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中心體異常與惡性腫瘤發(fā)生相關(guān)性研究的回顧與展望
中心體異常與惡性腫瘤發(fā)生相關(guān)性研究的回顧與展望[關(guān)鍵詞] 中心體 中心粒 惡性腫瘤
健康網(wǎng)訊: 官兵 胡盛平 515031汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院分子生物學(xué)中心( Δ 通訊作者) 【摘要】 中心體是細(xì)胞中的一個(gè)較小的細(xì)胞器。作為主要的微管組織中心(MTOC),在間期細(xì)胞及有絲分裂期的細(xì)胞中起著重要的作用。當(dāng)中心體功能障礙時(shí),可能引起染色體的分裂異常,并導(dǎo)致惡性腫瘤的發(fā)生。本文簡(jiǎn)要介紹了中心體的結(jié)構(gòu)、功能,紡錘體裝配檢測(cè)點(diǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)制,中心體復(fù)制及觸發(fā),中心體復(fù)制與細(xì)胞周期的關(guān)系,中心體蛋白,中心體異常以及可能的原因,并對(duì)其未來(lái)的研究和在臨床上的應(yīng)用進(jìn)行了展望。 一個(gè)世紀(jì)以來(lái),中心體這一微小的細(xì)胞器對(duì)生物學(xué)家來(lái)說(shuō)一直是一個(gè)迷。中心體雖然很小且不引人注目,但是它卻在細(xì)胞中起著重要的作用。其中一個(gè)重要的功能是構(gòu)成有絲分裂紡錘體。紡錘體微管和動(dòng)力微管在細(xì)胞分裂時(shí)牽引染色體到細(xì)胞兩極,使每一子代細(xì)胞都具有完整的染色體。如果沒(méi)有中心體,細(xì)胞將不可能進(jìn)行正常分裂。越來(lái)越多的研究結(jié)果表明,當(dāng)中心體功能障礙時(shí),有可能引起癌癥,至少部分癌癥是因?yàn)橹行捏w功能障礙導(dǎo)致染色體異常而引起,F(xiàn)將這方面的研究與展望綜述如下! 1 中心體概述 1.1 中心體的基本結(jié)構(gòu)、功能 在超微結(jié)構(gòu)水平,典型的真核細(xì)胞中心體由一對(duì)中心粒組成。中心粒周?chē)鸀樵茽铍娮又旅芪,稱(chēng)為中心粒周?chē)镔|(zhì)(Pericentrioles Material,PCM),中心粒周?chē)镔|(zhì)圍繞2個(gè)中心粒 [1] 。中心粒由9組三聯(lián)體微管組成,形成一桶狀結(jié)構(gòu)。中心粒的直徑為0.16~0.23μm,長(zhǎng)度變動(dòng)于0.16~0.56μm之間,成對(duì)相互垂直排列。微管長(zhǎng)度約為0.4μm [2] ,由微管蛋白組成,包括α/β/γ/δ/ε微管蛋白、中心體蛋白centrin [3] 和tektin絲狀體以及與它們相連的結(jié)構(gòu)蛋白 [4] 。中心粒周?chē)镔|(zhì)組成纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這種纖維狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為中心體矩陣 [5] ,中心體矩陣連接各種蛋白,包括聚集微管的γ微管蛋白復(fù)合物。中心粒周?chē)镔|(zhì)圍繞著中心粒組成中心體微管組織中心(Microtubule Organizing Center,MTOC)。中心粒不直接參與細(xì)胞質(zhì)微管的形成。 在哺乳動(dòng)物細(xì)胞,中心體是主要的微管組織中心。中心體在間期細(xì)胞中調(diào)節(jié)微管的數(shù)量、穩(wěn)定性、極性和空間分布。在有絲分裂中,中心體建立兩極紡錘體,確保細(xì)胞分裂過(guò)程的對(duì)稱(chēng)性和雙極性,而這一功能對(duì)染色體的精確分離是必需的。在維持整個(gè)細(xì)胞的極性、為細(xì)胞器的定向運(yùn)輸提供建筑框、參與細(xì)胞的成型和運(yùn)動(dòng)上,中心體和微管都起著主要作用 [6] 。 1.2 中心體蛋白 中心體蛋白可分為三類(lèi):第一類(lèi)是中心體長(zhǎng)駐蛋白,如α/β/γ/δ/ε微管蛋白,中心體蛋白centrin,中心粒周?chē)鞍祝╬ericentrin)等;第二類(lèi)是中心體乘客蛋白,既只在M期才定位中心體,如POPA,NuMa等;第三類(lèi)是是中心體調(diào)蛋白,如CDK2,CyclinB1,CyclinA,等。本文簡(jiǎn)要介紹幾種中心體蛋白。 中心體蛋白centrin是分子量為20kD的一個(gè)鈣結(jié)合蛋白家族,主要定位于中心體及其同源結(jié)構(gòu)中,目前已從多種生物克隆到其同源基因。