1、細(xì)胞周期的調(diào)控 南通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 陳 莉,細(xì)胞周期的準(zhǔn)確調(diào)控對(duì)生物的生存、繁殖、發(fā)育和遺傳均是十分重要的。 簡(jiǎn)單生物調(diào)控細(xì)胞周期主要是為了適應(yīng)自然環(huán)境，以便根據(jù)環(huán)境狀況調(diào)節(jié)繁殖速度，以保證物種的繁衍。 復(fù)雜生物的細(xì)胞則需面對(duì)來自自然環(huán)境和其他細(xì)胞、組織的信號(hào)，作出正確的應(yīng)答，以保證組織、器官和個(gè)體的形成、生長(zhǎng)以及創(chuàng)傷愈合等過程能正常進(jìn)行，需要更為精細(xì)的細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制。,第一節(jié) 細(xì)胞周期的基本概念 細(xì)胞周期的基本任務(wù)是保證S期的DNA復(fù)制和M期有同等的染色體分布到兩個(gè)子細(xì)胞中去。在DNA合成期(S期)和有絲分裂期(M期)之間，M期和下一個(gè)S期之間，分別存在著兩個(gè)間期(Gap，G)，S期之前是

2、第一間期(G1期)，S期和M期之間為第二間期(G2期)。細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂時(shí)，依次經(jīng)過G1、S、G2、M期而一分為二，周而復(fù)始，故稱為細(xì)胞分裂周期(cell division cycle)。,當(dāng)細(xì)胞中DNA損傷時(shí)，激活凋亡基因，使進(jìn)入增殖周期的細(xì)胞停留在G1S期，容許細(xì)胞修復(fù)DNA 避免突變。如果損傷嚴(yán)重時(shí)，細(xì)胞則走向凋亡。,細(xì)胞周期素依賴激酶 (cyclin-dependent kinase，CDK) 細(xì)胞周期素(cyclin) 細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑 （CDK inhibitory protein CKIS）,第二節(jié) 細(xì)胞周期調(diào)控中的重要元素,一、細(xì)胞周期蛋白（cyclin） 1953年

3、霍華德等人首先提出細(xì)胞分化是通過細(xì)胞周期完成的理論； 1983年，Evans等首次在海洋無脊椎動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)一組蛋白質(zhì)呈周期性出現(xiàn)，并調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)，其被確定為細(xì)胞周期蛋白。 1988年科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白能與細(xì)胞分化周期編碼蛋白結(jié)合并激活相應(yīng)的蛋白激酶，從而促進(jìn)細(xì)胞分裂。,至少發(fā)現(xiàn)有11種不同的cyclin，分別為A、B1、B2、C、D1、D2、D3、E、F、G和H。其中8種主要的cyclin己被分離。根據(jù)cyclin調(diào)控細(xì)胞周期時(shí)相的不同，可分為G1期和M期兩大類。,（一） G1期胞周期蛋白（ G1cyclin） 作用在G1期或G1/S交界期，啟動(dòng)細(xì)胞周期和促進(jìn)DNA合成的cyclin

4、，G1期是增殖細(xì)胞唯一能接受從外界傳入的增殖或抑制增殖信號(hào)的時(shí)期。 1 cyclin D ： cyclin D1 ，cyclinD2 ，cyclin D3 2 cyclin C 3 cyclin E ：cyclin E 1，cyclin E 2,1、cyclin D cyclin D首先在酵母菌中被發(fā)現(xiàn)，它能激活CDK6，驅(qū)動(dòng)細(xì)胞通過START。它有3個(gè)亞型，包括D1、D2、D3，具組織特異性。cyclin D1與cyclin D2功能相似，都在酵母子細(xì)胞中起作用，cyclin D3在酵母母細(xì)胞中起作用。,在細(xì)胞周期的調(diào)節(jié)中cyclinDl是一個(gè)比其它c(diǎn)yclins更加敏感的指標(biāo)。 cycli

