S期激酶相關(guān)蛋白2與人類惡性腫瘤關(guān)系的研究進(jìn)展

周幸綜述，施鑫審校

0 引言

惡性腫瘤發(fā)生的共同特征之一是細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制紊亂，細(xì)胞失控性生長(zhǎng)。參與細(xì)胞周期調(diào)控的主要因子有:周期蛋白(cyclin)，周期蛋白依賴性激酶(cyclin dependent kinase，CDK)以及CKI。CDK與cyclin-CDK復(fù)合物正性催化細(xì)胞周期過程，而CKI通過與cyclin、CDK或cyclin-CDK復(fù)合物結(jié)合抑制并阻斷細(xì)胞周期進(jìn)程。Skp2是新發(fā)現(xiàn)的泛素連接酶復(fù)合物(Skp1-Cullin-F-box，SCF)中DNA復(fù)制所必須的一種F-box蛋白，因能降解一種主要的CKI-p27kip1從而參與細(xì)胞周期的調(diào)控，與惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。近年來(lái)Skp2作為一種新的癌基因，已日益成為惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展進(jìn)程的研究熱點(diǎn)。

1 Skp2的名稱由來(lái)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1995 年，Zhang等［1］首次分離了編碼p19和p45的cDNA，體外重組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)p19和cyclinACDK2的結(jié)合需要p45;體內(nèi)微量注射抗體或反義寡核苷酸干擾p45的功能，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞不能進(jìn)入S期。由于p45是從未報(bào)道的cyclinA-CDK2相關(guān)蛋白，且又主要存在于惡變細(xì)胞的S期，所以被命名為S期激酶相關(guān)蛋白2，簡(jiǎn)稱Skp2。Skp2基因是Demetrick等［2］通過熒光原位雜交發(fā)現(xiàn)的，其定位于5p13，編碼的蛋白質(zhì)由436個(gè)氨基酸組成，相對(duì)分子質(zhì)量約45000。目前所知的Skp2含有1個(gè)F-盒區(qū)、10個(gè)富亮氨酸重復(fù)區(qū)(leucine-rich repeat，LRR)及1個(gè)C-末端尾巴結(jié)構(gòu)，三者依次相互連接。約由40個(gè)氨基酸組成的F-盒區(qū)由3個(gè)α-螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成，與Skp1調(diào)節(jié)蛋白相連。每個(gè)LRR由一個(gè)β-鏈和一個(gè)α-螺旋構(gòu)成，LRR在蛋白泛素化過程中與底物蛋白直接相連，在底物識(shí)別中起重要作用。

2 Skp2的功能及作用機(jī)制

Skp1-Cullin-F-box蛋白復(fù)合體(簡(jiǎn)稱SCF復(fù)合體)由Skp1，一個(gè)Cullin亞單位，Rocl(Hrtl或Rbx1)和諸多F-box蛋白中的一員組成。SCF復(fù)合體作為泛素連接酶，參與許多細(xì)胞周期調(diào)控因子的泛素依賴性蛋白水解作用，其中F-box蛋白起特異性識(shí)別底物的作用，從而使SCF復(fù)合體具有特異性。Skp2作為人類F-box蛋白家族中的一員，在許多細(xì)胞周期調(diào)控因子的泛素依賴性蛋白水解途徑中起到特異性識(shí)別底物的作用，從而參與細(xì)胞周期的調(diào)控。目前已發(fā)現(xiàn)許多細(xì)胞周期調(diào)控因子，如E2F、cyclin D1、cyclin E、cyclin A、cyclin B、CDC25B、p21waf1、p27kip1、p53都是泛素蛋白酶體途徑的底物［3］。而其中最受人們關(guān)注的p27kip1是近年來(lái)新發(fā)現(xiàn)的G1期檢查點(diǎn)相關(guān)基因，負(fù)性調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖，被認(rèn)為是一種候選的抑癌基因，該基因啟動(dòng)子序列全長(zhǎng)為3568 bp，共有16個(gè)轉(zhuǎn)錄因子［4］。杜莉莉等［5］研究表明:外源性p27kip1基因?qū)θ橄侔㎝CF-7細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞周期有明顯抑制作用。在有絲分裂因子的刺激下，p27羧基端的Thr-187先被CDK2磷酸化，該羧基端再與Skp2的LRR結(jié)構(gòu)域結(jié)合而進(jìn)入泛素化降解。在纖維母細(xì)胞中過量表達(dá)Skp2使細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期，在這些細(xì)胞中p27蛋白水平下降［6］。p27(T187A)突變的靜止細(xì)胞中，p27不能被磷酸化和降解，因而抑制細(xì)胞進(jìn)入S期［7］，表明Skp2通過調(diào)節(jié)p27的降解在G1-S期轉(zhuǎn)變中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

