【摘要】  　　
全文介绍凋亡蛋白抑制剂(IAP)家族的新成员——survivin凋亡调控蛋白近年来的中西医研究状况，展示了活血化瘀药、清热药、以毒攻毒药三类抗癌中药在诱导细胞凋亡过程中对该基因的调控作用。

【关键词】  中药　基因　survivin　细胞凋亡　肿瘤

　　 Survivin是一个新发现的凋亡蛋白抑制蛋白(inhibitor of apoptosis protein, IAP)家族成员，IAP家族是继bcl?鄄2家族后发现的又一类凋亡调控蛋白。这一蛋白家族抑制细胞凋亡的作用远远大于bcl?鄄2家族的作用[1，2]。本文就中药对于该基因的影响做一综述。

    1 Survivin生物学特征

    Survivin是利用效应细胞蛋白酶受体?鄄1(EPR?鄄1)cDNA在人类基因组文库中通过杂交筛选并分离出来的一种抑制蛋白,位于染色体17q25上靠近端粒的位置,由3个内含子和4个外显子组成,编码产生一个由142个氨基酸组成的相对分子质量为16.5kD的胞浆蛋白。IAP家族蛋白包含2个或3个串联的含有半胱氨酸/组氨酸的杆状病毒IAP重复序列( baculoviral IAP repeat，BIR)，与此相邻的羧基末端含有一个环指结构。只有含有BIR2功能区的IAP蛋白分子才具有结合和抑制死亡蛋白酶的功能。 单一的BIR1、BIR3或环指结构以及他们的任意组合蛋白体均无此效应[3]，survivin蛋白结构在IAP家族中是非常独特的，在其N端只含有单一的Zn2+结合的BIR功能区,是迄今发现的IAP中惟一的仅含单个BIR单元的成分,其C末端是兼性的α螺旋，外表是受溶剂影响的疏水而没有环指结构[4]。Survivin通常以二聚体形式存在，这些特殊结构可能是其凋亡抑制功能的结构基础。

    2 Survivin生理和临床意义

    Survivin具有抑制细胞凋亡的作用，它表达于几乎所有的人类肿瘤，并广泛表达于肾、肝、脑、肺、皮肤等各种胚胎组织中，并受生长发育调节。随着胚胎的发育成熟，survivin的分布逐渐局限,表达水平逐渐降低。Ambrosini Ｇ等[1]报道用免疫组化和原位杂交检测肺癌、结肠癌、乳腺癌、胰腺癌和前列腺癌,在所有病例中survivin均显著性表达，而在邻近正常组织均无survivin表达。用原位杂交检测正常成人组织发现，除了在胎盘和胸腺survivin有微弱表达外，在其它组织均检测不出。大量研究表明，survivin在大多数肿瘤中表达，而仅在少数正常成人组织表达,所以survivin可作为某些肿瘤(包括癌前病变)的筛选和诊断指标之一。

    2.1 肺 癌

    Monzo Ｍ等[5]用RT?鄄PCR法检测83例非小细胞肺癌中survivin ｍRNA的表达,并将结果和相关临床和病理学数据比较发现，12例survivin表达阴性的病例的生存率较survivin表达阳性者高，而且survivin的表达与年龄、性别、吸烟、组织学分型、肿瘤大小、分化程度以及淋巴转移无明显相关性，这提示survivin可作为一个独立肿瘤预后指标。

