微小染色体维持蛋白2在宫颈病变中探究进展

1、微小染色体维持蛋白2在宫颈病变中探究进展摘要微小染色体维持蛋白2 (minichromosome maintenance protein 2, mcm2)是真核细胞 dna 复制启动 的许可因子。其mrna水平在细胞周期中是呈周期性变化的, 一些细胞周期相关因子通过调控mcm2可干预dna的复制。 其只在增殖细胞周期中表达，被视为特异性增殖相关因子， 能够用于检测具有增生潜能的细胞和较好地区分正常组织、 不典型增生及肿瘤组织。其异常表达反映了具有癌变潜能的 细胞被锁定在细胞周期中不断地进行异常复制、增殖，其标 记指数越高预示肿瘤恶性程度越高，预后越差，故mcm2是 研究肿瘤细胞能动性及判定肿瘤

2、预后的有效指标omcm2与宫 颈病变的关系经过了多年的研究，其作为肿瘤标志物加入宫 颈病变的筛查提高了宫颈癌前病变的检出率并有助于宫颈 癌预后的判定，而mcm2的抗体或抑制剂有望成为宫颈癌治 疗的新靶点。关键词微小染色体维持蛋白2；宫颈上皮内瘤变；宫 颈癌中图分类号r737. 33 文献标识码a 文章编号 1673-7210 (2013) 08 (c) -0035-03肿瘤发生是一个长期的、多因素、多步骤的过程，也是 细胞增殖、分化、凋亡持续失衡的过程。癌变的细胞经历了 从正常的增殖、分化、衰老、死亡的周期时相转入过渡增殖、 分化减缓、凋亡抑制甚至不死的周期时相的过程。基因的异 常复制是这一过

3、程的起始。微小染色体维持蛋白2(minichromosome maintenance protein 2, mcm2)是真核 细胞dna复制启动的许可因子1。其在增殖细胞中表达水 平高，在静止期细胞和分化好的细胞中不表达或水平很低。 这使得其可作为不典型增生和肿瘤的生物学标志物。mcm2 的耗损影响dna的正常复制导致肿瘤发生2。由于传统的 巴氏涂片及液基细胞学(liquid-based cytologic, lbc) 检查对于宫颈癌变筛查的灵敏度和特异度并不十分令人满 意。因此寻找一个较好的肿瘤标志物显得十分重要。本文就 mcm2蛋白在宫颈病变中的研究进行综述。1 mcm2的结构20世纪80

4、年代在对酵母菌的研究中发现并命名了微小 染色体维持蛋白。该蛋白家族是由包括mcm2, mcm3, mcm4 (cdc21), mcm5 (cdc46), mcm6 (mis5) andmcm7 (cdc47) 六个亚单位组成的六聚体。其中mcm2基因位于3q21,由中 央区、氨基端和竣基端组成，其中央区含有atp酶，通过与 atp结合介导双链dna的开放。氨基端有细胞分裂周期基因 7 (cell division cycle gene, cdc7)和细胞周期蛋白依 赖性激酶(cyclin-dependent kinase, cdk)磷酸化位点和 组蛋白h3结合位点。其竣基端有mcm4结合位点。

5、mcm2负责 提供染色体结合靶点，通过与mcm3/5二聚体和mcm4/6/7三 聚体结合以形成环状异源六聚体。2 mcm2在细胞周期中的功能复制开始前非磷酸化的mcm2与mcm4/6/7三聚体和 mcm3/5二聚体结合形成六聚体，抑制mcm4/6/7三聚体解旋 酶活性，在g1早期，由起点再识别复合物(origin recognition complex, orc)、cdc6、cdtl 和 mcm2-7 六聚体 集结到复制起点形成复制前复合体(prereplicative complexes, pre-rcs)o当复制开始后在g1/s期转变中，蛋 白激酶 cdc7、cdk 结合到 pre-rcs

6、, pre-rcs 被 cdc7 活化， mcm2被磷酸化与mcm4/6/7脱离，使mcm4/6/7解旋酶被激活, 从而启动复制，mcm2则游离分布在细胞的不同区域。从s期 到m期,mcm3-7相继被磷酸化从pre-rcs中解离出来变为游 离的微小染色体。激活的mcm4/6/7结合cdc45使复制起点 dna 解链,随后复制因子 c (replication factor c, rfc) 及dna聚合酶a 的引发酶(polymerase a primase, pol-prim)结合在展开的dna链上合成rna-dna引物，再由 rfc 负载增殖细胞核抗原(prolifetating cell

