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P53基因与癌症和衰老相关性的概述

P53基因与癌症和衰老相关性的概述
P53基因与癌症和衰老相关性的概述

P53基因与癌症和衰老相关性的概述

摘要:p53基因抑制肿瘤是众所周知的,但可能也影响与肿瘤抑制无关的衰老过程。p53对各种应激做出反应,诱导细胞凋亡或阻滞细胞周期,以抑制肿瘤的发展。然而,在非癌衰老过程中p53的作用是复杂的。一方面,p53基因能诱导细胞衰老或凋亡来抑制癌症,但其后果就是加快了衰老。另一面,P53可以减缓生长和减少与生长有关的应激使细胞存活,最终延缓衰老。要想阐明其在衰老过程中的作用,并针对P53或P53转录靶点来治疗癌症和改善衰老,就必须更好地了解p53功能的多样化。

关键词:DNA损伤,细胞生长;细胞衰老;细胞凋亡,无氧酵解

引言:p53基因是一种转录因子,其在哺乳动物中抑制肿瘤的发生已经得到了广泛研究(1→3),但越来越多的证据表明,p53基因也影响衰老过程。但是,p53究竟是怎样影响衰老的还不是很清楚。p53调控大量有致癌作用的基因的转录,包括细胞周期阻滞(P21,GADD45,14-3-3s,RPRM),细胞凋亡(Scotin,killer,FAS,BBC3,PERP,53BP1,BAX,LRDD,PMAIP1),抑制有氧糖酵解(GLUT1,TIGAR,己糖激酶,磷酸甘油酸变位酶),促进氧化磷酸化(OXPHOS)(SCO2,AIF),细胞生长(PTEN,AMPK测试,TSC2,IGF-BP3)(4),以及蛋白质的翻译(sestrins)(5)。P53还具有与转录无关的其他作用,包括调节微RNA加工(6),DNA修复(7),线粒体蛋白存活(8)和核糖体合成(9,10)。因此,p53是维持基因组完整性,调节细胞生长和细胞增殖的关键,是抑制肿瘤的核心(11)。同时,p53通过一个非癌症相关

的机制影响寿命,这个机制来源于线虫p53基因(CEP-1)的敲除实验,延长了寿命(12)。此外,人类流行病学研究显示,p53蛋白密码子72(精氨酸-脯氨酸)中氨基酸变化产生的多态性减少潜在的细胞凋亡(13),并导致癌症风险增加。但是,这恰恰增加了对p53介导的细胞凋亡预防癌症并且影响衰老这一观点的支持(13-15)。所以,设计和实验能够增强肿瘤p53的功能的相关治疗方法,对改善或延缓衰老可能是有用的。

1、p53和细胞衰老的关系

改变了p53活性的小鼠模型论证了,除了在肿瘤抑制方面,p53基因还影响衰老和寿命。这些模型包括p53基因中简单无效突变的同源或杂交小鼠到能够破坏p53的某些生化功能的点突变的小鼠。综述了在生物体中p53基因功能的复杂性。

1.1相比于p53基因的缺失,BAC中p53基因的过度表达能够降低癌症水平而不影响衰老(16)。此外,Arf和p53的过度表达进一步降低癌症水平,延长寿命(17)。类似地,减少MDM2(负调节p53基因),提高p53水平降低癌症的发病率而不影响衰老(18)。因此,增加野生型p53的水平显然能降低癌症的发病率,而不影响衰老。从理论上讲,单纯提高p53水平并不会导致正常细胞中p53活性的增强。只有当那些控制p53活性的蛋白超出正常水平时提高p53水平才是有害的。

1.2 p53基因的多种亚型及p53相关的家族成员(p63和p73)是由使用不同启动子、选择性剪接和翻译起始位点产生的(19,20)。它

们影响癌症的方式可能不同,其差异并不清楚(21)。除了具有独特

的功能,p53的亚型还可与全长的p53相互作用并调节其活性。亚型比例的差异可能会影响发育,细胞增殖,应激反应,以及癌症和衰老。因此,不同亚型的p53可能对肿瘤的形成有独特的活性。

1.3 N-末端截断的p53基因亚型能够加速衰老,过表达可以降低癌症(23,24)。另外,N-末端截断的p53亚型的过度表达降低了组织的功能和再生,这表明干细胞和祖细胞有缺陷(26)。为了支持这一

观点,在老年小鼠中,一个p53基因副本的缺失增加了增殖造血干细胞和祖细胞的数量,而N-末端截断的p53基因表达活性增加的小鼠

并没有显示出这种增加(27)。为了在表达截断的p53基因的小鼠中

实现早衰表型,还需要全长的野生型p53,这表明截断亚型与全长p53基因四聚体相关。N-末端截断的p53亚型中的一个被发现与全长p53基因相互作用,即使没有应激的情况下也能增加稳定性和核定位(28),在Mdm2的存在下另一种亚型稳固p53(29)。因此,一个特定的p53亚型的过表达可能影响其它亚型和整体p53的功能。

1.4有一半的人类癌症中发现了p53的基因突变,还有一些则发现了p53通路的其它部分被改变。这些突变使肿瘤细胞能够逃避细胞周期检查,避免细胞凋亡,衰老,并且能够在低于正常细胞扩散的条件下扩散。大多数肿瘤相关的p53基因突变是在DNA结合结构域内。不同程度的影响了p53结合靶基因的能力,因此可能会改变整个蛋白构象。

1.5很难识别影响衰老的相似基因突变,因为他们不会以相同的

方式被选择。然而,最近在人群中发现的多态性表明,p53蛋白的微小变化也可以影响长寿和衰老。密码子72中的脯氨酸简单替换为精

氨酸阻碍了p53基因诱导细胞凋亡的能力,并导致增加癌症的风险。但是,这种多态性集中在老年人口并与长寿相关。我们预测,会发现更多这样的影响衰老过程而与癌症无关的基因突变和多态性。

2、p53活性与癌症的调节机制

2.1 p53基因受到多种机制的严格调控,调控其活性,稳定性和

定位。因此,增强的p53调控可以导致癌症。针对p53的相关调控,能有效地激活癌症中的p53基因。MDM2(鼠双微体2)和MDM4(a.k.a.MDMX)调节p53,它们的过表达能有效的抑制p53的功能,提高了患癌症的风险。MDM2蛋白是一种导致p53降解的泛素连接酶。当MDM2蛋白处于高水平,P53能够多聚泛素化并通过蛋白酶体靶向降解。MDM2也能够直接抑制p53活性。当p53基因被激活时,MDM2的水平升高,然后降低P53,这就建立了一个负反馈通路。MDM4不是p53的泛素连接酶,但通过与MDM2 形成杂络物增强p53的泛素化。MDM2和MDM4的异二聚体在胚胎发育过程中(但不是在成年

小鼠)调节p53是很重要的(30)。细胞凋亡和细胞周期阻滞引起的MDM2和MDM4突变能够导致胚胎死亡。此外,似乎MDM2调节p53的稳定性,而MDM4调节p53的活性(31)。在P53调节中MDM2

和MDM4还有组织特异性(32)。因此,MDM2和MDM4相互且独

立地调节p53。

2.2至少有一半的肿瘤是由p53突变引起的,而许多与野生型p53

有关的肿瘤因为MDM2的过表达明显使p53功能性失调。因此,与MDM2/p53结合的小分子可以有效地恢复p53活性而不会造成基因毒性应激。这一方法对于那些含有野生型p53的小儿癌症特别有效(33)。MDM2和MDM4有一个互补模式,所以MDM4也是一个增强p53功能的潜在靶目标(34)。重要的是,在缺失MDM4的情况下,p53功能的恢复提高了肿瘤小鼠的寿命(35),并且p53的暂时性恢复不是致

命的。到目前为止,还没发现能够扰乱MDM4和P53相互作用的化

合物。因此,全身性的MDM4抑制是恢复肿瘤中p53功能的一种方法,并有可能比MDM2的抑制的毒性更小。

2.3除了小分子Nutlin,有几种化合物似乎能够通过改变其构象

来激活p53(36)。在包含一些p53突变的肿瘤细胞中,小分子CP-31398通过阻断泛素化能恢复p53的活性,而不干扰MDM2蛋白的相互作用。CP-31398也有可能激活p53家族成员p73和p63,促进抗肿瘤作用。最近,化学药品PRIMA-1(p53激活并诱导大量细胞凋亡)已证明在表达突变型p53的肿瘤细胞中介导p53依赖的细胞凋亡是很有前景的(37)。PRIMA-1的衍生物APR-246能够激活未折叠的野生型p53及突变型p53基因;表明它可能在有或没有p53基因突变的肿瘤中起