3 Skp2與多系統(tǒng)腫瘤

3.1 Skp2與呼吸系統(tǒng)惡性腫瘤的關(guān)系Osoegawa

等［8］應(yīng)用免疫組化方法對(duì)138例非小細(xì)胞肺癌(non-small-cell lung cancer，NSCLC)標(biāo)本檢測(cè)Skp2蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)其在男性、吸煙者、鱗癌及低分化癌的病例中呈過表達(dá)，多因素分析示Skp2表達(dá)是NSCLC患者生存的一個(gè)獨(dú)立的預(yù)后因素。Skp2過表達(dá)與p27表達(dá)的抑制及NSCLC的侵襲性密切相關(guān)。Takanami［9］用RT-PCR和免疫組化方法研究79例NSCLC標(biāo)本Skp2表達(dá)與臨床病理學(xué)特征及預(yù)后的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)Skp2表達(dá)與腫瘤的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、血管侵襲、組織學(xué)類型等顯著相關(guān)，Goto等［10］研究表明，Skp2高表達(dá)的肺腺癌與出現(xiàn)血行轉(zhuǎn)移或是淋巴管的浸潤(rùn)顯著相關(guān)。推測(cè)Skp2可能經(jīng)由p27介導(dǎo)的和非介導(dǎo)的機(jī)制來(lái)調(diào)控p27的降解，參與肺腺癌的發(fā)生發(fā)展。

3.2 Skp2與消化系統(tǒng)惡性腫瘤的關(guān)系Ma等［11］用免疫組化方法檢測(cè)了138例胃癌患者(無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移)的胃癌標(biāo)本、102例有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌標(biāo)本、30例不典型增生的標(biāo)本、30例腸化生標(biāo)本、10例慢性淺表性胃炎標(biāo)本及5例正常胃黏膜標(biāo)本Skp2的表達(dá)，同時(shí)檢測(cè)了138例胃癌標(biāo)本中p27和第10染色體丟失的磷酸酶(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN)的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Skp2表達(dá)在正常胃黏膜、腸化生、不典型增生、胃癌、胃癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移進(jìn)行性升高，差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Skp2的表達(dá)與胃癌的分化程度、血管浸潤(rùn)及出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移明顯相關(guān)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在胃癌組織中，Skp2的表達(dá)與p27和PTEN的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，提示Skp2的過度表達(dá)與胃癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，可能是介導(dǎo)p27蛋白降解所致。Li等［12］用免疫組化和Western-blot方法對(duì)102例大腸癌、12例伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、11例大腸腺瘤伴腺癌、36例腺瘤及12例正常大腸黏膜進(jìn)行Skp2檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，從正常大腸粘膜、腺瘤到大腸癌，從輕度、中度到重度不典型增生，從腺瘤到腺瘤伴腺癌，從大腸癌到大腸癌伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，Skp2的表達(dá)逐漸升高，差異有顯著性統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí)在大腸癌和腺瘤中高表達(dá)的Skp2伴有cylinA、cylinB1、cylinE、CDK2(僅在大腸癌中)和Ki67表達(dá)升高。以上提示Skp2的過度表達(dá)與大腸癌的發(fā)生及出現(xiàn)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。

