Survivin与结直肠癌的研究进展

梁 言 刘 义 陈建发 李 立

(吴州市人民医院药剂科临床药学室，广东 吴川 524500)

结直肠癌(CRC)在中国是常见癌，其发病率在肺癌、胃癌及肝癌后，死亡率在肺癌、肝癌、胃癌及食管癌后〔1〕。局部CRC可治疗，但转移性CRC治疗效果仍不佳，因此新的、有效的CRC诊疗方法已成迫切需要。Survivin是凋亡抑制蛋白(IAP)家族中最重要成员之一，在许多癌症中表达上调。本文就Survivin及涉及CRC的Survivin研究予以综述。

1 Survivin的结构特点

IAP 家族共同结构特征是在N端含1个或3个杆状病毒IAP 重复序列(BIR)，该结构为抑制细胞凋亡所必需；此外，一些IAP成员还在C端拥有1个指环(Ring)结构及1个半胱天冬氨酸蛋白酶(caspase)募集域(CARD)〔2〕。Survivin基因定位于人类染色体17q25，编码IAP最小蛋白。Survivin仅含一个BIR，无Ring及CARD〔3〕。Survivin在C端有1个α-卷曲螺旋结构，该结构在细胞分裂过程中发挥重要作用〔4〕。Survivin前体mRNA可变剪接能产生除野生型Survivin外的5个剪接变异体，即Survivin DEx3、Survivin 2B、Survivin 2α、Survivin 3α及Survivin 3B〔5〕。上述变异体亚型表达方式、活性仍有待阐明。

2 Survivin表达方式

Survivin在几乎所有人类肿瘤中大量表达，但在大多数已分化正常组织中却罕有表达〔6〕。Survivin在胚胎及胎儿发育期高表达可能与其在维持组织器官稳态及分化中扮演重要角色有关〔7,8〕。虽然Survivin被认为是癌症特异性标志物，但也表达在成人一些已分化组织及细胞中，如结肠基底上皮细胞、胸腺细胞、CD34+干细胞及血管内皮细胞〔9〕。Survivin在人原代成骨细胞中表达并影响骨内稳态及再生〔10〕。Survivin通过影响造血细胞稳态及分化在红细胞生成增强中发挥作用〔11〕。Survivin在炎症条件下的成熟中性粒细胞中表达并发挥抗凋亡作用〔12〕。Survivin表达在人类关节炎软骨，表明其表达与炎症存在关联〔13〕。Survivin在大多数银屑病中被发现，其抗凋亡活性可能与银屑病发病有关，该病角质细胞高度增殖并存活延长〔14〕。Survivin还被发现在血及人类风湿关节炎关节液中，其高表达与更严重的类风湿关节炎侵蚀有关〔15〕。关于Survivin同系物，在正常分化组织中无表达或低表达，而在恶性肿瘤中常过表达〔16〕。抗Survivin靶向治疗不会导致毒副作用，表明Survivin虽然在一些正常组织中表达，但其表达不仅低且行为方式也与在癌细胞中不同，Survivin在癌细胞中参与了对致癌具有重要意义的肿瘤定向特异性信号传递。

3 Survivin定位

Survivin蛋白区室化定位可能极为重要。与Bcl-2家族类似，定位在线粒体的Survivin调控细胞凋亡〔17〕；定位在核及胞质的，分别在有丝分裂调控及细胞凋亡抑制中发挥相应作用〔18〕。此外，存在于细胞外的、由小膜泡包裹的Survivin被称为外泌体。癌细胞可以分泌外泌体Survivin蛋白，并由周围细胞吸纳，产生赋予逆境生存的场效应〔19～21〕。遍及肿瘤微环境的细胞外Survivin能够促进肿瘤侵袭并消除或消减治疗效果。

4 核Survivin调控细胞周期

核Survivin是一个细胞周期关联蛋白。通过siRNA敲除Survivin导致有丝分裂阻滞及染色体错位，证明在有丝分裂期间Survivin参与微管装配及着丝粒稳定〔22〕。Survivin在有丝分裂调控中的作用与其参与构成染色体包装复合体(CPC)及对形成有丝分裂纺锤体的贡献有关〔5〕。通过促进微管稳定性，异常Survivin表达能够赋予癌细胞抵抗以有丝分裂纺锤体为靶点的抗癌药物〔23〕。

5 细胞质及线粒体Survivin抑制细胞凋亡

通过扰乱细胞凋亡癌症才能发生发展。阻碍细胞死亡通路的Survivin存在于细胞质中。定位在线粒体的Survivin发挥类似Bcl-2的功能。细胞应激调控Survivin表达及定位，低氧诱导的Survivin被发现仅在线粒体中表达。而且在细胞凋亡刺激下，线粒体Survivin迅速被释放至胞液并于此阻止caspase9前体激活〔17〕。Survivin通过捆绑HBXIP，与caspase9前体形成复合物并抑制凋亡体形成的间接方式作用于caspase〔24〕。Survivin-HBXIP复合物捆绑caspases9前体并阻止招募Apaf1，从而抑制线粒体途径细胞凋亡。Survivin还捆绑并调控XIAP，而XIAP是caspase3及caspase9抑制子〔25〕。Survivin-XIAP复合物的形成可促进XIAP稳定，保护XIAP免于酶解，并最终抑制caspase依赖的细胞凋亡〔26〕。