    2.2 消化系统肿瘤

    食管癌survivin mRNA比周围正常组织明显增高，PN4期肿瘤的表达明显高于PN3期，术前进行化疗的进展期食管癌病人中治疗有效患者的survivin表达明显低于无效者。Survivin低表达的病人生存率明显高于高表达的病人，是一个显著的预后因素。在胃癌细胞株的细胞核、细胞质中均有survivin的表达，82%胃癌组织细胞核中有表达，核中survivin阳性表达多见于年轻和血管未受癌细胞侵犯的病例，且预后较好，survivin对胃肠恶性肿瘤凋亡抑制的程度是预后不良的标志之一[6]，可作为独立的预后因素。但只有核中的表达对阻碍肿瘤的发展起重要作用[7]。在所有的肝癌细胞株中均有survivin mRNA表达。Survivin表达与肝内转移、门静脉浸润等肿瘤的恶性生物学行为有关。Survivin对凋亡的抑制可能是其参与肿瘤发生的关键因素，在肝癌中与细胞增殖有关，但与凋亡无关，其促进细胞增殖在HCC发生发展中起重要作用[8]。正常结肠黏膜survivin的表达多限于结肠隐窝的基底部，在增生性息肉中survivin高表达。与正常黏膜在基底部表达为主的方式不同，增生性息肉、腺瘤性息肉和腺癌的表达位于腺腔的表面。大肠癌survivin的表达阳性率为53.2%，其表达与p53无关。Survivin不是结肠腺癌的特殊标志，survivin单独或协同bcl?鄄2抑制细胞凋亡，是结肠癌的一个重要预后参数。Kawasaki Ｈ等[9]检测316例结直肠肿瘤中survivin表达发现，从高分化腺瘤到低分化腺瘤到腺癌，survivin的表达依次增高，同时伴随凋亡指数降低,微血管密度增高。这提示survivin出现在细胞恶性转化的早期，并在癌变过程中起着重要的促进作用。

    2.3 乳腺癌

    乳腺癌survivin的总表达率为83.33%,而在周围正常组织中无表达；其表达与p53基因突变无关,但与bcl?鄄2的表达有关。Survivin与bcl?鄄2共同抑制凋亡，是乳腺癌预后差的重要指标。凋亡指数低的病人预后比较差,凋亡指数也可以作为一个独立的预后因素。Survivin在乳腺癌组织中异常表达，其表达与年龄、绝经状况、肿瘤大小、临床分期等无显著性相关[10]。

    2.4 膀胱癌

    Smith SD等[11]检测5组实验对象[1组：17例正常健康人群；2组：30例非肿瘤性的泌尿道疾病；3组:30例泌尿生殖道恶性肿瘤(前列腺癌、肾癌、宫颈癌)；4组：46例新发的和复发的膀胱癌；5组：35例膀胱癌治愈性手术后]尿样中的survivin的表达发现：在第4组中survivin全部为阳性，第5组有32例(膀胱镜检为阴性)survivin为阴性，第1组和第3组中survivin的表达均为阴性。在第2组只有4例为阳性，其中3例膀胱镜检有恶变，另外1例表达有高水平的前列腺特异性抗原(PSA)。而且，膀胱癌的分期越高，尿中survivin的浓度越高。因此，survivin可作为一种简单、无创的检查方法用于临床上膀胱癌及其复发的诊断。

    2.5 黑色素瘤

    Grossman Ｄ等[12]用免疫组化法检测黑色素瘤中survivin的表达，在21例基底细胞癌中有17例(81%)为阳性，在26例鳞状细胞癌中有24例(92%)为阳性，在19例Bowen病(原位鳞癌)和光化性角化病(癌前皮肤病)中均为阳性。

    2.6 其 它

    Survivin在其他肿瘤中的阳性表达率依次为：胰腺癌80%[13]，鳞状细胞癌(皮肤鳞癌和口腔鳞癌)60%[14]，卵巢癌74%[15]。

    以上研究表明，survivin是迄今发现最强的凋亡抑制因子。它通过抑制癌细胞凋亡参与肿瘤的发生发展,是一个具有潜在价值的肿瘤标志物。临床资料也说明，survivin对预测癌症预后也很有价值，可以作为预后的指标。

    3 中药对survivin的影响

    多年来，国内外学者对于抗肿瘤中药进行了广泛的研究，研究发现活血化瘀药、清热药、以毒攻毒药等对于肿瘤细胞具有明显的诱导凋亡的作用，但抗癌中药对于survivin基因的影响研究还刚刚起步。

