Survivin与肿瘤相关因子在胃癌中的表达及其相关性研究

　　作者：丁瑾,李凤朝   　作者单位：1.徐州医学院病理学研究生，江苏徐州221002;2.徐州医学院附属医院病理科，江苏徐州221002

　　【摘要】 胃癌是消化系统中最常见的恶性肿瘤，我国胃癌的发病率和病死率均居于恶性肿瘤的首位。存活素(Survivin)是近年新发现的一种蛋白，属于凋亡抑制蛋白(IAP)家族，具有强大的抗细胞凋亡功能，在胃癌组织中有较高表达。研究表明，Survivin与现在已知的某些因子在胃癌中的表达有一定的相关性;并且，Survivin在胃癌组织中的表达与胃癌的早期诊断、治疗及预后有着明显的联系。本文就Survivin与肿瘤相关因子在胃癌中的表达及其相关性研究做一概述。

　　【关键词】 存活素,胃癌,消化系统

　　存活素(Survivin)是近年新发现的一种凋亡抑制因子，在1997年由耶鲁大学的Altieri等发现，具有强大的抗凋亡功能，是凋亡抑制因子(inhibitor of apoptosis proteins， IAP)家族成员之一。研究表明其与肿瘤的发生发展有着密切的联系，因此引起了众多学者的关注。

　　1 Survivin的定位与表达

　　人Survivin基因定位于17q25染色体上。其编码的Survivin蛋白是由142个氨基酸组成，分子量为16.5 kD的蛋白质，以同源二聚体形式存在，表达于细胞周期的G2/M期[1]。人类的Survivin蛋白是一类胞浆蛋白，许多研究表明生理状态下，Survivin存在于人的胚胎组织中，而成人除子宫内膜、胎盘组织和胸腺组织中发现存在不同程度的Survivin表达外，大多数组织均测不到其表达。而绝大多数癌组织存在Survivin表达。其余的IAPS则能够广泛表达于正常成人组织中，这是Survivin与IAPS家族其他成员的最大区别之一。

　　Survivin能够选择性表达于恶性肿瘤组织，而癌旁正常组织并不表达，并且可以促进细胞的恶性转化和抑制细胞凋亡，是某些恶性肿瘤发生的重要因素之一。Survivin的表达增高出现在肿瘤发展的早期，并且在发生侵袭前就可出现表达上升[2]。有研究表明随着肿瘤的发展，肿瘤细胞中Survivin的含量也随之增高，与Survivin能够抑制肿瘤细胞的凋亡、促使肿瘤发展有关。Survivin的表达与肿瘤患者的耐药性、预后及5年生存率呈正相关。这些特点使Survivin为肿瘤的早期诊断和基因治疗提供了新的靶点。

　　2 Survivin在胃癌中的表达

　　Survivin在大部分肿瘤，如肺癌、乳腺癌、胰腺癌等癌组织中呈高表达，而在这些相对应的正常组织中不表达,并且它的表达与预后有相关性。Survivin的表达在消化道肿瘤中也有重要的意义，在判断晚期结直肠癌的预后、复发、疗效及5年生存率中的意义已得到普遍认可。而Survivin与胃癌的研究也有很多发现。

　　Nakamura等[3]发现，Survivin在胃癌组织中的表达明显高于萎缩性胃炎组织，而在正常胃组织中不表达。在Survivin的定量研究中表明，其表达量与患者的生存呈负相关。分化程度越低的胃癌组织中Survivin表达率越高，患者预后越差[4]。而Survivin与胃癌淋巴结转移情况、浸润程度及分期之间的关系尚存在很大的争议，有待于进一步研究。

　　Survivin与肿瘤的发生、发展以及预后之间的关系在肠癌、肝癌、宫颈癌以及肺癌等肿瘤方面有了较深入的研究，而在胃癌中报道相对较少。近几年，在胃癌领域的研究中，Survivin已经成为一个新的热点。并且Survivin与许多研究比较成熟的肿瘤相关因子在胃癌表达中的相关性，也引起了国内外学者的注意。当代的Survivin研究不仅着重在Survivin对胃癌的单一因子的作用上，更着重于寻找多个肿瘤相关因子与胃癌发生发展之间的内在联系。

　　3 COX-2与Survivin在胃癌表达中的相互关系

　　环氧化酶(cyclooxygenase, COX)是花生四烯酸合成前列腺素的限速酶，COX-2是其中的一种。近年来很多研究表明其与肿瘤的发生有密切联系。COX-2参与多种病理生理过程, 包括炎症过程及肿瘤的发生、发展[5]。COX-2可被生长因子、细胞因子、血管作用多肽及丝分裂素等诱导表达,并可刺激肿瘤生长、转移和浸润[6]。COX-2在正常组织中不表达,但在多种肿瘤细胞可见高表达，在有关肿瘤的治疗中可以通过抑制COX-2的表达来限制肿瘤的生长、浸润及转移等。