一些研究發(fā)現(xiàn),centrin蛋白在中心體的復(fù)制和分離中發(fā)揮重要作用,并與微管切除反應(yīng)有關(guān)。在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,centrin的定位具有細(xì)胞周期依賴(lài)性的特點(diǎn),推測(cè)centrin蛋白參與了有絲分裂過(guò)程 [7] 。目前已鑒別出4種centrin蛋白(centrin1p,2p,3p,4p)。centrin2p和centrin3p普遍表達(dá)于哺乳動(dòng)物細(xì)胞中,兩種蛋白位于中心粒的遠(yuǎn)端或原中心粒的芽苞上。研究表明在Hela細(xì)胞中,如果centrin2p的表達(dá)被干擾RNA滅活,中心粒的復(fù)制將被抑制并導(dǎo)致細(xì)胞周期連續(xù)性的缺損,這表明centrin蛋白在中心體復(fù)制中起關(guān)鍵性的作用。Centrin4p是新鑒別出的centrin蛋白,它擁有兩個(gè)剪接變異體,在中心粒上識(shí)別部位與centrin2p和centrin3p不同,其功能是裝配基體。但目前對(duì)centrin蛋白在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的詳細(xì)功能仍不十分清楚 [8] 。中心粒周?chē)鞍祝╬ericentrin)是中心粒周?chē)镔|(zhì)的組成成分,它參與組織中心體的結(jié)構(gòu)。 α和β微管蛋白組成的異二聚體是構(gòu)成微管的基本單位,若干異二聚體首尾相連形成原纖維,微管由13根原纖維排列而成,在細(xì)胞中微管裝配成三聯(lián)體后再形成中心粒。而γ微管蛋白則在近幾年才被發(fā)現(xiàn)。γ微管蛋白最初發(fā)現(xiàn)于一種真菌中,后來(lái)在其它真核生物中也檢測(cè)到這種蛋白的存在并研究了其相應(yīng)的基因,F(xiàn)有資料表明,γ微管蛋白具有某些α和β微管蛋白的基本特點(diǎn),例如它出現(xiàn)在所有的真核生物中,是一種非常保守的蛋白質(zhì),而且可能也由多基因編碼,從而構(gòu)成自己的蛋白家族。許多研究結(jié)果表明,γ微管蛋白是微管組織中心的組成成分,連接微管和中心體。盡管它在細(xì)胞中含量很少,但對(duì)微管的裝配、微管的取向等起著很重要的調(diào)節(jié)作用。因而可以說(shuō),γ微管蛋白直接參于一切與微管有關(guān)的細(xì)胞活動(dòng),如細(xì)胞的分裂、細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)等等,是細(xì)胞內(nèi)的一個(gè)重要的蛋白質(zhì)。 1.3 中心體復(fù)制和中心體復(fù)制的觸發(fā) 中心體為半保留復(fù)制。在每個(gè)細(xì)胞周期中,中心體復(fù)制一次。在有絲分裂末期,每個(gè)子代細(xì)胞繼承一個(gè)中心體,而在下次有絲分裂開(kāi)始之前,它又包含有2個(gè)中心體。在分裂間期,中心體精確的復(fù)制周期為有絲分裂做前期準(zhǔn)備,這一過(guò)程被稱(chēng)之為中心體復(fù)制。在高等動(dòng)物細(xì)胞中,中心體復(fù)制由4個(gè)階段組成:(1)中心粒分裂;(2)中心粒復(fù)制;(3)中心體分裂;(4)子代中心體分離 [9] 。 中心粒分裂出現(xiàn)在G 1 晚期 [10] ,是中心體復(fù)制開(kāi)始的征兆。中心粒復(fù)制始于S早期,或者始于S期二個(gè)相互垂直的中心粒輕微分裂之時(shí)。原中心粒在S期和G 2 期延長(zhǎng),在有絲分裂期生長(zhǎng)成熟。隨著中心體在G 2 期分裂,中心體復(fù)制完成,半保留復(fù)制的中心粒進(jìn)入子代中心體。子代中心體的分裂與Nek2的活性有關(guān),Nek2是細(xì)胞循環(huán)調(diào)節(jié)激酶,有助于細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂 [11] 。中心體分裂與G 2 期/分裂前期EF-hand蛋白(EF-hand protein centrin)磷酸化有關(guān) [12] 。子代中心體通過(guò)主要由微管組成的馬達(dá)(microˉtubule-based motor protein)蛋白的活動(dòng)而分離 [13] 。 在G 1 -S期限制點(diǎn),cyclin E-CDK2(細(xì)胞周期依賴(lài)激酶2,cyclin-dependent kinase2)被核酸磷酸酶磷酸化,為中心體復(fù)制簽發(fā)了通行證。