5、n D1的編碼基因位于11q13上，全長(zhǎng)約15kb，與其他周期素相比最小，主要是因?yàn)槠銷末端缺少一個(gè)“降解盒”片段,該蛋白半衰期很短，不足25min。 在有生長(zhǎng)因子的情況下，cyclin D1在細(xì)胞周期中首先被合成，并于G1中期合成達(dá)到高峰， cyclln D1的功能主要是促進(jìn)細(xì)胞增殖，是G1期細(xì)胞增殖信號(hào)的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，被視為癌基因，其過度表達(dá)可致細(xì)胞增殖失控而惡性化。,cyclinD2的編碼基因位于12p13，稱為CCND2，在正常的二倍體細(xì)胞及Rb陽性腫瘤細(xì)胞中cyclin D2的表達(dá)呈波動(dòng)狀態(tài)，其峰值在G1晚期。 給G1期細(xì)胞微量注射cyclinD2抗體，可使表達(dá)cyclin D2的淋巴

6、細(xì)胞停滯在G1期，說明cyclin D2是細(xì)胞從G1期向S期轉(zhuǎn)移所必須的。,cyclin D3的編碼基因位于染色體6p21，稱為CCND3。 正常和惡性組織中未見cyclinD3基因異常及其蛋白的過度表達(dá)。 目前認(rèn)為cyclinD3似乎不直接反映惡性度，而是腫瘤發(fā)展到晚期的結(jié)果。,2、cyclin C cyclin C與所有cyclin的同源性最低，主要在果蠅及人類細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，它與其他G1-cyclin不同的是其mRNA和蛋白質(zhì)水平在G1早期達(dá)最高，可能在G1早期發(fā)揮作用。,3、cyclin E cyclin E在cyclin D之后出現(xiàn)，于G1S轉(zhuǎn)化過程中表達(dá)，人類cyclin E基因定位于

7、染色體19q12-q13。cyclin E中13段為高度保守區(qū)，稱為周期蛋白盒，此為CDKs結(jié)合所必須。在G1晚期發(fā)揮正調(diào)控細(xì)胞周期的作用。cyclin E蛋白的C端存在PEST序列(一個(gè)富含脯氨酸（P）、谷氨酸（E）、天冬氨酸（S）、絲氨酸和蘇氨酸（T）殘基的PEST序列，在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化和降解中起作用) 。 cyclin E基因及其產(chǎn)物的表達(dá)在細(xì)胞周期的G1中期上升，至G1晚期或S早期達(dá)高峰，然后經(jīng)與“PEST”序列有關(guān)的蛋白水解或與S期激酶相關(guān)蛋白-2 ( S-phase kinase-associated protein SKP2）泛素路徑降解而迅速下降。 缺乏SKP2的細(xì)胞表現(xiàn)cycli

8、n E蛋白降解不足并不斷積累。,（二） M期細(xì)胞周期蛋白（ M-cyclin） 在G2M交界期誘導(dǎo)細(xì)胞分裂的cyclin。 1、cyclin A cyclin A在cyclin E之后很快表達(dá)。cyclin A是G1期向S期轉(zhuǎn)移的限速因素，也可促進(jìn)細(xì)胞從G2期向M期的轉(zhuǎn)化。它由CCNA基因編碼。 2、cyclin B cyclin B是有絲分裂蛋白激酶的一個(gè)亞單位，能促進(jìn)G2期向M期的過渡。哺乳動(dòng)物cyclin B在S晚期合成。 cyclin A、cyclin B在M期通過泛素途徑降解，這是細(xì)胞脫離有絲分裂所必須。,cyclin A與cyclin B之間存在多種差異 （1）周期積累方式不同，c

