p53基因与口腔颌面肿瘤

·专 论· 基金项目：内蒙古自治区自然科学基金（２０１１ＭＳ１１４５）通信作者：赵诚ｐ５３基因与口腔颌面肿瘤内蒙古医科大学第一附属医院（０１００５０）　咏　梅　赵　诚 有关口腔颌面部肿瘤发生机制尚无统一认识。

近年来，人们认识到癌基因的激活和抑癌基因的失活与肿瘤的发生﹑发展有密切关系。

研究证实，口腔颌面部肿瘤与多个基因和抑癌基因有关。

ｐ５３基因是迄今为止发现的与人类肿瘤相关性最高的抑癌基因［１］，其在细胞周期调控、细胞生长抑制、肿瘤细胞凋亡诱导以及肿瘤治疗等方面均有重要作用。

本文就ｐ５３基因在口腔颌面部肿瘤中的表达与意义综述如下。

１　ｐ５３基因特性ｐ５３基因是定位于１７号染色体短臂上的一个单拷贝基因，包含１１个外显子和１０个内含子，其ｍＲＮＡ长２．５ｋｂ，编码一个含有３９３个氨基酸的蛋白质，相对分子质量为５３　０００，故也称为ｐ５３。

分为野生型（ｗｔｐ５３）和突变型（ｍｔｐ５３）２种类型。

ｐ５３是一种核结合蛋白，含有４个功能调节区域：Ｎ－端的活化区（ｔｒａｎｓａｃｔｉｖａｔｉｏｎ　ｄｏｍａｉｎ，ＴＡＤ），通过与转录因子ＴＦⅡＤ结合而发挥转录激活功能，介导蛋白间相互作用，这一区域还可与ｐ５３负调控因子结合；中央ＤＮＡ结合区（ＤＮＡ－ｂｉｎｄｉｎｇ　ｄｏｍａｉｎ，ＤＢＤ）特异性地结合靶基因中的顺式作用元件，调节靶基因的转录活性；Ｃ端的复调节区域，在ＤＮＡ损伤时，招募其他蛋白到损伤部位，提供ＤＮＡ损伤信号［２］，并且是肿瘤突变热点区域。

Ｔｏｌｅｄｏ和Ｗａｈｌ［３］研究表明ｐ５３基因还有四聚化结构域（ｔｅｔ－ｒａｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｄｏｍａｉｎ，４Ｄ；３２４～３５５位氨基酸），介导活化后ｐ５３四聚体的形成。

２　ｐ５３的功能２．１　阻滞细胞周期：在细胞周期中，ｐ５３的调节功能主要体现在Ｇ１和Ｇ２／Ｍ期校正点的监测，与转录激活作用密切相关。

ｐ５３下游基因ｐ２１编码蛋白是一个依赖细胞周期蛋白（Ｃｙｃｌｉｎ）的蛋白激酶抑制剂，一方面ｐ２１可与一系列细胞周期蛋白依赖性激酶（Ｃｙｃｌｉｎ－ｃｄｋ）复合物结合，抑制相应的蛋白激酶活性，导致高磷酸化Ｒｂ蛋白（视网膜母细胞瘤蛋白）堆积，后者使Ｅ２Ｆ转录因子（参与细胞周期调控的细胞因子）不能活化，引起Ｇ１期阻滞；另外ｐ５３的另外３个下游基因Ｃｙｃｌｉｎ　Ｂ１，ＣＡＤＤ４５和１４－３－３σ则参与Ｇ２／Ｍ期阻滞［１，２］。

２．２　促进细胞调亡：Ｂｃｌ－２（调控线粒体外膜通透性的基因家族）可阻止凋亡形成因子如细胞色素Ｃ等从线粒体释放出来，具有抗凋亡作用，而Ｂａｘ（促凋亡基因）可与线粒体上的电压依赖性离子通道相互作用，介导细胞色素Ｃ的释放，具有凋亡作用，ｐ５３可以上调Ｂａｘ的表达水平，以及下调Ｂｃｌ－２的表达共同完成促进细胞凋亡作用。

ｐ５３还可通过死亡信号受体蛋白途径诱导凋亡肿瘤坏死因子（ＴＮＦ）受体（在真核细胞表达具有生物活性的可溶性肿瘤坏死因子）和Ｆａｓ蛋白（一种细胞膜抗原，主要功能是介导细胞凋亡）［１，２］。

２．３　维持基因组稳定：ＤＮＡ受损后，由于错配修复的累积，导致基因组不稳定，遗传信息发生改变。

ｐ５３可参与ＤＮＡ的修复过程，其ＤＮＡ结合结构域本身具有核酸内切酶的活性，可切除错配核苷酸，结合并调节核苷酸内切修复因子ＸＰＢ和ＸＰＤ的活性，影响其ＤＮＡ重组和修复功能［４］。