    研究证实，活血化瘀药如丹参、姜黄等具有明显的诱导肿瘤细胞凋亡的作用。最近有学者对于活血化瘀药物在诱导细胞凋亡作用中对于survivin基因的影响进行了研究。β榄香烯是从活血化瘀中药温莪术挥发油中提取的油状物单体,属于不含氮的倍半烯烃类，为国家二类抗癌新药。实验药理学及临床药理学都证实该制剂对多种肿瘤细胞有确切疗效[16]。关文明等[17]观察了β榄香烯对人胃癌细胞系SGC?鄄7901诱导凋亡的作用及凋亡抑制蛋白survivin及caspase酶活性的影响，用不同浓度β榄香烯作用胃癌SGC?鄄7901细胞后，分别采用Northernblot、Ｗestern blot检测survivin ｍRNA和蛋白水平，用酶标仪比色法检测caspase酶活性，分别采用Tunel法检测细胞凋亡。结果显示，β榄香烯能下调survivin ｍRNA和蛋白水平，增强caspase酶活性,并诱导胃癌SGC?鄄7901细胞凋亡，效果呈浓度和作用时间依赖性。雷晓红等[18]研究丹参对增生性瘢痕成纤维细胞survivin表达的影响并初步探讨其与成纤维细胞增殖及凋亡发生之间的关系，结果显示：与普通培养液比较，丹参 0.1g/L以上剂量组显著抑制mRNA水平，0.25g/L显著抑制survivin蛋白表达。丹参对瘢痕成纤维细胞增殖率均有一定影响，0.5g/L以上剂量组对瘢痕成纤维细胞的增殖抑制作用最显著，2.5g/L以上剂量组细胞凋亡率显著上升，结果表明丹参能显著抑制增生性瘢痕成纤维细胞的survivin 表达，survivin表达与成纤维细胞增殖及凋亡发生有一定关系。

    清热药多年来一直是抗癌中药研究的热点。已经证实，清热药如苦参等具有明显的诱导肿瘤细胞凋亡的作用。国内多位学者对于清热药物在诱导细胞凋亡作用中对于survivin基因的影响进行了研究。小檗胺(BER)是从我国中草药小檗属植物中提取的一种双苄基异喹啉类生物碱。吴东等[19]研究小檗胺对白血病Jurkat细胞survivin ｍRNA表达的影响，结果表明：不同浓度小檗胺处理24ｈ后，随浓度增加，Jurkat细胞survivin mRNA的表达下调，与未加药对照组相比，16.0μg/ml组survivin mRNA相对表达量明显减少(1.34±0.02 ｖｓ 2.18±0.03，Ｐ<0.01)。在体外实验和体内研究都证实了从我国中草药小檗属植物中提取的钙调素拮抗剂小檗胺具有抗白血病作用。植物中广泛存在的黄酮具有抑制蛋白酪氨酸激酶、抑制拓扑异构酶、抑制CDK的作用，可作用于多个靶点抑制多种细胞增生。葛根素与大豆苷元都属于异黄酮类药物，化学结构相似，一个是苷,一个是相对应的苷元部分。有报道表明葛根素可抑制血管平滑肌细胞增殖，并可诱导其凋亡；大豆苷元可抑制大鼠主动脉平滑肌细胞的增生及DNA的合成。韩静等[20]研究葛根素与大豆苷元对血管平滑肌细胞增殖的抑制作用，并探讨其机制。结果表明，葛根素与大豆苷元都可降低细胞增殖活性，Gapdh比值较高，survivin/Gapdh与药物浓度之间无明显依赖关系。青蒿琥酯(Art)，是一种高效抗疟药，毒副作用低。青蒿素类药物的抗癌作用已引起广泛关注[21]。有报道表明Ａrt能够诱导肿瘤细胞凋亡[22]。李哲等[23]研究了青蒿琥酯诱导肿瘤细胞凋亡与抑制存活蛋白survivin表达关系，Ａ549细胞暴露于50ｍg/L的Ａrt72ｈ后，Western blot结果显示,在内标β?鄄actin蛋白条带灰度基本一致的情况下，Ａrt处理组几乎看不到survivin蛋白条带，与RT?鄄PCR的结果相一致，提示Ａrt明显抑制survivin蛋白的表达。