9、yclin A含量在S期及G2期初最高，cyclin B在G2期末含量最高； （2）結(jié)合的催化亞基不同，cyclin A與p33cdc2結(jié)合，cyclin B與p34cdc2結(jié)合； （3）功能不同，cyclin A在S期發(fā)揮作用，與DNA的復(fù)制完成有關(guān)，cyclin B在G2M交界期發(fā)揮作用，誘發(fā)細(xì)胞分裂； （4）對(duì)細(xì)胞分裂的影響不同，cyclin B持續(xù)升高可使細(xì)胞停滯于分裂期，而cyclin A的持續(xù)升高并不影響細(xì)胞分裂的完成。,二、細(xì)胞周期素依賴激酶 (cyclin-dependent kinase，CDK) CDK是一類重要的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，包括CDK17種。CDK的主要生物學(xué)

10、作用是啟動(dòng)DNA的復(fù)制和誘發(fā)細(xì)胞的有絲分裂，以復(fù)合物形式出現(xiàn)。 催化亞基 CDK 復(fù)合物 調(diào)節(jié)亞基 cyclin。 ATP的結(jié)合部位 該酶的活性部位 CDK有三個(gè)重要的功能區(qū) 調(diào)節(jié)亞基的結(jié)合部位 P13sucl的結(jié)合部位 （P13sucl能抑制激酶的活性，阻止細(xì)胞進(jìn)入或退出M期）,三、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑 （CDK inhibitory protein CKIS） CKIS是CDK抑制蛋白，通過競(jìng)爭(zhēng)性地抑制cyclin或cyclinCDK復(fù)合物，導(dǎo)致cyclin生物學(xué)功能喪失；對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)起負(fù)調(diào)控作用。 G1期CKIS有2個(gè)蛋白家族： （一）INKs： p15、p16、p18、p19 是

11、cDK4和cDK6的特異性抑制物。 （二）CIP KIPs： p21、P27、p57等， 抑制各種cyclin-CDK復(fù)合物，阻止CDK激 酶的激活，或阻止活化的CDK激酶活性。,1、P16 p16INK4位于染色體9p21，又稱多腫瘤抑制基因(multiple tumor suppressor MTSI )，是CDK4的特異性抑制物，可與cyclin D競(jìng)爭(zhēng)與CDK4或CDK6的結(jié)合，抑制CDK4對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)分裂的正向作用，參與抑制細(xì)胞周期G1S的轉(zhuǎn)化。p16在缺乏功能性Rb的細(xì)胞中水平上升，提示Rb可能抑制p16的表達(dá)，同時(shí)Rb刺激cyclin D的表達(dá)。 2、p15INKB p15INKB

12、位于9號(hào)染色體緊鄰p16的區(qū)域，它與p16一樣屬抑癌基因。,P16 CDK4 cyclinD1 一 P cdk介導(dǎo)的磷酸化 Rb Rb P 一 G1 S DNA轉(zhuǎn)錄,3、P27 P27可能是最直接地影響G1/S期限制位點(diǎn)的調(diào)控。廣泛抑制cyclinCDK復(fù)合物。 正常情況下P27在G0G1時(shí)表達(dá)增高，進(jìn)入S期后表達(dá)下降。其基因定位于染色體12p13.1及12p13.2處,人的p27cDNA全長(zhǎng)594bp，編碼198個(gè)氨基酸，是高度保守的蛋白分子，在人、鼠、貂中p27的氨基酸主序列有90%同源性，其C末端均含有一個(gè)雙枝核定位信號(hào)。其N末端介導(dǎo)抑制CDK，約12-87氨基酸主序列與p21同源。P2