２．４　抑制肿瘤血管生成：肿瘤生长到一定程度后，可以通过自分泌途径形成促血管生成因子，刺激营养血管在瘤体实质内增生。

Ｐ５３蛋白能刺激抑制血管生成基因Ｓｍａｄ４等表达，抑制肿瘤血管形成。

在肿瘤进展阶段，ｐ５３基因突变导致新生血管生成，有利于肿瘤的快速生长，这常常是肿瘤进入晚期的表现［１，５］。

ｐ５３既可阻滞细胞周期，也可诱导细胞凋亡，２种作用方式都是为了维护基因组的稳定，但二者的性质截然不同。

前者是为ＤＮＡ的修复或某种应激状态的改善创造时机，即便不能完全修复ＤＮＡ的损伤，只要还能容忍，细胞依旧可以存活，但可能会留下基因组不稳定的后患；后者则是从根本上去除造成基因组不稳定的因素，以绝后患。

显然，ｐ５３的这２种作用方式不能同时并存，二者之间有选择［６，７］。

究竟ｐ５３在被激活后选择何种作用方式，要由·３２１·山西医药杂志２０１３年２月第４２卷第２期下半月　Ｓｈａｎｘｉ　Ｍｅｄ　Ｊ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１３，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．２ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ活性ｐ５３的数量与应激细胞的损伤程度两方面来决定［６］。

当通过暂时转染方式让ｐ５３在肿瘤细胞内高水平表达时，即可诱导凋亡；而采用温度敏感突变或可诱导系统让ｐ５３低水平表达时，则只能导致细胞周期阻滞。

但从根本上讲，应激细胞的ＤＮＡ损伤程度等因素才是决定ｐ５３选择何种作用方式的关键［８］。

３　ｐ５３基因的表达在正常情况下，ｐ５３以野生型形式存在，野生型ｐ５３表达水平较低，而且不稳定，因半衰期短用Ｓ－Ｐ法很难检测到［４］，在细胞中不发挥作用，只有一些外界刺激可引起细胞内Ｐ５３蛋白水平增高，能使细胞生长受到限制，诱导细胞死亡，抑制肿瘤细胞的异常增殖，恶性转化［５］。

研究表明突变型ｐ５３丧失了野生型ｐ５３的功能［６，７］，从而促进细胞的异常增殖，恶性转化。

突变型ｐ５３蛋白因稳定性强，半衰期长而用Ｓ－Ｐ法容易检测。

一般把ｐ５３基因激活原因分为３类：①基因毒应激引起的ｐ５３活化。

由紫外线、Ｘ射线、γ射线、致癌物、细胞毒及一些药物等所引起ＤＮＡ损伤，导致各种蛋白激酶被激活，如毛细血管扩张性共济失调突变基因（ａｔａｘｉａ　ｔｅｌａｎｇｉｅｃｔａｓｉａ　ｍｕｔａｔｅｄ　ｇｅｎｅ，ＡＴＭ）和毛细血管扩张性共济失调相关基因（ａｔａｘ－ｉａ　ｔｅｌａｎｇｉｅｃｔａｓｉａ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｇｅｎｅ，ＡＴＲ），促使ｐ５３在特异的丝氨酸残基发生磷酸化，影响ｐ５３与鼠双微基因２（ｍｉｃｅ　ｄｏｕｂｌｅ　ｍｉｎｉｇｅｎｅ，ＭＤＭ２）的产物ＭＤＭ２相互作用。

②癌基因激活引起ｐ５３的活化。

如Ｒａｓ、Ｍｙｃ癌基因等能够诱导可变阅读框基因（ａｌｔｅｒａｔｉｖｅ　ｒｅａｄｉｎｇ　ｆｒａｍｅ，ＡＲＦ）所表达的蛋白增加，通过ＡＲＦ与ＭＤＭ２的结合，下调ＭＤＭ２蛋白，引起ｐ５３水平升高。

③非基因毒应激引起的ｐ５３活化。

如应激、缺氧及核苷酸耗竭等信号，激活各种应激激酶，促使ｐ５３在苏氨酸８１位残基发生磷酸化，增强了ｐ５３的稳定性［８］。

Ｐ５３活化对细胞有２种潜在影响：①使细胞停止在Ｇ１或Ｇ２期，导致损伤的细胞得以修复；②诱发细胞凋亡，去除变异细胞。

但ｐ５３的抑癌功能常因突变而消失，使细胞无限分裂增殖，导致癌症的发生［９，１０］。

４　ｐ５３基因的突变人类５０％以上的肿瘤组织中存在ｐ５３基因突变，是所检测到的最常见的基因突变。

ｐ５３的突变主要是错义突变，常常发生在特定编码区，如１７５、２４５、２４８、２４９、２７３和２８２［１１］，也就是常说的突变热点区，这些位点对Ｐ５３蛋白的癌抑制功能非常重要。

