Ｓｕｒｖｉｖｉｎ基因在骨髓增生异常综合征(ＭＤＳ)中的表达及临床意义
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骨髓增生异常综合征(MDS)是一种以血细胞质、量异常为特征的恶性克隆性造血干细胞疾病，有较高的白血病转化率。Survivin基因是凋亡抑制蛋白家族的新成员之一，在细胞增殖与凋亡的调控中起着重要的枢纽作用，是联系细胞周期和细胞凋亡界面的重要因子[1]，故有人给其命名为“存活素”。已发现在大多数肿瘤组织中survivin基因广泛表达[2]。近年来的研究表明，survivin基因在不同血液肿瘤细胞中均有不同程度表达[3]，其中在MDS中的表达很有特点，下面就survivin基因在MDS中的表达及临床意义作一综述。
1 survivin基因结构、分布及生物学特性
一个细胞要生长，细胞增殖的调控同细胞死亡的调控之间的平衡是非常重要的。对于肿瘤细胞来说，其生长的调控和程序性死亡均有较多基因产物表达。比较有代表性的是抗凋亡蛋白Bcl2的表达，这是第一个通过抗凋亡来延长细胞生命力的蛋白[4]。抗凋亡蛋白家族是一个广泛表达的抗凋亡基因家族，而survivin基因是凋亡抑制蛋白家族(IAP)的一个新成员，是1997年美国耶鲁大学Altieri实验室由效应蛋白酶受体(ERP1)在人类基因库杂交筛选分离出来的[5]。同其他的IAP成员不同，survivin基因是一个分子量最小、结构最简单的蛋白分子，是最具有基础与临床意义而备受关注的明星分子。survivin基因定位于人类染色体17q25，全长14.7Kb，由三个内含子和四个外显子组成。其编码含有142种氨基酸，相对分子质量为16100×103的胞浆蛋白。X线分析晶体结构表明：survivin基因为一领结样二聚体，两个单体通过76位的谷氨酸和80位的组氨酸共同结合一个Zn，并以Zn原子为中心形成对称的二聚体。Survivin单体NH3端只含有一个杆状病毒IAP重复区序列结构(BIR)，没有锌指结构，COOH端有一个独特的卷曲螺旋，富含疏水基团。Survivin的三维空间结构与其功能密切相关。Survivin基因组织分布具有明显的特征性，除胸腺和生殖腺之外，在胚胎组织中也有表达，而在正常分化成熟的组织中不表达，当细胞发生转化或细胞恶变时又可重新获得表达[6]，已发现在大多数肿瘤组织中survivin广泛表达。胃癌、结肠癌、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌和高度恶性的非何杰金氏淋巴瘤survivin基因均高表达[7]。Tamm等[8]采用免疫印迹法检测了人类60多种肿瘤细胞中survivin蛋白表达，发现肺癌和乳腺癌中表达最高，该基因目前已成为癌症诊断和预后判断的重要指标。
2 survivin基因抗凋亡机制
survivin基因是一种独特的哺乳类凋亡抑制基因因子，是迄今为止发现的最强的凋亡抑制因子。目前新观点认为survivin基因抗凋亡存在两种途径，一种即经典的Caspase途径，另一种通过促进细胞分裂而抑制细胞凋亡[9]。Survivin可以特异性地与活化的终末效应细胞死亡蛋白酶Caspase3和Caspase7结合，能阻断Caspase蛋白诱导凋亡的下游通路，直接抑制Caspase的活性及凋亡刺激因子所致的凋亡发生。Johnson等[10]进一步研究认为survivin的二聚体与Caspase二聚体以均称对等方式结合而抑制后者活性，即survivin的二聚体的2个N末端BIR域与Caspase二聚体2个活性位点结合，使Caspase超分子聚合体分离，从而抑制其活性，保护关键的细胞周期调节因子，从而抑制细胞凋亡。Survivin可以和周期素依赖蛋白激酶(CDK4)结合，形成Survivin/CDK4复合体，使CDK2/CyclinE激活，Rb磷酸化，导致P21蛋白通过结合于G1期和S期的CDK4和CDK2抑制其活性，使细胞增殖停留在G1期。Survivin使P21解离，导致CDK活化，细胞进入增殖周期，导致大量细胞无限制增长，促进癌症的发生。Survivin还可以细胞周期依赖特异性表达于G2/M期，参与有丝分裂过程中纺锤体微管形成，保持有丝分裂器原位完整，确保细胞分裂过程中基因的真实，从而使细胞顺利通过G2/M期，分裂成形态和功能相同的细胞[11]。
3 survivin基因在MDS中的表达及其临床意义