　　近几年来多方面的证据表明，COX-2在胃癌组织中也呈高度表达[7]，并且与胃癌的分化程度相关。COX-2导致胃癌发生的机制主要与其促进血管生成及抑制细胞凋亡有关[8，9]。王滔明等[10]应用免疫组化S-P技术检测了Survivin及COX-2在胃癌组织中的表达。在早、中期胃癌组织中Survivin、COX-2阳性表达密切相关，两蛋白阳性呈正相关性。

　　COX-2和Survivin在胃癌的发生发展中有较多的共通点。二者均在胃癌组织中高表达，并且在早期就可出现，而在正常胃组织中不能检测到;表达程度越高，患者的恶性程度就越高，5年生存率越低;并且在胃癌发生的机制中，都能够抑制凋亡。在结肠癌中的研究发现，COX-2的主要产物前列腺素E2可直接引起Bcl-2的升高[11]。而Bcl-2基因及其表达蛋白可抑制细胞凋亡和延长细胞寿命，又称为凋亡抑制基因。其可以通过阻断细胞色素C的凋亡作用来抗凋亡，而Survivin也可抑制由细胞色素C诱导的caspase活化此过程。COX-2和Survivin可共同通过阻断细胞色素C来抑制细胞凋亡。因此在胃癌的发生发展过程中可以出现二者的协同作用。

　　4 VEGF与Survivin在胃癌表达中的相互关系

　　血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是调节血管生成的最重要的细胞因子。不仅在正常组织中有表达，在多种恶性肿瘤中已被证实呈现过度表达，且和多种肿瘤的生长、转移、预后有关[12，13]。

　　VEGF是目前发现的最重要的促血管生成因子之一， VEGF和它的受体能够刺激内皮细胞形成新生血管[14]，肿瘤组织内VEGF呈现高表达，也与其促血管生成作用有关。因此，抑制肿瘤细胞中VEGF的活性就可以减少肿瘤组织中的血管生成数量，而血管与肿瘤的发生发展密切相关，对于抑制肿瘤的生长及浸润有重要的意义。

　　现有的资料表明在胃癌中VEGF阳性率为43.14%～73.10%,高于正常胃黏膜和癌旁组织[13]，并且在胃癌转移机制研究中发现, VEGF含量与胃癌浸润、淋巴结转移及肝转移密切相关[12]。胃癌组织中VEGF过表达反映胃癌的恶性程度，是判断预后的有效指标。

　　Survivin不仅有较强的抗凋亡作用，并且与肿瘤血管的形成及细胞的增殖有关[15]。Mesri等[16]研究表明在肿瘤血管增生过程中，VEGF与Survivin存在正协同作用。Survivin的促血管生成作用是由VEGF所介导的，VEGF的存在是Survivin作用所必需的条件。实验证明，VEGF可以促使Survivin的表达增加约16倍[17]。我国学者聂明豪等[18]在对胃癌的研究中也证实了Survivin与VEGF的表达存在协同性，共同作用促进胃癌组织中血管的生成，从而促进肿瘤的发生发展。

　　血管内皮细胞生长因子受体(KDR)是VEGF的特异性受体，是一种酪氨酸激酶受体。VEGF可以通过KDR信号转导通路来诱导COX-2的表达[19]。而COX-2可与Survivin协同抑制细胞凋亡，促进肿瘤的发生发展; VEGF则为促进肿瘤内血管的生长，为肿瘤的生长提供营养物质。从以上叙述可以看出，COX-2、VEGF和Survivin三者之间存在复杂并且精密的调控。

　　5 Cyclin-B1与Survivin在胃癌中表达的相互关系

　　细胞周期素(Cyclin)是一类调节细胞周期的蛋白质，与细胞的有丝分裂有关。在对细胞周期素的研究中发现，Cyclin-B1、D1及E在多种肿瘤中,如胃癌、肝癌、结直肠癌、肺癌和宫颈癌等，可检测出有一个或者多个异常表达。Cyclin在多种肿瘤中出现异常表达，应该与其调节细胞周期的作用相关。

　　在胃癌中可以出现异常表达的，目前主要认为是Cyclin-B1及D1。由于Survivin表达于细胞周期的G2/M期，而Cyclin-B1也表达于该期，因此认为Cyclin-B1与Survivin在胃癌的发生发展过程中存在着一定的关系。

　　正常情况下，在有丝分裂后期Cyclin-B1迅速降低，从而使细胞退出M期。这样就可以使细胞进入新一轮的有丝分裂，而不会滞留于M期。在正常胃组织及胃癌组织中均可见Cyclin-B1的表达，但在胃癌组织中的表达明显低于正常胃组织。利用RT-PCR显示Survivin mRNA表达阳性的胃癌组织Cyclin-B1 mRNA表达水平明显低于Survivin mRNA表达阴性的胃癌组织和正常胃组织，Survivin mRNA表达阴性的胃癌组织Cyclin-B1 mRNA水平明显低于正常胃组织。此项研究表明：Survivin在胃癌组织中的表达与Cyclin-B1表达水平呈负相关[20]。

　　Survivin蛋白与Cyclin-B1都在G2/M期表达，二者可能在有丝分裂的G2/M期共同作用，导致细胞脱离正常分化程序，从而使肿瘤细胞凋亡被抑制，细胞分裂加速。而二者具体的共同作用点，目前尚无明确的研究成果，有待进一步探讨。