作用。在任何情况下,激活p53的肿瘤抑制效应似乎是一种很有前景的治疗策略,未来可能会降低高毒性化疗药物的使用(38)。

3、P53基因的转录后修饰与细胞衰老

除了泛素化,p53翻译后修饰还包括磷酸化,乙酰化,类泛素化修饰,SUMO蛋白质修饰和甲基化,所有这些都是调节p53活性所必需的。

p53蛋白是一种抑制细胞增殖或者诱导细胞凋亡或衰老的高度调节蛋白,对各种细胞应激做出应答,包括DNA损伤,氧化应激,缺氧,和致癌信号。在没有应激的正常细胞中,p53蛋白的水平和活性都非常低。当细胞受到刺激,p53蛋白的水平增加,p53的转录活性被激活。p53活性有可能阶段性的进行调节,p53的不同活性,无疑是通过不同的修饰进行不同的调节。这些修饰很大地影响着p53的肿瘤抑制活性,并有可能影响到p53对衰老的作用。

3.1 p53蛋白具有多个丝氨酸/苏氨酸残基作为许多蛋白激酶的磷酸化位点。这些位点的磷酸化状态随着应激信号而改变。许多重要的调控位点都集中在N-末端的激活结构域,有一些也存在于C端调节结构域。有些位点可以通过多种激酶磷酸化而有些激酶可磷酸化多个位点。其中有两个重要的位点是丝氨酸15(在小鼠p53蛋白中是丝氨酸18)和丝氨酸20(在小鼠中是丝氨酸23)。这些位点通过ATM 和其他激酶磷酸化对DNA损伤反应做出应答。当这些丝氨酸都被磷酸化时,与负调控MDM2的相互作用就会被削弱,稳定p53并允许其与辅(共)激活因子相互作用,激活转录。这些位点中丝氨酸和丙氨酸突变的突变小鼠(不能磷酸化)中增加了p53的稳定性和转录。然而,表现型有组织特异性,并且没有组织培养实验预测的那么严重,这表明磷酸化不是控制p53的唯一手段。有趣的是,通过敲入丝氨酸18基因的小鼠产生变异(丝氨酸到丙氨酸),加速衰老,这表明激活p53对DNA损伤做出应答来防止衰老(39)。已经敲入基因,模拟磷酸化的组成和p53的激活的小鼠模型也已经产生,并展现出惊人的衰

老表现型(40)。这些小鼠的多种器官中大量的干细胞凋亡,影响正常组织更新。促凋亡p53靶PUMA的枯竭导致小鼠的干细胞得以存活,延缓衰老的加速。这表明,控制细胞凋亡和干细胞的增殖能力,也许才是p53基因影响衰老的真正机制。

3.2 乙酰化是调节p53活性的一个重要机制。P53上多种赖氨酸残基能够被乙酰化;同时许多这种赖氨酸也是泛素相关酶MDM2的目标。因此,这些氨酸残基的乙酰化避免了它们的泛素化,稳定了

p53活性。而且,乙酰化可以抑制p53和MDM2之间的相互作用。乙酰化负责p53蛋白的修饰,包括p300,CBP,PCAF,TIP60,和hMOF。在组织培养试验中,乙酰化可以对抗泛素,因此能够稳定p53并加强其活性。在DNA结合域的两个乙酰化位点(其中大多数肿瘤相关的基因突变发生)可能更为重要。被TIP60乙酰化的K120在激活基因编码蛋白质中是非常必要的,在细胞凋亡中很重要,但在细胞阻滞中意义不大。因此,这个位点的修饰对于靶基因对于特定信号应答的选择是很重要的。相反,K164的乙酰化对于大多数p53的靶基因的活化是十分必要的。如果K120和K124连同6 C-末端赖氨酸都突变,以至于它们不能被乙酰化,p53引起细胞周期阻滞或者细胞凋亡的能力就不能被激活。脱乙酰基酶也作用于p53以对抗乙酰基酶活性。尤其是SIT1对K382的作用以及对促凋亡基因上p53的负调控作用。白藜芦醇能够激活SIRT1,在衰老过程中控制p53的活性,这是一种有前途的手段。然而,SITR1是促进肿瘤还是抑制肿瘤,这取决于条件,所以必须要小心,以避免SIRT1的增强所产生的不利影响。

3.3还有其它可以修饰p53的方法。在精氨酸和赖氨酸中可以通过几种不同的甲基化酶使p53甲基化,是激活还是抑制p53的活性,主要取决于哪个位点被甲基化和添加甲基基团的数目。在赖氨酸残基中通过两个泛素类小分子修饰p53,这个两个小分子是SUMO(小泛素类修饰物)和MEDD8(神经前体细胞表达发育下调蛋白8)。目前为止,这些有关修饰方面的研究比起泛素化的研究还是较少的,即使他们可以通过实验调节p53的活性。仍然要观察这些修饰对衰老的影响有哪些。

很明显,p53的活性可以被不同类型的翻译后修饰改变。一个给定的p53蛋白分子的总体活性,取决于任意时间不同数量和不同修饰的组合。一些修饰可能会影响其它的修饰,尤其是那些针对相同的

p53的氨基酸残基。可以通过改变数量,时间和蛋白质修饰的特异性影响p53的活性,进一步影响衰老,这是一个非常有前景的途径。4、P53和核糖体的合成

核糖体合成是指核糖RNA的合成和组装。核糖体蛋白能够多样性表达和翻译后修饰,所以假设选择性翻译mRNA的特定核糖体存在。而有缺陷的核糖体合成可改变蛋白质的表达,从而引起核糖体病变(ribosomopathies)。癌细胞可上调核糖体合成和核糖体蛋白基因的突变,这意味着上调可能引起癌变。

没有DNA损伤的有缺陷的核糖体合成可以稳定p53。因为核糖体蛋白(rp)L11,L5,L23和MDM2的相互作用,从而稳定p53。核糖体应激产生细胞凋亡,这在小鼠中主要取决于其多能造血干细胞的rpL11

和p53。此外,癌蛋白c-Myc能够稳定p53,主要通过rpL11介导的HDM2的抑制和ASK1/p38激酶通过丝氨酸15和23的磷酸化激活p53两方面。然而,稳定p53需要rp5,rpL11,and rp23,而不是磷酸化的丝氨酸15。核糖体合成与细胞周期调节相联系,因为p53通过rpL11来监控18S和28S的合成。因此,核糖体应激(有或没有DNA损伤)可产生p53应答。

5、p53和mTORC1

人们普遍认为,P53基因的过度表达导致G1期停滞的细胞从静止期(仍然保留增殖能力)发展到衰老期。但过了G1期停滞,p53基因就不能诱导细胞衰老,所以它诱导衰老的作用尚不清楚(41)。P53在某些条件下其实还可能抑制细胞衰老(42)。为了证实这种可能性,在细胞的静止期p53基因常过度表达,否则将因为p21基因的过度表达而经历衰老(43)。此外,雷帕霉素复合物1(mTORC1)的促增长机制的靶标可能有助于p21表达的细胞中诱导衰老(42)。为了证实这种可能性,在静止期细胞,mTORC1的过度表达(通过TSC2敲除)引起由nutlin-3a介导的生长停滞之后进入衰老(44)。而mTORC1的抑制剂雷帕霉素能够逆转这种过程。同理,mTORC1的负调控因子TSC1维持幼稚T细胞处于静止状态(45)。因此,在诱导细胞衰老中,p53基因与mTORC1的合作很重要。

mTOR是磷脂酰肌醇3-蛋白激酶(PI3K)相关家族中的一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(46-49),是在一种复合物中(mTOR复合物1,mTORC1,)发现的,这种复合物存在于多种生物中,从酵母到哺乳动

物。mTORC1调节细胞生长(质量)和增殖(细胞分裂),以适应周围环境。生长因子,如IGF-1,结合酪氨酸激酶受体,如IGF-1R,在细胞膜激活PI3蛋白激酶导致PIP3的磷酸化(磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸),是细胞膜上的第二信使。肿瘤抑制因子PTEN(人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源的基因)通过PIP3的去磷酸化衰减这一通路。PIP3激活AKT,AKT能抑制TSC1/TSC2(结节性硬化症),这反过来又充当mTORC1的一个负调控(50,51)。已激活的mTORC1上调mRNA的翻译,以提高蛋白质合成。mTORC1直接磷酸化S6K1(S6激酶1)来诱导核糖体合成和翻译(47,48)。此外,mTORC1磷酸化4E-BPs((elF4E结合蛋白)终止与elF4E的结合。雷帕霉素与需要mTORC1活性(53)的FKBP12(一种折叠的分子伴侣)结合,来特异性抑制mTORC1(52)。因此,在高营养/能量水平和低应激的情况下,mTORC1能够促进细胞生长应答有丝分裂信号(41)。雷帕霉素对寿命和非癌症相关的衰老的部分效应是通过间接减少p53的应