7、nuclear antigen, pcna)到染色质上，pcna作为dna聚合酶5的辅 助因子将其结合到rna-dna引物的模板上合成先导链，在延 迟链合成时pol-prim通过dna聚合酶§或y使每条 rna-dna引物伸展延长。新链的延长需要模板链进一步分离 则需要解旋酶继续解开复制起点的dna双链。由于mcm4/6/7 解旋酶每次只能解开200400 bp的双链dna,因此需要在 s期的不同时段复制起点被不断激活，才能使复制叉移动， 直至m期开始时dna双链被全部解开完整地复制一次，mcm 才从染色质上分离。此时复制前复合体变为后复制状态，准 备另一轮dna合成。解链的dna通

8、过磷酸化mcm2/3抑制复 制叉及再复制，且通过下调cdk2/cyclin e和cdc7而抑制 复制的起始及dna的合成，使得在复制期间pre-rcs不再被 装配，从而确保每个细胞周期dna复制的起始和延伸仅发生 1 次3。mcm2的mrna水平在细胞周期中是呈周期性变化的。从 静止期经过g1期、s期到g2期与m期，mcm2在细胞中的含 量经历了由极少到开始增加，到高峰之后降低的过程，其中 在g1/s期交界时达到高峰，之后随着s期的dna复制到g2、 m期逐渐被磷酸化从染色质脱离到细胞浆中被降解。到g0期 再从胞浆逐渐回到核中，在g1期与染色质结合2。由于其 仅在增殖细胞中表达，因而通过调控m

9、cm2进而影响mcm复 合体，细胞周期相关因子则可干预细胞的dna复制。cyclin b在细胞周期的g2/m期通过对mcm2的磷酸化，防止其再结 合到染色质上，对pre-rcs的形成起负性调控作用°cycline 和cyclina则通过磷酸化mcm2,解除mcm2对mcm4/6/7三聚体解旋酶活性的抑制，从而促进复制。3 mcm2与肿瘤大多数肿瘤具有较正常组织有快速增殖的特征，因而一 些增殖相关因子如pcna、ki67等成为肿瘤研究的一个热点。 与pcna、ki67相比，由于mcm2在整个细胞周期中都有表达, 不存在g1早期不表达的“诊断盲点”，且具有仅在增殖细 胞中表达的特点，不受

10、dna修复和外部因素的影响，因而被 视为理想的特异性增殖相关因子。用抗mcm2的抗体检测正 常组织、不典型增生及恶性肿瘤组织细胞周期中mcm2的表 达，对于发现癌前病变和癌变具有重要意义。研究发现，mcm2 标记指数(labellingindex, li)与组织学分级、预后指数 呈正相关，li越高预示肿瘤恶性程度越高，预后越差，复发、 死亡的危险越大。mcm2不表达则意味着细胞已退出增殖周 期，故mcm2是研究肿瘤细胞能动性及判定肿瘤预后的有效 指标4 o而一些抗肿瘤药如轻基腺通过使mcm2突变失活而 阻滞dna复制，这为肿瘤治疗提供新的靶点。早在上世纪末, 国外关于mcm2在各种肿瘤中的研究

11、已有报道。近年国内相 关报道逐渐增多。蔡开贵等5研究发现mcm2蛋白的表达水 平在喉癌组织中明显高于癌前病变及癌周正常喉组织，且与 喉癌病理分级、临床分期及淋巴结转移有关。吴洪巧等6 用elisa检测直肠癌及结肠癌患者血清mcm2含量明显高于 健康人(p5小结mcm2直接调控真核细胞复制的启始。其异常表达反映了 具有癌变潜能的细胞被锁定在细胞周期中不断地进行异常 复制、增殖，并与一些肿瘤的临床生物学特征及预后密切相 关22。检测mcm2的表达有助于宫颈病变的诊断和预后评 价，而关闭mcm2的表达则可能成为宫颈病变治疗的新靶点。参考文献1 kang yh, galal wc, farina a,

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