI 呈负相关(r =-0.679,P <0.001)。 结论:survivin 蛋白的异常表达而引起的细胞凋亡抑制,在PCa 的发生、发展中起一定的作用;联合检测survivin 蛋白和AI ,有助于对肿瘤细胞的分化程度作出正确评价,以指导临床治疗及估计预后。关键词:survivin 蛋白;凋亡;前列腺癌;免疫组化 中图分类号:Q255;R737.25 文献标识码:A 文章编号:100923591(2004)0120012203 Expression of survivin Protein in Prostatic Carcinoma Tissues and Its Correlation with Apoptosis of Cancer Cells G ao Wuyang ,Hu Chuanyi ,Y i Muhua Department o f Urology (Gao WY ,Hu CY ),Department o f Pathology (Yi MH ),Rehe Hospital ,Three Gorges Univer sity ,Yichang ,Hubei 430031,China Correspondence to :Gao Wuyang Abstract : Objective :T o investigate the expression of survivin protein in the tissues of prostatic carcinoma and its correlation with apoptosis of cancer cells. Methods :Expression of survivin protein and apoptosis index (AI )were detected by immunohistochemical and terminal de 2oxynucleotidyl transterase 2mediated dUTP biotin nich end labeling (T UNE L )technique in the tissues of 42cases of prostatic carcinima (PCa )and 10cases of normal prostate (NP ). Results :Survivin prosteins were expressed in 34of the 42(80.59%)cases of PCa.The positive rate of survivin was strongly ass ociated with pathological grades ,clinical stages and lymphmetastasis in PCa (P <0.05).In contrast ,NP did not express survivin.Survivin protein expressioin was negatively correlated with AI in PCa (r =-0.679,P <0.001). Conclusions :Apop 2tosis inhibition by survivin may participate in the onset and progression of PCa ,and the detection of survivin protein and AI in PCa may help to evaluate the degree of cell diferentiation ,decide therapeutic strategies and estimate prognosis. Natl J Androl ,2004,10(1):12214K ey w ords :survivin protein ;apoptosis ;prostatic carcinoma ;immunohistochemistry 前列腺癌(prostatic carcinoma ,PCa )是男性泌尿生殖系肿瘤中最重要的一种,其病因和发病机制尚 ?21?收稿日期:2003207215;修回日期:2003210208 作者简介:高吴阳(19622),男,湖北宜昌市人,副主任医师,本科,从事泌尿男科学专业。通讯作者:高吴阳
细胞凋亡和肿瘤的关系研究进展
