Skp2与恶性肿瘤关系的研究进展.doc

1Skp2 与恶性肿瘤关系的研究进展【关键词】 Skp2 恶性肿瘤肿瘤的发生是正常细胞染色体多重损伤的复杂过程，包括抑癌基因的失活，原癌基因的异常激活，DNA 转录失控，DNA 损伤等不论何种原因造成的细胞转化，其最终表现均为细胞周期调控机制紊乱，导致细胞失控性生长泛素-蛋白酶体途径是真核细胞生物内重要的蛋白质调控系统，通过对泛素化蛋白降解，在细胞周期进展，基因转录，信号转导及免疫反应等过程中发挥重要作用Skp2 是细胞从 G1 期进入 S 期的必需因子，是泛素连接酶复合物(Skp1 Cullin F box,SCF)中 DNA 复制所必须的一种 F-box 蛋白，在泛素化过程中负责对底物蛋白的识别和泛素化降解Skp2 通过对多种靶蛋白的泛素化降解，干扰细胞周期正常运行，参与了细胞增殖和凋亡的调控国内外研究发现 Skp2 在肿瘤转化细胞中有异常表达，引起细胞周期调控的异常，促进细胞恶性转化，参与肿瘤的发生和发展1 Skp2 的名称由来Zhang 等［1］首次分离了编码 P19 和 P45 的 cDNA，体外重组实验发现 P19 和CycinA-CDK2 的结合需要 P45；体内微量注射抗体或反义寡核苷酸干扰 P45 的功能，细胞不能进入 S 期；且它与任何一个功能明确的蛋白都没有明显的同源性。

因 P45 是以前从未报道的 CyclinA - CDK2 相关蛋白且又主要存在于恶变细胞的S 期，故被命名为 S 期激酶相关蛋白 2，简称 Skp222 Skp2 的结构Skp2 基因是 1995 年由 Demetrick 等通过荧光原位杂交发现的一个与细胞周期调控密切相关的基因，其定位于 5P1,3，该位点与染色体组型的改变有关［2］编码的蛋白质由 436 个氨基酸组成，分子量约 45kD目前所知的 Skp2 含有 1 个 F-盒区、10 个富亮氨酸重复区(leucine-rich repeat,LRR)及 1 个 C-末端尾巴结构，三者依次相互连接约由 40 个氨基酸组成的 F-盒区由三个 α-螺旋结构构成，与Skp1 调节蛋白相连每个 LRR 由一个 β-链和一个 α-螺旋构成，LRR 在蛋白泛素化过程中与底物蛋白直接相连目前，N-端约 100 个氨基酸区域结构和功能尚不完全清楚［3］3 Skp2 的功能Skp2 作为人类 F-box 蛋白家族中的一员，在许多细胞周期调控因子的泛素依赖性蛋白水解途径中起到特异性识别底物的作用，从而参与细胞周期的调控3.1 Skp2 与泛素蛋白酶体途径泛素蛋白酶体途径(ubiquitin proteasome pathway)是真核细胞中的一种蛋白降解途径，主要降解细胞内泛素化的蛋白质。

泛素经过泛素活化酶 E1、泛素结合酶 E2及泛素连接酶 E3 等一系列催化步骤结合底物蛋白，形成泛素一底物蛋白复合体，使底物进人 26S 蛋白酶体内实现泛素化降解SCF 的 F-box 亚基能特异性识别底物并与之结合，使之进入泛素化降解Skp2 正是 F-box 蛋白家庭成员之一［4］3.2 Skp2 与细胞周期调控细胞周期的运行受多种因素所调控有两个主要调控点：一个处于 G1/S 转折点，3是控制细胞进入 S 期的控制点(G1 期关卡)，另一个处于 G2/M 转折点，是控制细胞进入 M 期的控制点(G2 期关卡)如 G1 期关卡失控，就会使应该停止增殖或生理性凋亡的细胞不停地进入细胞周期，导致细胞恶性增生及癌的形成参与细胞周期调控的主要因子有：周期蛋白(cyclin),周期蛋白依赖性激酶(cyclin dependent kinase，CDK)，周期蛋白依赖性激酶抑制剂(CKI)CDK 与 cyclin-CDK 复合物正性催化细胞周期过程,而 CKI 通过与 cyclin、CDK 或 cyclin-CDK 复合物结合抑制并阻断细胞周期进程肿瘤发生的共同特征是细胞周期调控机制的紊乱导致细胞的失控性生长。

