端粒酶与肿瘤的关系

其中一个机制可能与 p53 有关 。 p53 功能丧失 或突变是大多数人类癌变的特点 ,大约 50%的乳腺 腺癌和 40% ～60%的大肠癌发现有 p53 基因缺失 。 在缺失端粒酶的裸鼠中 ,端粒的功能失调和 p53的丢 失 ,造成裸鼠细胞有亲癌性和癌症的早发性 [ 5 ] 。可 见 ,端粒酶在肿瘤发生发展过程中的作用 ,与 p53有 一定的关系 ,尤其是与 p53是否发生突变有关 。
Ko sciolek等 [ 13 ]的实验证实 ,无论是针对 hTERT 编码基因还是 hTR 的 RNA 干扰都能明显抑制多种 肿瘤细胞的端粒酶活性 。 3. 2 端粒酶抑制剂治疗肿瘤的研究 目前国内外以 抑制端粒酶活性为靶点的肿瘤治疗研究较多 ,主要有 以下几个方面 。 3. 2. 1 作用于端粒酶的抑制剂 : ( 1)针对 hTR 的端 粒酶抑制剂 :即通过影响端粒酶 RNA 的模板的作用 来抑制端粒酶活性 。主要策略是利用核酶和反义 RNA 针对 hTR 来抑制端粒酶的活性 [ 14 ] 。 1995年 ,首 次报告了针对 hTR 而使用的反义寡核苷酸 ,并作为 首 个 端 粒 酶 抑 制 剂 。其 中 最 具 代 表 性 的 就 是 GRN163。被这种低聚物干扰的细胞 ,至 100 多天以 后最终死亡 ,端粒酶活性都被抑制在非常低的水平 。 在体外进行的临床前试验证明 , GRN163很可能是在 体内也有抗肿瘤活性 ,已经进入临床试验阶段。 GRN163 是第一个进入临床试验的端粒酶活性抑制
实时定量 PCR 技术 、细针抽吸等方法与传统的 TRAP相结合检测端粒酶 ,其结果在灵敏度与特异度
方面更加可靠 ,使得利用端粒酶对肿瘤进行诊断或分 期的可行性提高 。
然而 ,端粒酶作为肿瘤诊断的标志物也有一定的 局限性 。由于人体的生殖细胞 、再生细胞也有一定的 端粒酶表达 ;约 20%的肿瘤不表达端粒酶 ,正常鼻咽 黏膜中端粒酶可呈阳性 ,故不宜用于鼻咽原位癌诊 断 [ 10 ] ;所以利用端粒酶作为肿瘤的诊断乃至治疗靶 点还有待进一步商榷 。
对于端粒酶在良恶性肿瘤进展过程中的潜在作 用 ,目前尚不能做出明确圆满的回答 。
2 端粒酶与肿瘤诊断
自从 1994年 , Kim 开始应用一种基于 PCR 的灵 敏的端粒酶检测方法 TRAP来探测人体组织中的端 粒酶活性后 [ 8 ] , Shay等 [ 9 ]总结了各种恶性肿瘤组织 、 癌旁组织 、癌前组织及良性肿瘤组织中的端粒酶活 性 ,发现 90%的恶性肿瘤组织的端粒酶活性呈阳性 , 而癌旁组织的阳性率只有 6% ,良性肿瘤和癌前组织 的阳性率为 14% ,在正常组织中 ,除少数种类外 ,其 阳性率均为 0,可见端粒酶活性是恶性肿瘤的一种标 志 ,其作为肿瘤标志广泛性和明确性要优于 Ki267和 M IB1。因此 ,端粒酶检测 ,特别是精确定量将有助于 肿瘤良恶性的判断 。
玫瑰糠疹的发病原因不明 ,国内多数学者认为其 发病与病毒感染或过敏因素有关 [1～3 ] 。目前治疗以改 善症状 、缩短病程为主 ,无特效疗法 [4 ] 。复方甘草酸单 铵注射液是从中药甘草中提取有效成分的药物 ,其化 学结构类似皮质激素 ,有抗炎 、抗过敏等作用。抗炎作 用机制主要是通过抑制磷脂酶 (phospholipase)的活性 , 阻断花生四烯酸在起始阶段的代谢水平 ,从而阻断花 生四烯酸诱导的皮肤炎症反应。在抗组胺方面 ,能稳 定细胞膜 ,抑制肥大细胞释放组胺。本文实验组治疗 2 周的总有效率 93. 33% ,高于对照组的 73. 47% ,治疗效 果较满意 ,而且治疗中未观察到有任何不良反应 。
