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编号:13248106
凋亡抑制蛋白c—IAP1和Caspase—3在喉癌中表达的研究(2)
http://www.100md.com 2018年1月15日 《医学信息》 2018年第2期
     2 Caspase-3的化学结构、作用机制及与喉磷癌的关系

    Caspase是具有特異天冬氨酸的半胱氨酸蛋白酶,在细胞凋亡过程中处于核心地位,与氨基酸序列、结构均相似,以无活性的酶原存在于细跑中,由3部分组成,分别是一个N端前域和一大一小两个亚基,当酶原被激活后,大小亚基解离重新组装成四聚体的活性酶,Caspase在这过程中如果被激活,将会表现出级联放大,主要原因是Caspase具有自我活化和激活的功能[18]。在Caspase家族中,Caspase 3是调控细胞凋亡的关键蛋白酶之一,被认为是Caspase 9的效应器[19],处于凋亡有序级联反应的终端,即最终的效应型家族成员,因其具有Caspase蛋白共性,如果被激活,细胞凋亡将不可避免,故有学者将Caspase- 3称为“死亡蛋白酶”,Caspase-3是细胞凋亡蛋白酶级联反应的关键步骤。正常情况下,Caspase-3以无活性的酶原存在于细胞液中,如果一旦有细胞凋亡信号的出现将导致Caspase-3发生裂解而被活化。Caspase-3位于caspase级联反应的下游,正常情况下参与细胞分化、趋化因子的产生、组织再生与重建等、神经功能的调节、神经元的再生和肿瘤放疗后的再增殖等过程。Caspase-3 对细胞凋亡所起的调控主要表现在一下几个方面:①打破细胞内环境平衡及细胞自身修复功能;②细胞周期停止;③细胞自身的瓦解;④使细胞脱离生存所需要的环境。Caspase-3 蛋白是细胞凋亡有序级联反应过程中关键的终末途径,故将称其为细胞凋亡过程中最终执行官[20]。吴运生[20]等研究发现在腺瘤和腺癌肿瘤细胞中 Caspase-3 的表达明显低于正常细胞中的表达,且表现出Caspase-3的表达程度与恶性肿瘤的恶性程度呈负相关,表明Caspase-3在细胞凋亡过程中的关键作用。目前的研究表明Caspase-3表达水平与多种疾病发生相关,不仅仅是肿瘤,如短暂性脑缺血后。在化疗药物作用下,上调caspase-3可增强药物对肿瘤细胞的敏感性。Caspase-3对抗细胞凋亡起负向调节作用,在喉癌、癌旁组织中表达强度均呈上升趋势,Caspase-3的表达强度还与临床分期、淋巴结转移及病理分级有关;而与临床分型、肿瘤大小、吸烟量、年龄和性别无关。
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    在肿瘤细胞中,细胞色素C等多种因素的缺失,导致Caspase-3无法被活化,抑制了细胞的凋亡,肿瘤细胞的凋亡减少,无限制的增殖增加,引起了肿瘤的发生。孟凡生[21]发现,喉癌的发生可能与在喉癌组织中 Caspase-3蛋白的低表达和声带息肉组织中Caspase-3 蛋白的高表达可能有关,表明Caspase-3低表达或者不表达可能导致细胞正常凋亡减少,从而促使肿瘤发生发展。在对乳腺癌、肝癌、胃癌等多种恶性肿瘤的研究发现,Caspase-3 蛋白表达下降可能与肿瘤组织的出现高转移潜力,甚至出现远处转移、复发及预后不良等有关。杜锦朵等[22]在喉癌患者术后切缘组织中发现Caspase-3 的表达率随肿瘤复发增快而依次降低,提示喉癌组织Caspase-3的表达高的患者可能该喉癌组织分化程度更高、恶性程度低、肿瘤细胞增殖弱,结果是这类喉癌患者预后相比Caspase-3低表达更好。还有其他因素导致Caspase-3的活性降低,例如喉癌组织在生长过程中随着肿瘤侵袭的范围的不断的扩大,会造成周围组织缺血缺氧坏死,从而产生肿瘤炎性改变,产生大量自由基,引起细胞内炎性因子明显增加,引起血管内皮细胞的破坏及痉挛,进而出现低灌注,从而诱导bFGF表达增高,促进内皮细胞分裂增殖,即可促进组织内毛细血管快速增生,又可抑制Caspase-3的表达,抑制肿瘤细胞凋亡作用,导致细快速增殖。
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    3 结论

    目前我国喉癌的治疗包括手术、放疗、化疗、免疫治疗等,在选择治疗方案时需从多方面综合考虑,如患者的年龄,身体状况,肿瘤分型、侵袭范围等。主要以手术治疗为主,全喉切除术与选择性部分喉切除术具有相同的临床预后和转归,在尽可能切除肿瘤和保留部分喉功能的基础上,重建喉功能和减少复发是治疗的目标之一。

    c-IAP1蛋白对喉癌细胞凋亡有抑制作用,从而促使肿瘤细胞异常增殖,加速疾病的发展,有效的抑制c-IAP1蛋白的活性,未来可能成为喉癌治疗的新方法。Caspase-3的表达减少或者不表达将会引起喉癌肿瘤细胞的凋亡减少,导致肿瘤细胞增殖,加速了喉癌的浸润和转移。通过增强Caspase-3在细胞凋亡中的调控作用,有助于为喉癌患者的预防复发、合理有效的治疗提供可借鉴的治疗放方法,同时增加Caspase-3活性是肿瘤细胞凋亡加速的作用,将会有利于喉癌患者的治疗,Caspase-3可能成为喉癌病情进展、转移及预后评估的一个重要参考指标,成为新的喉癌治疗新靶点。
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    参考文献:

    [1]Ekedahl J,Joseph B,Grigoriev MY,et al.Expression of inhibitor of apoptosis proteins in small-and non-small-cell lung carcinoma cells[J].Exp Cell Res,2002,279(2):277-290.

    [2]Weidner N.Current pathologic methods for measuring intratumoral microvessel density within breast carcinoma and other solid tumors[J].Breast Cancer Res Treat,1995,36(2):169-180.

    [3]Samuel T,Okada K,Hyer M,et al.cIAP1 Localizes to the nuclear compartment and modulates the cell cycle[J].Cancer Res,2005,65(1):210-218., 百拇医药(陈娟 李兵)
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