Aurora-A與卵巢癌早期診斷、耐藥性產生和預后之間關系的研究進展

高 蓓，胡 軍

( 1. 大連醫科大學 2007級七年制, 遼寧 大連 116044; 2. 大連醫科大學 組織胚胎學教研室, 遼寧 大連 116044)

Aurora 蛋白激酶家族包括Aurora-A、Aurora-B、Aurora-C，在有絲分裂過程中均承擔著重要的生理功能，其異常表達將導致細胞分裂發生錯誤，與食管癌、肝癌、前列腺癌、卵巢癌等多種腫瘤的發生有關。其中Aurora-A是一種參與有絲分裂的絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶，具有調節中心體成熟、分離以及紡錘體裝配的功能，并且在調節細胞周期G2/M期轉變以及檢測點方面發揮重要的作用。Aurora-A表達異常，會引起細胞分裂發生錯誤，最終導致腫瘤的形成。

1 Aurora-A與中心體

中心體在細胞有絲分裂過程中承擔著重要作用。在有絲分裂間期的G1/S期過渡期，兩個中心粒分離、復制，S期裝配各種蛋白，即成熟過程；G2期成熟的中心體分離，移向細胞兩極，形成紡錘體，參與染色體的分離，從而維持子代細胞遺傳物質的穩定性。如果上述過程受到阻礙，會造成多倍體的形成，導致腫瘤的發生。

Aurora-A在S期定位于中心體，參與中心體的成熟。果蠅中，D-TACC是一種中心體蛋白，與穩定、組織中心體微管有關。MsPs是一種微管相關蛋白，在維持紡錘體的完整性方面發揮作用。Aurora-A 可以與D-TACC直接結合并將其磷酸化，磷酸化的D-TACC與MsPs結合形成復合物，進而，Aurora-A促進該復合物聚集到中心體上。利用RNAi沉默Aurora-A后，D-TACC與MsPs 將不再聚集到中心體。D-TACC 與MsPs可以發生相互作用，當Aurora-A基因突變后，不僅在有絲分裂紡錘體極的分布減少，而且D-TACC 與MsPs的相互作用也被破壞，導致微管的長度及密度下降，既影響中心體的分離，也影響了紡錘體的裝配與穩定。Aurora-A還通過另一個中心體蛋白CNN(centrosomin)調節γ-TuRC (γ-tubulin ring complex) 的募集[1]。秀麗線蟲中還有一種中心體蛋白SPD-2，也依靠Aurora-A 募集到中心體，已經證實Aurora-A參與了SPD-2的磷酸化[2]。

Aurora-A還可能通過對一些動力蛋白，如驅動蛋白、驅動蛋白相關蛋白(kinesins related protein，KRP)的磷酸化參與G2期中心體的分離過程。Aurora-A也參與了紡錘體的形成，Joukov V等[3]研究發現中心體蛋白cep192(SPD-2)通過參與Aurora-A的活化過程催化中心體驅導的紡錘體形成。cep192直接作用于Aurora-A定位于中心體并形成寡聚體。這些內源性Aurora-A二聚體在cep192的作用下誘發了潛在的Aurora-A活性進而驅動了微管聚集。

2 Aurora-A與細胞周期轉換

腫瘤發生與細胞周期紊亂密切相關。G1/S期及G2/M期是細胞周期中的2個關鍵轉折點。Seki等[4]發現，Aurora-A可以與細胞不對稱分裂相關蛋白Bora協同作用，激活Polo樣激酶1(PLK1)，并誘導體細胞進入有絲分裂。Ouchi M等[5]研究發現，Aurora-A 可與BRCA1 結合使其磷酸化，參與細胞G2/M期轉換。

Jantscher F等[6]發現，在人類原始細胞中短暫的Auraro-A過表達可以引起細胞周期蛋白Cyclin D1的表達減少，導致Rb蛋白的磷酸化減少，從而引起G1/S期阻滯；若Cyclin D1表達增多，可以使細胞通過Aurora-A介導的G1/S期阻滯，但是仍無法通過G2/M期檢測點，使細胞阻滯在G2期。但當Aurora-A作用于P53及Rb后，可以使部分細胞成功逃逸，成為異倍體。