然而 ,端粒酶的表达并不是肿瘤发生的动因 。虽 然人类肿瘤细胞中广泛存在较高的端粒酶活性 ,甚至 在一些肿瘤中端粒酶活性高低与恶性程度一致 ,但端 粒酶自身并没有能力引起肿瘤 [ 6 ] 。敲除 hTERC基因 的小鼠 ,其成纤维细胞形成肿瘤的能力取决于癌基因 如 Ras或者 T抗原的转化 ,而与端粒酶的活性无明显 关系 [ 7 ] 。但要维持肿瘤的发生 、发展及恶性转化 ,就 需要更高的端粒酶水平来更有效的维持端粒的长度 , 这往往要求端粒酶的重新激活 。
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组别 实验组 对照组
表 1 两组的临床疗效比较
n 痊愈 显效 有效 无效 总有效率 ( % )
120 90 22 6 2
93. 33
98 41 31 20 6
73. 47
3 讨 论
研究发现 ,端粒酶可维持端粒长度和结构完整性以及 细胞继续分裂增殖的潜力 。因此 ,端粒酶备受关注 , 对它的研究也成为热门课题 ,主要涉及端粒酶的结构 与功能及其与衰老 、肿瘤 、心血管疾病的关系等方面 。 本文主要综述端粒酶与肿瘤发生发展及治疗等的关 系。
▲基金项目 :国家自然科学基金 (30860126)
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剂 [ 7 ] 。另外一种利用 hTERC作为抗肿瘤特定靶点的 途径 ,就是基因介导的酶前体药物疗法 ( GDEPT) [ 7 ] 。 (2) 通过抑制端粒酶催化蛋白亚单位 :端粒酶在正常 细胞中近似不表达 ,而在几乎所有的肿瘤细胞中高表 达 ,因此 hTERT 一 直 被 认 为 是 抗 癌 治 疗 的 重 要 靶 点 [ 12 ] 。通过有效切割端粒酶逆转录酶 mRNA 以降低 端粒酶活性 ,就可抑制肿瘤细胞生长 。目前所知最有 效的 hTERT抑制剂是 B IBR1532。B IBR1532 是一种 小的非核苷合成复合物 ,通过绑定到端粒酶的活性部 位阻碍端粒酶发挥功能 ,且呈剂量依赖性 [ 11 ] 。核苷 类似物 AZT也被证明可以抑制 hTERT的活性 ,但是 需要较高的药物浓度 ( > 100 μm ) ,而且其抗增殖能 力比较弱 [ 7 ] 。针对 hTERT的反义核苷酸体外治疗人 膀胱癌 ,发现癌细胞的增殖被抑制 [ 11 ] 。 ( 3 ) PinX1: 近来 被 鉴 定 的 PinX1 是 一 个 端 粒 酶 的 强 效 抑 制 剂 [ 15 ] ,它定位于染色体的 8p23,由 7 个外显子组成 。 PinX1在正常人体组织中表达 ,而在肿瘤组织中则相 应的低表达或不表达 。 PinX1 以其 TID 与 hTERT结 合而抑制端粒酶活性 ,影响肿瘤的遗传特性 ,被认为 是一种新型的肿瘤抑制因子 。 PinX1 编码的蛋白质 是一种新型的 Pin2 / TRF结合蛋白 ,近来被鉴定是端 粒酶的一个强效抑制剂 。 3. 2. 2 直接作用于端粒的抑制剂 :有人根据独特的 端粒酶核酸二级结构设计了一种新型的端粒酶抑制 方法 ,即靶向它的底物 ———端粒 ,这种独特的二级结 构就是由端粒酶合成的突出的富含 G的单链折叠而 成的 G2四联体 。因为拥有太多晶体和熔解状态的结 构 ,每一个富含鸟嘌呤的端粒 、癌基因的启动子序列 , 都必须作为一个单价阳离子功能单位 ,来单独分析结 构 。