李建涛，张 倩

(1.威海市市立医院，山东 威海264200;2.山东大学海洋学院，山东 威海 264209)

现已知，抗癌基因或抑癌基因有很多类型，如涉及转录调节的Rb，p53;在细胞周期起抑制作用的p15，p16，p21;与发育和干细胞增殖相关的 APC，Axin等［1］.越来越多的证据表明，抑癌基因在抑制肿瘤细胞的增殖、诱导肿瘤细胞凋亡及改变肿瘤细胞能量代谢等方面都起重要作用.若抑癌基因发生了突变或缺失，有可能出现肺癌、乳腺癌、宫颈癌等恶性肿瘤.在这些抑癌基因中，人们研究的最多的是p53基因，它又被称为人类基因组卫士，最早发现于1979年，在1988年后对其结构和功能进行了深入的研究［2］，发现它的确能对一些肿瘤起明显地抑制作用，所以越来越受到重视.本文对抑癌基因p53的结构、功能及其与肿瘤发生的关系等进行了阐述.

1 抑癌基因p53的结构及特性

1.1 抑癌基因p53的分子结构及分布

通过分子生物学分析发现，抑癌基因p53位于人类17号染色体短臂上(17p13)，全长约20 kb，整个基因有外显子11个和内含子10个，由此转录的成熟的mRNA长2 500 bp，翻译成的蛋白质含有393个氨基酸残基，通常称为p53蛋白.p53蛋白分为3个功能区:第一，位于N末端的转录结合区，可作为负调控因子或阻遏蛋白结合在肿瘤细胞的某些操纵基因上，抑制肿瘤或癌基因的表达;第二，位于该蛋白多肽中间的核心结合区，可与肿瘤细胞内特定的DNA区段结合，从而抑制DNA复制、转录和翻译;第三，位于C末端的是非专一结合区，在其他基因转录时作为阻遏蛋白起调节作用.所以，许多科学家认为，p53蛋白可作为阻遏蛋白，很容易与DNA上的操纵基因结合，对结构基因的转录起调节控制作用，特别对肿瘤细胞的分化和增殖起抑制作用.现在，科学家们运用DNA分子原位杂交技术发现，抑癌基因在人体组织中分布广泛，几乎所有组织都有抑癌基因的表达，而且胎儿细胞内抑癌基因的表达高于成人，肿瘤细胞中的表达高于正常组织的细胞.

1.2 p53蛋白与细胞周期的调控

在原核生物和真核生物细胞中，当DNA受损伤后，可能延迟细胞分裂，延迟时期包括细胞分裂周期中的G1－S，G2－M.正常的 p53基因产物结合在DNA调控区，可作为转录因子使某些基因不能表达，从而使DNA合成终止，结果恶性细胞生长停止在G1期，也就是说细胞不再进入到S期，必定抑制了恶性细胞的继续分裂.另外，还发现p53产物有助于正常DNA的修复，主要原理是它与TATA结合蛋白结合，进而阻碍c－ fos，c－jun，Rb等基因的转录，从而达到抑制细胞增殖的作用.

1.3 p53蛋白与细胞凋亡的调控

所谓细胞凋亡(cell apoptosis)是指生物体内细胞自然死亡的一种生理现象，如大多数染色质发生沉淀，细胞变小，核小体上的DNA出现断裂或成为碎片，原来的正常细胞变成凋亡小体，很快被吞噬细胞吞噬，最后消失.由于细胞凋亡时未出现溶酶体破坏与释放，因而通常不会出现炎症反应.现已发现，p53蛋白可诱发恶性肿瘤细胞的凋亡，从而破坏肿瘤细胞的功能，最后使肿瘤萎缩或消失.试验发现，当用正常的p53基因及突变的p53基因转染骨肉瘤细胞，然后将这些细胞注射给裸鼠肺内［3］，结果发现，4个月后裸鼠肺内产生了大致等同的肿瘤，但正常的p53基因转染后产生的肿瘤很快表现细胞凋亡，这说明正常的p53基因产物可诱导肿瘤细胞的凋亡.