激反应来实现的。

6、p53和糖代谢

葡萄糖是ATP生成的主要能量来源,糖酵解能够将葡萄糖转化为丙酮酸,产生ATP和NADH。丙酮酸再进入三羧酸(TCA)循环通过氧化磷酸化产生ATP。跟正常细胞相反,癌细胞主要通过有氧糖酵解生成能量(ATP),以增加合成代谢和延续肿瘤的生长,被称为沃伯格Warburg效应(54)。这些癌症表现为有氧糖酵解和氧化磷酸化受损。这表明,生成能量方式的变化能导致肿瘤发生。

p53能够抑制从氧化磷酸化到有氧糖酵解产生ATP等代谢的转变(55),这是抑制肿瘤的一个重要方面。p53通过多种机制负调控糖酵解。首先p53减少葡萄糖载体的表达(56)并且阻遏胰岛素受体启动子(57)。通过控制蛋白质稳定性(58),反式激活TP53诱导的糖酵解和调节细胞凋亡(TIGAR)(59),P53能够负调控磷酸变位酶(PGM);从而减少糖酵解,转移糖酵解中间产物到戊糖磷酸途径(PPG)。P53还可以抑制碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP),其能够支持有氧糖酵解(60)。此外,p53基因通过细胞色素c氧化酶2(SCO2)转录靶的合成(61,62)和线粒体凋亡诱导因子蛋白(AIF)(分别对于复合物IV

和复合物1很重要)(63,,64)上调有氧呼吸,促进氧化磷酸化。因此,p53调节代谢抑制有氧糖酵解和增强氧化磷酸化。

7、p53和热量限制

限制食物摄入量或热量限制(CR)是一种很有特点的干预措施,以延长各种生物的寿命和改善生理衰老。CR能够引起跟寿命延长相关的

许多变化(65,66)。一、有人提出p53能够连接mTORC1和SIRT1来影响细胞的存活以适应CR(67)。二、白藜芦醇(3,5,4'-三羟基)能

够激活沉默调节蛋白和SIRT1(68),并且延长高热量饮食小鼠的寿命(69),这表明白藜芦醇可以模拟一些CR的有利影响而无需实际限制卡路里(人为干预的一个好处)。三、AMPK/p53抑制mTORC1可能是CR延长寿命的作用的部分原因。为了适应CR,p53基因相关蛋白(p63和p73)代替p53这种可能性依然存在。另外,在CR中的重要靶点

也许就位于p53基因的下游。

8、结论

p53影响细胞代谢和DNA的完整性,导致细胞周期阻滞,细胞衰老和细胞死亡等。虽然在肿瘤抑制中对p53的研究比较多,但最近数据表明,p53基因也影响衰老。有多种针对p53基因的疗法作为抗癌治疗。而针对p53基因抑制衰老表型,很难考虑到细胞阻滞,衰老和凋亡之间的微妙平衡。当细胞应激时,p53基因诱导细胞G1期阻滞以保护细胞,但不直接诱导细胞衰老。相反促生长的途径却使阻滞细胞进入衰老状态。最新数据表明,p53能够使细胞在丝氨酸耗尽的情况下存活,具有保护作用(70)。这些结果意味着特殊和狭窄的干预措施调节p53的活性可能对癌症有效,但对于衰老无效。相反,广泛的干预措施,减缓生长(雷帕霉素,华润,白藜芦醇),或模拟延缓生长(二甲双胍,AICAR),可能会成为改变P53在改善或减缓衰老中的功能的最佳方法。

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删掉22,25

抑癌基因P53与肺癌诊治的研究进展

抑癌基因P53与肺癌诊治的研究进展 发表时间:2012-10-18T08:59:12.797Z 来源:《医药前沿》2012年第16期供稿作者:熊益孙圣华[导读] 肺癌,是世界最常见的恶性肿瘤之一,并是癌症病人最主要死因。 熊益孙圣华(中南大学湘雅三医院湖南长沙410013)【摘要】肺癌是严重危害人类健康的主要疾病之一。肺癌中约占50%存在P53突变,是肺癌发生、增殖、恶化进展的分子学原因。本文着重综述P53的分子学特性及抑癌、致癌机理,并对其在肺癌的诊断、治疗的相关研究进行综述,希望对深化该领域的研究有所帮助。【关键词】抑癌基因肺癌诊治【中图分类号】R73-3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2012)16-0032-02 肺癌,是世界最常见的恶性肿瘤之一,并是癌症病人最主要死因。尽管在临床上对于癌症的治疗手段日新月异飞速发展,但是对肺癌的治疗还是不尽如人意,肺癌患者预后非常差,整体存活率只有15%。肺癌的发展涉及到多种基因的变异,引起支气管上皮细胞的恶性转化,进而导致淋巴结及远端的转移。在这些变异的基因中,抑癌基因P53是最常见的基因,突变型的P53基因在肺上皮细胞癌变过程中起到重要作用,在肺癌诊治中有重大意义。 一、抑癌基因P53概述 P53作为“分子警察”,它的突变、失活、缺失在包括肺癌内的众多恶性肿瘤的发生、增殖、恶化进展中具有重要作用,是近年来研究的热点基因,在肺癌的诊断和治疗中有着重大意义。P53最先发现于1979年,Linzer等利用DNA病毒SV40转染的哺乳动物细胞中发现一种与SV40抗原结合的分子量为53KD蛋白,即命名为P53。此后又有几项研究发现P53在细胞转化中的作用。直到1989年,Finalay等证实野生型的P53在细胞的生长、增殖中有负性调节作用,而突变型P53则可促进细胞转化[1]。 P53基因全长20kb,由11个外显子和10个内含子组成,在人类染色体17p13或17q14,编码的蛋白质由393个氨基酸构成,分子量53kD。P53基因存在于人体正常细胞,在体内控制着与肿瘤生成和生长相关的多种不同基因的表达,并受Mdm2和p19-Arf等的调节控制[2]。野生型与突变型P53具有高度的同源性和保守性,在5编码区内90%以上序列有同源性,其中保守区是P53的生物活性的关键部位。突变的p53基因不但丧失了正常p53基因的功能,而且自身获得了癌基因的功能,使得衰老细胞、异常细胞不能按正常程序死亡而不断地增殖,导致肿瘤的发生。 二、P53在肺癌诊断中的作用近年来关于P53对肿瘤的早期诊断有着大量研究,以聚合酶链反应方法检测P53的水平可以对肿瘤做出有效的诊断。苏胜发等[3]证实野生型P53基因阴性的情况下,非小细胞肺癌组织iASPP高表达。陈宇平等研究[4]证实肺癌组织中突变型P53表达与肺癌组织中浸润树突状细胞的成熟状态密切相关,在肺癌的免疫逃逸和疾病进展过程中起着重要作用。柯立等[5]研究证实P53 蛋白在有淋巴结转移、TMN分期高的肺癌组织中表达显著增加,在不同分化程度的肺非小细胞癌中表达有差异,分化程度越低的肿瘤p53蛋白表达越高。郑颂国等研究发现[6]P53蛋白在肺鳞癌表达率明显高于腺癌,伴有淋巴结转移的明显高于无淋巴结转移的。上述研究表明,P53在肺癌患者病人肿瘤组织中存在过度表达,这可能是由于P53基因突变在细胞核聚集造成的,P53蛋白阳性的患者肿瘤多已侵及周围粘膜,分期较晚。正常人体细胞的P53基因的蛋白产物水平极低,难以检测;在生长较为旺盛的细胞中其含量增加约4倍以上;肿瘤细胞中其含量科增加100倍,且容易在肿瘤细胞中堆积。在体液中检测P53水平也有益于对肺癌的早期诊断。张东明等[7]研究发现肺癌患者血清P53抗体水平显著高于肺疾病及健康者,血清P53抗体诊断肺癌的敏感性和特异性分别为29.27%及100%。张向群[8]等的对57名肺癌的患者检测P53抗体,结果表明阳性率为43.19%,血清p53抗体水平与肺癌的一般临床特征,如性别、吸烟指数无关,而与肺癌的病理类型、分期、分化和淋巴结转移有关,因此血清P53抗体的检测对肺癌的早期发现和早期诊断具有重要的意义。 三、P53在肺癌治疗中的价值目前主要根据P53在肺癌发病中的重要性,较多地对肺癌基因治疗的研究。即阻止异常P53基因的表达,或以正常的野生型基因去取代突变型的基因。常用的方法是异常基因的反义DNA及RNA治疗,替代缺陷抑癌基因等。将外源野生型P53基因导入P53基因失活的肺癌细胞,能抑制其恶性增殖,逆转其恶性表型,不仅可对丧失了P53功能的肿瘤细胞进行遗传修饰,而且可利用野生型P53蛋白在正常细胞中的表达保护正常细胞,从而提高抗肿瘤效果[9]。Sak等在研究中证实利用反义脱氧寡核苷酸阻断p53基因突变途径后,放疗诱导的细胞凋亡增加,停留在G2期的NSCLC细胞减少。杨立群等[10]研究发现Ad-P53能可以抑制含突变型P53基因及含野生型P53基因的人肺腺癌细胞株的生长,促进其凋亡,作用效应不受内源性P53状况的影响。临床前研究显示,P53基因替换策略能够有效的提高化疗和放疗的治疗效果。同时,在肺癌患者体内也进行了P53基因治疗临床试验,临床结果显示,P53基因治疗能够提高药物化疗和放射治疗的疗效[11]。对P53基因肿瘤抑制途径的重建,如将P53基因注射入肿瘤细胞,是一个很有前景的肿瘤治疗方案。在临床试验中,结合P53基因治疗的28例非小细胞肺癌患者的治疗效果显著好于只用普通疗法的患者。最近,已经在用自行设计或是化合物文库筛选等方法,寻找鉴定靶向TP53的小分子。RITA是由美国国家癌症研究所(NCI)筛选出来用于通过野生型TP53的依赖性途径抑制细胞增殖的药物。RITA与TP53基因结合后,通过破坏TP53与HDM-2的作用来活化TP53进而引起凋亡通过破坏。赵等研究表明,RITA引起的反应是依赖于突变型TP53基因的存在,它是由细胞凋亡机制的再活化来维持的。因此,他们认为,RITA是一个有发展前途的抗癌药物,它可以再度激活肿瘤细胞中的TP53的肿瘤抑制功能[12]。PRIMA-1是一种低分子量化合物,它可以选择性的抑制突变型TP53基因表达的肿瘤细胞的生长,修复突变型TP53的核心部位,诱导人类肿瘤细胞的凋亡。此外,PRIMA-1MET/APR-246是从化合物文库中筛选出来的一种PRIMA-1的甲基化结构模拟化合物,它能够与顺铂或是其他临床上使用的抗肿瘤药物协同作用,诱导肿瘤细胞凋亡并抑制小鼠体内的人类SCID移植肿瘤的生长。p53基因的基因疗法,以及靶向P53的一些小分子物质,如PRIMA-1和PRIMA-1MET,它可以恢复突变型TP53的转录功能,或是恢复RITA的表达以干扰MDM2诱导的TP53降解。这些方法都在临床前试验中得到验证,并且有些药物已经开始应用于临床。 四、展望

