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【关键词】 Livin 恶性肿瘤 研究进展
肿瘤的发生是一个多因素、多步骤、多阶段和多基因共同作用的结果。在肿瘤的发生、发展中，癌基因和抑癌基因的作用逐渐受到人们的重视，它们在细胞信号传导途径的多个层次起作用。细胞凋亡是一种由基因控制的自主性有序死亡，细胞凋亡过程调控异常在肿瘤形成中起着十分重要的作用，这种调控机制涉及促进或阻止细胞凋亡的多种凋亡相关蛋白的参与，细胞凋亡受抑制导致细胞生存期延长，有利于转化突变的细胞生长积聚，最终可致肿瘤的产生。近年来，凋亡抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein，IAP)引起人们的高度重视，Livin作为一种新发现的凋亡抑制蛋白有抑制细胞凋亡作用，与肿瘤的发生、发展及预后相关，也可成为肿瘤治疗的新靶点。现就其研究状况作一综述。
1 Livin的结构
Livin是IAPs家族的重要成员。目前人类已发现8种凋亡抑制蛋白：CIAP1(HIAP-1)、CIAP2(HIAP-2)、NAIP、XIAP (ILP-1)、ILP2、survivin、apollon及Livin。Livin又称ML-IAP，是新近发现的IAPs成员。人类的Livin基因位于染色体20q13.3，全长46kb，包含7个外显子及6个内含子。IAPs家族在结构上具有很大相似性，即都具有一个由约70个氨基酸组成的特征性的结构——BlR结构域。研究表明Livin BIR结构域为一个新型的锌指结构[1],它是与Caspase蛋白的结合部位,可阻止Caspases蛋白在细胞凋亡时执行蛋白切除功能。
Ashhab等[2]证实Livin转录产物因剪接方式的不同有两种mRNA亚型——Livin α和Livin β，两种亚型均含有一个BIR结构域及一个环指结构域。前者cDNA全长897bp，编码 298个氨基酸，约33kD;后者cDNA全长843bp编码280个氨基酸，约30kD。二者相差的 18个氨基酸由介于BIR和RING结构之间的第6外显子5'端54bp的基因序列编码。
2 Livin抗凋亡机制
2.1 Caspase途径 Livin通过与介导细胞凋亡的Caspase家族中Caspase-3、Caspase-7结合，抑制Caspase下游级联反应从而抑制肿瘤细胞凋亡;还可与酶原形式或激活形式的Caspase-9结合，抑制由Apaf-1、细胞色素C及dATP诱导的Caspase-9的激活作用从而阻止细胞凋亡[1]。Vucic等[3，4]进一步研究认为Livin有效的抗凋亡作用并不是对Caspase-9的直接抑制，而是对抗了XIAP2/Smac的相互作用，使XIAP的活性得以实现。Livin中的BIR结构能够和特异的Caspase结合，抑制其活性，使级联反应中Caspase间的相互作用和核酸的裂解受到抑制，从而导致肿瘤细胞的无限增殖。Livin还能阻止caspase蛋白在细胞凋亡时执行蛋白切除功能而起抗凋亡作用。
2.2 Smac途径 Livin的抗凋亡作用受到细胞内线粒体释放的Smac的调控[3]。这是一种新发现的凋亡促进剂，也是IAPs拮抗剂，其RING结构具有泛素连接酶活性，是泛素系统关键酶之一，细胞应激或DNA严重损伤，都能使线粒体释放细胞色素C和Smac蛋白，Smac能促进DNA损伤的细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的过度增生。Ma等[5]研究发现Livin能通过BIR结构与Smac结合，促使 Smac经泛素一蛋白酶体途径降解，降低 Smac表达水平，抑制细胞凋亡。
2.3 TAK1/JNK1途径 Livin可通过TAK使丝裂原激活蛋白激酶JNK1和JNK2活化，而Livin对JNK1的激活作用强于JNK2，这是 Livin对抗TNF-α和ICE介导的细胞凋亡作用的一条重要途径[6]，Livin对JNK1的激活是通过TAB1/TA途径实现。这种抗凋亡机制独立于Caspase途径[4]。
2.4 抗化疗药物介导的细胞凋亡作用 许多化疗药物可导致肿瘤细胞DNA的损伤而诱导细胞凋亡。研究发现转染Livin基因的MCF7细胞可有效对抗阿霉素、4TBP诱导的细胞凋亡[7]，Livin β可显著抑制依托泊苷对Jurkat细胞凋亡[8]。说明Livin可抑制化疗药物导致的细胞DNA的损伤作用诱导的细胞凋亡。
3 Livin在各组织的表达
3.1 正常组织 Livin在正常成人的大多数组织中均不表达，表皮、淋巴、脾脏和黑色素细胞低表达。在胎儿发育过程中多种组织高表达，如胎儿脑、胸腺、肾和肝[9]。Hakhyun等[10]用 RT-PCR技术检测到 Livin mRNA在胎盘的滋养层细胞和绒毛膜瘤细胞系JEG3、Jar中都有表达，在妊娠中晚期的胎盘中Livin和其他几种凋亡抑制蛋白表达均显著增高，能够防止胎盘滋养层细胞的死亡，有利于胎儿的发育。