CDK2復(fù)合物包括Rb腫瘤抑制基因,Rb腫瘤抑制基因編碼Rb蛋白,Rb蛋白磷酸化后,即失去抑制E2F的作用,E2F游離出來(lái),這些轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核并激活S期中與中心體復(fù)制和DNA復(fù)制有關(guān)的基因。中心體復(fù)制由CaMKⅡ(鈣調(diào)蛋白依賴(lài)激酶Ⅱ,calmodulin-dependent kinase II)觸發(fā),細(xì)胞內(nèi)自由鈣離子濃度增加使CaMKⅡ激活,CaMKⅡ激活觸發(fā)中心體復(fù)制的開(kāi)始。在S期中心體復(fù)制依靠cyclin A CDK2復(fù)合物。中心體周期與細(xì)胞周期的協(xié)調(diào)由Mps1p在多水平控制,而Mps1p由CDK2控制 [14] 。 1.4 細(xì)胞周期和中心體復(fù)制的關(guān)系 G 0 期:G 0 期不支持中心體復(fù)制。只要細(xì)胞處于細(xì)胞周期的靜止期,中心體就不會(huì)復(fù)制 [8] 。 G 1 期:無(wú)論中心體復(fù)制是否始于G 1 期,當(dāng)細(xì)胞通過(guò)限制點(diǎn)后,細(xì)胞已經(jīng)開(kāi)始著手準(zhǔn)備分裂。大量研究結(jié)果表明,中心體復(fù)制始于G 1 晚期或S早期,盡管在此之前已經(jīng)觀察到原中心粒的形成 [15] 。反之當(dāng)細(xì)胞周期在G 1 期被含羞草堿抑制后,雖然可以觀察到γ微管蛋白的免疫反應(yīng)點(diǎn),但中心體并不會(huì)進(jìn)行復(fù)制。雖然原中心粒形成與S期的起始有一些相關(guān)性,但這并不是普遍現(xiàn)象。如L929細(xì)胞培養(yǎng)中,在DNA合成開(kāi)始前4h已經(jīng)形成原中心粒。總之,大量研究表明G 1 期是中心體復(fù)制的起始,如子代中心粒的裝配,復(fù)制中心體的分裂/分離。但是為什么一些細(xì)胞中心粒的復(fù)制始于G 1 期,而另一些細(xì)胞中心粒的復(fù)制始于S期,其原因仍不清楚,可能與CDK2-E激酶的活性升高有關(guān)。 S期:中心體復(fù)制周期完成于S期,包括母代—子代中心粒的分裂、復(fù)制和中心體的分裂/分離。在正常條件下,并不會(huì)因?yàn)橹行捏w復(fù)制而導(dǎo)致S期延長(zhǎng)。但是有文獻(xiàn)報(bào)道在受精卵和中國(guó)倉(cāng)鼠體細(xì)胞中中心體復(fù)制時(shí)S期延長(zhǎng),其原因并不清楚。 G 2 期:在G 2 期子代中心體分裂和分離。在G 2 期中心體也不會(huì)連續(xù)復(fù)制。M期:中心體在M期不復(fù)制。 1.5 紡錘體裝配檢測(cè)點(diǎn)(spindle assembly checkpoint)的調(diào)控機(jī)制 紡錘體由星體微管,極間微管,動(dòng)粒微管縱向排列組成。有絲分裂前期,每對(duì)中心粒周?chē)霈F(xiàn)放射狀星體微管,由此構(gòu)成兩個(gè)星體,并排于核膜附近。中心粒之間形成極間微管。星體微管,極間微管通過(guò)向其遠(yuǎn)離中心粒的一端(A端)加入微管蛋白二聚體而不斷延長(zhǎng),從而推動(dòng)中心粒移向細(xì)胞兩極。到前期末,隨著核膜的崩裂,由紡錘體一極發(fā)出的一些微管可進(jìn)入胞核,其A端附著于染色體的動(dòng)粒上即成為動(dòng)粒微管。 紡錘體裝配檢測(cè)點(diǎn)的成分包括Mad1,Mad2,Mad3(miˉtotic arrest deficient),Bub1/BubR1and Bub3(budding uninhibitˉed by benzimidazole)。檢測(cè)點(diǎn)蛋白Mad2對(duì)附著敏感,而 Bub1/BubR1對(duì)張力敏感。在有絲分裂期,紡錘體裝配檢測(cè)點(diǎn)的功能在于確保染色體復(fù)制的忠實(shí)性。最新的研究表明,紡錘體裝配檢測(cè)點(diǎn)是通過(guò)微管的著絲粒附著點(diǎn)從相對(duì)的紡錘體兩極附著在染色體上并且對(duì)著絲粒施加張力這兩者的共同作用來(lái)調(diào)節(jié)染色體復(fù)制的忠實(shí)性。只有當(dāng)所有的微管著絲粒附著在染色體上,在赤道面成直線排列,并對(duì)配對(duì)的著絲粒施加適當(dāng)?shù)膹埩r(shí),細(xì)胞分裂后期才有可能被觸發(fā)。此時(shí)Mad2失活,BubR1停止與Cdc20-APC作用,而當(dāng)BubR1停止與Cdc20-APC作用后,Cdc20-APC被激活,激活的Cdc20-APC導(dǎo)致securin降解,降解后的securin引起separin釋放,游離separin觸發(fā)染色體的分離和細(xì)胞分裂后期開(kāi)始 [16] (這一部分是原文的信號(hào)通道,securin和separin兩詞無(wú)法翻譯)。 