　　6 p53与Survivin在胃癌中表达的相互关系

　　人p53是一个由393个氨基酸组成的核蛋白。正常情况下，p53活性很低，当机体遇到各种引起DNA损伤的因素后p53被激活，其活性和蛋白水平迅速升高，然后根据应激信号及组织、细胞种类的不同，产生不同的应答。p53基因是较早被认识的凋亡调控基因，其分为野生型和突变型。野生型p53基因有促进细胞凋亡作用，而突变型则失去此作用。几乎所有的人类恶性肿瘤中都存在p53的异常，一半以上存在p53的突变。由于突变型p53失去促细胞凋亡的作用，所以，突变型p53在肿瘤发生发展中的作用与其丧失促凋亡作用有关。

　　p53在正常胃黏膜中不见表达，而在胃癌组织中表达较高。Maehara等[21]研究认为，p53与胃癌的浸润深度、淋巴结转移及TNM 分期有关，但是与肿瘤的大小和分化程度无明显相关性。目前研究认为，Survivin在肿瘤发生过程中的作用有一途径与p53有关。野生型p53在mRNA和蛋白水平抑制Survivin[22]，而在大部分癌症发生过程中出现了突变型的p53，从而失去了抑制Survivin的作用，导致出现细胞的异常增殖。Lu等[23]的研究结果显示：当p53突变时，Survivin异常表达;而高表达起到强大的抑制凋亡的作用，导致细胞增殖，肿瘤形成。

　　王洪等[24]采用了二步法免疫组化技术检测胃癌组织中Survivin和p53蛋白的表达情况，发现胃癌组织中Survivin高表达导致凋亡抑制在胃癌的发生发展中可能起重要作用，而突变型p53基因丧失了对Survivin负反馈调节，在这一过程中二者起协同作用。

　　以上研究均表明：p53对Survivin基因表达有负反馈调节作用。并且由于p53与胃癌的浸润深度、淋巴结转移及TNM 分期有关，所以其可以作为胃癌预后的指标之一。

　　如果在肿瘤发生的早期能够抑制p53对Survivin的调控作用，就可以抑制肿瘤细胞内Survivin的产生，使肿瘤细胞走上正常的凋亡途径，能够减少肿瘤细胞的数量和减慢肿瘤发展速度，对肿瘤患者进行早期治疗。这样可以提高患者的生存质量及5年生存率。

　　7 其 他

　　幽门螺杆菌(Helicobacter pylori， H. pylori)已经被确认为是消化性溃疡的首要病因。在消化性溃疡患者中H. pylori检出率显著高于普通人群。近年来，H. pylori感染与胃癌的关系逐渐引起关注。WHO于1994年宣布H. pylori是人类胃癌的1类致癌原。有关胃癌中Survivin与H. pylori之间关系的研究，已有相关报道显示它们之间具有相关性[25]，但是，它们之间的具体关系及共同作用机制尚没有进行深入研究。

　　NF-κB是一种能和免疫球蛋白κ轻链基因的增强子序列特异结合的核因子。过去认为NF-κB在炎症和免疫反应中有重要的作用，而近年来的大多数研究主要集中在它在肿瘤的发生发展中的影响。NF-κB在胃癌中的阳性率较高，并且关于它和Survivin在胃癌中表达的相关性，也有相关研究报道。

　　除上文所列出的指标外，有关Survivin与p27、CD44V6 蛋白及PTEN等因素之间的相关性的研究已经在逐步深入。

　　现在大多数的研究已经不满足于对单一的Survivin纵向的深入研究，而将更多的科研工作放在多个肿瘤相关因子的横向联系上。

　　8 展 望

　　近来新发现的具有独特结构的凋亡抑制蛋白基因家族成员Survivin，在参与肿瘤的发生、发展以及耐药方面的作用正引起重视。Lee等[26]通过免疫组化的方法检测了106例胃癌手术标本，发现Survivin的表达与肿瘤大小和浸润深度相关，我国学者张宏等[4]的研究也发现了Survivin在胃癌中的表达具有类似的特点。目前关于Survivin与胃癌的淋巴结转移之间的关系还存在较大争议。Survivin除了在肿瘤细胞中特异性表达外，还与肿瘤的预后有很大关系。肿瘤患者中Survivin表达阳性者，其5年生存率明显低于Survivin表达阴性患者。并且在肝癌复发患者中，Survivin表达阳性率也明显高于未复发者[27]。虽然目前大量研究表明Survivin是一个有潜在价值的肿瘤标记物，但是关于Survivin在胃癌发生发展中的作用以及在诊断治疗中起到的作用，相关的研究报道还比较少。并且大部分研究还停留在单一层面，仅仅研究Survivin与肿瘤的关系，没有与其他研究较成熟的肿瘤相关因子联系起来。而目前胃癌是一个世界上都难以攻克的难题，患者的早期转移较多，5年生存率较低。如果能够进一步深入研究Survivin及其他相关因子的关系，用来指导胃癌的早期诊断及临床治疗，提高患者的生存率，改善生活质量，这将是在胃癌研究中的一项突破。

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