HPV感染、p53基因72密码子多态性及环境因素与口腔癌的关系及预后研究

目录 中文摘要 (1) 英文摘要 (4) 第一部分口腔癌发病影响因素的病例对照研究 前言 (9) 材料与方法 (10) 结果 (18) 讨论 (30) 第二部分p53基因72密码子多态性与口腔癌关系的易感性研究 前言 (38) 材料与方法 (39) 结果 (47) 讨论 (56) 第三部分HPV感染与口腔癌关系的研究 前言 (60) 材料与方法 (61) 结果 (69) 讨论 (74) 第四部分口腔癌预后影响因素的研究 前言 (77) 材料与方法 (78) 结果 (81) 讨论 (90) 第五部分HPV感染与口咽部鳞状细胞癌预后关系的Meta分析 前言 (95) 材料与方法 (96) 结果 (99) 讨论 (105) 全文小结 (111) 存在问题与展望 (113) 参考文献 (114) 致谢 (145) 综述 (147) 调查问卷 (162) 发表文章 (180) 个人简介 (181) IV

HPV感染、p53基因72密码子多态性及环境因素与口 腔癌的关系及预后研究 中文摘要 目的 研究口腔癌发病的主要影响因素;探索p53基因多态性与口腔癌的关联;研究HPV感染与口腔癌的关系;探索口腔癌预后的主要影响因素;评估HPV 感染在口咽部鳞状细胞癌预后中的作用。 方法 1.利用病例对照研究,采集确诊的口腔癌新发病例364例和按性别、年龄成组频数匹配的对照840例,现场面对面方式收集调查问卷信息,采用非条件logistic回归模型、叉生分析等方法,分析饮酒、吸烟、饮茶与口腔癌发病风险的调整比值比及其95%的可信区间,并进行因素间的交互作用分析。 2.采集研究对象生物样本,提取基因组DNA,采用PCR-RFLP 法检测p53基因的多态性,MAX检验方法分析最优遗传模型,利用Stata12.0软件分析p53基因的多态性与口腔癌的关联,并进行基因-环境交互作用分析。 3.采用病例对照研究,病例为福建医科大学第一附属医院口腔颌面外科经病理确诊的鳞癌新发病例75例,对照为按性别年龄频数匹配的社区人群75例。病例组采集新鲜癌组织,对照组采集口腔黏膜细胞,提取组织DNA,运用HPV基因微阵列分型方法检测21型HPV。采用非条件Logistic回归分析HPV感染与口腔癌发病风险的的调整比值比(OR)及95%可信区间(95%CI)。 1

P53基因

P53基因 人體抑癌基因。該基因編碼一種分子量為53kDa的蛋白質,命名為P53。p53基因的失活對腫瘤形成起重要作用。但是事物必然有它的兩個方面,p53是一個重要的抗癌基因使癌細胞自殺,防止癌變;還具有幫助細胞基因修復缺陷的功能。 這種功能對於受化療藥物作用而受傷的癌細胞,則起修復作用,而不是使癌細胞自殺。造成被修復的癌細胞在治療後成為新的腫瘤。 編碼53kDa的蛋白質 類型人體抑癌基因 功能防止癌變,修復缺陷 基因種類腫瘤抑制 1簡介編輯 p53是一種腫瘤抑制基因(tumor suppressor gene)。在所有惡性腫瘤中,50%以上會出現該基因的突變。由這種基因編碼的蛋白質(protein)是一種轉錄因數(transcriptional factor),其控制著細胞週期的啟動。許多有關細胞健康的信號向p53蛋白發送。關於是否開始細胞分裂就由這個蛋白決定。如果這個細胞受損,又不能得到修復,則p53蛋白將參與啟動過程,使這個細胞在細胞凋亡(apoptosis)中死去。有p53缺陷的細胞沒有這種控制,甚至在不利條件下繼續分裂。像所有其它腫瘤抑制因數一樣,p53基因在正常情況下對細胞分裂起著減慢或監視的作用。細胞中抑制癌變的基因“p53”會判斷DNA變異的程度,如果變異較小,這種基因就促使細胞自我修復,若DNA變異較大,“p53”就誘導細胞凋亡。 p53是重要的腫瘤抑制基因,自從該基因在1979年被首次報導以來,有關研究論文在Medline上可查到20000餘篇。人們最初認為p53基因是一種癌基因,但隨著近十年研究的深入,p53作為抑癌基因的功能逐漸被揭示出來。在人類50%以上的腫瘤組織中均發現了p53基因的突變,這是腫瘤中最常見的遺傳學改變,說明該基因的改變很可能是人類腫瘤產生的主要發病因素。 p53基因突變後,由於其空間構象發生改變,失去了對細胞生長、凋亡和DNA 修復的調控作用,p53基因由抑癌基因轉變為癌基因。 p53介導的細胞信號轉導途徑在調節細胞正常生命活動中起重要作用,它與細胞內其它信號轉導通路間的聯繫十分複雜,其中p53參與調控的基因已超過160種,因此,Levine 等學者提出了p53基因網路的概念: 他們認為不能孤立地觀察各個基因的生物學功能,而應該將它們組合起來看待。 p53蛋白主要分佈於細胞核漿,能與DNA特異結合,其活性受磷酸化、乙醯化、甲基化、泛素化等翻譯後修飾調控。正常p53的生物功能好似“基因組衛士(guardian of the genome)”,在G1期檢查DNA損傷點,監視基因組的完整性。如有損傷,p53蛋白阻止DNA複製,以提供足夠的時間使損傷DNA修復;