2 中心體異常導(dǎo)致癌癥的假說(shuō)和惡性腫瘤細(xì)胞中中心體結(jié)構(gòu)的異常 2.1 中心體異常導(dǎo)致癌癥的假說(shuō) 在癌細(xì)胞中,染色體組型的改變非常普遍,包括整個(gè)染色體的丟失和獲得、染色體倍性的改變,以及大量的染色體異常。如果細(xì)胞未能協(xié)調(diào)好中心體復(fù)制和DNA復(fù)制的關(guān)系,將不可避免地導(dǎo)致染色體倍性的改變,形成單極和多極紡錘體,而單極和多極紡錘體將驅(qū)使染色體異常分裂。一些遺傳性染色體不穩(wěn)定綜合征如Bloom綜合征、Fanconi貧血等疾病的患者就容易患腫瘤 [17] 。在20世紀(jì)初期,Boveri就提出惡性腫瘤細(xì)胞極性的改變和染色體分裂異常(非整倍體)可能是由于中心體功能缺陷引起的。但是這個(gè)觀點(diǎn)一直未引起研究者的重視。Kenji和Fukasawa等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)如果缺乏p53腫瘤抑制基因,細(xì)胞將具有多倍體中心體而不是正常的一個(gè)或二個(gè)。如今人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到中心體復(fù)制功能障礙可能是引起染色體分裂異常的重要原因并且最終導(dǎo)致癌癥的形成。現(xiàn)在已經(jīng)有越來(lái)越多的研究結(jié)果證實(shí)了這一觀點(diǎn)。 2.2 惡性腫瘤細(xì)胞中中心體結(jié)構(gòu)的異常 Lingle首先在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)了中心體的異常結(jié)構(gòu)、中心體蛋白的異常磷酸化和中心體微管組織能力的改變。Lingle對(duì)此又進(jìn)行了進(jìn)一步的研究,在31例人乳腺癌中,與正常乳腺組織相比,24例有中心體的明顯改變,其中11例有兩個(gè)以上的中心粒。在Lingle的研究中,將正常乳腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞與乳腺腺癌細(xì)胞的中心體進(jìn)行了對(duì)比并得出以下結(jié)論:與正常細(xì)胞相比,腫瘤細(xì)胞中心體結(jié)構(gòu)有很顯著的異常,包括:(1)中心粒數(shù)量過(guò)多;(2)中心粒周?chē)|(zhì)過(guò)量;(3)中心粒筒狀結(jié)構(gòu)混亂;(4)分散的微管復(fù)合物;(5)中心粒長(zhǎng)度異常;(6)中心體錯(cuò)位;(7)中心體蛋白異常磷酸化。這些異常與細(xì)胞極性的改變、細(xì)胞和組織分化異常及染色體異常分離有關(guān) [6] 。Lingle隨后又研究了高分化乳腺癌中心體增生與非整倍體,染色體不穩(wěn)以及p53突變和缺失的關(guān)系。其結(jié)果顯示中心體增生與非整倍體,染色體不穩(wěn)有線性關(guān)系。p53突變與中心體微管聚集能力的增加有顯著的關(guān)系。由此得出結(jié)論為:中心體增生與腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關(guān) [18] 。 Sato等在免疫熒光顯微鏡下發(fā)現(xiàn)了大量胰腺癌細(xì)胞系中有中心體大小、形態(tài)及數(shù)目的明顯改變,在中心體表型異常的細(xì)胞系中經(jīng)熒光原位雜交(FISH)觀察到染色體數(shù)目的顯著異常。Pihan [19] 等證實(shí)在大多數(shù)前列腺癌中有中心體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的改變,通過(guò)增加中心粒周?chē)鞍椎乃竭x擇性誘導(dǎo)中心體異常,可在前列腺上皮細(xì)胞系中產(chǎn)生前列腺癌的特征性表型。Gustafson等 [20] 用免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)在18例頭頸部鱗狀細(xì)胞癌(HNSCC)患者中17例有中心體的擴(kuò)增(94%),而且復(fù)發(fā)的腫瘤中有中心體擴(kuò)增的細(xì)胞數(shù)比非復(fù)發(fā)的要多。 3 導(dǎo)致中心體異?赡艿脑 3.1 中心體異常和染色體分裂異常的關(guān)系 在中心體異常和染色體不穩(wěn)的關(guān)系上有兩種觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)認(rèn)為中心體異常引起有絲分裂紊亂進(jìn)而導(dǎo)致染色體不穩(wěn),而另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為中心體異常是染色體不穩(wěn)的一種簡(jiǎn)單的反映 [21] 。