中药对结肠癌细胞survivin基因表达的影响
【摘 要】结肠癌是消化道常见恶性肿瘤之一，近年来发病率呈上升趋势。中药具有多靶点、多通路、多环节的抗肿瘤作用，在肿瘤治疗中的作用日益显现。Survivin基因表达与结肠癌病程进展明显相关，因此本文就中药对结肠癌survivin基因表达影响作一简要论述。
【关键词】中药；结肠癌；survivin
结肠癌是结肠粘膜上皮在环境或遗传等多种致癌因素作用下发生的恶性病变，是常见的消化系统恶性肿瘤之一[1]。我国以41-65岁为高发年龄段，近20年来尤其在大城市，发病率呈明显上升趋势[2]。目前结肠癌治疗的常规方案是手术联合放化疗，但治疗效果从总体上看仍有待提高，副反应多且复发率较高。随着中药在抗肿瘤方面的作用日益受到关注，将中药与手术、放化疗联合应用正成为目前结肠癌治疗新的方向，一方面可以充分发挥中药抗肿瘤作用，另一方面可以辅助减轻手术和放化疗的副作用，从而提高患者生存质量及依从性。生存素（survivin）基因是近年来发现的凋亡抑制蛋白（inhibitor of aPoPtosis Protein， IAP）家族中的一个新成员，survivin表达增高可抑制肿瘤细胞凋亡，其表达的高低与病程进展有明显的相关性。
1 survivin基因
1.1 survivin基因的结构及功能
survivin基因是1997年由美国耶鲁大学的Ambrosini等[3]分离并克隆出来的，定位于17q25，全长14.7 KB，含4个外显子和3个内含子。survivin基因编码的蛋白由142个氨基酸组成，分子量16.2 KD，是凋亡抑制蛋白（ inhibitor of aPoPtosis Protein，IAP））家族重要一员。目前已克隆出的8个IAP家族成员有NAIP、c-IAP1、c-IAP2、XIAP、ILP-2、Bruce、Livin及survivin。除survivin外，IAP家族蛋白其它成员均含2个或3个串联的含有半胱氨酸、组氨酸的杆状病毒 IAP重复序列（ baculovirus IAP rePeat，BIR） ，而作为该家族新成员的survivin，其氨基末端仅含有一个为细胞凋亡抑制所必需的较为保守的BIR序列[4]，蛋白分子量最小。survivin的羟基端不含有环指结构[5]，羧基末端为由40个氨基酸组成的兼性α螺旋结构。
目前认为，survivin具有抑制细胞凋亡和维持细胞有丝分裂的双重功能，是作用最强的凋亡抑制基因[6]。CasPase-3、7是细胞凋亡内源性和外源性途径的交汇点，位于细胞凋亡通路的下游，survivin可直接抑制casPase级联反应中casPase-3、7的活性，发挥抗凋亡作用[7]。在促进细胞增殖方面，杨晋生等[8]发现survivin的表达与细胞增殖指标ki-67的表达呈正相关，提示survivin的表达与细胞的增殖密切相关。目前的观点认为，survivin促进细胞增殖与以下三方面作用相关：①抑制细胞凋亡，逃避细胞凋亡点的检查，加快细胞周期的转换；②可能是survivin通过与纺锤体的微管蛋白相结合，通过有丝分裂来调节细胞周期促进转化细胞的增殖；③survivin通过上调sP-1和c- myc介导的人类端粒酶逆转录基因的转录，增强端粒酶的活性来促进细胞增殖[9]。
1.2 survivin基因表达与结肠癌的关系
结肠癌是消化系统最常见的恶性肿瘤之一[10]，其发生发展涉及多种促癌基因的激活和抑癌基因的失活。Survivin可抑制细胞凋亡、调节细胞周期、促进细胞增殖及转化，从而促进结肠癌的发生发展[11]。survivin mRNA及编码的蛋白质在结直肠癌肿瘤组织中明显高表达，但在癌旁组织及正常组织中无表达或低表达[12]。Kawasaki应用免疫组化的方法分别对增生到癌变不同时期的结直肠标本进行研究，发现增生性息肉、低度增生不良腺瘤、高度增生不良腺瘤、腺癌，survivin表达的阳性率逐渐增高[13]。在结直肠癌中Survivin总表达阳性率为53. 2%，并可降低凋亡指数，凋亡指数低的病例生存率明显低于凋亡指数高者，表明Survivin单独或协同抑制细胞凋亡，是结直肠癌的一个重要预后参数[14]。Survivin mRNA在复发性结直肠癌肿瘤组织中表达率为61.2%，明显高于正常组织[15]。刘洁等[16]研究发现survivin在结肠癌组织高表达，与正常结肠黏膜组相比差异有显著性，survivin表达阳性率与Dukes分期、转移有关。
1.3 survivin基因与结肠癌诊断与治疗