13、7與p21在N端序列上有42相同，但是P27介導(dǎo)抑制CDK的區(qū)域與p21不盡相同。,p27還參與對(duì)細(xì)胞分化的調(diào)控： 同p21一樣它可誘導(dǎo)未成熟細(xì)胞進(jìn)行分化； p27也可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞分化（如外源性p27可誘導(dǎo)原巨核細(xì)胞白血病細(xì)胞分化）； p27不能誘導(dǎo)成熟正常細(xì)胞的衰老。,p27表達(dá)水平受多種因素調(diào)控，如有絲分裂原、抗增殖信號(hào)因子、細(xì)胞因子、癌基因子及接觸抑制等。 TGF-和接觸抑制能共同調(diào)控轉(zhuǎn)錄 p27和p15，其負(fù)調(diào)節(jié)信息的共同通路是抑制CDK和G1cyclin功能，發(fā)揮CKI抑制作用。 TGF-對(duì)p27表達(dá)的影響是雙相的，在大多數(shù)細(xì)胞中，TGF-可誘導(dǎo)p27的表達(dá)，但是在正常垂體前部和垂體

14、瘤細(xì)胞中，TGF-可下調(diào)p27mRNA及蛋白的表達(dá)。 PDGF、EGF等也可下調(diào)p27的表達(dá)。 p27對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控主要依賴于其蛋白表達(dá)水平，而非基因突變。p27的表達(dá)下降或缺失會(huì)引起基因組不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。,4、p21 p21基因位于染色體6p212，第17-71氨基酸含有cyclin結(jié)合抑制區(qū)。p21可能阻礙細(xì)胞進(jìn)入S期；能抑制SAPK(stress-activated protein kinase)，參與細(xì)胞應(yīng)激狀態(tài)時(shí)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。,第三節(jié) 細(xì)胞周期調(diào)控中各元素間的相互作用 細(xì)胞周期的調(diào)控可分為外源和內(nèi)源性調(diào)控, 外源性調(diào)控主要是細(xì)胞因子以及其它外界刺 激引起； 內(nèi)

15、源性調(diào)控主要是通過CyclinCDKCDI的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控來實(shí)現(xiàn)。,各種細(xì)胞周期蛋白隨特定細(xì)胞時(shí)相而出現(xiàn)。 G1早期，cyclinD表達(dá)并與CDK2或CDK4結(jié)合，成為 始動(dòng)細(xì)胞周期的啟動(dòng)子； G1晚期、進(jìn)入S早期后cyclinE表達(dá)，并與CDK2結(jié)合，推動(dòng)細(xì)胞進(jìn)入S期； 進(jìn)入S期后，cyclin A表達(dá)，cyclinD、cyclin E降解； S晚期、G2早期，cyclIin A、cyclin B表達(dá)，并與cdc2結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入M期。,cyclin A 和CDK2相結(jié)合可以調(diào)節(jié)S期進(jìn)入G2期； cyclin Bl2可與CDKl結(jié)合并在G2M轉(zhuǎn)化期間活性達(dá)到最高峰； 與cyclin C匹配的CD

16、K及其酶解底物尚不清楚； cyclinH與cyclinC有較高的同源序列，可以和CDK7裝配成全酶對(duì)細(xì)胞周期各階段行使調(diào)節(jié)作用。,細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子（E2F ） 在許多DNA合成基因和細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控基因的啟動(dòng)子中均含有E2F的位點(diǎn)，E2F可以直接活化這些基因，啟動(dòng)DNA合成使細(xì)胞進(jìn)入S期。 在E2F基因活化轉(zhuǎn)錄功能區(qū)內(nèi)有一段18個(gè)氨基酸的序列可與Rb結(jié)合，Rb通過與E2F功能區(qū)的結(jié)合遮蓋其功能區(qū)，抑制其活性轉(zhuǎn)錄功能，抑制DNA合成。 E1A的介入，釋放出更多的游離E2F，影響著一些與轉(zhuǎn)化表型有關(guān)的特定基因表達(dá)。,Rb基因 Rb基因位于人類染色體13q14，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物Rb蛋白是主要的轉(zhuǎn)錄信號(hào)連接物，在細(xì)

