nm23基因的研究进展(2)
nm23-H9是一种融合蛋白，其基因区域位于染色体的3q22-23，基因全长28kbp，有11个外显子和10个内显子组成。在人的睾丸和肺组织中含量最高，属于第二类的nm23蛋白家族，与微管的连接活动密切相关，在其N端具有硫氧还原蛋白的结构域紧接着的是NDP激酶区域。nm23-H9是人体中第二种同时包含NDP和硫氧还原结构单位的蛋白，因此又被成为硫氧还原样蛋白(Txl-2)。nm23-H9与nm23-H8有着高度的同源性，所不同的是在nm23-H8的硫氧还原蛋白结构域后连接着三个NDP激酶结构域。在人类Txl-2 mRNA的3-UTR包含重复短片段元件的插入序列，经证实为ALU家族跨越1156-1439这段碱基。有意思的是，在nm23-H6的mRNA的3-UTR也存在着有同样的重复序列，在靠近C-端的NDP激酶结构域附近出现类似结构提示它与nm23家族的NDP激酶活性有可能有关联[14]。
2 nm23基因生物学特点
nm23基因表达产物NDPK参与高能磷酸键的转移，体内GTP的生成。在微管聚合过程中需要将GDP转移成GTP，NDPK通过催化这一反应参与由微管聚合而成的纺锤体的形成，并调节细胞运动[15]。NDPK的改变一方面引起微管而形成纺锤体的异常，导致染色体畸变和非整合体的形成，进而促进肿瘤的发展；另一方面可以通过影响细胞，骨架对细胞信号反应性的改变，引起细胞运动而参与侵袭与转移的过程[16]。大量实验证明，肿瘤细胞侵袭与转移的各个阶段，都与肿瘤细胞的跨膜机制密切相关，特别是通过影响G蛋白的信号传递发挥负性的调节作用。G蛋白是一类信号结合蛋白，当它与GTP结合后便可以发挥催化活性，将GTP水解为GDP，从而进一步引发一系列细胞内信号的传递过程，而这时G蛋白本身就不再具有催化活性。NDPK还可疑直接通过与G蛋白结合及高能磷酸键的转移调节G蛋白活性，发挥负性调控作用，在G蛋白调节机制中，GTP或GDP可以通过共价键与蛋白质结合而改变其构象，从而影响其功能，因此GTP或GDP的转移及其调节因子对G蛋白的功能具有重要意义。NDPK上有特异的GTP结合位点，具有GTP酶活性，并且NDPK的磷酸化是受GTP调控的，这就显示NDPK本身也具有G蛋白的基本特点[17]。还有实验表明NDPK可以与G蛋白相结合，GDP直接转变为GTP，从而调节G蛋白的功能，NDPK对G蛋白与GTP的结合及其GTP的活性都有调节作用，参与许多以GTP为调节因子的酶或蛋白质的调节，从而影响肿瘤细胞运动及侵袭性。另外nm23的同源基因AWd参与GTP激活作用，Awd的突变或表达下降可以导致异常分化，广泛畸形及癌变，甚至在前期死亡。nm23基因的蛋白产物中每隔7个氨基酸重复出现亮氨酸的结构，2~3个亮氨酸重复结构可以形成亮氨酸拉链，这种拉链结构引起蛋白质二聚体的形成，通过碱性氨基酸的作用，二聚体与DNA结合，进而影响转录的过程[17-18]。关于nm23基因对肿瘤作用具有组织差异性，以及nm23-H1和nm23-H2两基因在不同肿瘤组织中所起作用不同的机制，目前认为：①由于NDPK/nm23的状态不同和所涉及的不同信号传递途径，使其在不同肿瘤中作用不同；②由于nm23-H1和nm23-H2基因的转录起动部位含有与已知转录因子相结合的位点，能参与其它基因的转录调节，以及二者转录起动部位的结合位点的不同，也是引起其作用多样性和细胞类型差异性的原因。
, 百拇医药