3.3 Skp2與泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤的關(guān)系Langner等［13］通過免疫組化方法研究發(fā)現(xiàn)Skp2的免疫活性隨著腎腫瘤的病理分級(jí)、臨床分期上升而增加，而且Skp2的表達(dá)和侵襲性與腫瘤的形態(tài)特征有顯著關(guān)聯(lián)性。Skp2在轉(zhuǎn)移性腫瘤中比在原發(fā)性腫瘤中有更高的表達(dá)，這一結(jié)果說(shuō)明了Skp2的致瘤性。Cord等［14］研究了Skp2和P27kip1在上尿路移行上皮細(xì)胞癌中表達(dá)，結(jié)果顯示Skp2隨著腫瘤的臨床分期和病理分級(jí)上升免疫活性增強(qiáng)，并且和腫瘤細(xì)胞有無(wú)侵入血管及淋巴管相關(guān)，后一點(diǎn)在其他類型的腫瘤中未見報(bào)道。P27kip1的表達(dá)和腫瘤的高臨床分期的關(guān)系有一定的趨向性，即腫瘤的臨床分期越高，P27kip1的表達(dá)越少甚至缺如，但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。P27kip1和腫瘤的病理分級(jí)以及患者的預(yù)后無(wú)明顯的相關(guān)性，表達(dá)低的患者的預(yù)后未表現(xiàn)出更短的生存期。對(duì)于Skp2和P27kip1，Cord等［14］報(bào)道沒有發(fā)現(xiàn)它們之間的負(fù)相關(guān)性，而Hershko等［15］在結(jié)腸癌的研究中表明它們之間有負(fù)相關(guān)性。兩者在不同的組織中表現(xiàn)出不同的內(nèi)在聯(lián)系，可能是不同的機(jī)制參與了P27kip1的降解，一是泛素依賴性途徑，另一是獨(dú)立于泛素依賴性途徑，后者近來(lái)有相關(guān)的報(bào)道。Marija等［16］研究美國(guó)非裔前列腺癌患者后發(fā)現(xiàn)在162例標(biāo)本中Skp2和P27kip1的表達(dá)率分別為57.4%，69.1%。囊外擴(kuò)展病例Skp2的過表達(dá)非常明顯，Skp2高表達(dá)患者比低表達(dá)患者的前列腺特異性抗原再次出現(xiàn)的時(shí)間要早2.77年，Skp2的過表達(dá)和不良預(yù)后相關(guān)。另外，Skp2和P27kip1雖在53.7%的患者中有負(fù)相關(guān)，但P27kip1的降解并不是唯一的和Skp2的過表達(dá)有關(guān)，Skp2在前列腺癌中的作用機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。Yang等［17］研究認(rèn)為Skp2與P27kip1、PENT呈負(fù)相關(guān)，且兩者之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.4 Skp2與血液系統(tǒng)惡性腫瘤的關(guān)系Min等［18］應(yīng)用Western blot分析方法檢測(cè)99例初次診斷為急性髓系白血病(acute myeloblastic leukemia，AML)的患者，發(fā)現(xiàn)Skp2表達(dá)增高者占57.6%(57/99)，且與年齡、性別、白細(xì)胞計(jì)數(shù)以及FAB分型無(wú)明顯關(guān)聯(lián)性，而與不良的細(xì)胞遺傳學(xué)之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。p27kip1明顯定位在Skp2高表達(dá)的細(xì)胞質(zhì)中，且p27kip1表達(dá)的核質(zhì)比例與Skp2表達(dá)水平相關(guān)。線性回歸分析顯示Skp2與p27kip1之間無(wú)負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=0.082，P=0.613)。AML中Skp2高表達(dá)，與無(wú)病生存及總生存率有關(guān)，是獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)。另外，Skp2蛋白表達(dá)與PTEN磷酸化有密切相關(guān)，pPTEN-Skp2軸可能是AML有希望的治療靶點(diǎn)。Seki等［19］應(yīng)用免疫組化方法分析了27例新發(fā)彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤的患者，結(jié)果表明Skp2高表達(dá)與臨床分期相關(guān)(P＜0.05)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Latres等［20］培育了表達(dá)Skp2的轉(zhuǎn)基因鼠及Skp2和N-ras的雙重轉(zhuǎn)基因鼠。結(jié)果與對(duì)照組及單一轉(zhuǎn)基因動(dòng)物比較，這2種轉(zhuǎn)基因具有很強(qiáng)的協(xié)同作用，并使T淋巴細(xì)胞潛伏期縮短，易感性增高，從而導(dǎo)致鼠生存率明顯下降。實(shí)驗(yàn)中還檢測(cè)到淋巴瘤中Skp2的表達(dá)和p27kip1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，與腫瘤的惡性程度直接相關(guān)。

