肝癌组织中Cyclin D1及其相关基因研究的进展

细胞周期调控异常会导致肿瘤的发生和发展,Cyclin D1是细胞周期的重要调控元件之一,与肝癌发生、进展及预后关系密切。本文就Cyclin D1的结构、功能、作用机制、肝癌组织中Cyclin D1及其相关基因研究的进展情况予以综述。     

细胞周期调控因子在非小细胞肺癌作用的研究

目前研究认为P16、视网膜母细胞瘤基因（Rb）、细胞周期蛋白（CylinD1）及细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK4）几种细胞周期调控因子相互作用构成一条重要的细胞周期调节通路,为了解P16、PRb、CyclinD1种调控因子在非小细胞肺癌（NSCLC）中的作用,本实验采用免疫组织化学方法对38例原发性NSCLC中上述三种因子的表达进行了研究。结果,其中54％的肺癌组织出现CyclinD1的过度表达,P16、Rb的阳性表达率分别为47．4％和76．3％。我们发现,在50％Rb阳性病例中,P16蛋白不表达或表达水平很低,在21％PRb阴性病例中,P16蛋白具有较高的表达水平,本研究结果提示：1．PRb与P16蛋白在NSCLC中的表达呈负相关,P16的表达可能受PRb负调控,2．PRb的失活与CyclinD1过度表达共同存在于NSCLC中;3．NSCLC的发生涉及P16－Rb－CyclinD1／CDK4调节通路多个调控因子的异常。     

乙肝病毒X蛋白通过β-catenin通路调控肝癌细胞增殖、细胞周期的研究

乙肝病毒X蛋白(HBx)是由乙型肝炎病毒(HBV)DNAX基因编码的蛋白,具有促癌作用且与乙肝相关肝癌的发生有关,但其发挥促癌作用的机制尚不清楚.在乙肝相关肝癌中,β-连环蛋白(β-catenin)通路过度激活并介导了促进细胞增殖、加速细胞周期的效应.为了观察HBx是否通过β-catenin通路调控肝癌细胞增殖、细胞周期,本实验培养肝癌Huh7细胞株并分为对照组、转染HBx质粒的HBx组、转染HBx并用β-catenin抑制剂ICG-001处理的HBx+ICG-001组、转染HBx并用β-catenin抑制剂XAV939处理的HBx+XAV939组,检测细胞增殖活力OD490nm、细胞周期及生存素(survivin)、B淋巴细胞瘤-2基因(Bcl-2)、细胞周期蛋白D1(CyclinD1)、c-myc、β-catenin、磷酸型GSK-3β(p-GSK-3β)的表达量.结果显示,HBx组的OD490nm水平、细胞周期S期、G2/M期的比例、survivin、bcl-2、cyclinD1、c-myc、β-catenin、p-GSK-3β的表达量均高于对照组,细胞周期G0/G1期的比例低于对照组(P＜0.05);HBx+ICG-001 组、HBx+XAV939组的OD490nm水平、细胞周期S期、G2/M期的比例、survivin、bcl-2、cyclinD1、c-myc、β-catenin、p-GSK-3β的表达量均低于HBx组,细胞周期G0/G1期的比例高于HBx组(P＜0.05).结果表明,HBx促进肝癌细胞增殖、加速细胞周期的作用与激活β-catenin通路有关.本研究的创新之处在于阐明HBx促进肝癌细胞增殖、加速细胞周期的分子机制,激活β-catenin通路是介导HBx上述作用的分子机制之一,这也为今后乙肝相关肝癌的防治提供了新思路、新靶点.     

高原鼢鼠肝脏组织细胞周期相关基因的进化和表达

高原鼢鼠Myospalax baileyi是一种世居青藏高原的地下鼠,对严重的低氧环境有很强的适应性。低氧诱导细胞周期G1、G2期阻滞。为了探讨高原鼢鼠适应低氧环境的分子机制,应用生物信息学方法对p53下游细胞周期基因p21、CyclinD1、CyclinE、CDK6、CDK2、14-3-3-σ、Gadd45α、B99和CyclinB1的序列和编码的氨基酸序列进行了进化分析,并以SD大鼠Rattus norvegicus为对照,研究了这些基因在不同海拔(3300 m、2260 m)条件下的表达模式。结果表明:(1)高原鼢鼠细胞周期相关基因的序列与以色列鼹鼠Nannospalax galili同源性最高,达到90%以上;p21、CyclinD1、CyclinE和CyclinB1编码蛋白与以色列鼹鼠存在明显的趋同进化位点;SIFT评估发现,p21和CyclinB1氨基酸序列分别在第27号位点和第105号位点的变异对细胞周期调控功能有显著影响;(2)与低海拔条件相比,在高海拔条件下,高原鼢鼠肝脏组织中与G1期相关的基因p21表达水平显著上升,p21下游基因CyclinD1、CyclinE、CDK6和CDK2表达水平显著下降,而在SD大鼠中没有显著变化;与G2期相关的基因Gadd45α、B99、14-3-3-δ和CyclinB1在高原鼢鼠和SD大鼠中随海拔变化不发生明显变化。在不同海拔条件下,高原鼢鼠肝脏组织中的上述细胞周期相关基因的表达水平均极显著高于SD大鼠(P<0.01)。以上结果提示,高原鼢鼠经过长期的低氧适应,通过上调p21基因的表达抑制下游CyclinD1、CyclinE、CDK6和CDK2基因的表达,导致细胞周期G1期阻滞,从而提供充足的时间进行DNA修复,保证了DNA复制的准确性;同时高原鼢鼠肝脏组织中细胞周期的调控不仅与细胞周期基因的表达水平有关,而且可能与细胞周期因子p21的第27号位点和CyclinB1的第105号位点的变异有关。     