最近有研究表明在乳腺導(dǎo)管原位癌、前列腺原位癌和子宮頸原位癌中心體異常和染色體不穩(wěn)同時(shí)存在,這一研究提示中心體異常可能是通過(guò)染色體的異常分裂促進(jìn)早期癌癥的發(fā)展,并進(jìn)一步證明了是由于中心體異常引起有絲分裂紊亂進(jìn)而導(dǎo)致染色體不穩(wěn) [22] 。 3.2 導(dǎo)致中心體異常的一些相關(guān)基因和激酶 Sluder和Edward Hinchcliffe等研究發(fā)現(xiàn)中心體復(fù)制需要CDK2激酶。CDK2激酶可使細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞分裂周期,這樣有助于確保中心體在正確的時(shí)間里僅復(fù)制一次 [8] 。Fukasawa的研究證明,CDK2可以使魚(yú)精蛋白(一種中心體蛋白)磷酸化,并引起魚(yú)精蛋白與中心體分離來(lái)控制中心體復(fù)制。魚(yú)精蛋白與中心體的分離引起中心體開(kāi)始復(fù)制。p53基因的蛋白產(chǎn)物通過(guò)Waf-1蛋白抑制CDK2激酶。當(dāng)p53基因缺失時(shí)中心體就會(huì)異常復(fù)制并聚集額外的復(fù)制產(chǎn)品。在惡性腫瘤中,可以經(jīng)常觀測(cè)到G1/S期調(diào)節(jié)蛋白的異常,如Rb蛋白,cyˉclins D和E,CDK4和6,CDK抑制基因p16,p15和p53。這些改變不僅導(dǎo)致細(xì)胞無(wú)限制增生,而且引起由中心體復(fù)制控制的染色體組型的不穩(wěn) [23] ,染色體組型的不穩(wěn)定引起細(xì)胞分裂生長(zhǎng)異常最終導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。 Aurora可能是導(dǎo)致中心體異常的另外一個(gè)激酶。Auroˉra屬于STK激酶家族,它調(diào)節(jié)中心體成熟,染色體分離和細(xì)胞分裂。Aurora激酶基因位于20號(hào)染色體,在結(jié)腸,乳腺和其他一些腫瘤細(xì)胞中Aurora激酶基因擴(kuò)增或有多個(gè)復(fù)制子,其編碼的蛋白在癌細(xì)胞中呈現(xiàn)出異常的高濃度。通過(guò)基因工程提升正常細(xì)胞的Aurora激酶的濃度,細(xì)胞產(chǎn)生大量的中心體,變成多倍體,并呈現(xiàn)出癌細(xì)胞的其它一些特征 [24] 。Aurora-2激酶與癌基因轉(zhuǎn)化有關(guān),在惡性腫瘤常常過(guò)度表達(dá)。Aurora-2激酶在中心體循環(huán)中可能與細(xì)胞的變形有關(guān)。Aurora-2激酶過(guò)度表達(dá)導(dǎo)致中心體增生,并引起基因不穩(wěn)。Aurora-2激酶可通過(guò)調(diào)節(jié)中心體功能基因的翻譯來(lái)促使細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂 [24] 。 p53缺失或突變導(dǎo)致p53腫瘤抑制基因失活可引起中心體異常增生。p53通過(guò)ransactivation-dependent和transˉactivation-independent機(jī)制來(lái)調(diào)節(jié)中心體復(fù)制。在transactiˉvation-dependent控制中,p21(Waf1/Cip1)是一個(gè)主要的效應(yīng)器,p21可防止CDK2/cyclin E kinase在不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間被激活,因此可以確保中心體復(fù)制和DNA復(fù)制起始的一致性。在transactivation-independent控制中,p53似乎是直接物理連接在中心體上。當(dāng)中心體復(fù)制過(guò)量時(shí),增加了異常有絲分裂的頻率,并導(dǎo)致染色體不平衡分配 [25] 。一些學(xué)者在研究膀胱癌時(shí)發(fā)現(xiàn),p53突變導(dǎo)致中心體異常增生,其可能機(jī)制在于anti-nucleophosmin/B23(NPM)。在中心體復(fù)制起始時(shí),NPM是CDK2/cyclin E的主要靶點(diǎn),而NPM與γ微管 蛋白平行,暗示NPM與中心體相連,但其確切的機(jī)制仍不清楚 [26] 。另一些學(xué)者研究結(jié)果表明,在肝細(xì)胞癌中,p53突變可引起中心體異常和檢測(cè)點(diǎn)的缺陷,并潛在的導(dǎo)致基因不穩(wěn)定,這種潛在因素與腫瘤的大小和階段無(wú)關(guān) [27] 。 