3.2 血液系统肿瘤 Ashhab等[2]用 RT-PCR检测发现白血病细胞株K562、HL60中Livin两种异构体均高表达。何群力等[11]研究显示40例ALL患儿骨髓细胞，Livin蛋白阳性表达率为40%，较对照组(5%)明显增高，二者比较差异有显著性(P<0.05);16例化疗患儿骨髓组织中7例完全缓解，其Livin蛋白阳性表达率明显低于未完全缓解者。提示Livin蛋白可能参与儿童ALL的发生发展和化疗耐受机制过程。王娴靖等[12]采用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测46例急性非淋巴细胞白血病患者Livin基因mRNA表达水平。以10名健康人为正常对照,以HL-60细胞株为阳性对照，结果表明，Livin mRNA在初治ANLL患者中的表达较正常对照组明显升高(P<0.05)，Livin基因过度表达和ANLL的发病呈正相关;治疗缓解后表达明显下降(P<0.05);复发后其表达又升高;在初治ANLL患者中, Livin mRNA表达阳性的患者完全缓解率(CR)低于表达阴性的患者(P<0.05);Livin基因高表达的患者完全缓解率低,预后不良，可作为急性非淋巴细胞白血病的发病、复发及预后判断的指标之一。
大多数研究中显示Livin是血液肿瘤预后不良指标。但是也有相反的研究结果，Choi 等[13]用实时定量RT-PCR方法研究222例小儿ALL患者Livin mRNA表达与临床预后的关系，发现Livin在小儿急淋是一个独立的预后较好的指标，这有待更多研究证实。
3.3 泌尿系统肿瘤 Ashhab等[2]运用RT-PCR方法发现Livin在正常前列腺组织表达极低，而在前列腺癌细胞株PC-3和DU145均有较高表达。另外，还发现Livin在正常肾脏组织也有一定的表达。Gazzaniga等[14]运用 RT-PCR检测膀胱癌细胞系时发现，Livin α表达阳性率为 23%。Livin α表达阳性的患者术后肿瘤平均复发时间为3.5个月，其表达阴性的患者则延长至27.2个月。提示Livin基因在膀胱癌过表达预后不良，它可能与早期浅表膀胱癌的进展有关，Livin可作为膀胱癌复发的标记物，其过表达有较高的复发率。
3.4 呼吸系统肿瘤 Yagihashi等[15]采用 ELISA法检测 37例肺癌患者血清中Livin抗体，19例患者(51.3%)阳性，且抗体仅出现在高分期肿瘤患者。Tanabe等[16]利用RT-PCR 技术检测38例肺癌组织中Livin mRNA表达，阳性率达76.3%，其中在早期非小细胞肺癌Livin mRNA表达阳性率达74.2%，提示Livin有助于肺癌的诊断,并有可能成为肺癌早期检测指标之一。
3.5 消化系统肿瘤 Tu等[17]检测到Livin在67.3%胃癌患者的癌组织中表达,并发现其与癌细胞化程度、患者的预后和生存相关，分化程度越低Livin表达越高, Livin表达患者生存越短,从而认为Livin是胃癌诊断和治疗的一个新的靶点。Yagihashi等[18]用荧光定量 RT-PCR检测发现Livin在胰腺癌细胞系 ASPC-1及结肠癌细胞系 HT-29中均有过度表达。
4 Livin与肿瘤治疗
Kasof和Gomes等[1]用质粒克隆了Livin mRNA反义序列。它通过与Livin mRNA结合，减少Livin蛋白的表达。在被该反义序列转染的Hela和G361细胞系中用Livin蛋白的抗体检测Livin，表明没有该蛋白的表达。通过转染的GFP(green fluorescent protein)显示，靶向Livin mRNA的反义核糖核酸能使肿瘤细胞株Hela和G361细胞的存活率下降80%～90%，用TUNEL染色表明同样被转染的G361细胞系中细胞凋亡增加50%，Livin表达的抑制能够降低肿瘤细胞的存活率。提示靶向 Livin mRNA的反义治疗能够成为癌症治疗的新手段。反义技术是目前肿瘤基因治疗中的研究热点，具有安全性高、特异性强的特点，但稳定性差、细胞摄取效率低，还存在mRNA非特异性结合的问题，使其在肿瘤基因治疗中的应用仍受到极大限制，有待进一步研究。
Crnkovic-Meaens等[19]利用RNA干扰技术即设计针对Livin基因序列设计的特异性小干扰RNA(siRNA)能够在哺乳动物肿瘤细胞中阻断Livin mRNA的表达，从而增强了肿瘤细胞对凋亡诱导剂的敏感性。说明抑制IAP家族成员蛋白表达，可能为逆转肿瘤耐药，为减少肿瘤转移和复发起重要作用。
免疫治疗方面：Yagihashi等[18]对胃肠道肿瘤患者进行研究，用ELISA法检测其血清中抗Livin抗体，发现47%呈阳性反应。后来该组研究人员在肺癌患者中也检测到抗Livin抗体，由此推断Livin可成为一个新的肿瘤抗原[15]。Yagihashi等[20]还通过ELISA法在乳腺癌患者血清中检测到抗 Livin抗体的存在，和Survivin一样，Livin也可作为乳腺癌患者的一个主要的癌抗原。虽然在一些肿瘤细胞中已经检测到抗Livin抗体，但还需要进一步研究适用于临床的抗Livin抗体达到治疗肿瘤的目的。
5 展望
Livin作为IAPs家族的新成员，具有特异的BIR和环指结构域，可以通过多种途径发挥其抗细胞凋亡作用。目前对 Livin的研究尚处于实验阶段，还不能广泛地应用于临床，仍有许多问题尚未阐明，不同亚型的 livin在不同组织肿瘤的作用和作用机制，与癌基因、抑癌基因和其他凋亡相关基因的关系,与细胞信号转导过程的联系以及针对Livin基因采取的各种治疗措施，特别是以 mRNA作为靶标的反义药物。Livin与肿瘤的发生、发展、预后和耐药密切相关，有望成为肿瘤的诊断、基因治疗和免疫治疗开辟一条新途径。
【参考文献】
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