而且 ,要在熔解状态下 ,检查 2个或 2个以上的 拓扑结构的同构异质性 [ 16 ] 。此外 , G2四联体和富含 G的单链这两种结构的 3悬’ 挂端可能共存 。因此 ,根 据现有的实验依据 ,在人类细胞中 ,如何把 G2链定向 折叠成 G2四联 体 , 仍然 是 一 个 必 须 重 点 考 虑 的 问 题 [ 7 ] 。因此利用 G2四联体的定向折叠抑制端粒 ,用 于肿瘤治疗还需要进一步研究 。 3. 2. 3 通过核苷类似物竞争性抑制端粒酶的转录过 程 :叠氮脱氧胸苷 (AZT)属核苷类似物 ,是一种逆转 录酶抑制剂 ,可对端粒酶活性产生抑制作用 ,在癌细 胞中降低端粒酶活性 ,使端粒缩短 ,影响细胞的增殖 及生长 。M elana 等 [ 17 ] 在培养基中加入 A ZT,发现 4
[ 5 ] Abe N , Ebina T, lxhida N. lnteferkon induction by glycyr2 rhizin and glycyrrhitinic acid in m ice [ J ]. M icrobiol lmmu2 nol, 1982, 26 (6) : 535 - 539.
在 Hermann J、M uller等于 1938年首先发现了端 粒的存在后 [ 1 ] , Mo rin[ 2 ] 于 1989 年首次在人宫颈癌 细胞株 Hela细胞中发现并鉴定出来人的端粒酶 。活 性端 粒 酶 主 要 由 3 部 分 组 成 : 端 粒 酶 RNA 组 分 ( telom erase RNA component, TR / TERC) 、端粒酶相关 蛋白 ( telomerase associated p rotein, TP)和端粒酶逆转 录酶 ( telomerase reverse transcrip tase, TERT) [ 3 ] 。大量
利用质粒结构体外可表达 hTERT的短发夹 RNA 序列 ,表明针对 hTERT的 RNA i技术已经可行 。这种 技术可以分析下游序列对 hTERT的影响 ,在基因疗 法中可以使用病毒载体作为替代办法 ,并且可以长期 和永久的维持基因敲除的效果 。另外 ,影响 hTERT 敲除的长期效果的因素 ,就是利用逆转录病毒载体表 达短发夹 RNA 序列而不是 hTERT的某个片断 。这 种以 RNA i为基础的技术可以提供有效的 hTERT敲 除和将抗端粒酶序列转染到宿主细胞中 [ 11, 12 ] 。
[ 6 ] 朱家璇. 复 方 甘 草 酸 苷 对 慢 性 肝 炎 治 疗 效 果 的 研 究 [ J ]. 中国医刊 , 1998, 33 (11) : 42 - 43.
[ 7 ] 张学军. 皮肤性病学 [M ]. 第 5版. 北京 :人民卫生出版 社 , 2002: 189.
[ 8 ] Ohtsuki K. Sepantion of phoepbolipase A2 in Habuanake venom by glycyrrhiuin ( GL ) affinity cohum i chromatog2ra2 phy and indentiffication of a GL 2sensitive enlyne [ J ]. B io Pham Bull, 1998, 21 (6) : 574 - 578. (收稿日期 : 2009 - 12 - 17 修回日期 : 2010 - 01 - 18)