nm23基因是一个多功能基因，除了具有肿瘤转移抑制作用，对细胞的增殖、分化、个体发育也具有调控功能。这些功能可能是由nm23蛋白参与微管聚合与解聚、囊泡运输和信号转导等过程[19]介导的。nm23家族蛋白产物都具有NDPK活性，能通过一种乒乓机制将5’NTP的γ-磷酸基团转移到5’NDP上。因此推测nm23基因以NDPK介导的转磷酸作用为微管聚合和解聚提供必须的GTP,并对正常的纺锤体形成有维持作用，若nm23基因发生变化则容易导致癌细胞染色体非整倍体的形成，促进肿瘤的发生。在9个家族成员中，转移抑制功能主要由nm23-H1和nm23-H2体现。而DR-nm23与细胞分化关系较为密切；nm23-H4基因产物NDPK-D在细胞线粒体中表达，氨基酸序列与nm23-H1和nm23-H2基因产物NDPK-A、NDPK-B有58%~59%的同源性[20]；nm23-H5、nm23-H7、nm23-H8在睾丸，尤其是生殖细胞、精母细胞和精原细胞中特异表达，可能与精子的发生和发育有关；此外nm23-H8、nm23-H9都具有氧硫还原蛋白结构域，多在鞭毛和纤毛结构中表达，与细胞的分化与运动相关。
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3 nm23基因和肿瘤的关系
3.1 nm23基因与肺癌 Chen等采用半定量RT-PCR的方法检测了54例非小细胞肺癌组织和46例正常肺部组织中nmH1 mRNA的表达量，并通过多聚酶链聚合反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)对组织中nm23-H1基因结构进行了分析，发现nm23-H1 mRNA的减少显著抑制了细胞的分化，加速了淋巴结转移，但未发现nm23-H1基因的突变。刘军等在研究中应用Southern印迹杂交方法对52例nm23等位基因缺失进行了研究，观察到在伴有淋巴结或(和)远处转移的肺癌中，nm23-H1等位基因缺失率(42.85%)，显著高于无转移者(8.33%)(P<0.01)；未分化和低分化癌中，nm23-H1等位基因缺失率(45.45%)亦显著高于中、高分化癌(13.33%)(P<0.05)。提示nm23基因缺失与肺癌的细胞分化和转移有密切关系。进一步支持了nm23-H1基因在肺癌中具有抑制肿瘤转移作用的观点。
3.2 nm23与喉癌 声门上喉癌具有较高的颈淋巴结转移率。为研究声门上喉癌中nm23-H1的表达与颈淋巴结转移的关系，刘巍巍等应用免疫组化技术对77例声门上喉癌标本中nm23-H1表达进行了研究。发现声门上喉癌中nm23-H1阳性表达率为76.62%，声门上喉鳞癌和癌旁正常黏膜中nm23-H1表达差异有统计学急文(P<0.05)。nm23-H1表达在颈淋巴结中转移阳性组中显著降低(P<0.05)，且与临床分期间差异有统计学急文(P<0.05)。nm23-H1表达在颈淋巴结转移中显著降低，提示有可能将之作为声门上喉癌淋巴结转移的预测指标。
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3.3 nm23与卵巢癌 黄光琦等研究nm23-H1表达突变与卵巢淋巴结转移关系。采用RT-PCR和RT-PCR-SSCP技术对20例卵巢癌及其相应的20淋巴组织和8例正常组织进行了nm23-H1基因表达及突变的检测，发现有转移卵巢癌原发灶nm23-H1低表达率100%(7/7)，无转移30%(4/13)(P<0.01)，有癌转移淋巴结低表达率为100%(7/7)，无癌转移为38.5%(5/13)(P<0.05)。提示nm 23-H1基因的转录表达与卵巢淋巴结转移呈正负相关关系，起正负调节作用。