17、胞周期中起制動(dòng)器功能。 它能與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合并阻止相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)，從而抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。 cyclin D是Rb調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的基礎(chǔ)。cyclin D1-CDK4復(fù)合物可看做G1期Rb蛋白激酶，它能結(jié)合Rb的N末端，磷酸化Rb蛋白，使轉(zhuǎn)錄因子釋放，導(dǎo)致G1S轉(zhuǎn)化。,圖 8 E2F-1功能調(diào)節(jié)機(jī)制,cyclin D1與Rb的功能是相互依賴的 低磷酸化的Rb還可刺激cyclin D1的轉(zhuǎn)錄，使其合成增加，并活化再導(dǎo)致Rb磷酸化，這樣形成負(fù)反饋環(huán)以調(diào)節(jié)cyclin D1的表達(dá)。 CyclinE-CDK2的作用是通過正反饋以促進(jìn)Rb磷酸化和E2F的釋放。,P21和p27抑制cyclin-CDK復(fù)合物的

18、負(fù)性調(diào)節(jié)作用 P21結(jié)合并抑制多種cyclin-CDK復(fù)合物，負(fù)性調(diào)節(jié)CDK功能，實(shí)驗(yàn)證明，正常細(xì)胞多數(shù)cyclin-CDK復(fù)合物都與p21結(jié)合，而多數(shù)轉(zhuǎn)化細(xì)胞中則不結(jié)合。 P21是P53作用的靶點(diǎn)，p21啟動(dòng)子含有P53結(jié)合位點(diǎn)。G1期DNA損傷可激活p53，誘導(dǎo)P21轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致cyclin D-CDK4和cyclin E-CDK2抑制，從而阻止細(xì)胞進(jìn)入S期，使損傷DNA得到修復(fù)。 p21在p53介導(dǎo)的DNA損傷所致的G1期停滯中起重要作用。,P53 P16 介導(dǎo) 抑制CDK4 p21 CDK4 cyclinD1 抑制CDK4 活化CDK4 P cdk介導(dǎo)的磷酸化 Rb Rb P E2F 無

19、活性復(fù)合物 E2F啟動(dòng) DNA轉(zhuǎn)錄 G1 S DNA轉(zhuǎn)錄,CDK活性狀態(tài)是以磷酸化形式存在的。 CAK （ CDK激活酶）可誘導(dǎo)CDK磷酸化，而p27通過與CDK亞單位的結(jié)合，使CAK不能與CDK直接發(fā)生作用。非活化的CDK不能使Rb蛋白磷酸化，使細(xì)胞停留在G1期，對(duì)細(xì)胞周期進(jìn)行負(fù)調(diào)控。 P27還可阻止Rb蛋白磷酸化，其過度表達(dá)能抑制細(xì)胞進(jìn)入G1期。 p27在調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)入和退出M期中起重要作用，抗絲裂原環(huán)境中細(xì)胞生長(zhǎng)停滯與p27CDK2復(fù)合物的量相關(guān)。,細(xì)胞周期階段 cyclin-CDK復(fù)合物 抑制因子 P16 P21 P27 G1 cyclinD1-CDK4 G2/S cyclinE-CDK

20、2 + S cyclinA-CDK2 + G2/M cyclin-CDK2 + ,第四節(jié) 細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)的調(diào)控 細(xì)胞在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中發(fā)展出了一套保證細(xì)胞周期中DNA 復(fù)制和染色體分配質(zhì)量的檢查機(jī)制, 通常被稱為細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)(check point)又稱為限制點(diǎn)(restriction point) 。這是一類負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。當(dāng)細(xì)胞周期進(jìn)程中出現(xiàn)異常事件, 如DNA 損傷或DNA 復(fù)制受阻,這類調(diào)節(jié)機(jī)制就被激活, 及時(shí)地中斷細(xì)胞周期的運(yùn)行, 待細(xì)胞修復(fù)或排除了故障后,細(xì)胞周期才能恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。保證了在細(xì)胞周期中上一期事件完成以后才開始下一期的事件。,細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)：G1-S 期檢測(cè)點(diǎn)、S 期檢測(cè)

