端粒是真核细胞染色体末端的特有结构, 正常情况下随细胞分裂而缩短。端粒长度是决定细胞增殖能力和寿命的分子标志。人端粒酶是一种核糖核蛋白复合物, 由人端粒酶逆转录酶(hTERT)、人端粒酶RNA 组分(hTR) 以及人端粒酶相关蛋白(hTEP1 等) 组成。端粒酶利用其自身hTR 所携带的RNA 为模板, 在hTERT 的逆转录催化下, 将端粒重复序列合成到染色体末端, 延长或稳定了随着细胞分裂而进行性缩短的端粒, 在细胞永生化及恶性肿瘤的发生和发展中起到了重要的作用[1 ]。除了生殖细胞、胚胎干细胞、活化的淋巴细胞、月经期的子宫内膜组织及表皮的基底层细胞外, 大部分的体细胞端粒酶呈阴性[2 ] ,而在约80%～ 90% 的人类肿瘤中端粒酶激活[3 ]。因此, 端粒酶重新激活是癌变细胞一个带有普遍性意义的生物学标志, 被认为是细胞癌变的一个重要细胞生物学异常事件, 是细胞永生化及肿瘤发生的关键步骤[4 ]。
1 hTERT 在肿瘤组织的表达
在胃组织中, hTERT 的表达可见于大部分癌组织和部分癌前病变中, Suzuk i 等[5 ]报道89% 胃癌和47% 胃化生组织中有hTERT 的表达。To sh ikuni 等[6 ]报道23 例肝癌和30% 的癌旁正常组织有hTERT 的表达, 随后的半定量方法发现所有正常组织和癌旁组织均无hTERT 高水平的表达, 而74% 的肝癌中有hTERT 高水平的表达, 由此认为测定hTERT 的表达程度比定性检测更具有诊断意义, 特别能帮助临床上诊断A FP 阴性的原发性肝癌。De Kok 等[7 ]用实时PCR 的方法检测到了膀胱癌患者尿液中有hTERT 的表达, 而正常人尿液中无hTERT 表达,同时hTERT 的表达程度与肿瘤分期相关。此外, 在胰腺癌、肺癌、食道癌中也得到相似结果, 认为hTERT 是一个较理想的诊断指标。
2 hTERT 和肿瘤靶向治疗
抗肿瘤治疗的主要目标是使抗肿瘤药物特异性针对肿瘤细胞从而减少对正常细胞的副作用。hTERT 在多数肿瘤细胞中特异表达, 成为区分肿瘤细胞和正常细胞的标志。由于hTERT 在正常细胞中不表达或极少表达, 那么基于hTERT 构建的复制性腺病毒就能很方便聚集于肿瘤细胞而对正常细胞无影响, 提高病毒对肿瘤杀伤的特异性[8 ]。Hahn 等[9 ]用hTERT的负性变异基因(DN-hTERT) 来抑制端粒酶活性, 在肿瘤转染DN -hTERT 后接种裸鼠, 观察到肿瘤减小的现象。将端粒酶hTERT 启动子替换腺病毒E4 启动子构建的溶细胞腺病毒VRX 2011 已证实能有效地感染肿瘤细胞, 显著抑制肝癌细胞Hep3B 生长, 同时在裸鼠体内的实验证明VRX 2011 能缩小肺癌细胞形成的瘤结节而显示较低的肝毒性[10 ]。端粒酶和c-myc癌基因在小细胞肺癌中高表达, 根据这一特性, 应用端粒酶hTERT 启动子、M yc-M ax 反应元件构成的过表达HSV 2TK 的腺病毒能相对特异地针对肿瘤细胞进行基因治疗, 显著抑制肿瘤细胞的生长、提高小细胞肺癌细胞的凋亡率[11 ]。基于端粒酶hTERT 启动子的靶向基因治疗的优点是可选择性地杀死端粒酶阳性的肿瘤细胞, 而对端粒酶阴性的正常细胞无影响。由于不同类型肿瘤细胞hTERT 表达不同, 端粒酶定向的肿瘤基因治疗在hTERT 高表达的肿瘤细胞中治疗效果可能更为理想。
目前以端粒酶hTERT 为靶点的肿瘤免疫治疗的主要策略是诱导hTERT 特异性T 淋巴细胞免疫反应尤其是CTL 的反应, 以期能特异地杀死hTERT 阳性的肿瘤细胞。在肝癌细胞中, 80%～ 90% 癌细胞表达端粒酶, 将源于端粒酶hTERT,HLA -A 2 4022 限制性的抗原表位导入肝癌患者中, 能诱导hTERT 特异性CTL 免疫反应, 针对hTERT 的特异性细胞毒T细胞能有效杀死肝癌细胞[12 ]。令人振奋的是目前的临床研究表明hTERT 多肽的免疫治疗还未出现很严重的副反应, 只是有一些流感样症状如发热和寒颤。而将端粒酶hTERTmRNA 转染的树突状细胞(DC) 回输到前列腺癌患者进行过继治疗, 发现DC可以有效提呈hTERT 抗原肽, 诱导hTERT 特异性CD8+ 和CD4+ T 细胞的免疫反应, 产生广谱的抗肿瘤效应[13 ]。
RNA 干扰(RNA interference, RNA i) 是一种生物进化过程中出现的高度保守现象, 表现为转录后的基因沉默, 是近年来研究基因功能的新方法。Qian 等[14 ]的研究发现, SiRNA可下调胃癌细胞株SGC-7901 hTERT 的表达, 并可抑制细胞增殖、诱导细胞凋亡。Kosciolek 等[15 ]用siRNA 来抑制端粒酶活性, 将与hTR 或hTERT 同源性的21 bp 的dsRNA 转染到人肿瘤细胞系中, 结果出现了对各种癌细胞系细胞(HCT-15 结肠癌、HeL a 宫颈癌、NC IH23 肺癌和A 431 表皮样癌) 的抑制效果。