3.4 nm23与肝癌 郑晓勇等对25例肝细胞癌患者手术切除标本采用RT-PCR法定量检测nm23-H1量，用免疫组化方法分析微环境之重要因素MDV及癌细胞增值情况指标-增殖细胞核抗原(PCNA)。发现伴肝内转移癌组织其MDV(P=0.05)、PCNA(P<0.01),指标明显高于不伴肝内转移组，其nm23-H1则相反(P<0.01),MDV与PCNA指数呈正相关(P<0.01)，nm23-H1量与PCNA指数呈负相关(P<0.05)。提示肝癌生长过程中，其原位微环境不良在转移中起重要的选择作用，nm23-H1量可反映高转移潜能癌细胞的优势化生长情况。, http://www.100md.com(卢薇薇 仇 容)
2 nm23基因生物学特点
nm23基因表达产物NDPK参与高能磷酸键的转移，体内GTP的生成。在微管聚合过程中需要将GDP转移成GTP，NDPK通过催化这一反应参与由微管聚合而成的纺锤体的形成，并调节细胞运动[15]。NDPK的改变一方面引起微管而形成纺锤体的异常，导致染色体畸变和非整合体的形成，进而促进肿瘤的发展；另一方面可以通过影响细胞，骨架对细胞信号反应性的改变，引起细胞运动而参与侵袭与转移的过程[16]。大量实验证明，肿瘤细胞侵袭与转移的各个阶段，都与肿瘤细胞的跨膜机制密切相关，特别是通过影响G蛋白的信号传递发挥负性的调节作用。G蛋白是一类信号结合蛋白，当它与GTP结合后便可以发挥催化活性，将GTP水解为GDP，从而进一步引发一系列细胞内信号的传递过程，而这时G蛋白本身就不再具有催化活性。NDPK还可疑直接通过与G蛋白结合及高能磷酸键的转移调节G蛋白活性，发挥负性调控作用，在G蛋白调节机制中，GTP或GDP可以通过共价键与蛋白质结合而改变其构象，从而影响其功能，因此GTP或GDP的转移及其调节因子对G蛋白的功能具有重要意义。NDPK上有特异的GTP结合位点，具有GTP酶活性，并且NDPK的磷酸化是受GTP调控的，这就显示NDPK本身也具有G蛋白的基本特点[17]。还有实验表明NDPK可以与G蛋白相结合，GDP直接转变为GTP，从而调节G蛋白的功能，NDPK对G蛋白与GTP的结合及其GTP的活性都有调节作用，参与许多以GTP为调节因子的酶或蛋白质的调节，从而影响肿瘤细胞运动及侵袭性。另外nm23的同源基因AWd参与GTP激活作用，Awd的突变或表达下降可以导致异常分化，广泛畸形及癌变，甚至在前期死亡。nm23基因的蛋白产物中每隔7个氨基酸重复出现亮氨酸的结构，2~3个亮氨酸重复结构可以形成亮氨酸拉链，这种拉链结构引起蛋白质二聚体的形成，通过碱性氨基酸的作用，二聚体与DNA结合，进而影响转录的过程[17-18]。关于nm23基因对肿瘤作用具有组织差异性，以及nm23-H1和nm23-H2两基因在不同肿瘤组织中所起作用不同的机制，目前认为：①由于NDPK/nm23的状态不同和所涉及的不同信号传递途径，使其在不同肿瘤中作用不同；②由于nm23-H1和nm23-H2基因的转录起动部位含有与已知转录因子相结合的位点，能参与其它基因的转录调节，以及二者转录起动部位的结合位点的不同，也是引起其作用多样性和细胞类型差异性的原因。
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nm23基因是一个多功能基因，除了具有肿瘤转移抑制作用，对细胞的增殖、分化、个体发育也具有调控功能。这些功能可能是由nm23蛋白参与微管聚合与解聚、囊泡运输和信号转导等过程[19]介导的。nm23家族蛋白产物都具有NDPK活性，能通过一种乒乓机制将5’NTP的γ-磷酸基团转移到5’NDP上。因此推测nm23基因以NDPK介导的转磷酸作用为微管聚合和解聚提供必须的GTP,并对正常的纺锤体形成有维持作用，若nm23基因发生变化则容易导致癌细胞染色体非整倍体的形成，促进肿瘤的发生。在9个家族成员中，转移抑制功能主要由nm23-H1和nm23-H2体现。而DR-nm23与细胞分化关系较为密切；nm23-H4基因产物NDPK-D在细胞线粒体中表达，氨基酸序列与nm23-H1和nm23-H2基因产物NDPK-A、NDPK-B有58%~59%的同源性[20]；nm23-H5、nm23-H7、nm23-H8在睾丸，尤其是生殖细胞、精母细胞和精原细胞中特异表达，可能与精子的发生和发育有关；此外nm23-H8、nm23-H9都具有氧硫还原蛋白结构域，多在鞭毛和纤毛结构中表达，与细胞的分化与运动相关。