因此，这些位点发生突变，导致ｐ５３的ＤＮＡ结合区域单链残基改变，而失去转录下游因子发挥肿瘤抑制功能，从而导致肿瘤的发生。

随着ｐ５３研究的深入，发现禽白血病［１２］、牛白血病［１３］、犬的结肠直肠癌［１４］、乳腺癌［１５］等动物的肿瘤疾病也有ｐ５３的突变。

虽然ｐ５３的突变导致肿瘤的发生，保持野生型构象，而在体内没有转录活性［１６］。

ｐ５３基因的突变和异常表达几乎见于人类所有的肿瘤中，其失活及突变是众多肿瘤的启动因素。

５　ｐ５３基因与口腔颌面部肿瘤在口腔颌面部肿瘤的发生中，ｐ５３基因的突变率结果不一［１７］，绝大多数研究认为，野生型ｐ５３基因发生突变后，因其构象发生改变，对ＤＮＡ抑制的作用下降，使恶性细胞逃避野生型ｐ５３基因的调节而得以永生化。

近年来，也有学者认为，肿瘤的发生是多基因协同作用的结果，其中Ｋｉ－６７就是一种反映细胞增殖的核蛋白，几乎表达于所有增殖细胞中。

实验表明，涎腺恶性肿瘤中，Ｋｉ－６７检出率与ｐ５３基因的表达存在一致性关系，认为在涎腺肿瘤的发生发展中，既存在细胞增殖基因的调控失常，同时也存在癌基因的激活和抑癌基因的失活，他们共同作用导致涎腺肿瘤的发生发展。

此外，ｂｃｌ－２基因被认为是抑制凋亡的癌基因，主要作用机制是通过抗氧化作用，中和机体代谢产生的自由基对ＤＮＡ、类脂及代谢酶的破坏，从而阻止细胞凋亡。

ｂｃｌ－２基因的这种作用受ｐ５３基因的调节，若ｐ５３基因发生突变，则失去对ｂｃｌ－２基因的控制作用，肿瘤细胞可以继续生长，导致肿瘤发生［１８］。

通过检测突变型Ｐ５３蛋白高表达可以间接反映ｐ５３基因突变的发生。

研究发现，在口腔鳞状细胞癌组织中，ｐ５３的表达明显高于癌旁正常组织，并且其与肿瘤的恶性度及肿瘤的淋巴转移有关［１９］。

张广衡和徐义荣［２０］的研究也发现，ｐ５３在口腔扁平苔藓的皮损中表达增强，表达部位多集中在基底细胞层和棘细胞层，液化明显的部位表达量较多，在真皮层一些大细胞中也有表达。

涎腺肿瘤中，ｐ５３基因的结构与表达异常是最常见的基因改变之一［２１］。

Ａｌｖｅｓ等［１７］研究表明５３％黏液表皮样癌及２０％腺样囊性癌ｐ５３表达阳性。

Ｎｏｒｄｋｖｉｓｔ等［２２］检测了２３７例恶性涎腺肿瘤，发现２０％存在Ｐ５３蛋白过度表达。

一些学者研究·４２１·山西医药杂志２０１３年２月第４２卷第２期下半月　Ｓｈａｎｘｉ　Ｍｅｄ　Ｊ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１３，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．２ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ显示在恶性涎腺肿瘤ｐ５３的阳性率和阳性强度显著提高［２３－２５］。

还有一些研究表明ｐ５３高表达的肿瘤多数是恶性程度高的肿瘤，预后较差［２６］。

刘峰等［２７］研究发现涎腺腺样囊性癌（ＡＣＣ）组织Ｐ５３蛋白表达高于正常组织，此种癌的实性型中Ｐ５３蛋白阳性表达率高于筛孔型和腺管型，而后两者间Ｐ５３蛋白表达率差异无统计学意义，与其分化程度、预后有关，Ｐ５３蛋白阳性率高，分化程度差，恶性度高，预后差。

此外还有研究发现，恶性涎腺肿瘤中恶性多形性腺瘤（ＭＰＡ）和ＡＣＣ的Ｐ５３蛋白阳性率明显高于良性肿瘤，且ＭＰＡ中ｐ５３的表达率也明显高于多形性腺瘤（ＰＡ）［２８］，说明ｐ５３的突变是ＰＡ恶化的诸多因素中的一个重要因素，同时也发现ＴＮＭ分期为晚期的肿瘤中ｐ５３阳性表达率明显高于ＴＮＭ分期为早期的肿瘤，说明ｐ５３突变在肿瘤发生发展中起着特殊作用，其突变常发生在肿瘤的晚期，所以有学者认为检测Ｐ５３蛋白可以作为判断涎腺恶性肿瘤临床分期和估计预后的参考指标。

由于人类涎腺肿瘤普遍存在ｐ５３基因变异，因此ｐ５３基因治疗认为是提高治疗效果的很有希望的方法。

野生型ｐ５３基因具有调节细胞周期和抑制肿瘤细胞生长的功能，这是人们早期将野生型ｐ５３基因重组腺病毒载体用于肿瘤基因治疗的理论依据。