在有絲分裂開始，高爾基體發生了多級的碎裂過程，以使其能正常分割進入子代細胞。若抑制此過程將導致G2/M期阻滯，說明在有絲分裂中存在一個高爾基體檢測點。實驗發現，阻止該過程將減少中心體招募Aurora-A和其激活。而Aurora-A過表達能跨越G2/M期阻滯，說明Aurora-A是參與高爾基體檢測點的一個重要因素[7]。Cazales M等[8]在體外實驗中發現Aurora-A可磷酸化M期CDK的激活劑CDC25的353位絲氨酸。當353位被抗體封閉后，細胞顯示出G2/M 阻滯期。

3 Aurora-A與細胞惡性轉化

Aurora-A可以通過上調癌基因c-myc的表達及抑制抑癌基因p53的作用等使細胞發生惡性轉化。有研究發現，在人卵巢細胞HIOSE118、乳腺上皮細胞MCF210A中高表達Aurora-A可以上調c-myc，通過與人端粒酶逆轉錄酶啟動子上c-myc 結合位點誘導端粒酶活性[9]，從而使細胞發生惡性轉化。

抑癌基因p53能直接和Aurora-A的N端結合并抑制其活性。但Aurora-A高度活化又可以對P53 315 位絲氨酸磷酸化，導致P53通過泛素化途徑降解，從而抑制P53對其的負調控。Aurora-A 還可以對P53 215位絲氨酸磷酸化，導致P53活性降低，抑制細胞凋亡從而造成細胞惡性增殖[10]。Hsueh KW等[11]研究發現，Aurora-A可以磷酸化p53的轉錄激活物hnRNPK，雖沒有影響hnRNPK的轉錄后活性或細胞內定位，但是影響了其與p53的相互作用。

4 Aurora-A與卵巢癌的關系

4.1 Aurora-A與卵巢癌早期診斷

卵巢癌是具有高度轉移性的疾病，而且是婦科惡性腫瘤的主要致死原因, 對此病還沒有很好的臨床預測指標。Gritsko TM等[12]研究發現，在10%～25%的卵巢癌中有Aurora-A的過表達。體外酶活性分析，在92例原發性卵巢癌患者中， 44例(48%)Aurora-A活性增加，52例(57%)Aurora-A含量升高。含量的增多很大程度上意味著Aurora-A活性也增加了。Aurora-A過表達、活性高多見于早期低等級的卵巢癌。此外，經免疫組化染色實驗發現，Aurora-A更多表達于非侵襲性腫瘤。結果提示，Aurora-A的改變是人類卵巢癌發生中的早期事件。

Kulkarni AA等[13]研究發現，Ki67、Mcm2、聯會蛋白、Aurora-A 和Aurora-B與腫瘤分級、多倍體形成有明顯關系。其中Aurora-A及其H3S10ph還與亞基國際聯合會婦產科腫瘤分期有明顯關系。在同組人群中，Aurora-A 與腫瘤多倍體是無疾病存活率的預測值，而Aurora-A 在早期階段有著特別的預測價值。

4.2 Aurora-A與卵巢癌耐藥

很大一部分復發性卵巢癌患者對化療藥物紫杉醇產生了耐藥性。有數據顯示，Aurora-A的過表達與紫杉醇耐藥性產生有關[14]。實驗結果顯示，Aurora-A激酶的抑制物VE-465與紫杉醇共同使用，誘導卵巢癌細胞凋亡的量是單獨使用紫杉醇的4.5倍。表明對于Aurora-A高表達的患者可以在使用紫杉醇的同時聯合使用Aurora-A激酶抑制物，從而逆轉耐藥，取得更好的療效[15]。而Aurora-A激酶抑制物MK-0457與多烯紫杉醇聯合應用也比多烯紫杉醇單獨治療的療效更好，誘導凋亡的效率更高[16]。