21、點(diǎn)、 G2 期檢測(cè)點(diǎn)、M 期檢測(cè)點(diǎn)。 檢測(cè)點(diǎn)的組成：發(fā)現(xiàn)或傳感(detect或sensor)、 制動(dòng)或扣留(stop或arrest)、 修復(fù)(repair)、 繼續(xù)分裂或死亡。 檢測(cè)點(diǎn)功能缺陷會(huì)導(dǎo)致基因突變和染色體結(jié)構(gòu)異常細(xì)胞增殖,導(dǎo)致腫瘤發(fā)生 。,檢測(cè)點(diǎn)的任何一部分出了問題，如發(fā)現(xiàn)不了DNA損傷(如ATM突變)、不能使細(xì)胞周期停下來(如p53突變)、DNA修復(fù)錯(cuò)誤(如MLHlPSM突變)、決定錯(cuò)誤(如BCL2突變)等都會(huì)導(dǎo)致遺傳的不穩(wěn)定性、(基因)受損細(xì)胞的存活和復(fù)制或細(xì)胞遺傳物質(zhì)的改編(adaptation)。,細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)的作用 細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)(checkpoints)構(gòu)成了DNA修復(fù)

22、的完整元件。 檢測(cè)點(diǎn)通過延緩細(xì)胞周期的進(jìn)展，為DNA復(fù)制前的修復(fù)、基因組的復(fù)制、有絲分裂及基因組的分離提供更多的時(shí)間。 檢測(cè)點(diǎn)功能的丟失或減弱可能通過降低DNA復(fù)制效率來增加和誘導(dǎo)基因突變和染色體畸變。在某些遺傳性癌癥和細(xì)胞轉(zhuǎn)化早期中，已經(jīng)觀察到檢測(cè)點(diǎn)調(diào)控的缺失，后者可能導(dǎo)致遺傳失穩(wěn)態(tài)，促使向新生物轉(zhuǎn)化。,一、G1-S期檢測(cè)點(diǎn) G1-S期檢測(cè)點(diǎn)是最重要的檢測(cè)點(diǎn)。細(xì)胞在該檢測(cè)點(diǎn)對(duì)各類生長(zhǎng)因子、分裂原以及DNA 損傷等復(fù)雜的細(xì)胞內(nèi)外信號(hào)進(jìn)行整合和傳遞,決定細(xì)胞是否進(jìn)行分裂、發(fā)生凋亡或是進(jìn)入G0 期。 細(xì)胞順利完成其周期需經(jīng)過若干檢測(cè)點(diǎn)，其中最重要的控制點(diǎn)是G1晚期的START，START調(diào)節(jié)失靈，

23、將導(dǎo)致細(xì)胞越過正常的程序限制進(jìn)入s期，并允許細(xì)胞復(fù)制未修復(fù)的突變DNA，從而積累形成腫瘤表型的基因改變。 G1-S 期檢測(cè)點(diǎn)缺陷導(dǎo)致腫瘤的原因主要是p53 缺失和cyclinD1上調(diào)。,失去調(diào)控的癌細(xì)胞傾向于保留在細(xì)胞周期中持續(xù)循環(huán)；一旦細(xì)胞通過G1晚期限制點(diǎn)，將對(duì)胞外生長(zhǎng)調(diào)控信號(hào)產(chǎn)生不應(yīng)期而代之以自律性程序，并帶著這些信息進(jìn)入有絲分裂。對(duì)限制點(diǎn)調(diào)控的研究是搞清癌細(xì)胞是怎樣和為何持續(xù)進(jìn)入循環(huán)的關(guān)鍵所在。,二、S 期檢測(cè)點(diǎn) 控制進(jìn)入S期的檢測(cè)點(diǎn)(Gl期檢測(cè)點(diǎn))可防止DNA受損的細(xì)胞進(jìn)入S期。 三、G2 期檢測(cè)點(diǎn) 控制進(jìn)入M期的檢測(cè)點(diǎn)(G2期檢測(cè)點(diǎn))可防止受損的DNA和未完成復(fù)制的DNA進(jìn)入有絲分

