细胞周期调控与骨肉瘤
近年来，随着细胞和分子生物学的发展，人们逐步认识到细胞周期不仅与细胞增殖直接相关，而且也与细胞分化和凋亡有关[1]，可见细胞周期调节失控是癌变的重要原因。骨肉瘤(osteosarcoma，OS)好发于青少年，是最常见的恶性骨，其生物学行为多呈高度恶性，血行转移的发生率高并且早，严重危胁着患者的健康和生命。骨肉瘤的病因和发病机制尚不完全清楚，现认为细胞周期调节失控是其发病机制之一。
细胞周期是指各次细胞分裂之间的间隙，包括G1、S、G2、M四期。细胞周期调控是在各期的控制点(checkpoints)上进行的。细胞周期中存在两个重要的控制点：一个位于G1/S交界处，在酵母菌中称为start点，而在哺乳类动物细胞中称为限制点(restrictiooint，R点)，只要G1期内的正调节因子累积达到一定程度，周期越过R点，以后细胞就不再依赖于细胞外促生长因子而顺序完成整个细胞周期，可见R点是影响细胞周期的最关键点；另一个位于G2/M交界处，它在染色体分开和细胞分裂前保证染色体均分的精确性。目前人们发现的细胞周期调控因子颇多，归纳起来可分三大类[2]：细胞周期素(cycli)、细胞周期素依赖性激酶(cyclindependentkinases,CDKs)、CDK抑制蛋白(cyclin－dependentkinaseinhibitorprotei,CKIs)。CDKs是细胞周期调控的中心环节，CDKs的调节作用是通过使其底物(pRb及其相关蛋白p107、p130)的磷酸化来实现的；Cycli是CDKs的正调节因子，能激活CDK活性；CKIs是负调节因子，可使CDK失活。现从CDKs及其底物、Cycli和CKIs三方面阐述细胞周期调控因子在细胞周期调节和骨肉瘤发病机制中的作用。
一、CDKs及其底物
目前已发现的CDK有七种，分别命名为CDC2(CDK1)、CDK2～CDK7，它们在基因序列上的同源性超过40％。CDK的活性受细胞内外多种信号严密控制，活化的CDK包含催化亚单位(CDK)和一个正调亚单位(cyclin)，前者还需一个保守的Thr残基上的磷酸化和Tyr残基上的去磷酸化。CDK激活机制主要有：(1)CDK活化激酶(CDK－activatedkinases,CAK)的作用。CAK自身也是CDK，它由一个催化亚单位CDK7/MO15和一个正调亚单位CyclinH组成[3]。CAK使CDK2的Thr161、CDK2的Thr160及CDK7的Thr170位点磷酸化而活化它们，CAK还能活化其它绝大多数CDK－Cycli复合物。(2)Cycli的扩增或过表达。(3)CKIs的突变、缺失或低表达。CDK失活机制可有：Thr残基上的去磷酸化和Tyr残基上的磷酸化、与Cycli分离、同CKIs结合等途径。
CDK被激活后，可使其底物发生磷酸化。未磷酸化的pRb能够结合转录因子E2F，并抑制E2F启动S期相关基因的转录。磷酸化的pRb或pRb与某些转化蛋白如SV40的T抗原、腺病毒E1A蛋白、乳头瘤病毒E7蛋白结合，都能导致E2F的释放。游离的E2F与一种蛋白因子DP－1共同形成异源二聚体,能够结合DNA的特定位点，正向激活S期相关基因转录，周期越过R点，细胞即从G1期进入S期。E2F分为五种类型，其中E2F1，E2F2，E2F3直接受pRb控制，E2F4和E2F5主要受pRb相关蛋白p107、p130控制。p130和pRb在磷酸化调节方式上相同，但p130磷酸化的时间在pRb之前，因此认为p130的失活要早于pRb。目前，对p107了解尚少，但已知其和p130功能相似。
Khatib等[4]首次报告骨肉瘤细胞中CDK4扩增25倍，未发现其突变，提示CDK4扩增与骨肉瘤发生有关。CDK4位于染色体12q13，该区域还包括一系列与生长相关的基因，如SAS(sarcomaamplifiedsequences)、gli(glima)、MDM2(murinedoubleminute2)癌基因。研究表明骨肉瘤中SAS、gli、MDM2均有扩增，但它们与CDK4扩增的关系尚不清楚。SAS基因扩增多发生在表面性骨肉瘤[5]，可能在细胞信号传递和生长控制方面起作用。MDM2扩增多发生在复发性或转移性骨肉瘤[6]，可能与骨肉瘤的侵袭或转移相关。但近来发现其在原发性骨肉瘤中也有扩增[7]，故MDM2的作用还需深入研究。骨肉瘤中其它CDK的表达情况还未见报道，其和骨肉瘤发生的关系值得探讨。