目前已发现许多细胞周期调控因子，如 E2F, cyclin Dl、cyclin E， cyclin A， cyclin B，CDC25B， p21wafl，p27kipl， p53 都是泛素蛋白酶体途径的底物［5］其中 p27kipl 与 Skp2 的关系最受关注p27 就是一种负性调节细胞增殖的 CKI，被认为是一种候选的抑癌基因研究发现 p27kipl 异常表达与许多恶性肿瘤的预后密切相关［6］3.3 Skp2 与 p27 的关系p27kipl 是 G1 期检查点相关基因，负性调节细胞增殖，被认为是一种抑癌基因细胞周期 G1 期向 S 期过渡需要 p27kipl 的降解，其浓度在静息的 G1 期细胞中很高，进入 S 期时达到最低Wagner M 等［7］在衰老的纤维母细胞中研究发现，Skp2 减少，p27kipl 相对增多，则细胞被阻止在 G1 期，不能进入 S 合成期p27（Thr - 187）突变的静止细胞中，p27kipl 不能被磷酸化和降解，从而抑制细胞进入 S 期［8］，表明 Skp2 通过调节 p27 的降解在 G1-S 期转变中发挥关键作用，且 p27 的泛素化必须依赖 Skp2 的表达；该降解过程需要人细胞周期调节蛋白-1（Cksl）的参与，Cksl 可与 Skp2 结合并促进其对 p27 的降解［9］。

研究还发现，4p27mRNA 表达和蛋白表达水平之间并不一致，因 p27 是在转录后水平表达调节的，其主要是通过 Skp2 泛素-蛋白酶体途径进行3.4 Skp2 具有原癌蛋白功能大量研究显示 Skp2 的表达水平同组织的恶性程度呈正相关Latres 等［10］为了评价 Skp2 在体内对肿瘤的诱导生长情况，通过对转基因鼠的研究发现，导入Skp2 基因鼠的生存期缩短，肿瘤的发生率增加Nelsen 等［11］研究发现在有丝分裂原不存在而生长抑制因子存在的情况下，cyclinE 和 Skp2 的共转染缩短了初期肝细胞的 G1-S 期过渡时间，并且发现体内肝细胞中转染 cyclinE 和 Skp2 促进了大量肝细胞的复制和肝组织的增生，证明了 Skp2 是一种参与 G1-S 期过渡调控的 F-box 蛋白，具有致癌基因的作用4 Skp2 与肿瘤的关系4.1 Skp2 在淋巴瘤中的表达及意义Latres 等［12］培育了表达 Skp2 的转基因鼠及 Skp2 和 N-ras 的双重转基因鼠与对照组及单一转基因动物比较,这两种转基因具有很强的协同作用，并使 T 淋巴细胞潜伏期变短,易感性增高，从而导致鼠生存率明显下降。

实验中还检测到淋巴瘤中 Skp2 的表达和 p27 的表达呈负相关，与肿瘤的恶性程度直接相关Chiarle等［13］研究发现，Skp2 在缓慢生长的淋巴瘤中低表达，而在侵袭性淋巴瘤中高表达，并且在大多数淋巴瘤亚型中 Skp2 和 P27 的表达呈负相关，指出 Skp2 和人类淋巴瘤的恶性程度密切相关有潜在的诊断和预后价值4.2 Skp2 与口腔鳞癌的关系5Kudo 等［14］利用免疫组化的方法在 37 例口腔鳞癌患者中检测发现 49%的口腔鳞癌病例中 Skp2 呈高表达，其中 58%伴转移，17%不伴转移，而 Skp2 的表达与肿瘤的组织学分期、患者的年龄及性别、吸烟习惯等无关口腔鳞癌患者的标本中 p27 不表达的病例有 58%呈现 Skp2 高表达Gstaiger 等［15］用免疫组化方法检测正常口腔上皮、上皮异常增生和口腔上皮对照组相比，Skp2 的表达水平升高，p27 的表达水平下降，二者之间呈负相关他认为 Skp2 蛋白过表达可能导致 p27蛋白水解加速，从而促进上皮异常增生向口腔鳞癌的转变，通过 Skp2 和 H-ras 协同作用可促进低级啮齿动物成纤维细胞的恶变，故认为 Skp2 是人类肿瘤发生、发展中的一种癌基因。