3.3 中心體蛋白和其它一些因素對(duì)中心體異常的影響 中心體蛋白質(zhì)的異常同樣有可能導(dǎo)致癌癥。Doxsey等研究發(fā)現(xiàn)在膀胱癌和其它一些腫瘤細(xì)胞中,中心粒周?chē)鞍祝ㄒ环N中心體蛋白)的濃度比正常細(xì)胞高。通過(guò)基因工程使正常細(xì)胞產(chǎn)生過(guò)量的中心粒周?chē)鞍,正常?xì)胞會(huì)產(chǎn)生額外的中心體。 一些研究還表明病毒也可能引起中心體異常。宮頸癌與高危人乳頭狀瘤病毒(HPVs)有關(guān)。在癌癥分化的早期HPV陽(yáng)性細(xì)胞常表現(xiàn)出基因不穩(wěn)。HPV編碼的癌蛋白E6和E7導(dǎo)致基因異常并使被感染的宿主細(xì)胞的有絲分裂失去忠實(shí)性。E7誘使中心體數(shù)量的異常導(dǎo)致染色體不穩(wěn)。E6協(xié)同E7放松關(guān)鍵檢測(cè)點(diǎn)的控制。E7誘導(dǎo)中心體復(fù)制的異常可能為重新編寫(xiě)一些調(diào)控基因,這些基因與宿主細(xì)胞的細(xì)胞周期有關(guān),如錯(cuò)誤調(diào)節(jié)CDK2激酶的活性 [28] 。E1A是一種腺病毒蛋白,它與RAN GTPase相互作用,這種相互作用使中心體循環(huán)與細(xì)胞循環(huán)脫節(jié),并導(dǎo)致染色體不穩(wěn) [29] ,由于染色體不穩(wěn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。 4 中心體異常與惡性腫瘤發(fā)生研究存在的問(wèn)題及展望 雖然許多研究結(jié)果證明了中心體異常與惡性腫瘤的發(fā)生具有相關(guān)性,但是仍然有許多問(wèn)題需要解決。首先,如果中心體異常是原因,那么在腫瘤細(xì)胞中應(yīng)該能發(fā)現(xiàn)或找到突變的中心體結(jié)構(gòu)基因,或者與之相關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白。但是到目前為止僅僅發(fā)現(xiàn)了Aurora激酶、CDK2激酶等基因,是否還存在其它的基因?其次,在正常哺乳動(dòng)物細(xì)胞,S期和G 2 /M期檢測(cè)點(diǎn)能夠阻止復(fù)制不完全的細(xì)胞或DNA受損的細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂,那么具有異常中心體的細(xì)胞如何進(jìn)行分裂的 [22] ?最近有文章報(bào)道,在精母細(xì)胞中,中心體和DNA的復(fù)制并不是成對(duì)進(jìn)行的,中心體復(fù)制有替代途徑.在鼠胚胎早期中心?梢栽跊](méi)有模板的條件下重新構(gòu)成,其可能的原因?yàn)橹行牧V車(chē)镔|(zhì)中預(yù)先存在模板 [30] 。再次,如果在早期、晚期惡性腫瘤中存在異常中心體,那么在腫瘤的不典型增生階段是否存在異常中心體?另外當(dāng)正常中心體出現(xiàn)異常時(shí),細(xì)胞又是如何修復(fù)異常中心體的? 總之,中心體作為主要的微管組織中心,在間期細(xì)胞及有絲分裂期的細(xì)胞中起著重要的作用。從細(xì)胞分子生物學(xué)水平來(lái)詳細(xì)了解中心體復(fù)制的分子機(jī)制將會(huì)對(duì)惡性腫瘤發(fā)生原因的了解起到積極的作用。盡管對(duì)中心體異常與惡性腫瘤發(fā)生的相關(guān)性的研究取得了很大的進(jìn)展,但是兩者之間的關(guān)系遠(yuǎn)比我們預(yù)想的要復(fù)雜得多,F(xiàn)在一些研究者將中心體異常以及中心粒周?chē)鞍椎臐舛扔糜谂R床,來(lái)評(píng)估惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移能力。有絲分裂毒性藥如紅豆杉,長(zhǎng)春堿廣泛用于治療各種癌癥,但是由于用現(xiàn)存藥物難于治愈癌癥,因此需要開(kāi)發(fā)新的治療藥物。中心體是紡錘體的特殊結(jié)構(gòu),它將染色體連接到紡錘體,因此可以將中心體作為靶標(biāo)開(kāi)發(fā)一種針對(duì)有絲分裂的特效抗癌新藥 [31] 。如果中心體異常能夠用于指導(dǎo)惡性腫瘤的診斷、治療以及評(píng)估惡性腫瘤患者的預(yù)后,對(duì)中心體的研究將會(huì)為腫瘤患者帶來(lái)巨大的福音。 參考文獻(xiàn) 1 Balczon R,Varden CE,Schroer TA,et al.Role for microtubules in centrosome doubling in Chinese hamster ovary cells.Cell Motil Cyˉtoskeleton,1999,42(1):60 72. 