Mcm4在腫瘤中的意義

[摘要] Mcm蛋白家族是一類高度保守的蛋白質(zhì)，參與DNA的復(fù)制、延長、轉(zhuǎn)錄及修復(fù)。Mcm4是啟動真核基因組DNA復(fù)制所必需的微小染色體維持蛋白，是復(fù)制復(fù)合體的關(guān)鍵組分。Mcm4蛋白在非典型增生及腫瘤的異常高表達(dá)意味著Mcm4蛋白作為增殖細(xì)胞的特殊標(biāo)記物，在多系統(tǒng)腫瘤的診斷、治療及預(yù)后判斷方面顯示了更廣闊的應(yīng)用前景。

[關(guān)鍵詞] 微小染色體維持蛋白4；腫瘤

[中圖分類號] R739.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701（2013）15-0018-02

微小染色體維持蛋白（Minichromosome maintenance proteins，Mcm）是Bik-Kwoon Tye 在上個世紀(jì)80年代通過分子和生物化學(xué)實驗方法在突變的酵母中分離提取出來的，其功能與DNA復(fù)制起始有關(guān)[1]，隨后在太古代生物以及所有真核細(xì)胞中證實了其存在。

1 Mcm蛋白的組成和功能

Mcm蛋白家族是一類高度保守的蛋白質(zhì)，目前為止，共有八個亞單位組成，分別為Mcm2、Mcm3、Mcm 4/Cdc21、Mcm 5/Cdc46、Mcm 6/Mis5、Mcm 7/Cdc47、Mcm8、Mcm9。Mcm2-7存在所有的真核生物中，形成多種二聚體、三聚體及六聚體發(fā)揮各自相應(yīng)的功能。Mcm蛋白在結(jié)構(gòu)相似，其中心均有一個保守的結(jié)構(gòu)域稱為Mcm盒，由200個氨基酸殘基組成，是依賴于DNA的三磷酸腺苷酶（ATPase）模體[2，3]。此外Mcm2、Mcm4、Mcm6以及Mcm 7還有一個解鏈酶活性的鋅指模體[4]。在真核生物中，三磷酸腺苷酶模體和鋅指模體高度保守在Mcm蛋白中[5]。

研究發(fā)現(xiàn)處于增殖期的細(xì)胞表達(dá)Mcm蛋白，而已退出細(xì)胞增值周期處于分化成熟或G0期的細(xì)胞不表達(dá)Mcm蛋白[6]。正常細(xì)胞中Mcm蛋白的mRNA水平隨著細(xì)胞周期的變化而發(fā)生改變，在G1/S期轉(zhuǎn)換時Mcm蛋白的表達(dá)達(dá)到峰值，Mcm蛋白表達(dá)的水平在細(xì)胞進入G0期和分化、衰老時下降甚至不能被檢測到。腫瘤組織細(xì)胞與正常組織細(xì)胞在形態(tài)學(xué)上存在差異，腫瘤組織表現(xiàn)出很強的增殖活性，Mcm蛋白在增殖細(xì)胞中表達(dá)水平高，在靜止期細(xì)胞或分化完成的細(xì)胞中則水平很低甚至不表達(dá)。Mcm蛋白及其mRNA的表達(dá)水平與組織中細(xì)胞增生程度成正比，表明Mcm蛋白能準(zhǔn)確地反映細(xì)胞的增殖活性。Mcm水平的增高不但表明惡性細(xì)胞的增殖，而且也標(biāo)志著非典型細(xì)胞和潛在惡性細(xì)胞的增生，因此Mcm可作為診斷腫瘤和癌前病變的有效標(biāo)記物。

Mcm2、Mcm 5、Mcm 7在全身各系統(tǒng)腫瘤中的研究近年來陸續(xù)有文獻(xiàn)報道出現(xiàn)，但關(guān)于Mcm4的研究仍然較少。Mcm4定位于8q11.2染色體區(qū)域，與DNA激活蛋白激酶PRKDC/DNA-PK緊鄰，參與DNA雙鏈斷裂復(fù)制。Mcm4是啟動真核基因組DNA復(fù)制所必須的微小染色體維持蛋白，是前復(fù)制復(fù)合體的關(guān)鍵組分，可能參與復(fù)制叉的形成以及其他復(fù)制相關(guān)蛋白的裝配[7]。Ishimi等[8]研究了Mcm4證明其為DNA復(fù)制檢查站點的靶目標(biāo)，經(jīng)檢查點蛋白激酶ATR和CDK2磷酸化了的Mcm4可抑制Mcm4/6/7解螺旋酶活性，進而影響復(fù)制。