2 p53基因与肿瘤发生的关系

2.1 p53基因缺失与肿瘤的发生

研究表明，如果人类的17号染色体短臂(带有p53抑癌基因)缺失后，结肠、肺、肝或其他脏器可发生肿瘤［4，5］.若在一条染色体上发生了微小缺失(涉及到p53基因)，另一条染色体的p53基因正常，肺部可能出现肿瘤.可见，当p53基因缺失纯合或半合子时，缺失突变型p53蛋白可能抑制野生型p53基因的活性，使之失活，从而引起细胞转化、癌变［6］.

2.2 p53基因突变与肿瘤的发生

在正常细胞中，若某些重要的基因发生了突变，该基因的功能可能发生变化，甚至完全丧失功能，则表现出一系列的突变表型，抑癌基因p53也不例外.当p53基因发生突变后，特别是发生了错义突变或终止突变后，有可能合成无功能的多肽链或多肽片段，结果对肿瘤细胞的基因不再发挥调控作用.现已发现，在 p53 基因的 175，245，248，249，273 和 282位点上常发生错义突变［7］，这些位点通常称为突变热点，由此产生的p53蛋白中的氨基酸残基发生了改变，失去了作为阻遏蛋白的功能，不再结合在肿瘤细胞的操纵基因上，肿瘤细胞或癌基因就可快速表达，最终形成恶性肿瘤.

2.3 p53基因抑癌作用机理

p53基因的抑制肿瘤的机理主要是阻碍细胞停留在G1或G0期，使肿瘤细胞不再进入S期，即不再合成自身的DNA，从而达到抑制肿瘤细胞增生的目的.有试验表明，p53蛋白通过调控肿瘤细胞的某些操纵基因而阻止肿瘤细胞的生长和增殖，最后引起肿瘤细胞的凋亡［8］.当p53蛋白存在时，主要是抑制TATA结合蛋白结合至肿瘤细胞中癌基因的启动子区域，使癌基因的表达受到抑制，最终控制肿瘤细胞的持续生长.

3 肿瘤的基因治疗

基因治疗是人工在体外将目的基因与特定的载体结合成重组DNA，然后将重组DNA分子转入到某些带有遗传性疾病或有肿瘤细胞的体内，从而达到根治这些遗传性疾病或治疗肿瘤的目的.但是，基因治疗目前还在摸索，有些方法只能说取得了一定的成绩，离临床应用还有一定的距离.下面仅介绍几种主要的方法.

3.1 基因替代疗法

基因替代治疗就是将特定的抑癌基因(如p53基因)与载体(如腺病毒)结合成重组DNA分子，然后转染肿瘤细胞，使p53基因产生特定的抑癌蛋白，最后杀伤肿瘤细胞［9］.现有试验证实，p53蛋白可促进淋巴细胞的吞噬作用，若肿瘤细胞内转入了带有p53基因和腺病毒载体的重组DNA分子，某些肿瘤细胞逐渐萎缩，最后被正常细胞所吞噬.

3.2 RNA 干扰法

在体外合成或人工提取纯化某些RNA片段，这些片段与肿瘤基因前启动子序列有同源性，若加入到肿瘤细胞后，当DNA开始转录由双链变成单链时，该RNA片段就可附着在启动子上，阻止RNA聚合酶往前运行到肿瘤基因上，使肿瘤基因的表达处于关闭状态，从而达到控制肿瘤细胞增生的目的，这种方法通常称为RNA干扰(RNAi).该技术现已在胃癌、大肠癌和肝细胞癌治疗的试验研究中取得了明显的效果［10］.

3.3 自杀基因疗法

利用基因工程的方法将某些病毒所特有的可编码特异性酶的基因转入肿瘤细胞，这些外源基因产生的蛋白质在肿瘤细胞内就可转变成毒性物质，使肿瘤细胞快速死亡［11］.这种方法通常称为自杀基因疗法.

3.4 增强自身免疫机能疗法

利用DNA重组技术，将某些能增强免疫效应的细胞因子基因、调节抗原识别能力的主要组织相容性复合物的基因或作免疫监督因子的基因转入肿瘤患者体内，产生特定的蛋白质，增强病人自身的免疫机能，最后使体内肿瘤细胞的生长被抑制.该方法又称为细胞因子基因疗法或免疫基因疗法.

综上所述，正常的抑癌基因可抑制肿瘤细胞的发生，机理是p53蛋白可作为阻遏蛋白调控肿瘤细胞基因的表达，诱导肿瘤细胞的凋亡，因而，我们更应对该基因深入地研究，使之成为根治肿瘤的工具，造福人类.

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