2 Bobinnec Y,Khodjakov A,Mir,LM,et al.Centriole disassembly in vivo and its effect on centrosome structure and function in vertebrate.J Cell Biol,1998,143(6):1575-1589. 3 Brinkley BR.Managing the centrosome numbers game:From chaos to stability in cancer cell division.Trends Cell Biol,2001,11(1):18-21. 4 Chiba S,Okuda M,Mussman JG,et al.Genomic convergence and suppression of centrosome hyperamplification in primary p53-/-cells in prolonged culture [J] .Exp Cell Res,2000,258(2):310-321. 5 Compton DA.Spindle assembly in animal cells.Annu Rev Biochem,2000,69:95-114. 6 Lingle WL,Salisbury,JL.Alter centrosome structure is associated with abnormal mitoses in human breast tumors.Am Journal Pathol,1999,155(6):1941-1951. 7 Middendorp S,Kuntziger T,Abraham Y,et al.A role for centrin3in centrosome reproduction.J Cell Biol,2000,148(3):405-416. 8 Gavet O,Alvarez C,Gaspar P,et al.Centrin4p,a novel mammalian centrin cpecifically expressed in ciliated cells.Mol Biol Cell,2003,14(5):1818-1834. 9 Hinchcliffe EH,Sluder G.“It takes two Tango”:Understanding how centrosome duplications regulated throughout the cell cycle.Genes&Dev,2001,15:1167-1181. 10 Dutcher SK.The tubulin fraternity:Alpha to eta.Curr Opin Cell Biˉol,2001,13(1):49-54. 11 Fenteany G,Schreiber SL.Lactacystin,proteasome function,and cell fate.J Biol Chem,1998,273(15):8545-8548. 12 Freed E,Lacey KR,Huie P,et al.Components of an SCF ubiquitin ligase localize to the centrosome and regulate thecentrosome duplication cycle.Genes&Dev,1999,13(17):2242-2257. 13 Fry AM,Mayor T,Meraldi P,et al.C-Nap1,a novel centrosomal coiled-coil protein and candidate substrate of the cell cycle-regulatˉed protein kinase Nek2.J Cell Biol,1998,141(7):1563-1574. 14 Bonnemains YA,Prigent C.A trigger for centrosome duplication.Sciˉence,2002,295(5554):455-456. 15 Fukasawa K,Choi T,Kuriyama R,et al.Abnormal centrosome amˉplification in the absence of p53.Science,1996,271:1744-1747. 16 Zhou J,Yao J,Joshi HC.Attachment and tension in the spindle asˉsembly checkpoint.J Cell Sci,2002,115(18):3547-3555. 17 Tischkowitz MD,Hodgson SV.Fanconi anaemia.J Med Genet2003,40(1):1-10. 