24、裂。p53 是DNA 損傷誘導(dǎo)G2 期阻滯的關(guān)鍵機(jī)制,因此p53 缺失導(dǎo)致的G2 期檢測(cè)點(diǎn)缺陷與許多腫瘤的發(fā)生有關(guān)。,四、M 期檢測(cè)點(diǎn) M 期檢測(cè)點(diǎn)又叫紡錘體組裝檢測(cè)點(diǎn)。主要是阻止細(xì)胞分裂、阻止細(xì)胞兩極形成紡錘體、阻止染色體附著到紡錘體上。,細(xì)胞周期檢測(cè)點(diǎn)功能的減弱，會(huì)導(dǎo)致突變基因的累積和遺傳的不穩(wěn)定性，但只有當(dāng)累積的突變基因破壞了細(xì)胞周期驅(qū)動(dòng)機(jī)制時(shí)，細(xì)胞才能進(jìn)入失控性生長(zhǎng)。,第五節(jié) 細(xì)胞周期的調(diào)控與腫瘤 一、細(xì)胞周期素與原癌基因 與G0G1期轉(zhuǎn)化有關(guān)的原癌基因有myc和ras，它們?cè)谵D(zhuǎn)化細(xì)胞中與cyclin D共同作用。 E2F刺激c-myc和cyclin A的表達(dá)。E2F釋放可以進(jìn)一步增加

25、c-myc的表達(dá)，誘導(dǎo)cyclin E和cyclin A。 cyclin ECDK的激活則依賴于ras和myc的共同作用。 c-myc表達(dá)增加可防止cyclinE-CDK2滅活，允許細(xì)胞在p27存在的情況下繼續(xù)增殖。C-myc在此過程中誘導(dǎo)p27以一種不能與cyclinE-CDK2結(jié)合的形式存在。 c-fos高表達(dá)可下調(diào)p27水平而使cylcinE-CDK2復(fù)合物活性增強(qiáng)，促使細(xì)胞增殖。 C-myc與ras在細(xì)胞內(nèi)共表達(dá)時(shí)可使細(xì)胞內(nèi)p27消失。,SKP2(S期激酶相關(guān)蛋白-2)是新的腫瘤標(biāo)記物，在正常組織中只表達(dá)于扁桃體和胎盤組織中，但在腫瘤組織中SKP2表達(dá)廣泛，包括部分結(jié)腸癌、前列腺癌、胰

26、腺癌和皮膚癌，尤其在肺癌、乳腺癌、卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌高表達(dá)，并在淋巴瘤和乳腺癌腫瘤發(fā)生中起重要作用。在結(jié)腸癌和口腔上皮癌中SKP2的表達(dá)與p27表達(dá)水平下降有一定的相關(guān)性。 盡管cycIin D1與腫瘤的關(guān)系最為密切。但單獨(dú)的cyclin D1過度表達(dá)不足以造成細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化，還必須與其他能使細(xì)胞退出G0期的原癌基因共同作用，如與ras、myc共同作用。,二、cyclinDl在人類惡性腫瘤中研究的意義 在正常組織中除了扁桃體（檢測(cè)Cyclin D1最理想的組織）、血管內(nèi)皮細(xì)胞、一些組織細(xì)胞和鱗狀上皮的基底細(xì)胞表達(dá)cyclin D1外其他組織均不表達(dá)cyclin D1。 cyclinDl由于基因