目前结肠癌最有效的治疗方法是以手术切除为主，但局部复发与手术后转移播散仍是主要致死原因，且患者往往因错过早期诊断和治疗而失去手术机会。而结肠癌对传统的非手术疗法（如放化疗）缺乏敏感性，患者的5年生存率并不能得到显著改善[11]。人们开始越来越多的关注分子层面的新的治疗手段，survivin作为一种强烈的抑凋亡因子走入人们的视线。靶向Suvrivin技术能够诱导细胞凋亡，抑制肿瘤生长，提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性，这些都预示着Suvrivin能成为一个肿瘤生物治疗的潜在靶点[16]。Lin等[17]的研究结果也显示，survivin在结直肠正常粘膜组、结直肠腺瘤轻度不典型增生组、结直肠腺瘤重度不典型增生组和腺癌组阳性表达率分别为0.0%、31.7%、56.7%、63.2%。Survivin有望成为结肠癌的早期诊断指标[4]。
Survivin逐渐成为结肠癌治疗中的一个重要靶点。刘洁等[15]研究发现，IGF-Ⅰ/IGF-ⅠR通过PI-3K/P-Akt通路诱导survivin的表达在结肠癌发生发展中起重要的协调作用，通过某种途径阻断IGF-Ⅰ诱导的PI-3K/P-Akt 通路，从而降低survivin蛋白的表达，对结肠癌的转归可能有一定的帮助。Wang QW等[18]在对结肠癌的研究中发现使survivin的表达水平降低可以提高结肠癌细胞对放疗的敏感性。應用反义寡核苷酸下调 survivin 的表达可诱导细胞凋亡，提高肿瘤对化疗药物的敏感性，并能使对某些化疗药物耐受的肿瘤重新恢复对该药物的敏感性，这将是一条新的治疗结肠癌的有效的途径。针对survivin的Wnt调节通路的小分子拮抗剂ICG-100可通过下调 β-catenin/T cell factor而下调survivin 的表达[19]。针对survivin 上游启动子区的GC序列设计出的一种能选择性地与富含GC序列的DNA区相结合的药物，能竞争性抑制 SP-1与DNA 启动区结合抑制survivin的表达[20]。RNA干扰技术效率高，特异性强，能遗传，williams等[21]构建了survivin的siRNA 转染至高表达survivin的结肠癌细胞中发现survivi n的表达显著降低。
2 中药治疗结肠癌对survivin基因表达的影响
在我国，中药在中晚期直肠癌治疗中拥有独特优势[1]。中西医联合能够明显延长直肠癌病人的生存期，提高生存质量。中医认为结肠癌是由人体正气不足，阴阳失调，脏腑、经络、气血功能失调，脾胃亏虚、运化失司，痰湿内生，引起气滞、血瘀、痰凝、热毒、湿邪蕴久积聚，互相交结而成本病。中医辨证以脾肾亏虚、气血不足为本，以湿、毒为标，病程虚实夹杂。早期治疗以清化湿热、散瘀解毒为基本原则，晚期补虚兼解毒行瘀。研究证实，中医辨证治疗对防治化疗的不良反应，辅助化疗完成方面作用显著[22]。
近几年关于中药抗肿瘤作用的分子生物学层面的研究越来越多，且具有可观的应用前景。青蒿素是我国第一个真正意义上走向世界、得到世界认可的中药，王雷[23]用裸鼠制造结肠癌模型，分组分别予以生理盐水、5-氟嘧啶和双氢青蒿素灌胃，发现三组肿瘤组织切片中survivin的阳性表达率分别为59.30%、45.81%和32.60%，说明双氢青蒿素可以阻断抗凋亡基因survivin的表达，具有较强的抗结肠癌活性。李猛[24]通过去甲斑蝥素对体外结肠癌LS-174T细胞的作用，证实了去甲斑蝥素对结肠癌细胞存在明显的生长抑制作用，并且呈时间-剂量相关性，并检测发现survivin、Mcl-1的表达随着药物浓度的增加而减少，促凋亡蛋白Bax表达增加。李恩泽[25]将蟾毒灵作用于结肠癌SW620细胞，发现蟾蜍灵通过抑制Jak-Stat3通路来诱导SW620细胞凋亡。卢伟东[26]将人结肠癌耐长春新碱细胞株（HCT-8/VCR）细胞种植于裸小鼠皮下，建立肿瘤耐药模型，发现姜黄素能使survivin表达明显降低，并能逆转结肠癌的多药耐药性，有可能成为结肠癌多药耐药的逆转剂。 刘明月[27]运用冬凌草甲素作用于结肠癌HTC-8细胞，可诱导该细胞凋亡，凋亡率随着药物浓度的增高及作用时间的延长而升高，并检测到survivin蛋白表达的阳性率明显降低。杜彦艳[28]观察香加皮杠柳苷（CPP）对人结肠癌细胞株SW480在体外增殖的抑制作用，分析结果显示，CPP在0.125 ～ 2.0μg/ml 浓度范围内对 SW480细胞增殖有明显的抑制作用，存在剂量-效应和时间-效应关系，且靶基因survivin表达水平随CPP作用浓度的增加而降低。
3 展望
中药的抗肿瘤作用具有多靶点、多通路、多环节的特点，正在日益受到关注，投入的相关研究不断增加。肿瘤的治疗方法趋向多手段的联合，通过研究中药对结肠癌凋亡相关基因的调控，为结肠癌的治疗的新方法提供分子生物学基础。因此，研究中药对结肠癌survivin基因表达的影响具有较大的临床潜在应用价值，值得进一步深入研究。与此同时，中药成分的复杂性、作用机制的多重性仍是研究工作中的一大难题，完成从基础理论到临床应用的跨越，还需要更多的研究和试验支持。
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