p16^INK4失活与肿瘤的发生

p16~(INK4)位于人类染色体9p2.1,其编码的蛋白为细胞周期蛋白依赖激酶4(CDK4)的抑制因子,直接调控细胞增殖周期。至今已在许多肿瘤发现有p16~(INK4)的缺失或失活,p16~(INK4)是一种多肿瘤抑制基因(Munltiple Tumor Sup-pressor Ⅰ,MTS_1),在不少肿瘤中其缺失或失活高达80％,是一种可以与p53基因相匹敌的肿瘤抑制基因。     

抑癌基因P16在肺癌中的研究进展

抑癌基因P16与细胞周期调控密切相关,其主要作用是参与细胞周期过程,它通过细胞周期与其它癌基因及肿瘤抑制基因相互作用成为正常细胞增殖的调控因子。P16基因主要通过基因缺失、点突变及甲基化而失活,已证实该基因的失活与多种肿瘤的形成与转移密切相关。通过各种分子生物学技术检测出它在肿瘤中的表达,将有助于判断肿瘤的恶性程度、浸润深度及预后,为制定合理的治疗方案提供依据。P16是已知的抑癌基因中唯一通过直接抑制细胞周期而抑制细胞生长的基因,在肿瘤治疗方面有很大的应用前景。P16基因突变在人类恶性肿瘤中普遍存在,因此,有关p16基因的研究已经成为当前分子生物学和分子遗传学研究的重要课题。本文就p16基因的分子生物学特性及它与肺癌的关系作一综述。     

小鼠p16~(INK4a)基因位点的结构和功能研究

p1 6INK4a基因的失活与多种肿瘤的发生和发展有联系。通过筛选小鼠基因组文库 ,获得长度为 1 4.5kb的p1 6INK4a基因组DNA片段。对上述 1 4.5kbDNA测序后进行生物信息学分析表明 :该片段包含 3个外显子 ,编码 1个由 1 68个氨基酸残基组成的多肽 ,其相对分子质量的理论计算值为 1 7941 ,有 7个可能的磷酸化位点 ,说明p1 6INK4a蛋白的功能可能受到磷酸化的调控。该DNA片段的非编码区分布着大量短散布元件、长散布元件和简单重复序列 ,这样的结构为转座和同源重组提供了结构基础 ,提示了部分肿瘤细胞中p1 6INK4a基因缺失的可能原因。对第一外显子序列与已发表的相应序列比较发现其DNA序列和所编码的多肽存在多态性     

小鼠胚胎干细胞p16INK4a基因外显子1α打靶研究

在活体水平上 ,小鼠p16 INK4a基因是否具有抑制肿瘤发生和发展的功能是一个悬而未决的问题。利用筛选基因组文库得到的小鼠p16 INK4a基因组DNA片段 ,构建了针对小鼠p16 INK4a 基因外显子 1α的基因打靶载体 ,其短臂为1.5kbEco81Ⅰ AccⅡ片段 ,长臂为 5 .9kbXbaⅠ XhoⅠ片段。打靶载体经线性化和纯化后通过电穿孔转导小鼠R1ES细胞 ,获得 37个G418和Gancyclovir双药抗性克隆。用Southern杂交法对双药抗性克隆进行鉴定 ,获得一个敲除了p16 INK4a基因外显子 1α的阳性ES细胞克隆。     

p16INK4a基因的功能及其调控

p16^INK4a蛋白能抑制CDK4和CDK6的活性,使pRb处于非磷酸化或低磷酸化状态而能与转录因子E2Fs结合,从而抑制DNA 的合成,阻止细胞由G1期进入S期.p16^INK4a的表达受Ets1和Ets2的正调控,受Bmi-1的负调控.p16^INK4a基因缺失、突变、甲基化、RNA剪接加工错误可导致细胞周期失控和癌变.应用p16^INK4a对某些肿瘤进行基因治疗的研究正在进行中.     