    以毒攻毒药也一直是抗癌中药研究的热点之一，以毒攻毒药如砒霜、蟾酥等具有明显的诱导肿瘤细胞凋亡的作用已被公认。近来也有学者对于以毒攻毒药物在诱导细胞凋亡作用中对于survivin基因的影响进行了研究。斑蝥素医治疾病已有两千多年的历史，其对肝癌、食管癌、肺癌、胃癌等恶性肿瘤有良好的疗效，已长期应用于临床肿瘤治疗[24]。张卫东等[25]研究斑蝥素作用于肺癌A549细胞后对细胞周期的改变与细胞周期相关调控因子的表达改变进行观察，通过蛋白质印记法证实了斑蝥素作用3h后，survivin蛋白表达量减少，显示斑蝥素可相对特异性地引起肺癌细胞周期阻滞，其机制可能是引起CyclinB1/P34活性下降，这种活性下降与降低CyclinB1/P34的表达相关，同时参与G2/M期调控的p21表达增强与 survivin表达下降有关。

    在中药预防肿瘤药物方面，国内学者也进行了探讨。芦荟为百合科芦荟属植物，研究表明[26]芦荟具提高免疫功能、抗消化道溃疡、抗病毒、抗真菌、促进伤口愈合和抗放射损伤等广泛的药理作用。王宗伟等[27]从中华芦荟提取得到粗多糖，分离、纯化后，对其抗肿瘤、抗放射和诱导细胞因子等作用进行了研究，并研究了中华芦荟多糖（AP）对非瘤细胞辐射后细胞凋亡及凋亡蛋白表达的影响[27]，结果表明，Ｘ线照射后72ｈ，Cliver细胞可见典型的ＤNA梯形条带，而AP预处理可使Cliver细胞的凋亡减少，ｐ53、Bad、Bax蛋白表达量下调，bcl?鄄2和survivin蛋白表达则上调，ＡＰ对Ｘ射线辐射后非瘤细胞凋亡的抑制作用与对凋亡蛋白表达的调节有关，证实该药有抗放射线及预防肿瘤的作用。

    中药能够诱导细胞凋亡的作用已成为中草药能为西方药学界所接受的重要基点，当前中医药界对于这一抗凋亡新星survivin的认识还远远不够，更未进行深入研究，由于这一基因在凋亡领域含义重大，应当引起国内中医界学者的充分重视。

【参考文献】
  [1] Ambrosini G, Adida C, Altieri DC. A novel anti?鄄apoptosis gene, survivin, expxessed in cancer and lymphoma[J]. Nat Med,1997,3(8):917-921.

[2] Altieieri DC, Marchisio PC, Maxchisio C. Survivin apoptosis:an interloper between cell death and cell proliferation in cancer[J]. Lab Invest, 1999,79(11):1327-1333.

[3] Tamm, Wang Y, Sansville E, et al. IAP?鄄family protein survivin inhibits caspase activity and apoptosis induced by Fas (CD95)，Bad and anticancer drugs[J]. Cancer Res, 1998, 58(23):5315-5320.

[4] Shin S, Sung BJ, Cho YS, et al. An anti?鄄apoptotic protein human Survivin is a direct inhibitor of caspase?鄄3 and?鄄7[J]. Biochemistry, 2001, 40(4):1117-1123.

[5] Monzo M, Rosell R, Felip E, et al. A novel anti?鄄apoptosis gene:Re?鄄expression of Survivin messenger RNA as a prognosis marker in non?鄄small?鄄cell lung cancers[J]. J Clin Onco1,1999,17(7):2100-2104.

[6] Kawasaki, Altieri DC, Lu CD, et al. Inhibition of apoptosis by survivin predicts shorter survivival rates in colorectal cancer [J].Cancer Res,1998,58(22):5071-5074.

[7] Lu CD, Altieri DC, Tanigawa N. Expression of a novel antiapoptosis gene, survivin, correlated with tumor cell apoptosis and p53 accumulatioin gastric carcinomas[J].Cancer Res,1998,58(9):1808-1812.

