p53基因在食管癌治疗中的表达及作用

•综述•P53基因在食管癌治疗中的表达及作用
张加勇胡欣文世民#
(川北医学院第二临床医院•南充市中心医院肿瘤中心，四川南充637000)
Express and significance of p53 in esophageal cancer therapy
Zhang Jia-yong，HuXin，WenShi-min#
(T h e Second Clinical H ospital of N orth Sichuan Medical College •Cancer Center
o f Nanchong Central Hospital , Sichuan Nanchong 637000)
摘要食管癌是临床常见的恶性肿瘤，目前主要以手术治疗为主,但仅有1/3的病人能获得较好疗效，对
不愿意手术或不能手术的病人，放化疗成了治疗该疾病的标准模式，然而其生存率只有20%,因此需要寻找新的
能够提高有效率的方法。

p53基因在提高食管癌疗效中扮演着重要的角色，可通过抑制细胞分裂,提高肿瘤细胞
对放化疗等的敏感性及协同效应，包括诱导细胞凋亡和抑制细胞增殖，因此p53基因在食管癌治疗中有重要的作
用。

本文将对p53基因与食管癌治疗的关系做一概述。

关键词：P53基因;食管癌;基因治疗;精准医疗
食管癌是临床常见的消化道恶性肿瘤，肿瘤发 病率位于全球第8位，死亡率位于第6位。

我国食 管癌发病率和死亡率均居世界首位，每年约21万人 死于食管癌，占全球食管癌死亡患者一半以上[1]。

食管癌高死亡率的主要原因是缺乏有效的诊断及治 疗方法。

食管癌发病机制复杂，研究发现其具有多 阶段、多因素、进行性演进的特点，基本过程包括正 常粘膜+基底细胞过度增生+不典型增生+原位癌 +浸润癌&]。

在这过程中，有多种调整因子共同参 与细胞的癌变。

癌基因的激活和抑癌基因的失活是 细胞癌变的分子基础。

近年来，随着对分子生物学 研究的发展，对于疾病的病因、发生、发展的研究已 深人到了分子水平。

基因治疗已逐渐从理论成为现 实，具有:选择性强、副作用小、对晚期肿瘤及转移灶 的治疗仍有效等优点，各类研究实验表明p53基因 对食管癌的治疗有重要临床意义&，]。

目前手术、放疗、化疗都是食管癌治疗的重要手段，而对于不能 手术或不愿手术治疗的患者放化疗是该病治疗的主 要手段，但中晚期食管癌的治疗效果仍不甚满意，因
此利用p53基因治疗食管癌在临床应运而生，且已 取得一定效果。

本文将近年来p53基因与食管癌治
作者简介：张加勇，男，在读硕士研究生，主要从事肿瘤学研究，Email 770926438@。

#通讯作者：文世民，男，教授，主要从事临床肿瘤放射治疗工作，Email: wensmin@ yahoo, cn。

疗的研究进展做一简要综述。

1p53基因的结构及表达
p53基因位于染色体17;13. 1，含11个外显子，其转录翻译编码的野生型P53(W t P53)蛋白由393 个氨基酸残基组成，有多个功能域。

主要由定位于 氨基酸1 一50位间的N-末端的转录激活结构域AD1、AD2与通用转录因子TFIID结合而发挥转录 激活功能，p53与TFIID中的T A F结合，作用于下 游基因启动子中的T A T A box，起到转录激活功 能;定位于氨基酸65 —90位间的生长抑制结构域，富含脯氨酸，有5重复的PXXP序列，可与含SH3 结构域的蛋白质相互作用，将p53与信息传递途径 连接起来。

另外还有:定位于氨基酸100—300位间 序列特异的D N A结合结构域;定位于氨基酸残基 316 —325位间的核定位信号N LS;定位于氨基酸残 基334—356位间的四聚体寡聚化结构域;C-末端非 专一 D N A调节结构域，可提供D N A损伤信号并参 与核心区与D N A结合的别构调节。

P53蛋白含有 D N A结合位点及多个蛋白质结合位点，其中F19、W23和L26为P53与MDM2蛋白相互作用所必 需，其中F19、L22和W23参与P53与T A F的相互 作用&]。

2 p53基因功能
P53的细胞内活性作用是介导D N A损伤后的 细胞应急反应，避免受损D N A的堆积，维持遗传的 稳定性，这主要体现在对细胞周期的阻滞、促进细胞 凋亡和D N A修复。

