端粒酶在腫瘤臨床檢測與治療中的意義

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1、端粒酶在腫瘤臨床檢測與治療中的意義　?。壅荨〗陙恚瑖鴥?nèi)外對端粒酶作為腫瘤治療靶分子的可能性，尤其對測定端粒酶診斷腫瘤的潛在價(jià)值，都非常關(guān)心。為了滿足讀者的需要，特在本期發(fā)表了這篇有關(guān)端粒酶的綜述，讀者可結(jié)合本期簡報(bào)欄中一組國內(nèi)研究端粒酶的報(bào)道，綜觀國內(nèi)外的研究現(xiàn)況。必須指出，雖然端粒酶在腫瘤組織中檢出率很高，但由于存在非特異性，要應(yīng)用于腫瘤的臨床診斷還有一段距離，仍需從定性和定量方面進(jìn)行廣泛扎實(shí)的觀測研究，弄清假陽性的成因，排除各種取標(biāo)本方式對檢測結(jié)果的影響，進(jìn)一步明確與臨床的相關(guān)性?！　《肆Ｊ侨旧w末端的一種特殊結(jié)構(gòu)，在正常人體細(xì)胞中，可隨著細(xì)胞分裂而逐漸縮短。端

2、粒的復(fù)制不能由經(jīng)典的DNA聚合酶催化進(jìn)行，而是由一種特殊的逆轉(zhuǎn)錄酶——端粒酶完成。近年來研究表明，端粒酶活性的表達(dá)與細(xì)胞衰老和某些疾病，特別是腫瘤的發(fā)生、發(fā)展都具相關(guān)性。能否將酶活性作為腫瘤診斷的指標(biāo)，以及將端粒酶作為腫瘤治療的靶點(diǎn)，是當(dāng)前較受關(guān)注的熱點(diǎn)之一?！　∫?、端粒及端粒酶　　早在30年代，Muller和Meclintock等就已發(fā)現(xiàn)了端粒結(jié)構(gòu)的存在。1978年，四膜蟲的端粒結(jié)構(gòu)首先被測定，它是由6個(gè)核苷酸重復(fù)排列的(T2G4)n所組成，且在每條染色體重復(fù)次數(shù)不等。人的端粒約由15個(gè)kb反復(fù)串聯(lián)的TTAGGG結(jié)構(gòu)組成，隨著細(xì)胞分裂，每代大約丟失50～200bp。端粒

3、的雙鏈DNA序列位于染色體3′端，并在3′端突出約12～16個(gè)G核苷酸，在整個(gè)真核生物中都是高度保守的。這些突出的G可通過Hoogsteen型氫鍵連接形成G-G二聚體，亦可通過C-G典型的orin于1989年在人癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，其序列在1995年被克?。?］，其中的RNA組分由450個(gè)核苷酸組成，模板RNA為5′-CUAACCCUAAC-3′。目前，Parkinson等［2］已從皮膚鱗狀上皮癌細(xì)胞中提取出了酶RNA，并將其編碼基因定位于3q26.3?！　Χ肆Ｃ傅鞍椎难芯?，近年來報(bào)道較多。四膜蟲的蛋白組成是最早被測定出來的，包括分子量為80000和95000兩個(gè)亞基，另一種

4、纖毛動物Euplotes則含123000和43000兩個(gè)亞基。交聯(lián)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)證明P95和P123都結(jié)合于DNA引物，四膜蟲的P80主要與端粒酶RNA相結(jié)合，可能是酶具催化活性的結(jié)構(gòu)域。在酵母中，Est1基因的活化可以保持端粒的長度。Steiner等［3］用編碼酵母端粒酶RNA的基因TLC1產(chǎn)物與Est1特異性的免疫共沉淀，發(fā)現(xiàn)Est1沉淀物中有端粒酶活性，可以延長端粒引物，且只需要三磷酸脫氧鳥苷(dGTP)和三磷酸脫氧腺苷(dTTP)的存在，提示Est1也有酶催化活性。Nakamura等［4］用纖毛蟲P123序列降解引物作酵母的PCR擴(kuò)增，構(gòu)建出的端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶基因trt1

5、+，可以編碼出一個(gè)116000的蛋白，與P123，Est2p相比較，在7個(gè)逆轉(zhuǎn)錄酶結(jié)構(gòu)域1，2，A，B，C，D，E中都有極為相似的序列。在EST(expressedsequencetag)數(shù)據(jù)庫中可以找到一個(gè)與P123/Est2p/Trt1p相同源的人的基因編碼產(chǎn)物hTRT，被認(rèn)為可能是人的端粒酶催化亞單位。事實(shí)上，也已有文獻(xiàn)證明哺乳動物有與四膜蟲P80同源的TP1存在［5］?！　τ诨罨肆Ｃ?，有很多維持端粒長度因素的假說。Harley等［6］認(rèn)為正常人細(xì)胞端粒縮短到一定程度時(shí)即進(jìn)入第一死亡期M1，一些細(xì)胞由于基因突變可能逃逸M1期，進(jìn)入第二死亡期M2期。這時(shí)端粒酶仍為

6、陰性，端粒仍進(jìn)一步縮短，大部分細(xì)胞死亡。生存下來的細(xì)胞逃逸M2期，獲得無限增殖能力，端粒酶呈陽性，成為永生化細(xì)胞。在這個(gè)過程中，癌基因和抑癌基因起到了不容忽視的作用。在人的纖維母細(xì)胞中，至少有3個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子c-fos，Id和E2F在老化的細(xì)胞中受抑制。其中E2F的受抑制很可能是P21和P16的過度表達(dá)，抑制了細(xì)胞周期蛋白激酶(CDKs)的活性，從而導(dǎo)致了PRb蛋白磷酸化水平的降低［7］。Shay等［8］使用DNA腫瘤病毒癌基因人乳頭狀瘤病毒(HPV)E6和E7做轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，證實(shí)了從M1期逃逸需要P53和PRb的共同作用?！　×硪恍?shí)驗(yàn)表明，端粒酶的活性與細(xì)胞周期、有絲分

7、裂具一定相關(guān)性。Zhu等［9］觀察到，當(dāng)細(xì)胞被阻于G1/S期，端粒酶活性與非同步化細(xì)胞中酶活性相似；重新進(jìn)入細(xì)胞周期后，活性升高；阻于S期時(shí)，酶活性最高；而阻于G2/M期的細(xì)胞幾乎沒有酶活性；進(jìn)入G0期的細(xì)胞，其端粒酶的活性幾乎不受影響。人體內(nèi)Pin2基因編碼產(chǎn)物可以影響到曲霉菌的NIMA(never-in-mitosisA)蛋白激酶的活性［10］。Pin2直接與端粒DNA結(jié)合，在表達(dá)端粒酶活性的細(xì)胞中，僅高度集中于極少量的端粒處。在Hela細(xì)胞周期中，G2＋M期表達(dá)增高，G1期表達(dá)下降，這與Zhu觀察到的相反，提示Pin2抑