[8] Ito T, Shiraki K, Sugimoto K, et al. Survivin promotes cell proliferation in human hepatocellular carcinoma [J].Hepatology, 2000,31(5):1080-1085.

[9] Kawasaki H, Toyoda M, Shinohaxa H, et al. Expression of Survivin correlates with apoptosis，proliferation,and angiogenesis during human colorectal tumorigenesis[J]. Cancer,2001, 91(11):2026-2032.

[10] Tanaka K, Iwamoto S, Gon G, et al. Expression of survivin and its relationship to loss of apoptosis in breast carcinomas [J]. Clin Cancer Res,2000,6 (1):127-134.

[11] Smith SD，Wheeler MA, Plescia J, et al. Urine detection of Survivin, an diagnosis of bladder cancer[J]. JAMA, 2001, 285(3) :324-328.

[12] Grossman D, McNiff JM, Li F, et al. Expression of the apoptosis inhibitor, Survivin, in non?鄄melanoma skin cancer and gene targeting in a in a keratinocyte cell 1ine[J]. Lab Invest, 1999, 79(9):1121-1126.

[13] 刘江伟, 李开宗, 窦科峰, 等. 胰腺癌组织和22表达的相关性[J]. 第四军医大学学报,2004,25(7):635-636.

[14] Muzio LL, Stoibano, Pannone G, et al. Expression of the apoptosis inhibitior survivin in aggressive squamous cell carcinoma[J]. Exp Mol Pathol, 2003, 70: 249-254.

[15] Cohen C, Lohmann CM, Cotsonis G, et al. Survivin expression in ovarian carcinoma correlation with apoptotic marker and prognosis[J]. Mod Pathol,2003,16(6):574-583.

[16] 时继慧,李成章,刘德兰,等.温莪术挥发油的实验药理研究β榄香烯的抗肿瘤的研究[J].中药通报,1981,6:36.

[17] 关文明,范钰, 郭学良, 等.β榄香烯对人胃癌SGC?鄄7901细胞凋亡及Survivin表达和Caspase酶活性的影响[J]. 复旦学报(医学版), 2003, 30(5):434-438.

[18] 雷晓红, 曹智明, 黄恩. 丹参对增生性瘢痕成纤维细胞Survivin表达的影响及意义[J]. 中国临床康复, 2004,8(35):8042-8044.

[19] 吴东, 林茂芳, 蔡真, 等. 小檗胺对Jurkat细胞体内外作用的实验研究[J]. 中华血液学杂志,2004, 25(12):754-756.

[20] 韩静, 王伟, 王绿娅, 等. 葛根素与大豆苷元对血管平滑肌细胞增殖的抑制作用[J]. 中国中药杂志,2004, 29(5):437-440.

[21] Woerdenbag HJ, Moskal TA, Pras N, et al. Cytotoxicity of artemisinin related endoperoxides to Ehrlich ascites tumor cells[J].J Nat Prod，1993, 56(6):849-856.

[22] Li Y, Shan F, Wu JM, et al. Novel antitumor attemisinin derivatives targeting G1 phase of the cell cycle[J]. Bioorg Med Chem Lett，2001, 11(1):5-8.

[23] 李哲, 袁守军, 聂丽平, 等. 青蒿琥酯诱导肿瘤细胞凋亡与抑制存活蛋白表达有关[J]. 中国临床药理学与治疗学,2004, 9(6):607-611.

[24] 李相, 凌昌全. 去甲斑蝥素基础及临床研究进展[J]. 中草药,2002,33 (2) :184-185.

[25] 张卫东, 赵慧儒, 于秉治, 等.斑蝥素对肺癌A549细胞周期阻滞作用机制的观察[J]. 中国肿瘤临床, 2005,31(23):1372-1374.

[26] 孔祥荣, 王宗伟. 芦荟多糖的化学结构与生物活性[J]. 国外医药植物药分册,2003,18(1):7.

[27] 王宗伟, 黄兆胜, 罗霄山, 等. 中华芦荟多糖对非瘤细胞辐射后细胞凋亡及凋亡蛋白表达的影响[J]. 中国药理学通报,2004, 20(5):544-549.