4.3 Skp2 与肺癌关系的研究 Yokoi 等［16］发现 Skp2 在小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)组织中过度表达，应用 Skp2 反义寡核苷酸使之表达水平下降，结果发现 Skp2 下调可直接或间接诱导肺癌细胞凋亡，细胞增殖明显受抑制，说明 Skp2 可能在 SCLC 和NSCLC 的细胞增殖中均发挥作用应用 Skp2 反义核苷酸技术或其他方法如RNA 干扰可能是一个可行的凋亡控制策略,但凋亡机制的明确以及在过度表达Skp2 的其他类型肿瘤中能否通过下调 Skp2 而诱导肿瘤细胞凋亡尚待进一步研究5 Skp2 与肿瘤的治疗目前，以 Skp2 为靶点的抗癌治疗的研究刚刚起步研究表明，靶向 Skp2 的抗癌治疗具有巨大的潜力和广阔前景首先，Skp2 在多种肿瘤中高表达或普遍表达，而在相应正常组织中低表达或不表达，使靶向治疗具有较好的特异性；其次，Skp2 在细胞中呈周期依赖性表达，靶6向治疗能在周期中相应的阶段增加化疗、放疗的药敏性；其三，Skp2 对细胞周期调控发挥重要作用，研究发现千金藤碱及维生素 D 类似物 EB1089 均可降低癌细胞中 Skp2 表达，提高 p27 蛋白水平，导致细胞周期停顿，抑制癌细胞增殖［17，18］。

此外，随着肿瘤细胞中 Skp2 表达调节机制的阐明，将为 Skp2 的靶向治疗提供新的思路和策略6 问题与展望Skp2 与肿瘤关系的研究日益受到关注,但其作用机制尚未完全明确,Skp2 能否作为肿瘤的独立预后指标还有待进一步研究，其与恶性肿瘤治疗的研究目前多限于恶性肿瘤细胞株等实验阶段，各种抑制剂的具体机制仍不完全清楚，相信这些问题的解决必将给临床恶性肿瘤的防治开辟一条新途径在大量实体肿瘤中 Skp2呈高表达,并与 p27 呈负相关,Skp2、p27kip1 之间这总负相关表达使人们推测Skp2-p27kip1 代表了一种致癌通路，抑制或者敲除 Skp2 基因以提高 p27kip1 蛋白的表达率，抑制 G1-S 转换点，从而抑制恶性肿瘤的产生，已经在一些恶性肿瘤的治疗中得到了证实，为从基因水平治疗恶性肿瘤提供了一条途径因此，Skp2基因对于肿瘤的诊断、治疗及患者预后的判断具有非常广阔的应用前景参考文献】［1］Zhang H，Kobayashi R，Galaktionov K，et al. P19Skp1 and P45Skp2 are essential ele－ments of the cyclin A－CDK2 S phase kinase［J］. Cell，1995，82（6）： 915 - 925.［2］Demetrick DJ，Zhang H，Beach D，et al. Chromosomal mapping of the genes for the human CDK2/cyclin A-associated proteins p19 (Skp1A and Skp1B) and p45 (Skp2)［J］. Cytogenet Cell Genet，1996，73(1-2)：104-107.［3］Schulman BA，Carrano AC，Jaffrey PD，et al.Lnsights into SCF ubiquin ligases from the strucrure of the Skp1－Skp2 complex［J］. Nature，2000，408（16）：7381－386.［4］Ganoth D，Bornstein G，Ko TK，et al. The cell－cycle regulatory protein CKs1 is required for SCF（Skp2）－mediated ubiquitinylation of P27［J］. Nat Cell Biol，2001，3（3）：321－324.［5］Ezoe S，Matsumura I，Nakata S，et al. GATA－2/estrogen receptor chimera regulate。