此外，p53还参与细胞分化、衰 老的调节，以及抑制血管生成，这些功能的完成均 依赖于P53与D N A相互作用。

作为转录因子，p53 可以调控下游多种基因的表达。

2. 1对细胞周期阻滞作用
在细胞周期调节中，P53主要监测与转录激活 作用密切相关的G1和G2/M期校正点&'。

p53下 游基因P21(WAF/CIP1)编码蛋白是一个依赖Cyc-lin的蛋白激酶抑制剂，一方面P21W AF1与一系列 Cyclin-cdk复合物结合抑制相应的蛋白激酶活性，导致高磷酸化R b蛋白堆积，后者使E2F转录调节 因子不能活化，导致G1期阻滞;另外P21W AF1可 与PCN A结合，阻断D N A复制。

p53的另外3个 下游基因Cyclin B l、GADD45和14-3-3 〇则参与 G2/M期阻滞。

p53下调Cyclin B1表达，细胞则不 能进人M期，GADD45通过抑制CyclinBl—cdc2 复合物的活性发挥作用，IP3-3 #与cdc25c结合干 扰Cyclin BI-cdc2复合物发挥录调节作用&'。

2.2促进细胞凋亡
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，bax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，bcl-2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。

定位于线粒体的N O X A和P53A IP I等基 因可直接被p53激活，其过表达能促进凋亡。

p53 还可通过T N F受体和Fas蛋白等死亡信号受体蛋 白途径诱导凋亡。

也有学者认为p53还可直接刺激 线粒体释放高毒性的氧自由基来引发凋亡&'。

2.3维持基因组稳定性
D N A受损后因错配修复的累积导致基因组不 稳定，遗传信息发生改变。

p53基因的D N A结合结 构域本身具有核酸内切酶活性，可切除错配的核苷 酸，结合并调节核苷酸内切修复因子X P B和XPD 的活性，参与D N A重组和修复。

p53还通过与p21W AF1、GADD45和PCN A形成复合物，利用自 身的〇〜5<核酸外切酶活性，参与D N A修复。

p53 参与D N A修复过程的另一证据是在D N A损伤后 p53能特异性诱导核糖核苷酸还原酶基因的表达，而后者在大多数生物体内调控D N A错配后维持基 因组的稳定性中发挥重要功能&'。

2.4抑制肿瘤血管生成
有研究认为在食管癌中p53基因和V E G F之 间有正相关性。

p53基因通过调控肿瘤组织中V E G F的表达引起肿瘤血管生成，从而促进肿瘤发 生与转移。

在P53+/E G F+的肿瘤中，其微血管密 度(Microvessel density，MVD)明显增高，且易发生 颈淋巴结转移;而P53-/VEGF-的标本中M VD则 较低，则多见于非转移组中。

这些结果表明p53可 能通过V E G F调节肿瘤血管生成的途径[10]。

3p53基因与食管癌
p53基因是目前已发现的与人类食管癌相关性 较高的抑癌基因。

在所有的恶性肿瘤疾病中，人类 肿瘤组织中有50%以上的p53基因会发生突变，在 食管癌的发生发展过程中p53突变和高表达起重要 作用，中国医科院肿瘤医院赫捷院士等对113对食 管鳞癌和正常样本以及8种细胞系进行外显子组测 序，发现在99%的病例中p53蛋白表达阳性率高达 93%[11'。

p53基因与食管癌放化疗联合应用，主要是使 用重组人p53腺病毒(rAd2p53)为载体导人肿瘤细 胞内发挥野生型p53基因的功能，p53诱导细胞凋 亡是Ad-p53直接的抗肿瘤机制。

Ad-p53属于C 组5型腺病毒，主要依靠靶细胞表面的柯萨奇病毒 和腺病毒受体（Coxsackie and adenovirus receptor，CAR)与细胞结合。

而C A R在人类肿瘤中的表达 水平通常比较低，因此阻碍了腺病毒介导的基因转 移和抗肿瘤作用，吴雅琼等[11]通过研究认为Ad2p53对食管癌细胞的细胞毒性与腺病毒受体的 表达基因正相关性。

Lu P in g等[13]将45例诊断为 食管鳞癌的不能手术或不愿手术的患者随机分为两 组（Ad2p53 +R T(治疗组n=22)和R T(对照组n =23))，结果显示治疗组的OR(等于CR+PR)及 C R均高于对照组，其C R高于对照组3倍。

王少龙 等[14]采用随机单盲法将60例非手术食管癌患者分 成单纯组(采用剂量60 —70G y的常规分割三野等 中心照射)和综合治疗组(单纯放疗组+tAdp53瘤 体内局部注射每周一'次，连续6周；问时配合每周两 次共12次的肿瘤深部热疗)结果的两组的总有效率 O R比较差异有统计学意义，且综合治疗组的严重 放疗毒性反应的发生率显著降低。