18 Lingle WL,Barrett SL,Negron VC,et al.Centrosome amplification drives chromosomal instability in breast tumor development.Proc Natl Acad Sci USA,2002,99(4):1978-1983. 19 Pihan GA,Purohit A,Wallace J,et al.Centrosome defects can acˉcount for cellular and genetic changes that characterize prostate cancer progression.Cancer Res,2001,61(5):2212-2219. 20 Gustafson LM,Gleich LL,F(xiàn)ukasawa K,et al.Centrosome hyperamˉplification in head and neck squamous cell carcinoma:a potential pheˉnotypic marker of tumor aggressiveness.Laryngoscope,2000,110(11):1791-1801. 21 Duensing S,Duensing A,Crum CP,et al.Human papillomavirus type16E7oncoprotein-induced abnormal centrosome synthesis is an early event in the evolving malignant phenotype.Cancer Res,2001,61(6):2356-2360. 22 Pihan GA,Wallace J,Zhou Y,et al.Centrosome abnormalities and chromosome instability occur together in pre-invasive carcinomas.Cancer Res,2003,63:1398-1404. 23 Kramer A,Neben K,Ho AD,et al.Centrosomer eplication,genomic instability and cancer.Leukemia,2002,16(5):767-775. 24 Marx J.Do centrosome abnormalities lead to cancer.Science,2001,292(5516):426-429. 25 Lavia P,Mileo AM,Giordano A,et al.Emerging roles of DNA tumor viruses in cell proliferation:new insights into genomic instability.Oncogene,2003,22(42):6508-6516. 26 Tarapore P,F(xiàn)ukasawa K.Loss of p53and centrosome hyperamplifiˉcation.Oncogene,2002,21(40):6234-6240. 27 Kawamura K,Moriyama M,Suga K,et al.Centrosome isolation from cultured bladder cancer cells--p53mutation and centrosome hyperˉamplification.Hinyokika Kiyo,2003,49(2):69-74. 28 Warner SL,Bearss DJ,Han H,et al.Targeting aurora-2kinase in cancer.Mol Cancer Ther,2003,2(6):589-595. 29 Duensing S,Munger K.Centrosome abnormalities and genomic instaˉbility induced by human papillomavirus oncoproteins.Prog Cell Cycle Res,2003,5:383-391. 30 Delattre M,Gonczy P.The arithmetic of centrosome biogenesis.J Cell Sci,2004,117(9):1619-1630. 31 Jablonski SA,Liu ST,YenTJ,et al.Targeting the kinetochore for miˉtosis-specific inhibitors.Cancer Biol Ther,2003,2(3):236-241. 中華實(shí)用醫(yī)藥雜志
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