2 Mcm4在各系統(tǒng)組織中的表達(dá)

2.1 Mcm4在消化系統(tǒng)腫瘤的表達(dá)

石喆[8]等研究了Mcm4蛋白在45例胃癌組織中的表達(dá)，結(jié)果顯示，Mcm4蛋白在胃癌組織中的陽性表達(dá)為91.1%，正常組織中為陰性表達(dá)。胃癌組織中Mcm4蛋白的陽性表達(dá)中，高分化組顯著低于中、低分化組，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組，Mcm4蛋白的表達(dá)與胃癌的患者年齡、腫瘤大小、TNM分期及組織學(xué)類型差異無統(tǒng)計學(xué)意義。榮芳[9]等研究了Mcm4蛋白在胃癌中的表達(dá)及與幽門螺桿菌感染的關(guān)系，結(jié)果顯示，Mcm4蛋白依序在淺表性胃炎、胃潰瘍、慢性萎縮性維炎和胃癌中的表達(dá)呈逐漸升高趨勢，在胃癌中的表達(dá)率明顯高于前三者。該結(jié)果表明Mcm4蛋白能較好地區(qū)分正常組織、不典型增生組織和腫瘤組織，提示Mcm4蛋白是一種可靠的腫瘤標(biāo)記物。另外，Mcm4蛋白與腫瘤的分化程度及淋巴轉(zhuǎn)移有關(guān)，低分化癌的表達(dá)高于高分化癌，淋巴轉(zhuǎn)移組的表達(dá)高于未轉(zhuǎn)移組。除此之外，還發(fā)現(xiàn)Hp的感染率在淺表性胃炎、胃潰瘍、慢性萎縮性胃炎和胃癌中的表達(dá)呈逐漸增高趨勢。胃癌組Mcm4蛋白的陽性率與Hp感染率之間呈正相關(guān)。黃曉平等[10]報道了60例食管鱗癌組織、配對的臨近食管癌旁上皮以及遠(yuǎn)端正常上皮組織中Mcm4蛋白的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)在60例食管癌患者3種組織中，正常食管上皮中Mcm4蛋白不表達(dá)或弱表達(dá)，食管癌組織及癌旁上皮組織表達(dá)率分別為65%、33.3%，經(jīng)統(tǒng)計分析，食管癌組織中Mcm4蛋白的表達(dá)顯著高于其他兩組。而且較晚期的食管癌組織與較早期的相比較，Mcm4蛋白的表達(dá)有增加趨勢，Mcm4蛋白的表達(dá)變化在病理分級、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、性別和年齡等之間的差異無顯著性。

2.2 在生殖系統(tǒng)中的表達(dá)

郭娜娜[11]等研究了Mcm4、p53在42例子宮頸上皮內(nèi)瘤變（其中CIN1級15例，CIN2～3級27例）和48例浸潤性子宮頸鱗癌中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示，Mcm4在正常子宮頸粘膜上皮內(nèi)部表達(dá)或弱表達(dá)；且僅限于基底層及旁細(xì)胞層。CIN組中，Mcm4表達(dá)隨CIN級別升高而增多甚至可以達(dá)到上皮全層。子宮頸浸潤性鱗癌中Mcm4陽性細(xì)胞呈彌漫分布，且染色增強。而p53陽性表達(dá)在正常子宮粘膜上皮與CIN1級、CIN2～3級相比，CIN1級與CIN2～3級相比，均無統(tǒng)計學(xué)意義。子宮頸浸潤性鱗癌組織中Mcm4表達(dá)分別與正常子宮粘膜上皮、CIN1級、CIN2～3級相比，其表達(dá)均有統(tǒng)計學(xué)差異。Mcm4陽性表達(dá)隨臨床分期進展逐漸升高，而p53陽性表達(dá)與患者年齡、腫瘤病理分級、臨床分期均無相關(guān)性，考慮Mcm4和p53均參與子宮頸鱗癌的發(fā)生發(fā)展，但兩者可能在不同的通路、機制與子宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。