Pin1和Cyclin D1在人类5种常见肿瘤中的表达及其意义

目的研究人类的肽基脯氨酰异构酶(Pin1)在人类几种重要的肿瘤(肺癌、前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌和胃癌)中的表达及与细胞周期蛋白CyclinD1的关系,并探讨它们在肿瘤的发病机制、诊断和治疗中的意义。方法随机收集33例正常组织和171例癌组织(包括37例肺癌、35例前列腺癌、31例乳腺癌、36例宫颈癌和32例胃癌)。采取免疫组织化学Envision法显示Pin1和CyclinD1的表达。结果Pin1和CyclinD1在正常组织中不表达或者低表达,而在各种癌组织中有普遍性的高表达,在肺癌组织、前列腺癌组织、乳腺癌组织、胃癌组织和宫颈癌组织中,Pin1的表达率分别为48·7%、65·7%、48·4%、15·6%和69·4%,CyclinD1的表达率分别为56·8%、60·0%、54·8%、40·6%和58·3%。Pin1和CyclinD1在癌组织中的表达明显高于正常组织中的表达(P<0·05)。Pin1和CyclinD1蛋白在肺癌、前列腺癌、乳腺癌和宫颈癌中表达呈显著正相关(P<0·05)。而Pin1和CyclinD1蛋白在胃癌中的表达相关性不显著(P>0·05)。结论Pin1和CyclinD1在多种肿瘤的发生、发展过程中具有重要作用,如肺癌、前列腺癌、乳腺癌、宫颈癌和胃癌,Pin1与细胞周期代谢或调控有关。Pin1在某些肿瘤(如肺癌、前列腺癌等)中可作为肿瘤标记的参考指标。     

微RNA-101在肿瘤中的作用

微RNA(microRNA)是内源性发挥转录后调控功能的单链小RNA,种类繁多,在细胞周期调控、凋亡调控、肿瘤的进展等方面起重要作用。近期研究发现,微RNA在功能上表现为癌基因与抑癌基因与前列腺癌、膀胱癌、肝癌、乳腺癌等肿瘤的发生、发展关系密切。EZH2基因的生物学行为与癌基因类似,微RNA-101主要通过调控EZH2的表达量和表观遗传学特征调控其功能。微RNA-101的缺失或表达下调促使组织细胞分裂、增殖,最终可能导致肿瘤的发生与浸润。因此,探寻微RNA-101的生物学作用具有重要意义。     

细胞周期中DNA复制的控制

细胞周期中ＤＮＡ复制的控制陆长德（中国科学院上海生物化学研究所２０００３１）真核细胞ＤＮＡ复制发生在细胞周期的Ｓ期,细胞ＤＮＡ复制的控制从狭义上看发生在ＤＮＡ复制的起始上;从广义上看,也发生在参与ＤＮＡ复制的酶和蛋白质因子的基因表达调控上。关于这些调控机制虽然远还没搞清,但也取得了一些进展,与近来细胞生物学,以及肿瘤研究的一些进展结合起来,可以说已初露端倪。进一步研究真核细胞ＤＮＡ复制的控制进一步研究真核细胞DNA复制的控制无疑对于搞清细胞周期在G1\S 期的控制机制具有重要意义。 要意义。     

G1／S检测点调控与癌变多阶段的关系

G1／S检测点（checkpoint)调控是细胞周期调节通路中关键的限速步骤，该检测点调控异常与肿瘤多因素、多阶段和多步骤的发生密切相关。对细胞周期检测点的深入了解，有助于阐述在肿瘤癌变多阶段过程中细胞周期检测点调控失常与癌变的分子机制，并为药物的设计和基因治疗提供了合理的依据。     