崔红利等[15]利 用P53腺病毒注射液联合替吉奥治疗中晚期食管
癌，分别在治疗4、8(2周观察疗效，其联合治疗组 (P53腺病毒注射液联合替吉奥50mg，口服，2次/ d，dl—14X4)的有效率O R均约比单独化疗组(替 吉奥50mg，口服，2次/d，dl—14X4)高1倍。

上 述实验均认为P53基因可增加食管癌对放化疗敏感 性，提高疗效，无明显副作用，是一种有前景的治疗 方式，但TomokiMakino等[16]通过对64位食管癌 局部进展(T2—T4)病人行放化疗(40 —60 Gy，低剂 量5氟尿嘧啶+顺铂)前检测患者p53突变基因和 P53免疫组化结果显示，无论P53免疫组化阳性与 否，若患者P53基因突变阳性，则疗效极差，故研究 者认为放化疗前对患者行P53基因突变与否的分析 可了解患者的预后情况。

4p53与其他基因对食管癌的共同作用
有关抗肿瘤基因的研究已从单基因研究进展到 了两个甚至多个基因的研究，miR-34a基因是新近 发现并备受关注的miRNA之一，M ij〇RNA(miR-NA)是一种进化中高度保守的不编码蛋白质的小 RN A，主要参与细胞增殖、生长、发育等许多复杂生 命过程的调控[1F]。

在发现miR-34a之前，人们普遍 认为参与P53调节网络的因子均为蛋白质产物。

但 是当研究人员在激活P53后对细胞中miRNA转录 情况进行分析后，发现P53能够显著地诱导mir-34a 的转录。

这提示了 P53基因可能直接地参与了非蛋 白编码基因m ir34a的转录调控[18]。

m ir34a主要 在转录后水平抑制靶基因的表达，在肿瘤细胞中 m ir34a表达量的减少能够提高靶基因的表达水平，从而使肿瘤细胞出现异常的增值。

m ir34a与 P53之间有着错综复杂的调控过程，首先P53通过 调控许多miRNAs的表达，进而调节细胞周期、诱 导细胞凋亡和衰老、抑制肿瘤发生[:20]。

其次一些 miRNAs又通过直接或间接调节P53基因或其上下 游基因，参与TP53信号通路的调控，发挥重要的生 物学功能[21]，FrancisO22及龚朝建[23等认为mir 34a不仅是增强P53表达那么简单，而是将P53基 因的遗传毒性维持在一个稳健的系统水平，Z-min 等[24]报道，在野生型P53基因背景下，m ir34a的抗 肿瘤效应主要是诱导增强P53蛋白及抑制sirt1基 因的表达，而Hui等[25]认为在诊断明确的食管癌标 本中mir43a与P53基因没有关联性，其可能的原 因首先是食管癌中P53基因常常发生突变，还有就 是mir43a基因甲基化。

长链非编码RNA(lncRNAs)是一类长度大于200 nt且不表现出任何蛋白质编码潜能的RNAs，对全基因组序列分析发现，在IncRNAs中特定的超 保守元件与正常细胞的原癌基因有关，和P53基因 等一样具有抑制细胞凋亡的作用。

这类超保守元件 异常表达可导致细胞发生恶性转化，引起肿瘤发生 这类IncRNAs有 H19、hotair、IncRNAs-LET 等[26]，而最近对肝癌、膀胱癌研究发现lncRNAs-L E T基因在肿瘤细胞中表达下调[7,28]，同时有研 究认为IncRNAs可能通过调节P53信号通路来调 节细胞的生长[9]。

Wang等[30]通过与正常组织对 比发现在食管癌细胞中IncRNAs-L E T表达降低，该结果表明L E T可能与食管癌的进展及转移有关。

他们认为L E T可能也利用该通路诱导肿瘤细胞的 生长和凋亡，利用Ecal09和TE-1细胞株对比研究 发现转染了 L E T的肿瘤细胞其P53基因表达显著 增加，所以L E T被认为可能激活p53基因的表达从 食管癌 。

5结语
在我国以鳞状细胞癌为主的食管癌具有自身的 流行病学特点，同时在危险因素、基因谱、发病机制 等方面有别于腺癌，但患者预后仍较差，目前仍缺乏 最佳的治疗方案，新辅助放化疗+手术的综合治疗是当前局部晚期食管鳞癌比较公认的标准治疗，P53基因是目前发现与食管癌相关性较高的抑癌基 因。

多年来对P53基因的结构、蛋白质结构及相关 功能已经有很深人的研究，同时与IncRNAs、mir 34a等基因的关系也有一定认识，在当前精准医疗 的大力倡导下，若要基因治疗在临床广泛得到应用，让患者得到个体化治疗，无论是基础研究的还是临 床问题的解决都需要投人大量的财力及精力。

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(收稿日期：2017-9-27)。