27、的擴(kuò)增或重排，在多種腫瘤中有過度表達(dá)，但在有些腫瘤中，如乳腺癌、肝癌、食管癌及胰腺癌中，cyclinDl RNA和或蛋白出現(xiàn)了過度表達(dá)，但相應(yīng)的基因卻沒有出現(xiàn)擴(kuò)增，這種擴(kuò)增與表達(dá)的不一致的現(xiàn)象。在腫瘤中cyclin D1基因擴(kuò)增約1120，cyclin D1蛋白過度表達(dá)率約為50或更高，這可能是基因啟動(dòng)子區(qū)域的改變或調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子如c-jun的異常表達(dá)所致，或是由于cyclinDl mRNA3非翻譯區(qū)的截短導(dǎo)致其穩(wěn)定性增加引起，或mRNA半衰期延長(zhǎng)也可能導(dǎo)致這種結(jié)果。,陳莉的研究結(jié)果顯示鼻咽癌中有Cyclin D1過表達(dá)（56%），在巢性膨脹性生長(zhǎng)中Cyclin D1陽性率顯著高于其它生長(zhǎng)類型。

28、在鼻咽癌中Cyclin D1、P16、RB三者異?？赏瑫r(shí)存在。CyclinD1、P16、RB表達(dá)異常是鼻咽癌中常見的分子異常，并與癌生長(zhǎng)、分化、轉(zhuǎn)移有關(guān)；LMP1感染與CyclinD1過表達(dá)呈正相關(guān)，而與P16、RB表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。 陳莉，宗永生癌癥 1996年,p16缺失與cyclin D1過度表達(dá)聯(lián)合作用可使腫瘤細(xì)胞獲得更大的生長(zhǎng)趨勢(shì)。有報(bào)道認(rèn)為缺乏Rb功能的細(xì)胞對(duì)p16敏感性下降。某些存在p16的細(xì)胞株伴有功能性Rb的缺乏；相反，缺乏p16的細(xì)胞株則常伴有功能性Rb的存在。 陳莉等在鼻咽癌的研究中指出：在鼻咽癌中P16表達(dá)減少，特別是鼻咽癌轉(zhuǎn)移時(shí)，說明P16改變?cè)诒茄拾┌l(fā)生中是晚期事件。R

29、b表達(dá)在非角化性鼻咽癌（WHO型）中顯著高于未分化（WHO 型），RB陽性時(shí)P16表達(dá)減少，兩者呈顯著負(fù)相關(guān)。 p16在很多腫瘤中都有重排、缺失或突變，提示p16滅活與許多腫瘤的發(fā)生有關(guān)。p16甲基化可能是家族性黑色素瘤的遺傳基礎(chǔ)。,在腫瘤中cyclinD1過表達(dá)的意義有： cyclinD1過表達(dá)與某些腫瘤的組織類型相關(guān)，在不同腫瘤中陽性檢出率不同； 與組織分化程度相關(guān)，在分化差的腫瘤中表達(dá)增強(qiáng)； 與預(yù)后相關(guān)，在多種腫瘤中是獨(dú)立的預(yù)后指標(biāo),套細(xì)胞淋巴瘤： 套細(xì)胞淋巴瘤除了有特征性的t(11，14)(q13，q32)外，還發(fā)現(xiàn)有cyclin D1基因3端的重排。對(duì)大多數(shù)套細(xì)胞淋巴瘤的研究表明均有cyclinDl蛋白的過表達(dá)。因此，國(guó)際淋巴瘤協(xié)會(huì)認(rèn)為套細(xì)胞淋巴瘤染色體11q13的易位和cyclinD1的過表達(dá)都是很重要的特征。在套細(xì)胞淋巴瘤中，由于cyclinD1具有高度的敏感性和相對(duì)的特異性，可能成為區(qū)別其他淋巴瘤的特異性標(biāo)記。,套細(xì)胞淋巴瘤 CD5+、 CD45+,Cyclin D+,三、cyclin A在人類惡性腫瘤中研究的意義 最早使人們將腫瘤