3.5 Skp2與頭頸部惡性腫瘤的關(guān)系Shintani等［21］用免疫組化方法檢測(cè)75例口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma，OSCC)標(biāo)本中Skp2、Jabl(Jun activation domain—binding protein 1，Jun活化區(qū)結(jié)合蛋白)和p27表達(dá)，發(fā)現(xiàn)p27和Skp2和Jabl表達(dá)水平間存在顯著負(fù)相關(guān)，且p27的低表達(dá)與Skp2及Jabl的過表達(dá)同頸淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移顯著相關(guān)，p27低表達(dá)者及Jabl高表達(dá)者預(yù)后差，作者同時(shí)用Western blot試驗(yàn)分析13個(gè)OSCC細(xì)胞系和8例OSCC標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)p27表達(dá)與Skp2表達(dá)及p27表達(dá)與Jabl表達(dá)間均存在負(fù)相關(guān)性，故作者認(rèn)為Skp2、Jabl及p27表達(dá)水平的變化有可能成為OSCC的預(yù)后指標(biāo)。Dong等［22］用免疫組化方法分析102例喉鱗狀細(xì)胞癌標(biāo)本發(fā)現(xiàn)Skp2表達(dá)陽(yáng)性率為36.7%，并與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P=0.002)，與p27表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性(P=0.026)，Kaplan-Meier生存分析顯示Skp2過表達(dá)并p27表達(dá)減低組的5年無(wú)瘤生存率及5年生存率較其他各組都差(分別為P=0.001 7和P＜0.01)，作者認(rèn)為Skp2表達(dá)與腫瘤發(fā)展密切相關(guān)，可作為喉磷狀細(xì)胞癌的獨(dú)立預(yù)后指標(biāo)。王麗等［23］利用免疫組化方法檢測(cè)39例鼻咽癌組織及24例慢性鼻咽炎組織中Skp2及p27kip1的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Skp2在鼻咽癌組織和慢性鼻咽炎組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為71.79%和41.67%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;而p27在鼻咽癌組織和慢性鼻咽炎組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為35.90%和79.17%，Skp2、P27在鼻咽癌組織中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=－0.373，P=0.019)。研究還發(fā)現(xiàn)Skp2、p27的蛋白表達(dá)與鼻咽癌的臨床分期、顱神經(jīng)侵犯有關(guān)(P＜0.05)，與年齡、性別、分化程度、頸淋無(wú)關(guān)(P＞0.05);因而認(rèn)為Skp2、P27可能與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)，聯(lián)合檢測(cè)Skp2、p27蛋白為判斷鼻咽癌生物學(xué)行為的指標(biāo)之一。

4 Skp2的臨床意義

Skp2無(wú)論是在基因還是在蛋白水平都已經(jīng)在多系統(tǒng)惡性腫瘤中檢測(cè)到異常表達(dá)，表明其在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，對(duì)評(píng)估患者的預(yù)后也有較大的意義，而且Skp2、p27kip1在許多惡性腫瘤中的負(fù)相關(guān)表達(dá)使人們推測(cè)Skp2-p27kip1代表了一種致癌通路，因此，Skp2基因的研究對(duì)于腫瘤的診斷，治療及判斷患者的預(yù)后具有廣泛的前景。但目前對(duì)Skp2的研究尚處于初級(jí)階段，其在不同的器官、不同的病理類型中的意義可能并不相同，還有待進(jìn)一步研究。

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