Yang H等[17]研究Aurora-A的過表達使卵巢癌細胞產生耐藥性的機制發現，異位表達的Aurora-A通過依賴P53途徑激活AKt，使細胞對順鉑、依托泊苷、紫杉醇產生了多藥耐藥性。Aurora-A抑制了細胞色素C的釋放和順鉑引發的Bax構象改變。通過RNAi技術敲除Aurora-A基因，能使卵巢癌細胞恢復對順鉑的敏感性而發生凋亡，降低野生型P53細胞的磷酸化AKt水平。使用AKt抑制物ApI-2，可以克服Aurora-A對卵巢癌細胞的保護作用，逆轉耐藥性。可見Aurora-A經P53途徑激活AKt誘導產生耐藥性，抑制AKt也許是克服Aurora-A介導的耐藥性的有效方式。

Chefetz I等[18]研究發現，Aurora-A抑制物MK-5108作用于卵巢上皮癌干細胞，細胞內發生了以下變化：異多倍體產生，細胞周期阻滯，NF-κB活性抑制，細胞因子減少，細胞核IKBa積聚。由此看出抑制Aurora-A過表達，通過細胞周期阻滯和影響NF-κB通路，使得卵巢上皮癌干細胞增殖減少；另一方面，卵巢上皮癌干細胞與卵巢上皮癌的耐藥性有關。故Aurora-A是治療卵巢癌耐藥性的有效靶點。同樣，Sun C等[19]發現人類卵巢癌細胞表達高水平的NF-κB與對細胞毒性物質依托泊苷產生耐藥性相關。經Aurora-A抑制物治療，可以下調NF-κB活性，恢復卵巢癌細胞對依托泊苷的敏感性。

4.3 Aurora-A與卵巢癌患者的預后

Landen CN等[20]研究發現，與正常卵巢上皮細胞相比，58名卵巢癌患者的樣本(82.8%)中Aurora-A明顯高表達，且與腫瘤細胞中超數中心體有關。過表達Aurora-A的卵巢癌患者的生存率降低。經過多變量分析，Aurora-A高表達與不適合手術及不良生存率有關。故Aurora-A也許可以作為卵巢癌預測生存率的指標。

Lassus H等[21]研究發現，在27%卵巢癌樣本中有 Aurora-A過表達，其中11%在細胞質中過表達，17%為細胞核過表達，且都與生存時間短、增殖指數高和P53異常有關。但細胞質過表達與異倍體有關，且為磷酸化的Aurora-A；而細胞核過表達與DNA多倍體、低醫療成效有關。提示細胞質與細胞核中Aurora-A過表達可能具有不同的作用。在多變量分析中，Aurora-A與對治療后無病生存率、分期、分級、多倍體是獨立的預后因素。

Yang G等[22]實驗發現，敲除Aurora-A減少了中心體擴增、紡錘體變形、染色質畸變，最終減少了腫瘤的生長。Aurora-A基因沉默阻滯了細胞周期的進行，通過恢復P21、RB、BRCA2的表達，增強了損害。在高等級的漿液性卵巢癌中，BRCA2陽性預示著整體較好，無病生存率較高；而Aurora-A與BRCA2的比值越高，整體情況越差，生存率越低。也許可以將Aurora-A與BRCA2的比值作為卵巢癌患者的治療預后指標。

卵巢癌已成為中國目前惡性腫瘤中導致女性死亡的首要原因。探索卵巢癌新的治療藥物及新的腫瘤標記物和治療靶點，是目前卵巢癌治療的研究熱點。Aurora-A由于其生理功能及其與腫瘤形成的關系已經成為一個新的靶點。目前，對Aurora-A的生理功能、分子結構、調節機制、與其他致癌基因、抑癌基因的關聯、在腫瘤形成過程中的作用及機制已經有了許多闡述，但仍有許多問題亟待進一步的研究，以更好地服務于臨床。

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