陳麗萍等[12]分析了Mcm4在50例宮頸癌、40例宮頸內(nèi)皮瘤病變及20例正常宮頸組織中的表達(dá)，結(jié)果顯示，Mcm4在宮頸癌組的陽性表達(dá)明顯高于CIN組和對照組，差異有顯著性，隨著病理分級的升高Mcm4的陽性表達(dá)率逐漸升高，差異有顯著性；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組的Mcm4的陽性率比無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組明顯升高，差異有顯著性；Mcm4的陽性表達(dá)率與年齡分組和臨床分期無關(guān)。此與Freeman等[13]研究結(jié)果相似。

潘云翠等[14]分析了Mcm4、Ki-67在10例正常卵巢上皮組織、19例良性漿液性囊腺瘤、16例交界性漿液性腫瘤和43例漿液性腺癌中的表達(dá)，Mcm4在卵巢漿液性腺癌中的表達(dá)與其它組別比較有差異性；Mcm4在卵巢交界性漿液性腫瘤中的表達(dá)與對照組相比有差異；余各組間相比無差異。Ki-67在卵巢漿液性腺癌中的表達(dá)與對照組、良性漿液性囊腺瘤組相比有差異，余各組間相比較無差異。Mcm4在卵巢漿液性腺癌中表達(dá)與臨床分期、轉(zhuǎn)移及病理分級有關(guān)；Ki-67與轉(zhuǎn)移和病理分級相關(guān)；Mcm4和Ki-67在卵巢漿液性腺癌中表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系。

陳麗萍等[15]分析了宮頸癌組織中Mcm4、CDC6的表達(dá)及其與HPV16/18感染的相關(guān)性，認(rèn)為Mcm4和 CDC6在宮頸癌組的陽性表達(dá)均明顯高于CIN組合正常宮頸組織；在正常宮頸組織、CIN和宮頸癌組織中HPV16/18陽性表達(dá)率逐漸升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。在宮頸癌組，Mcm4與CDC6 、HPV16/18感染呈正相關(guān)，CDC6與HPV16/18感染呈正相關(guān)，隨腫瘤分化程度的升高，Mcm4、CDC6與HPV16/18的陽性表達(dá)率逐漸升高。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組Mcm4、CDC6的陽性率比無轉(zhuǎn)移組明顯升高，Mcm4、CDC6的陽性表達(dá)率與年齡和臨床分期無關(guān)；HPV16/18的陽性率與病理分級、臨床分期、年齡分組和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移均無關(guān)。

2.3其他方面的表達(dá)

石喆[16]等人采用SP免疫組化技術(shù)檢測人乳腺浸潤性導(dǎo)管癌（IDC）組織中Mcm4、c-erbB-2蛋白的表達(dá)，選取乳腺浸潤性導(dǎo)管癌80例、20例乳腺不典型增生及30例良性病變旁正常乳腺組織切片。結(jié)果顯示，IDC組及不典型增生組中Mcm4的陽性表達(dá)率顯著高于正常組；IDC組中c-erbB-2的陽性表達(dá)率顯著高于不典型增生組及正常組。IDC組中，Mcm4蛋白的陽性表達(dá)與腫瘤分化程度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤大小等有關(guān)；與年齡無關(guān)。c-erbB-2蛋白的陽性表達(dá)與IDC的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)，與TNM分期、腫瘤大小、年齡及分化程度無關(guān)。

綜上所述，在消化、生殖等多個系統(tǒng)組織中，Mcm4是一種較為可靠的細(xì)胞生物學(xué)增殖標(biāo)記物；是與p53、cdc-6、ki-67、PCNA等相比有同等地位、協(xié)同作用或更具臨床指導(dǎo)意義的標(biāo)記物，為研究腫瘤發(fā)生、發(fā)展及指導(dǎo)臨床治療、判斷預(yù)后等方面提供了更為廣闊的思路。

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（收稿日期：2013-04-01）