基因多态性

基因多态性 多态性(polymorphism)是指在一个生物群体中,同时和经常存在两种或多种不连续的变异型或基因型(genotype)或等位基因(allele),亦称遗传多态性(genetic polymorphism)或基因多态性。从本质上来讲,多态性的产生在于基因水平上的变异,一般发生在基因序列中不编码蛋白的区域和没有重要调节功能的区域。对于一个体而言,基因多态性碱基顺序终生不变,并按孟德尔规律世代相传。 基因多态性分类生物群体基因多态性现象十分普遍,其中,人类基因的结构、表达和功能,研究比较深入。人类基因多态性既来源于基因组中重复序列拷贝数的不同,也来源于单拷贝序列的变异,以及双等位基因的转换或替换。按引起关注和研究的先后,通常分为3大类:DNA片段长度多态性、DNA重复序列多态性、单核苷酸多态性。 DNA片段长度多态性DNA片段长度多态性(FLP),即由于单个碱基的缺失、重复和插入所引起限制性内切酶位点的变化,而导致DNA片段长度的变化。又称限制性片段长度多态性,这是一类比较普遍的多态性。 DNA重复序列多态性DNA重复序列的多态性(RSP),特别是短串联重复序列,如小卫星DNA和微卫星DNA,主要表现于重复序列拷贝数的变异。小卫星(minisatellite)DNA由15~65bp的基本单位串联而成,总长通常不超过20kb,重复次数在人群中是高度变异的。这种可变数目串联重复序列(VNTR)决定了小卫星DNA长度的多态性。微卫星(microsatellite)DNA 的基本序列只有1~8bp,而且通常只重复10~60次。 单核苷酸多态性单核苷酸多态性(SNP),即散在的单个碱基的不同,包括单个碱基的缺失和插入,但更多的是单个碱基的置换,在CG序列上频繁出现。这是目前倍受关注的一类多态性。 SNP通常是一种双等位基因的(biallelic),或二态的变异。SNP大多数为转换,作为一种碱基的替换,在基因组中数量巨大,分布频密,而且其检测易于自动化和批量化,因而被认为是新一代的遗传标记。 遗传背景知识遗传和变异各种生物都能通过生殖产生子代,子代和亲代之间,不论在形态构造或生理功能的特点上都很相似,这种现象称为遗传(heredity)。但是,亲代和子代之间,子代的各个体之间不会完全相同,总会有所差异,这种现象叫变异(variation)。遗传和变异是生命的特征。遗传和变异的现象是多样而复杂的,正因为如此,才导致生物界的多种多样性。

P53信号通路译文

P53 信号通路 P53是一个肿瘤抑制蛋白,调节各种各样基因的表达,包括细胞凋亡,生长抑制,抑制细胞周期进程,分化和加速DNA修复,基因毒性和细胞应激后的衰老。作为一个转录因子,p53是N端激活域、DNA中央特定结合域和C-端四聚体化域的组成部分,而且其调控域富含碱性氨基酸。p53半衰期很短,在26S蛋白酶体作用下,通过持续的泛素化和后期降解,p53在无刺激的哺乳类动物细胞中维持较低的含量。 去磷酸化的p53在MDM2(鼠双微体基因-2)泛素连接酶作用下被泛素化。MDM2结合p53使其无活性是通过两种途径: 第一,MDM2结合p53的转录激活域,阻止转录元件的相互作用。 第二,介导p53共价结合泛素蛋白,泛素化的p53被蛋白水解酶降解。 通过使p53的失活,MDM2扮演着p53抑癌基因的主要监视者。当细胞面临着DNA损伤、缺氧、细胞因子、代谢改变、病毒感染或者致癌基因等刺激时,导致p53泛素化被抑制和p53在细胞核内积累,通过多个共价修饰包括磷酸化和乙酰化,p53被激活并稳定存在。 p53的磷酸化大多数出现在N-末端激活域的Ser6,Ser9,Ser15,Thr18,Ser20,Ser33,Ser37,Ser46,Thr55和Thr81残基上,另外还有一些p53磷酸化出现在C-末端连接处和碱性区域的Ser315, Ser371, Ser376, Ser378, 和Ser392残基上。大多数位点上的磷酸化是由DNA损伤诱发的,还有一些例如Thr55 and Ser376在基因毒性应激下被压抑。P53磷酸化是由几个细胞激酶所介导,包括Chks,CSNK1-Delta,CSNK2,PKA,CDK7,DNA-PK,HIPK2,CAK, p38和JNK。显然,由ATM/ATR作用在Ser15上磷酸化,直接作用或者通过Chk1/Chk2,在Chk1/Chk2作用下的Ser20磷酸化已经证实能够减缓抑制或减慢降解p53,导致p53稳定并活化。磷酸化诱导的p53稳定和活化是通过多种机制介导以及很多细胞环境或微环境的改变所致。HIF-1Alpha参与p53的稳定,HIF-1Alpha调节p53介导作用的详细机制依然是一个未知数。最近,p53和HIF-1Alpha之间的作用已被报道能够引起HIF-1Alpha的降解。PIAS 蛋白家族也被发现能与p53发生相互作用。PIAS1 和PIAS-Gamma作用可作为p53的SUMO 连接酶。另外,PIAS1的环指域结合p53抑癌基因的C-末端催化其类泛素化(sumoylation),这个修饰,能抑制报告质粒p53的活性,包含共同序列p53DNA的结合位点。PLM通过吸收p53到多蛋白复合体(称为PLM核体)来激活p53。PLM是一个肿瘤抑制蛋白,也是曾发生变异称为Kremer bodies蛋白核配合物(ND10, PODs and PML-NBs)的主要组成成分。PLM直接和p53结合并进入PLM-NBs。补充到PLM-NBs激活p53,通过把它引进到与CBP/p300极为贴近。BRCA1和p53发生联合,在体内和体外是相同的肿瘤抑制途径。BRCA1对于生化调节p53作用的能力暗示着在肿瘤抑制过程,这个可能是BRCA1一个基本的角色。 P53另一个重要的修饰是乙酰化作用。在Lys370,Lys372, Lys373, Lys381, and Lys382 by p300/CBP and at Lys320残基上通过PCAF,p53发生特殊的乙酰化。已证明,乙酰化可以增强p53DNA的结合、通过更新辅激活因子刺激p53介导的下游靶基因转录激活。乙酰化可以通过MDM2抑制p53的泛素化来调节p53的稳定性。在机体内,发生Lys320, Lys373, and Lys382残基上的乙酰化是通过许多基因毒性介质所诱导的,包括紫外线、电离辐射、缺氧、氧化应激,甚至耗尽的核苷酸池。P53同样也可以被HDAC1和SIRT1去乙酰化。人类的SIRT1是一种酶,属于去乙酰化p53肿瘤抑制蛋白,能够被显示调节p53依赖作用,包括DNA诱导损伤的细胞死亡。P53去乙酰化能够被应用到下调Bax and p21WAF1等基因的活性。磷酸化和乙酰化是相互依赖的。的确,p53N-末端的磷酸化被证实能够增强与乙酰化酶p300/CBP的相互作用和加强p53乙酰化。激活p53功能实际上是一个转录因子和诱导一些基因的转录。DNA靶基因p53是一个有十个5'-PuPuPu-C(A/T)(T/A)GPyPyPy-3'重复出现的共有序列。它也可以结合到一个含有四到五个重复出现碱基对的相同序列的回文位点。完整

p53基因第72位密码子基因多态性

p53基因第72位密码子基因多态性 目的探讨湖北地区汉族女性人群中p53基因第72位密码子基因多态性与HPV16相关宫颈癌发生的关系。方法随机选取经PCR检测证实HPV16阳性的宫颈病变病例228例,其中病理证实为宫颈浸润癌的156例作为宫颈癌组,宫颈上皮内瘤变或宫颈炎72例为对照组。用直接PCR法检测新鲜组织标本中p53基因第72位密码子的基因型在宫颈癌组与对照组的分布情况,分析p53 codon72基因多态性与HPV16阳性宫颈癌之间的相关性。结果所有样本均成功检测出p53 codon72基因型。Pro/Pro、Arg/Pro、Arg/Arg在HPV阳性宫颈癌样本中所占比例分别为22.2%、47.2%、30.6%;在对照组中的比例分别为32.7%、53.2%、14.1%。两组总构成比差异有统计学意义(P = 0.010)。与其他两种基因型相比,p53 codon72Arg/Arg基因型在HPV16阳性宫颈癌样本检出率明显高于在HPV16阳性宫颈上皮内瘤变及宫颈炎组中的检出率(P = 0.004,OR = 2.680)。结论p53 codon72Arg/Arg基因型是湖北地区汉族女性发生HPV16相关宫颈癌的遗传易感因素。 标签:宫颈癌;p53基因;基因多态性;人乳头状瘤病毒16型(HPV16) 人乳头状瘤病毒(human papillomavirus,HPV)16型感染是发生宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN)和宫颈癌的最主要病因。HPV16E6基因所表达的E6蛋白是重要原癌蛋白之一,高危型HPV16E6蛋白对p53蛋白的降解、灭活与宫颈癌发生有关的观点已被广泛接受。p53 codon72Arg/Arg基因型对于HPV16E6蛋白所介导的P53蛋白的降解更敏感,p53 codon72Arg/Arg基因型妇女较携带Arg/Pro基因型妇女患HPV相关宫颈癌的危险性更高,而p53 codon72Pro/Pro基因型与HPV相关宫颈癌发生的危险性无关[1]。国内外诸多学者就此进行了大量的研究,但结果不尽一致[2]。湖北省是宫颈癌的高发地区之一,研究发现,HPV16是该地区宫颈癌患者主要感染亚型(81.25%)[3]。p53基因第72位密码子多态性与HPV16感染宫颈癌相关性对与宫颈癌基因水平的筛查有重大意义。本研究运用直接PCR法检测p53基因3种基因型在HPV16阳性宫颈癌组及宫颈上皮内瘤变-宫颈炎组中的分布情况,探讨湖北地区汉族人群中p53基因多态性与HPV16相关宫颈癌的联系。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选取2007年5月~2009年7月因宫颈病变在武汉大学中南医院妇瘤科行宫颈活检或手术的病例228例,包括156例宫颈癌,72例宫颈上皮内瘤变或宫颈炎,所有样本均经病理诊断确诊(鳞癌149例、腺癌7例、CINⅡ~Ⅲ54例、宫颈炎-CINⅠ18例),患者知情同意,术后新鲜组织标本保存于-70℃低温冰箱中;所有病例经PCR检测证实HPV16感染。患者均为长期居留于湖北地区的汉族女性。宫颈上皮内瘤变或宫颈炎者作为对照组,年龄25~48岁,平均41岁,宫颈癌组年龄28~64岁,平均43岁,各组样本年龄分布差异无统计学意义(P = 0.27)。