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3 nm23基因和肿瘤的关系
3.1 nm23基因与肺癌 Chen等采用半定量RT-PCR的方法检测了54例非小细胞肺癌组织和46例正常肺部组织中nmH1 mRNA的表达量，并通过多聚酶链聚合反应-单链构象多态性分析(PCR-SSCP)对组织中nm23-H1基因结构进行了分析，发现nm23-H1 mRNA的减少显著抑制了细胞的分化，加速了淋巴结转移，但未发现nm23-H1基因的突变。刘军等在研究中应用Southern印迹杂交方法对52例nm23等位基因缺失进行了研究，观察到在伴有淋巴结或(和)远处转移的肺癌中，nm23-H1等位基因缺失率(42.85%)，显著高于无转移者(8.33%)(P<0.01)；未分化和低分化癌中，nm23-H1等位基因缺失率(45.45%)亦显著高于中、高分化癌(13.33%)(P<0.05)。提示nm23基因缺失与肺癌的细胞分化和转移有密切关系。进一步支持了nm23-H1基因在肺癌中具有抑制肿瘤转移作用的观点。
3.2 nm23与喉癌 声门上喉癌具有较高的颈淋巴结转移率。为研究声门上喉癌中nm23-H1的表达与颈淋巴结转移的关系，刘巍巍等应用免疫组化技术对77例声门上喉癌标本中nm23-H1表达进行了研究。发现声门上喉癌中nm23-H1阳性表达率为76.62%，声门上喉鳞癌和癌旁正常黏膜中nm23-H1表达差异有统计学急文(P<0.05)。nm23-H1表达在颈淋巴结中转移阳性组中显著降低(P<0.05)，且与临床分期间差异有统计学急文(P<0.05)。nm23-H1表达在颈淋巴结转移中显著降低，提示有可能将之作为声门上喉癌淋巴结转移的预测指标。
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3.3 nm23与卵巢癌 黄光琦等研究nm23-H1表达突变与卵巢淋巴结转移关系。采用RT-PCR和RT-PCR-SSCP技术对20例卵巢癌及其相应的20淋巴组织和8例正常组织进行了nm23-H1基因表达及突变的检测，发现有转移卵巢癌原发灶nm23-H1低表达率100%(7/7)，无转移30%(4/13)(P<0.01)，有癌转移淋巴结低表达率为100%(7/7)，无癌转移为38.5%(5/13)(P<0.05)。提示nm 23-H1基因的转录表达与卵巢淋巴结转移呈正负相关关系，起正负调节作用。
3.4 nm23与肝癌 郑晓勇等对25例肝细胞癌患者手术切除标本采用RT-PCR法定量检测nm23-H1量，用免疫组化方法分析微环境之重要因素MDV及癌细胞增值情况指标-增殖细胞核抗原(PCNA)。发现伴肝内转移癌组织其MDV(P=0.05)、PCNA(P<0.01),指标明显高于不伴肝内转移组，其nm23-H1则相反(P<0.01),MDV与PCNA指数呈正相关(P<0.01)，nm23-H1量与PCNA指数呈负相关(P<0.05)。提示肝癌生长过程中，其原位微环境不良在转移中起重要的选择作用，nm23-H1量可反映高转移潜能癌细胞的优势化生长情况。, http://www.100md.com(卢薇薇 仇 容)