胃癌是常见的恶性肿瘤之一。化疗药物依托泊苷（又名VP16、鬼臼乙叉甙）为细胞周期特异性抗肿瘤药物，依托泊苷可以与DNA拓扑异构酶II相互作用形成药物－酶－DNA稳定的可逆性复合物，阻碍DNA修复，从而诱导细胞凋亡。
BH3only蛋白是近年来研究比较热门的一类bcl2家族中具有凋亡启动作用的亚家族,包括Bim（bcl2 interacting mediator of cell death），Noxa（PMAIP1），Puma（p53 upregulated modulator of apoptosis），Bad，Bmf等，通过与bcl2/bax相互作用启动“内源性”凋亡途径，导致细胞凋亡。Noxa和PUMA主要受p53调节，细胞DNA损伤后通过p53可以上调Noxa和PUMA的表达； Bim主要结合在微管动力蛋白上，受到细胞因子去除、Ca2+流出、紫外线照射、微管动摇和紫杉醇等刺激后可以转移到线粒体膜上，从而发挥促凋亡活性。本研究使用依托泊苷作用胃腺癌细胞，检测BH3only蛋白的表达与细胞凋亡之间的关系，研究依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡的分子机制。
化疗药物主要通过诱导细胞发生线粒体途径即内源性细胞凋亡来起作用，bcl2家族在线粒体途径凋亡中起重要作用。bcl2家族包括bcl、bax和BH3only三个亚家族，bcl2亚家族含有4个BH域抑制凋亡发生，bax亚家族含有多个BH域，促进凋亡，而BH3only亚家族只含有一个BH3域，包括Noxa、Puma、Bim等，正常细胞中，bcl2亚家族和bax亚家族处于平衡状态不发生凋亡，BH3only蛋白的BH3域是两性螺旋，其亲水面能与bcl2亚家族BH1、BH2、BH3形成的亲水槽结合，置换出bax亚家族从而发挥促凋亡作用。bax亚家族寡聚化插入线粒体，使PT孔开放，线粒体外膜通透性增加而使线粒体内的细胞色素C和Smac/DIABLO释放入胞浆，细胞色素C与Apaf1、dATP组成凋亡体，激活caspase级联反应，最后由caspase3裂解细胞中关键蛋白而使细胞发生凋亡。
Noxa和PUMA的表达主要受p53调节。当细胞DNA损伤时， p53被激活，通过诱导p21WAF1使细胞周期停滞，以便对DNA损伤进行修复［6］；如果损伤严重无法修复时，p53通过做为转录因子激活Noxa、Puma等来诱导细胞凋亡。何种下游基因被激活取决于细胞类型和细胞状态，例如在宫颈癌细胞、造血干细胞、神经母细胞瘤中通过Noxa，在结肠癌细胞中则通过PUMA来诱导凋亡。Bim在人类乳腺癌、前列腺癌以及非小细胞性肺癌细胞系中均有表达，并且在一定刺激下Bim的表达上调能引起肿瘤细胞凋亡。
本课题着重研究在胃腺癌细胞凋亡中BH3only蛋白的作用，依托泊苷为DNA损伤化疗药物，主要通过p53途径诱导细胞凋亡，我们结果表明依托泊苷作用后SGC7901细胞发生明显的凋亡，48h凋亡率达到50%，Noxa的mRNA表达明显增高，但是PUMA没有变化，表明在SGC7901胃腺癌细胞中p53主要通过Noxa而不是PUMA来诱导细胞凋亡。BGC823细胞对依托泊苷不是很敏感，48h凋亡率只有20%，而且Noxa和PUMA的mRNA表达均没有变化。BGC823是低分化胃腺癌细胞，可能p53发生突变所以不能诱导下游基因的表达，文献报导在50%以上的肿瘤中都发现有p53的缺失或者突变。或者依托泊苷诱导BGC823细胞的凋亡不通过p53途径，还存在其他途径。
在两个细胞系中均有Bim的mRNA表达增高，这表明DNA损伤也可以通过Bim途径来诱导凋亡，但是Bim的mRNA开始升高的时间比较迟，且幅度比Noxa小，说明在依托泊苷诱导SGC7901细胞凋亡中Noxa起主要作用，而Bim起次要作用。BGC823细胞虽然对依托泊苷不敏感，但还是有20%的凋亡率，可能是通过Bim来诱导细胞凋亡的。
总之，我们的研究发现依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡与BH3only蛋白Noxa和Bim表达上调有关联，这为治疗胃肿瘤带来新的治疗靶点。Noxa和Bim在依托泊苷诱导胃腺癌细胞凋亡中的确切作用还有待于用siRNA技术进一步研究。
(编辑:刘辉)