p53的前世今生

细胞生物学课程作业 聚焦P53基因,30年回顾前世今生P53基因的研究探索历程 学院: 姓名: 专业: 学号:

聚焦P53基因,30年回顾前世今生 ——P53基因的研究探索历程 P53基因是一种肿瘤抑制基因,又称人体抑癌基因。由于该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质,故命名为P53基因。由这种基因编码的蛋白质是一种转录因子控制着细胞周期的启动,许多有关细胞健康的信号向p53蛋白发送,因此p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。如果细胞受损,又不能得到修复,则p53蛋白将参与启动过程,使这个细胞在细胞凋亡中死去。有p53缺陷的细胞没有这种控制,甚至在不利条件下继续分裂。像所有其它肿瘤抑制因子一样,p53基因在正常情况下对细胞分裂起着减慢或监视的作用。细胞中抑制癌变的基因p53会判断DNA变异的程度,如果变异较小,这种基因就促使细胞自我修复,若DNA变异较大,p53就诱导细胞凋亡。 p53基因是迄今为止发现与人类肿瘤相关性最高的基因,在短短的三十多年里,人们对p53基因的认识经历了癌蛋白抗原,癌基因到抑癌基因的三个认识转变,时至今日,人们认识到p53蛋白是p53基因突变的产物,是一种肿瘤促进因子,并探究对其进行临床应用。本文将就P53基因的研究探索历程进行简单综述。 一、p53基因与癌蛋白抗原——10年发现历程 p53蛋白正式记载被发现于1979年。在上世纪70年代,大部分肿瘤研究工作者的注意力都集中在致癌病毒研究领域。联想到DNA病毒也会通过同样的方式(即从宿主细胞中“窃取”癌基因或者自己编码癌基因)致使人或动物患上肿瘤。研究者随即发现DNA致癌病毒也携带有癌基因,不过这些癌基因并不是宿主细胞来源的癌基因,并提出这些由病毒编码的病毒癌基因可以间接导致宿主细胞癌基因过表达,从而导致癌症发生。正是基于这种理论,p53蛋白才第一次被发现。但发现之初研究人员认为它是猴肾病毒40大T抗原的细胞伴侣,即p53蛋白为猴肾病毒的癌蛋白。在发现了p53蛋白后的最初10年里,大家把主要精力都放在了克隆p53基因上。随后,人们又发现其实p53蛋白并非癌蛋白,而是抑癌蛋白,只是在癌症患者体内的p53基因经常会发生突变而已。 二、p53基因与癌基因——10年探究历程 在对p53蛋白开展研究的第二个10年里,研究人员发现了p53蛋白的真正功能。如巴尔的摩发现肿瘤病毒与细胞遗传物质的相互作用,用新的分子生物学理论说明了肿

P53基因与癌症和衰老相关性的概述

P53基因与癌症和衰老相关性的概述 摘要:p53基因抑制肿瘤是众所周知的,但可能也影响与肿瘤抑制无关的衰老过程。p53对各种应激做出反应,诱导细胞凋亡或阻滞细胞周期,以抑制肿瘤的发展。然而,在非癌衰老过程中p53的作用是复杂的。一方面,p53基因能诱导细胞衰老或凋亡来抑制癌症,但其后果就是加快了衰老。另一面,P53可以减缓生长和减少与生长有关的应激使细胞存活,最终延缓衰老。要想阐明其在衰老过程中的作用,并针对P53或P53转录靶点来治疗癌症和改善衰老,就必须更好地了解p53功能的多样化。 关键词:DNA损伤,细胞生长;细胞衰老;细胞凋亡,无氧酵解 引言:p53基因是一种转录因子,其在哺乳动物中抑制肿瘤的发生已经得到了广泛研究(1→3),但越来越多的证据表明,p53基因也影响衰老过程。但是,p53究竟是怎样影响衰老的还不是很清楚。p53调控大量有致癌作用的基因的转录,包括细胞周期阻滞(P21,GADD45,14-3-3s,RPRM),细胞凋亡(Scotin,killer,FAS,BBC3,PERP,53BP1,BAX,LRDD,PMAIP1),抑制有氧糖酵解(GLUT1,TIGAR,己糖激酶,磷酸甘油酸变位酶),促进氧化磷酸化(OXPHOS)(SCO2,AIF),细胞生长(PTEN,AMPK测试,TSC2,IGF-BP3)(4),以及蛋白质的翻译(sestrins)(5)。P53还具有与转录无关的其他作用,包括调节微RNA加工(6),DNA修复(7),线粒体蛋白存活(8)和核糖体合成(9,10)。因此,p53是维持基因组完整性,调节细胞生长和细胞增殖的关键,是抑制肿瘤的核心(11)。同时,p53通过一个非癌症相关

p53基因的功能和研究进展

P53基因功能及前沿研究现状

一.P53基因的功能 p53 基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因之一,是当前肿瘤分子生物学研究的热点。自1979年Lane等[1] 发现p53 基因以来,人们对它的认识经历肿瘤抗原、癌基因、抑癌基因三个阶段。近年的深入研究表明p53作为一种抑癌基因发挥着越来越重要的作用。人类50%以上p53都发生了突变,导致了肿瘤的发生。[2]P53基因定位于染色体17p13.1,长20kb,含有11个外显子,编码393个氨基酸组成的相对分子量为53*103的蛋白质。P53蛋白是一个转录因子,参与细胞周期调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等。主要执行DNA 损伤“检查点”功能,若DNA受损,p53蛋白水平迅速升高并激活其下游的p21/WAF1/CIP1基因表达,这是一组周期素依赖蛋白激酶的抑制剂,使细胞停滞于G1期,执行DNA修复。若修复失败,p53则通过激活BAX基因通路诱导凋亡。约50%的人类肿瘤与p53基因的等位失活或突变有关。 突变型P53则具有癌基因的作用,促进细胞恶性转化。P53基因的突变常发生在结肠癌、乳腺癌、肝癌、肺癌等多种肿瘤。 P53基因功能失活机制有以下几种:1、P53基因自身突变,导致P53蛋白丧失与DNA结合的能力,这是P53基因失活的重要机制。2、MDM2癌基因的负调节。MDM2是P53蛋白的靶基因,P53蛋白刺激MDM2基因的表达,而MDM2蛋白可与P53蛋白结合,一直P53蛋白接到的反式激活、增殖抑制和诱导凋亡的功能,同时MDM2蛋白可以催化p53蛋白的降解,从而形成一个反馈调节环,负调节p53蛋白的活性。3、