多细胞机体，包括人，均存在着细胞增殖与死亡的平衡，以维持机体的稳态，二者是一个矛盾的两个方面，此矛盾的运动发展推动着机体的生、老、病、死。细胞凋亡是多细胞生物体的一种重要的自稳机制。它可以主动地清除多余的特异性或分化能力与机体不相适应的，以及已经完成功能而又不再应用的细胞；清除有潜在危险的细胞，如自身反应性淋巴细胞，DNA损伤又得不到修复有癌化危险的细胞等。故凋亡是调节生物体正常发育不可缺少的一种机制，此种调节一旦失败会导致机体疾病，肿瘤的发生甚至死亡。 细胞的死亡有两种形式，一种是病理性死亡，称为坏死(necrosis)。它是由于多种致病因子如局部缺血、理化因素及生物因子的作用所致的细胞急速死亡。其重要的特点是细胞肿胀、溶解、释放出裂解产物,使周围组织产生炎症反应。另一种多发生于生理情况下，故称为生理性死亡——凋亡(apoptosis)，又称程序性死亡(programmedcell death，PCD)。1972年Kerr最先提出这一概念。 肿瘤细胞是永生性细胞，肿瘤的发生不仅与细胞的异常增殖和分化有关，也与细胞凋亡的异常有关。1972年Kerr等人在提出凋亡概念的同时预测:恶性肿瘤中的自发凋亡可能会涉及到导致肿瘤消退的治疗作用[1]。 1 细胞凋亡细胞凋亡属诱发行为，其诱因很多，如DNA损伤、生长因子撤除、糖皮质激素作用、FasL以及TNF作用、细胞间接触等。细胞凋亡的机制极为复杂，除了涉及诸如凋亡因子、受体、适配蛋白、启动蛋白、效应蛋白、抑制蛋白等多种蛋白的相互作用外，还涉及到线粒体和内质网。 研究发现细胞凋亡主要有2条独立的凋亡途径。一条是通过死亡受体激活途径。死亡受体即细胞膜表面的某些蛋白质，它们能与携带凋亡信号的专一性配基结合，并迅速将凋亡信号转导至细胞内而诱导细胞凋亡。另一条通路是线粒体-细胞色素C途径。线粒体释放的细胞色素C能与Apaf-1及Caspase-9形成复合体(凋亡小体)，在dATP 、ATP存在下激活caspase-3，启动caspase级联 细胞凋亡和肿瘤的关系研究进展 李娜 高俊岩 刘敏 [摘要] 细胞凋亡的过程极为复杂，是调节机体正常发育的重要机制，涉及一系列调控因子。这些调控因子在维持细胞自稳中发挥重要作用。肿瘤的发生，发展与治疗也受到与多凋亡调控蛋白的调控。本文综述了关于细胞凋亡及肿瘤的一些调控机制，望从对凋亡调控蛋白的研究中，进一步阐明凋亡的作用机理，为肿瘤以及其它一些恶性疾病的治疗提供理想的途径。 [关键词] 细胞凋亡；肿瘤 [Abstract] Apoptosis is a very complex process. It accommodates the body to grow normally by many regulators. It is important that by these regulators the body can keep steady. Also by these regulators we can control the tumor and cure the tumor. This review summarized some regulations of apoptosis and tumor. By this study we want to know more about the mechanism of apoptosis and offer perfect therapy for tumor. [Key words] Apoptosis; tumor 反应，诱导细胞凋亡[2]。 1.1 死亡受体途径及其调控 凋亡细胞表面有特定的感应器即死亡受体, 死亡受体可以接受胞外的死亡信号而激活细胞内的凋亡。细胞受到某些凋亡信号的刺激,Fas(CD95)通过与其特异性配体FasL(CD95L)结合而在细胞膜表面发生聚合,形成的复合物通过FADD与Caspase-8特异的结构域结合并使Caspase-8形成二聚体而自身激活，Caspase-8释放到胞浆中激活效应型Caspase-3,6,7,导致细胞凋亡。还有研究发现，Caspase-8可把bcl-2家族的Bid切割成tB id, tB id能促进线粒体释放细胞色素c。释放到胞浆的cytc激活caspase-9，caspase-9再激活效应 caspase，导致细胞凋亡[3] 。 TNFR的衔接子是TRADD。TRADD又可与另两个衔接子结合：一个是FADD，另一个是RIP，RIP与TRAF2结合后进入核，通过信息的不同通路，可能经NFkB因其凋亡。 1.2 线粒体-细胞色素C途径 当线粒体受到氧化剂、神经酰胺、钙离子、某些胱天酶、Bax等刺激后，释放出细胞色素-C， 从而活化Apaf-1[4] 。活化的Apaf-1通过与CARD-CARD的相互作用活化Caspase-9，随即Caspase-9酶切Caspase-3原，导致细胞凋亡。 大量证据表明，细胞色素C从线粒体释放至胞质是引发凋亡的关键步骤。凋亡过程中细胞色素C的释放是线粒体外膜通透性增高的结果。关于细胞色素C释放的具体机制，目前主要有两种假说：①线粒体外膜蛋白聚合形成膜通透转运孔(PTP)复合体，导致外膜非特异性断裂；②Bcl-2家族蛋白形成通道，调控细胞色素C 释放。 2 肿瘤的调控正常人体组织、细胞的生长受到精确的调控。而肿瘤细胞具有无限生长的特性。通过研究证实，肿瘤细胞的无限生长是肿瘤细胞凋亡受抑制的结果，因而凋亡障碍同肿瘤的发生、发展具有密切的关系。凋亡是体内细胞平衡的一个关键要素，通过消除不健康的细胞而达到平衡。 2.1 抗凋亡因素的调控 2.1.1 Bcl-2与肿瘤细胞凋亡调控Bcl-2家族成员都含有1～4个Bcl-2同源结构域(BH1～4)。其中BH4是抗凋亡蛋白所特有的结构域，BH3是与促进凋亡有关的结构域。根据功能和结构可 作者单位：100037 海军总医院检验科 (李娜 刘敏) 100053 北京卫生学校 (高俊岩)