p16表达异常与肿瘤关系的研究进展

作为一种抑癌基因,p16能通过阻遏细胞周期而抑制细胞增殖,p16基因失活亦是肿瘤发生发展与侵袭转移的重要因素。导致p16失活的原因主要包括基因缺失或突变,以及基因启动子甲基化所致的表观遗传性表达抑制。但在部分肿瘤组织中,p16表达显著性上调,这可能是致癌因素激活p16基因表达的结果。本文简要综述近年来p16基因表达与肿瘤相关性的研究进展。     

p19~(ARF):INK4α编码的另一种细胞周期抑制蛋白

INK4α的重叠编码框架编码产生出两个不同的蛋白p16INK4α和p19ARF。p19ARF在最近的研究中表明有细胞周期阻滞作用,它发挥作用时依赖于P53。其机制是通过与MDMZ结合并加速其降解,减少了后者对p53的下调,从而引起p53的积聚。p19ARF－MDM2－p53通路的发现对INK4α基因座的功能是个很好的补充。同时也提示INK4α基因突变或缺失可能同时损害p16INK4α－CDK4N6－RB和p19ARF－MDM2－p53这两条通路。一些肿瘤细胞中也发现确实存在p19ARF基因的失活。     

ARF——一种新的抑癌因子的研究进展

INK4a/ARF基因位于人染色体9p21,是人类肿瘤中最常见的基因失活位点之一.INK4a/ARF基因有两套各自独立的启动子,通过可变阅读框,能够编码两种蛋白质：p16^INK4a和p14^ARF（ARF在鼠细胞中为p19^ARF）.p16作为CDK4/6的抑制因子,能够阻断pRb磷酸化,将细胞周期阻断在G1期;而ARF可结合原癌蛋白MDM2,稳定p53,将细胞周期阻断在G1期和G2/M转换期,或诱导细胞凋亡.因此ARF蛋白和p16一样也是一种肿瘤抑制因子.     

p16基因甲基化与表达在子宫内膜癌中的意义

肿瘤抑制基因p16定位于9号染色体短臂2区1带,编码细胞周期调节蛋白p16,p16基因失活将导致细胞增殖失控。研究证实肿瘤抑制基因启动子区域5CpG岛甲基化是导致转录水平上基因失活的重要机制。为了研究p16基因甲基化状态及其表达异常与子宫内膜癌发生的关系,采用甲基化特异性PCR(MSP)、免疫组化及PCR方法检测62例子宫内膜癌及相应癌旁组织、10例相应年龄正常子宫内膜中p16基因5′cpG岛甲基化状态、p16蛋白表达及p16基因外显子E,和E：表达缺失情况。结果表明癌旁及正常子宫内膜p16基因无甲基化,且无p16蛋白、外显子1和2的表达异常。62例子宫内膜癌中,15例甲基化,占24、2％;33例p16蛋白表达下降或无表达,占54．8％;p16基因外显子1缺失率16．1％(10／62),外显子2缺失率为30．6％(19／62),两者均缺失9．68％(6／62),至少其中1种缺失46、6％(29／62)。提示P16基因失活在子宫内膜癌中多见且与病理分级、临床分期密切相关。D16基因甲基化在子宫内膜癌的发生中起着重要作用。MSP法测定基因甲基化状态准确且简便可行。     

高危型人乳头瘤病毒感染后TopoⅡα和p16INK4A蛋白的表达及诊断价值

目的 探讨高危型人乳头瘤病毒(HR-HPV)感染后TopoⅡα和p16INK4A在宫颈组织中的表达及其对癌前病变的诊断价值.方法 选取在温州医学院附属二院行宫颈病变诊治的患者135例,包括各级宫颈上皮内瘤变(CIN)和宫颈鳞癌(SCC)的患者.随机选取同期就诊的慢性宫颈炎患者30例作为对照.运用第二代杂交捕获法(HC2)检测高危型人乳头瘤病毒(HR-HPV)的表达.活体提取组织,运用免疫组织化学法(SP法)检测宫颈组织中Topo Ⅱα和p16INK4A蛋白表达.结果 在HR-HPV阳性患者的宫颈组织中Topo Ⅱα和p16INK4A表达率高于HR-HPV阴性患者,差异有统计学意义.Topo Ⅱα和p16INK4A在正常宫颈上皮组织、各级CIN和SCC中的表达率逐渐增加,差异有统计学意义.p16INK4A用于筛查宫颈癌前病变(包括SCC)时阳性预测值99.3％.Topo Ⅱα用于筛查宫颈严重病变(CINⅢ和SCC)时阳性预测值67.9％.结论 HR-HPV感染后Topo Ⅱα和p16INK4A蛋白表达明显增高,并且Topo Ⅱα和p16INK4A蛋白表达率随着宫颈癌前病变的严重程度而上调,参与宫颈上皮的异常增殖和恶性转变.p16INK4A免疫组化检测提高了宫颈癌前病变筛查的特异性,Topo Ⅱα免疫组化检测提高了宫颈严重病变筛查的特异性,当Topo Ⅱα蛋白表达阳性,宫颈组织可能已发生不可逆性病变.