骨髓增生异常综合征(MDS)是一组恶性克隆性造血干细胞疾病。骨髓出现病态造血，外周血血细胞减少，患者主要表现为贫血，部分患者最后发展成为急性白血病[12]。MDS的诊断主要依靠骨髓的病态造血及原始细胞数量达不到急性白血病标准。临床工作中经常遇到有些患者仅单系血细胞发育异常，尤其是仅红系病态且并不很明显，另一些患者没有病态造血却出现无法解释的血细胞减少，这时候往往不能肯定诊断。因为原始细胞的数量在正常范围，而且病态造血并不明显，很难建立一个骨髓增生异常综合征-难治性贫血(MDSRA)的诊断。既然克隆异常在大多数MDSRA患者不可确定，这个诊断往往是一个排除性诊断。其他引起贫血的原因，尤其是和MDSRA有类似临床特征的疾病，比如再生障碍性贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿和治疗相关性的贫血，比如药物引起的，则必须要系统的排除。Badran等[13]通过实验认为survivin基因表达阳性可以作为MDSRA的一个新的可靠的分子生物学的诊断指标。他们用RTPCR的方法研究19例MDS患者、12例急性髓系白血病(AML)患者、6例MDS转AML患者、2例再生障碍性贫血患者骨髓细胞中survivin基因的表达，其中12例MDSRA患者中有11例阳性(91.6%)，而且此基因在这些患者中表达都比较高，3例骨髓增生异常综合征难治性贫血伴原始细胞增多转化型(MDS-RAEBt)患者均阳性(100%)，而4例慢性粒单核细胞白血病(CMML)患者survivin基因均未测到，12例原发白血病患者5例阳性(41.7%)，MDS-RA尽管还没有恶化，其survivin基因表达的量及表达率都明显高于原发白血病患者。3例CMML转白血病患者仅1例阳性，另3例从MDS-RA、MDS-RAEBt转白血病患者均阳性，而在2例再生障碍性贫血患者骨髓细胞中survivin基因均未测到，并且用免疫组化的方法证实MDS-RA患者中survivin基因的高表达。从以上数据可以看出，survivin基因对不明原因贫血及病态造血不明显患者的诊断有参考价值。高水平的survivin基因表达可以看作是一个关键的来区分MDS—RA与其他有类似临床特点的疾病分子生物学特征。MDS-RA患者的抗凋亡基因survivin表达如此之高与以前报道的在MDS患者骨髓中的凋亡过度指标形成了鲜明的对比。Horikawa等[14]报道MDS患者骨髓的CD+34细胞对没有任何诱因的自发凋亡以及α肿瘤坏死因子、γ干扰素、在生物体外的抗fas抗体诱发的凋亡与健康人相比均不易受影响。同正常的干细胞相比，原粒细胞而非有核红细胞的Survivin基因阳性率可能反映抗凋亡的新干细胞的生长优势以及Survivin基因阴性的有核红细胞的凋亡趋势。总的来说，RA的凋亡趋势仍是一个值得争论和研究的焦点。近来研究表明，MDS的进展是由于多种因素改变的细胞凋亡和增殖水平的结果，其中survivin基因在MDS中的研究进展不多。Yamamoto等[15]用RT-PCR方法及免疫组化方法比较了MDS、MDS转化的白血病及原发白血病患者骨髓细胞中survivin基因的表达，与正常对照相比，survivin基因的表达明显升高，然而MDS转化的白血病患者其表达是下降的，在下降之前有一个表达的高峰，表明survivin基因与MDS向白血病转化的早期事件可能有关。Invernizzi等[16]用免疫组化方法研究36例AML、98例MDS及41例正常对照骨髓细胞中survivin基因的表达，发现正常对照者survivin基因测不到，而在几乎所有的AML和MDS患者中均能测到，原始细胞超过5%的MDS患者中survivin基因的表达均高于RA和难治性贫血伴环形铁粒幼细胞增多(RARS)的患者。蔡真等[17]以47例初发MDS患者及15名异基因骨髓移植志愿供者为研究对象发现：MDS患者survivin基因阳性率高于正常对照组，高危组(RAEB、RAEBT、CMML)阳性率高于低危组，认为凋亡蛋白抑制因子在MDS不同阶段的改变可能与MDS的发生及发展有关。 Survivin基因存在代表着细胞生物学转化的中间环节，代表着正常细胞恶性转化的生物学行为特征。以上研究都提示survivin基因与MDS的发生发展相关，survivin基因的阳性表达是预后不良的一个危险因素。因此监测survivin基因在MDS中的表达对判断病情的进展与预后有重要的指导意义。Badran等[13]发现大多数的MDS患者均表达高水平的Survivin基因，同其相比，4例CMML患者均未测到Survivin，也从分子水平说明了CMML不同于RA和RAEB。CMML的恶性克隆细胞的抗凋亡机制可能有其他的因素。当然因其病例数较少值得进一步研究与商榷。因Survivin基因在肿瘤学中的研究颇多，目前已经有人在进行Survivin基因在肿瘤靶向治疗的研究。MDS的治疗能否从Survivin基因找到突破还需要更多的医务工作者去努力。总之， Survivin基因可以看作是一个MDS-RA的新诊断指标，并且定期监测可以判断病情及预后。考虑到有人认为MDS的特点是凋亡过度，因此Survivin基因在MDS中的表达情况需要更多的病例来证实，其确切功能和作用值得更进一步研究。
参考文献
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17 蔡真,包悍英.Survivin、XIAP在骨髓增生异常综合征患者及其细胞株MUTZ1中的表达及其临床意义.中华血液学杂志，2004,25:2628.
作者单位： 050021 河北省石家庄平安医院血液科
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