CYP2C19基因多态性检测

CYP2C19基因多态性检测 项目简介:CYP2C19是CYP450酶第二亚家族中的重要成员,是人体重要的药物代谢 酶,在肝脏中有很多表达。CYP2C19基因座位于染色体区10q24.2上,由9个外显子构成。CYP2C19具有很多SNP位点,最常见的是CYP2C19*2和CYP2C19*3。CYP2C19*2会导致转录蛋白的剪切突变失活,而CYP2C19*3能构成一个终止子,破坏转录蛋白的活性。据统计,CYP2C19*2和CYP2C19*3两个突变位点能解释几乎100%的东亚人和85%的高加索人种的相关弱代谢遗传缺陷,而其他两种等位基因CYP2C19*4和CYP2C19*5主要在高加索人种中分布。大量证据证实,不同人种在CYP2C19的底物的代谢能力有很大差异;2–5%高加索人是弱代谢者,而13–23%的亚洲人是弱代谢者。这是由于在亚洲人口中CYP2C19*2和CYP2C19*3等位基因的高频率造成的。通过CYP2C19基因检测,判断患者对相关药物的代谢能力,可以指导临床用方案的制定,实现个体化用药治疗。 临床上常用的经由CYP2C19酶代谢的药物: 1、治疗胃酸相关性疾病:如质子泵抑制剂:奥美拉唑(omeprazole)、兰索拉唑(lansoprazole)、泮托拉唑(pantoprazole)、 雷贝拉唑(rabeprazole)、埃索美拉唑 (Esomeprazole)。 2、治疗心血管疾病:Clopidogrel、氯吡格雷、抗凝血药物。 3、抗真菌药物:Voriconazole、伏立康唑、广谱抗真菌药物。 4、神经类药物:①S-美芬妥英mephenytoin为乙内酰脲类抗癫痫药,在体内的羟化代谢主要由单基因CYP2C19编码表达的CYP2C19酶蛋白介导,由羟化酶CYP2C19氧化生成4’-羟基美芬妥英;②地西泮diazepam,一种长效的镇静、安眠药;③丙米嗪imipramine ,抗抑郁药,N-去甲基化和2-羟化;④苯巴比妥phenobarbital,传统的抗癫痫药;⑤抗心律失常药,抗抑郁药,抗精神病药,β受体阻断剂,抗高血压药和止痛剂。 5、抗肿瘤药:环磷酰胺。 6、抗结核药:利福平。 7、孕激素:黄体酮。 8、抗疟疾药:氯胍。 9、HIV蛋白酶抑制剂。 10、抗移植排斥药物:他克莫司、兰索拉唑。 CYP2C19基因多态性检测标本采集及出报告时间:病人抽静脉血2ml(用 EDTA-K2抗凝)送检验科分子生物诊断室,4个工作日出报告。 电话:8801063 手机:余宗涛65327 高波 64444 CYP2C19基因多态性检测临床意义: 1、基因剂量效应。 2、CYP2C19基因多态性,导致了个体间酶活性的多样性。等位基因的突变使酶活性降低,对药物代谢的能力随着等位基因的不同组合而呈现出一定的规律性,表现出正常基因纯合子>正常基因与突变基因杂合子> 突变基因纯合子或杂合子的变化趋势。 3、对于不同代谢能力的个体,运用不同的药物剂量等策略是非常必要的,可达到更好的治疗效果。 4、根据CYP2C19基因型给予个性化的药物和剂量可以降低副作用发生率-安全性;提高治

p53基因第72密码子多态性与肿瘤关系的研究

p53基因第72密码子多态性与肿瘤关系的研究p53基因是迄今发现与人类肿瘤发生相关性最高的基因之一,具有野生型和 突变型两种。野生型基因在保持基因的完整性和抑制细胞恶变的过程中起着重要作用,当野生型基因发生突变时具有促肿瘤作用,大约50%的人类癌症中存在着p53基因的突变。p53基因具有多态性,其第72位密码子的CGC/CCC是一个常见的多态位点,研究发现p53基因第72位密码子Arg/Pro多态与多种恶性肿瘤的遗传易感性有关。 标签:p53基因第72密码子;多态性;肿瘤 1 p53基因概述 1.1 p53基因的结构及表达p53基因是1979年,Lane[1]等在研究原病毒40转化细胞时发现的,定位于17号染色体短臂,有11个外显子和10个内含子,是一段16~20kb的DNA,编码含393个氨基酸残基的核磷蛋白,分子量約53kDa。p53蛋白为p53基因的表达产物,含有3个功能域[2]:N-端的转录激活区、C-端的同源寡聚区和中间的DNA结合区。p53基因可表达野生型和突变型蛋白两种产物。野生型p53蛋白极不稳定,半衰期仅数分钟,并具有反式激活功能和广谱的肿瘤抑制作用。突变型p53蛋白构型发生变化,稳定性增加,半衰期延长至1.4~7 h,可用免疫组化方法检测出来。 1.2 p53基因的功能 1.2.1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 期校正点的监测上。在细胞周期调控和修复过程中,p53蛋白重要的效应是上调p21基因的表达,表达的p21 蛋白能够阻滞细胞周期于G1期。p53的3个下游基因cyclin B1,CADD45和14-3-3σ则参与G2/M期的阻滞。 1.2.2促进细胞凋亡p53蛋白能促进许多凋亡相关基因的表达,已发现的靶基因超过16个,其中促凋亡成员Bax 、NOXA死亡受体Fas和胞质蛋白Apaf-1是目前研究的重要领域及热点。p53还可通过介导死亡受体蛋白途径诱导凋亡,如TNF受体及Fas蛋白。在无细胞核的细胞实验中证实,p53蛋白可通过促进线粒体释放细胞色素C导致caspase活化来诱导细胞凋亡。 1.2.3维持基因组稳定DNA受损后,由于错配修复的积累,导致基因组不稳定,遗传信息发生改变。p53可通过先找到受损的DNA,接下来由多种蛋白质合力修复受损的DNA。另DNA损伤后p53能特异性诱导核糖核苷酸还原酶基因的表达,而后者在调控DNA错配、维持基因组的稳定性中发挥重要功能。 1.2.4抑制肿瘤血管的生成p53蛋白能刺激抑制血管生长因子Smad4等的表达,抑制血管生成。在肿瘤进展阶段,p53基因突变可诱导新生血管形成,利于肿瘤的快速生长,这是肿瘤进入晚期的表现。

p53基因及其功能研究进展

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p53基因及其功能研究进展 作者:李文娟, 潘庆杰, 李美玉, LI Wen-Juan, PAN Qing-Jie, LI Mei-Yu 作者单位:青岛农业大学动物生殖发育与基因工程研究所,山东青岛,266109 刊名: 生物技术通讯 英文刊名:Letters in Biotechnology 年,卷(期):2014,25(2) 参考文献(21条) 1.闫毓秀;张淑萍;滑静p53基因研究进展 2009(02) https://www.wendangku.net/doc/4014706964.html,ne D P;Crawford L V T antigen is bound to a host protein in SV40-transformed cells 1970(5701) 3.Day A;Verma C S;Lane D P Modulation of p53 degradation as a therapeutic approach 2008(01) 4.李莉;祝峙;方国恩COX-2和p53在乳腺癌组织中的表达及相关性 2006(04) 5.Murray Zmijewski F;Lane D P;Bourdon J C p53/p63/p73 isoforms:an orchestra of isoforms:an orchestra of isoforms to harmonise cell differentiation and response to stress 2006(06) 6.Wirtenberger M;Frank B;Hemminki K Interaction of Werner and Bloom syndrome genes with p53 in familial breast cancer 2006 7.周晓颖;陈可欣p53基因多态性与乳腺癌的相关性研究进展 2011(09) https://www.wendangku.net/doc/4014706964.html,ptenko O;Prives C Transcriptional regulation by p53:one protein,many possibilities 2006(06) 9.Zhu W G;Hileman T;Ke Y5-aza2-deoxycytidine activities the p53/p21WAFI/CIPI pathway to inhibit cell proliferation 2004(15) 10.Moreira I S;Fernandes P A;Ramos M J Protein-protein recognition:a computational mutagenesis study of the MDM2-P53 complex 2008(01) 11.Svane I M;Pedersen A E;Nikolaisen K Aiterations inp53-specific T cells and other lymphocyte subsets in breast cancer patients during vaccination with p53-peptide loaded dendritic cells and Iow-dose interleukin-2 2008(36) 12.Bao Y P;Wei T F;Lefebvre P A Detection of protein analytes via nanoparticle-based bio bar code technology 2006(06) 13.Faulk W P;Taylor G M An immunocolloid method for the electron microscope 1971(11) 14.吴幸;崔海宁;明松林P53和Bcl-2家族蛋白在胰腺癌中的表达 2009(04) 15.安莉;王静;俞森洋COX-2和p53蛋白在非小细胞肺癌中的表达及与微血管生成的相关性研究 2007(01) 16.Cioffi M;Vietri M T;Gazzerro P Serum anti-p53 antibodies in lung cancer:comparison with established tumor markers 2001(2-3) 17.周决;曹世龙;陈洁流式细胞仪同时检测实体肿瘤P53蛋白和DNA含量 2000(02) 18.Shiota G;Kishimoto Y;Suyama A Prognostic significance of serum anti-p53 antibody in patients with hepatocellular carcinoma 1997(04) 19.Oda E;Ohki R;Murasawa H Noxa,a BH3-member of the bc1-2famiIy and candidate mediator of p53-induced apoptosis 2000 20.Head S R;Rogers Y H;Parikhk K Nested genetic bit analysis(N-GBA) for mutation detection in the p53 tumor suppressor gene 1997(24) 21.Faried A;Faiied L S;Kato H Targeting p53 tumor suppressor to induce apoptosis and cell cycle arrest in esophageal cancer cells by novel sugar-cholestanols compounds 2008(10) 引用本文格式:李文娟.潘庆杰.李美玉.LI Wen-Juan.PAN Qing-Jie.LI Mei-Yu p53基因及其功能研究进展[期刊论文]-生物技术通讯2014(2)