血管内皮生长因子及其受体与Cyclin E-CDK2在肝癌发生发展过程中的表达变化

目的通过观察血管内皮生长因子(VEGF)及其受体和细胞周期蛋白E(Cyclin E)在肝癌模型大鼠肝脏中表达情况,探讨VEGF与细胞周期相关蛋白在肝癌发生发展过程中的作用。方法建立诱发性肝癌模型,采用酶联免疫吸附试验检测血清中VEGF量的变化,免疫组化技术检测VEGFR1、Cyclin E和细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK2)的表达情况。结果血清中的VEGF含量在对照组中最低,在实验组中逐渐增多,以癌变期含量最高。VEGFR1、Cyclin E和CDK2蛋白表达的平均光密度值均随着肝癌的发生发展有增高的趋势,大鼠血清中的VEGF量与肝脏组织中VEGFR1、Cyclin E和CDK2蛋白表达的平均光密度值随着肝癌的发生发展呈正相关(r=0.834,F=42.1274,P<0.05)。结论 VEGF及其受体VEGFR1在肝癌发生发展中异常表达,促进肝癌的发生发展,可能与Cyclin E、CDK2细胞周期蛋白异常表达有关。     

HMGB1对小鼠系膜细胞细胞周期及细胞周期相关蛋白表达的影响

该实验以小鼠系膜细胞MMC为研究对象,以重组HMGB1为刺激物,通过检测细胞周期的变化及细胞PCNA、CyclinD1、CDK4和p16的表达水平,初步探讨HMGB1对系膜细胞的细胞周期及其相关调控因子的影响。选取小鼠系膜细胞MMC为研究对象,随机分为对照组及0.05mg/LHMGB1刺激组,经流式细胞术检测发现HMGB1能够上调小鼠系膜细胞中S期细胞所占比例;免疫细胞化学检测显示,PCNA蛋白在小鼠系膜细胞中的表达上调;通过RT-PCR技术及Western blot技术检测到小鼠系膜细胞中CyclinD1 mRNA和蛋白以及CDK4蛋白的高表达情况,而p16蛋白的表达呈时间依赖性降低。由此可见,HMGB1可能是通过上调CyclinD1/CDK4的表达,并下调p16的表达,促进细胞从G_0/G_1期进入S期,介导了小鼠系膜细胞的异常增殖,可能是HMGB1参与狼疮性肾炎发病的可能机制之一。     

Cyclin D1 regulates lung cancer invasion and metastasis

Cyclin D1, as a regulatory factor in cell cycle, is highly expressed in many tumors, such as lung cancer, breast cancer and thyroid cancer. The aim of the present study was to study the role of Cyclin D1 in invasion and metastasis of lung cancer cells. Lung adenocarcinoma cell line A549 and squamous cell line SK-MES-1 were selected as the objects, because A549 expresses Cyclin D1 highly, and SK-MES-1 expresses lowly. Nude mice were injected with A549 or SK-MES-1 via tail vein, and were sacrificed after 4 weeks for cancer tissue isolation. The harvested cancer cells were reinjected into another nude mouse. After one more time of such seeding, highly metastatic lung cancer model was established. After A549 and SK-MES-1 were transfected with Cyclin D1 RNAi and expression vector respectively, transwell migration assay was used to analyze transferring capacity of lung cancer cells. Western blot was used to detect Cyclin D1 and WNT/TCF pathway proteins expressions in parental cell lines and cancer tissue from metastasis model animals. The results showed that, along with the increase of seeding times, lung cancer cells from model animals, no matter A549 or SK-MES-1, exhibited augmented metastasis activity and up-regulated Cyclin D1 expression. The transferring capacity was weakened significantly in A549 cells where the Cyclin D1 was interfered by RNAi, and it was enhanced significantly in SK-MES-1 cells which were transfected with the expression vector of Cyclin D1. The expressions of WNT/TCF pathway proteins, including β-catenin, lymphoid enhancer-binding factor (LEF) and T cell factor (TCF), increased significantly in highly metastatic model animals. The parental cell lines showed lower expressions of WNT/TCF pathway proteins compared with cancer tissue from metastasis model animals. These results suggest that Cyclin D1 is closely related with the invasion and metastasis of lung cancer cells, and the WNT/TCF signal pathway may promote the expression of Cyclin D1.     

miR-937-5p targets SOX17 to modulate breast cancer cell cycle and cell proliferation through the Wnt signaling pathway

Breast cancer is one of the most frequent cancers in women and the globally leading cause of cancer-related deaths. Bioinformatics and experimental analyses found that miR-937-5p may play a proto-oncogenic role in breast cancer; however, the specific effects and the molecular mechanism need further investigation. GSEA-KEGG and GSEA-GO suggested that miR-937-5p might be related to cell cycle and DNA replication. The experimental data indicated that miR-937-5p inhibition significantly repressed the proliferation of breast carcinoma cells and elicited S-phase cell cycle arrest. Meanwhile, the protein levels of proliferating marker ki-67 and cell cycle regulators Cyclin A2, Cyclin B1, CDK1, and Cyclin D1 were also decreased by miR-937-5p inhibition. miR-937-5p could directly bind to and negatively regulate SOX17. SOX17 overexpression also significantly repressed the proliferation of breast carcinoma cells and elicited S-phase cell cycle arrest and decreased ki-67, β-catenin, c-Myc, Cyclin A2, Cyclin B1, Cyclin D1, and CDK1 protein contents. More importantly, the effects of miR-937-5p were reversed by SOX17.