6 细胞外Survivin调控肿瘤微环境

Survivin还存在细胞外。不同的细胞类型，如B淋巴细胞、T淋巴细胞、树突细胞、神经细胞、肠道上皮细胞及肿瘤细胞可释放外泌体。研究显示人类及小鼠肿瘤细胞均释放于肿瘤细胞的外泌体〔27〕。细胞外Survivin能导致邻近癌细胞增强治疗抵抗、迅速增殖及更具侵袭性〔19〕，发挥保护邻近癌细胞的功能〔20〕。

7 Survivin与癌症免疫逃避

Survivin不仅在恶性肿瘤中还在免疫及分化中被赋予多重角色。Survivin已被证明对T细胞成熟、体内平衡、增殖及发育不同阶段均必不可少〔28〕。Survivin在细胞外还可通过捆绑白细胞调节外周血白细胞，从而诱导涉及炎症发病的分子过程〔29〕。

由于Survivin可作为肿瘤相关抗原，调节免疫环境允许肿瘤生长，因此Survivin可能在癌症免疫中表里不一。T细胞与Survivin一起孵化，导致T细胞增殖减弱及细胞毒性CD8+T细胞功能降低，1型T细胞、干扰素(IFN)-γ及白细胞介素(IL)-2显著减少，而2型T细胞及IL-4增加。该结果表明肿瘤释放Survivin调控T细胞导致的现象与在癌症患者中观察到的类似：有效的1型T细胞抗肿瘤应答并不能导致向肿瘤排斥的2型T细胞应答倾斜〔30〕。

8 Survivin与CRC诊断、监测

免疫组化研究显示，Survivin表达于结直肠腺瘤及癌细胞的胞质而正常黏膜不着色。Survivin阳性率由正常到低度异型增生腺瘤、高度异型增生腺瘤及癌呈上升趋势。Survivin表达在CRC早期是必要事件并发挥重要作用，检测其表达可能提供一个新的CRC诊断方法〔31〕。在癌症血清中可检测到抗癌相关抗原的自身抗体，抗-Survivin抗体在所有抗-IAP抗体中阳性率最高，且在早期癌及腺瘤中均呈高阳性率，表明检测抗-Survivin抗体可能有助于早期发现结肠癌〔32〕。

9 Survivin与CRC预后

一项包括620例结肠癌的免疫组化研究显示，Survivin过表达与生存时间减少有关〔33〕。一项包括68例CRC的研究提示，Survivin过表达与肿瘤不良分化、更高的肿瘤分期及淋巴结转移有关〔34〕。而一项包括1 784例CRC的Meta分析表明，Survivin过表达与更短的总生存期及无病生存期关系密切〔35〕。最近一项包括309例CRC的研究指出，Survivin免疫组化过表达与不良临床结果有关〔36〕。

10 Survivin与CRC治疗

针对Survivin的靶向治疗癌症新药已有多种进入临床Ⅱ期研究，如mRNA抑制剂LY2181308、小分子抑制剂YM155及免疫疗法肽疫苗等〔37〕，而针对Survivin的CRC靶向治疗在国内外也不乏报道。

10.1mRNA抑制 用携带针对人Survivin的shRNA肿瘤增殖型腺病毒Ad-delElb55KD-shRNA/Survivin-EGFP转染结肠癌细胞HT-29裸鼠移植瘤模型，导致结肠癌裸鼠移植瘤瘤体减小、移植瘤细胞凋亡率显著增加〔38〕。Survivin和hTERT双干扰质粒可明显下调Survivin 和hTERT表达，抑制结肠癌SW480细胞增殖，促进其凋亡〔39〕。

10.2显性负突变体 另一个靶向抗Survivin方法涉及显性负突变体。T34A是一个显性负突变体，即34位苏氨酸突变成丙氨酸，该转换创建了一个Survivin突变体形式并在体外及小鼠体内证明能够提高细胞凋亡水平、抑制肿瘤血管生成及转移，且毒副作用轻微〔40〕。体外感染腺病毒介导的Survivin突变体〔rAAV-Sur-Mut(T34A)〕能够导致结肠癌细胞生长抑制，诱导细胞凋亡，并致敏对化疗的敏感性。在裸鼠实验中，rAAV-Sur-Mut(T34A)可诱导细胞凋亡、减少血管生成并抑制结肠癌生长；还可提高奥沙利铂抗肿瘤活性并延长动物存活时间〔41〕。

10.3小分子抑制剂 YM155是一个选择性小分子Survivin抑制剂，以细胞周期依赖方式通过作用于Survivin基因启动子区发挥一个转录抑制子功能。在临床前研究中，YM155展示了显著的大范围抗癌效果而没有显著不良反应〔42〕。YM155单用或与5-氟尿嘧啶(FU)联用抑制结肠癌细胞增殖效果均远远高于5-FU单用，提示YM155可能是一个有效的治疗结肠癌药物〔43〕。

10.4免疫治疗 由于Survivin表达特性被认为是一个通用型肿瘤抗原，能够作为一个新表位诱导一个抗它的免疫应答。Survivin2B80-88是来自肿瘤患者Survivin剪接变体Survivin2B的九肽，可被CD8+细胞毒性T淋巴细胞识别。临床研究显示，晚期结肠癌接种Survivin2B80-88加弗氏佐剂及Ⅰ型IFN可导致患者临床症状改善及免疫反应增强，提示其可能是一个强有力的免疫治疗方案〔44〕。

综上，Survivin通过作用众多信号转导通路，干扰细胞凋亡、促进肿瘤传播并赋予癌细胞治疗逃避的特性，在癌症发生发展过程中发挥重要作用。同时，Survivin也为包括CRC在内的恶性肿瘤的早期发现、预后判断及治疗提供一个全新的生物标志物。