抑癌基因p53的突变与修护激活

抑癌基因p53的突变与修护激活 031134 潇钦 摘要:p53作为一种代表性的抑癌蛋白,是肿瘤分子生物学的研究热点。然而,野生型的p53通过不同位点的点突变会形成不同类型的突变型p53,突变型p53不仅丧失了野生型p53的抑癌功能,更获得了一些癌症症状起促进作用的新功能。本文着重介绍野生p53的结构和功能,阐述其突变的方法和类型,罗列突变p53的危害,以及重新激活修护p53的方法。 关键词p53;突变;激活修护 野生型p53的介绍 人的p53基因位于第17号染色体短臂,分布于大约20Kb的DNA区域中。它由11个外显子和10个含子组成。启动子中不含有CAAT、TATA、GC盒等常见启动序列,转录产生2.5kbmRNA,翻译生成由393个氨基酸残基组成的,分子量为53kd的蛋白质。(1) p53 蛋白包括3个功能调节区域(如图1): 图 1 (1)N-端的活化:通过与转录因子TFⅡD结合而发挥转录激活功能,序列上又可细分为转录活化域和富含脯氨酸的SH3域; (2) 序列中段DNA结合域:能与特定的DNA 序列结合, 调节靶基因的转录活性,p53 突变多发于此区域;

(3)C端功能域:包含核定位信号、出核信号、四聚化结构域及一个调控功能域, 参与p53 细胞定位、四聚化以及对中央DNA 结合域的调控作用。(2)(3) 正常情况下细胞p53蛋白的含量很低,这主要是由MDM2介导的p53快速降解来调节的。当应激各种损伤信号时, p53蛋白被磷酸化修饰, 避免了在细胞质中发生的MDM2对p53的降解,从而使核的p53水平迅速升高。激活的p53通过其DNA 结合区结合靶基因的启动子。并借助其转录激活区诱导其下游基因的转录表达。p53活化对细胞有两种潜在影响:一是使细胞停止在G1或G2期,导致损伤的细胞得以修复;二是诱发细胞凋亡,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。(3) (4)但肿瘤细胞中的p53或因突变而失活,或因与宿主或病毒的某种蛋白质的结合而失活。失活后的p53蛋白便丧失上述功能。 P53的调控机制 近年来,对p53抑癌机制研究日趋深入。在不同的癌症中,其调节网络各有特点。下面就一个典型的调节通路:MDM2的调控作简要介绍。 癌基因MDM2编码的蛋白质通过与p53 的17-22位氨基酸残基相结合,阻断p53的转录调控通路。MDM2还可与p53特异的泛素酶共同作用, 促进p53蛋白降解。MDM2- p53复合物广泛存在于s和G2/M期细胞中。p53激活MDM2的表达,而生成的MDM2蛋白抑制p53活性,形成MDM2依赖的负反馈调节机制。研究发现,MDM2在肉瘤, 乳腺癌, 脑瘤, 膀胱癌, 肺癌和白血病中的表达量明显高于正常组织或细胞。 乙酰化是调节p53蛋白活性十分重要的方式:

P53基因多态性与中国人群食管癌易感性的Meta分析

现代预防医学Modern Preventive Medicine P53基因多态性与中国人群食管癌易感性的Meta 分析 杨建洲1,王金胜2,纪爱芳2 (1.长治医学院预防医学教研室,山西长治046000;2.长治医学院附属和平医院中心实验室,山西长治046000)食管癌是世界上最常见的六大恶性肿瘤之一[1],全世界每年 新确诊的30多万食管癌患者中,50%以上发生在中国。食管癌的 发生是环境因素和遗传因素共同作用的结果。P53基因是一种抑 癌基因,与细胞周期调控、DNA 修复、细胞分化、细胞凋亡等重要 的生物学功能有关。研究发现p53基因第72密码子具有CGT/ CCT 的单核甘酸多态性,其编码的氨基酸分别为脯氨酸(Pro )和精氨酸(Arg )[2]。多项研究表明p53Arg72Pro 基因多态性与中国人 群食管癌发病风险相关,但结论不一,国内尚无关于中国人群食 管癌与P53多态性的荟萃研究。本研究利用Meta 分析方法对既 往在中国人群的研究结果进行综合分析,评价p53Arg72Pro 基因 多态性与中国人群食管癌易感性的关系,为食管癌的防治提供科学实验依据。1材料和方法1.1资料来源国内文献检索中国生物医学文献数据库(CBM)、中国期刊网全文数据库(CNKI )、维普科技期刊全文数据库、万方数据知识服务平台,国外文献检索Pubmed ,ScienceDirect ,Springer Link 等来获得全文,收集1990年至2011年8月公开发表的关于P53基因多态与中国人群食管癌危险性的有关文献资料。检索中使用的中文关键词包括:p53基因、食管癌、食管肿瘤、基因多态、易感性;使用的英文关键词包括:p53,esophageal cancer,polymorphism ,esophageal neoplasm,genetic polymorphism ,sus ?ceptibility ,China.1.2文献入选标准和剔除标准文献入选标准包括①针对中国人群进行的病例对照研究;P53Polymorphisms and Susceptibility to Esophageal Cancer in Chinese Population :a Meta Analysis YANG Jian-zhou,WANG Jin-sheng,JI Ai-fang.*The Department of Preventive Medicine of Changzhi Medical School,Shanxi Changzhi 046000,China Abstract:OBJECTIVE To examine the association between P53polymorphisms and esophageal cancer (EC)by systematically reviewing the risk of the original studies.METHODS The literature search in CNKI,Pubmed,ScienceDirect,Springer Link was carried out to find relevant papers.Disqualified studies were excluded.Odds ratio of P53Pro72Arg genotype distributions in the group of patients with esophageal cancer and the group of healthy control was calculated.The Meta-analysis was applied with RevMan 5.1software for heterogeneity test and pooled OR calculation.RESULTS Of the case control studies selected for this Meta-analysis,a total of 2495esophageal cancer cases and 3835controls were included.The pooled OR values of Arg/Pro and Pro/Pro compared to Arg/Arg were 1.12(95%CI:1.01-1.25)and 1.43(95%CI:1.15-1.78),Z statistics were 2.07and 3.23,and their responding P values were 0.04and 0.001.CONCLUSION There was enough evidence currently to prove the relationship between P53Pro72Arg genetic polymorphism and susceptibility to esophageal cancer.Key words:Esophageal cancer ;P53;Gene polymorphism ;Meta-analysis 摘要:目的探讨P53基因多态性与中国人群食管癌易感性的关系。方法检索CBMdisc,CMCC,CNKI,Medline,Pubmed ,ScienceDirect ,Springer Link 等数据库,并收集未公开发表的文章及硕、博士学位论文,获得有关P53基因多态性与中国人群食管癌易感性的关系的文献。确定文献的纳入和排除标准,对文献进行筛选,然后应用Meta 分析软件RevMan 5.1对各研究原始数据进行统计处理,以病例组及对照组P53基因型分布的比值比(OR 值)为效应指标,计算合并OR 值及95%可信区间,发表偏倚用漏斗图和Egger ’s 线性回归检验来评估并进行敏感性分析。结果携带杂合基因型(Arg/Pro )的个体发生食管癌的危险性是野生纯合型(Arg/Arg )的1.12倍(OR=1.12,95%CI :1.01-1.25),携带突变纯合基因型(Pro/Pro )的个体发生食管癌的危险性是野生纯合型(Arg/Arg )的1.43倍(OR=1.43,95%CI :1.15-1.78)。结论表明与野生纯合型(Arg/Arg )相比,携带杂合基因型(Arg/Pro )和突变纯合基因型(Pro/Pro )可显著增加食管癌发病风险性。 关键词:P53;基因多态性;食管癌;Meta 分析中图分类号:R735.1文献标识码:A 文章编号:201111173 山西省自然科学基金(编号2011011037-3) 杨建洲(1976-),男,籍贯山西长治,讲师,硕士研究生。主要 从事临床流行病学与肿瘤学研究。Email:jzyang69@yahoo. https://www.wendangku.net/doc/4014706964.html, 纪爱芳Email :jiaifang2003099@https://www.wendangku.net/doc/4014706964.html, 基金项目:作者简介:通讯作者:DOI:网络出版地址:https://www.wendangku.net/doc/4014706964.html,/kcms/detail/51.1365.R.20120919.1123.019.html 网络出版时间:2012-9-19 11:23

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