中图分类号：R73.231文献标识码：A

文章编号：1000－467X(2000)02－0187－03

人类腺病毒5型E1A基因(Ad5EIA)是近年来新发现的一个抑癌基因。它能双向调控多种基因的表达，通过依赖及非依赖p53的途径诱导细胞程序化死亡，调控细胞周期，使细胞滞留在G₁及G₂期。体外及体内的实验证明：它能诱导肿瘤细胞分化，表型向正常细胞转变，抑制肿瘤细胞生长及转移，不论p53基因的状态如何，也不论其他癌基因是否突变被激活，甚至在HPV-E6癌基因高表达的癌细胞中，E1A都能在较大程度上（4～10倍）提高肿瘤细胞对化疗药物及射线的敏感性。用腺病毒或脂质体介导的E1A基因制剂经皮下或尾静脉注射后，肿瘤的生长受到明显的抑制，转移灶显著减少，存活时间明显延长。经监测，E1A主要在瘤组织及胸水或腹水细胞中表达（肺癌和卵巢癌裸鼠模型），肝组织和肠中有少量表达，其它组织如脾、脑、肾、胃、胰、肺和心脏组织未检出E1A的表达。研究工作还证明，E1A能提高CTL细胞、NK细胞和巨噬细胞的杀伤效应。1996年，已经FDA批准正式作临床试用观察，结果表明：无明显毒副作用，安全可靠，已进入II期临床试用阶段，并已取得较好的效果。由于E1A还能够抑制多种与癌变早期相关基因的表达，因此在肿瘤预防方面的作用也值得重视。本文就E1A的作用机理及其在肿瘤预防和治疗方面的意义作一简要介绍，供国内同行参考。

腺病毒（Ad）属于小DNA病毒，其基因组约为35kb，位于线性基因组N端大约3500bp，为腺病毒早期基因区域IA（E1A）和E1B，其中E1A占最左边大约1700碱基。目前对于5型腺病毒（Ad5）研究最多，近年来，作为肿瘤抑制因子，在了解细胞的基因调控、肿瘤的发生、发展及治疗等方面受到广泛的关注[^1,2,18]。

1E1A的基因结构及功能

E1A的结构类似于许多由RNA聚合酶II转录出的真核细胞转录单位。位于5’端上游大约31核苷酸处为AT富含区，紧靠第一个AUG为60个核苷酸长的非翻译序列。不同型的腺病毒大约有84％的保守性，主要的保守区是CR1和CR2。E1A基因编码2个主要的蛋白，一个有243个氨基酸（12S，243R），一个有289个氨基酸（13S，289R），这是由于2个外显子被不同剪接而成的。E1A的1/2N端参与了所有的重要功能，由外显子1产生的转化活性与细胞调节转录因子E2F和相关因子DRTF1有关，并通过pRb和p107而相互作用。CR1也可以通过干扰转录因子API的转录活性来抑制胶原酶的启动子，具体机制尚不清楚。但E1A并不抑制API的DNA结合活性。CR1参与了E1A介导的胰岛素基因增强子的抑制作用。CR2可能对转录抑制程度起调节作用。CR1和CR2均对转录因子E2F依赖的反式激活途径有调节作用，该基因参与了细胞周期的进程。E1A的13S产物是病毒增殖感染所必需的，而且其还刺激并活化其他腺病毒早期基因的表达。只产生12S的病毒不能刺激其他病毒基因的表达，可使BRK细胞永生化，但当产生13S的病毒感染时，却主要导致细胞死亡，这些现象的机制还有待于进一步研究^[1,2]。

2E1A基因与细胞转化的关系

E1A基因过去曾被认为是一个癌基因，可使动物胚胎细胞发生永生化，并可与其他病毒或细胞的癌基因相互作用而诱导癌变，在动物实验中，E1A并不能单独诱发癌变，而需与E1B等其他基因共同起作用，同时也与自身免疫系统或转化细胞的内在特征有关，尤其是C-端的区域。就腺病毒本身而言，Ad5没有致癌性，Ad7为弱致癌，Ad12才具有较强的致癌性，而这种致癌性与单独的E1A基因又没有必然的联系^[2]。

3E1A的抗癌及作用机制

近十年来，越来越多的实验证实，E1A不仅对人细胞没有致癌性，而且实际上其作为肿瘤抑制因子，即抗癌基因而发挥作用。E1A的肿瘤抑制作用可能与E1A对多种基因的调控有关，可以正向或负向地调控多种基因的转录。Yu等通过从细胞形态、表型、接触抑制、软琼脂生长实验、动物实验等方面研究，发现Ad5E1A可以逆转由癌基因转化的NIH3T3细胞的恶性转化，使其向正常形态转变。E1A还可以提高细胞发生程序化死亡的敏感性。E1A在抑制肿瘤细胞转化、肿瘤的转移及提高瘤细胞对化疗药物和放疗的敏感性等方面都发挥一定的作用。经过研究对这些作用的机制已积累了不少资料。

3.1HER-2/neu基因编码一种和表皮生长因子受体同源的磷酸蛋白，具有酪氨酸激酶的活性，细胞中正常或突变的neu基因高水平表达及其产物P185的酪氨酸激酶活性增强与人类肿瘤如肺癌、乳腺癌、口腔鳞癌等多种肿瘤的癌变及癌细胞的转移有关。neu基因的高表达者在肺鳞癌中约为36％，在肺腺癌中约占38％，在乳腺癌及卵巢癌中约为30％。neu基因在其它肿瘤如前列腺癌、胃癌、结肠癌等肿瘤中过度表达的情况也大体如此。neu基因的高表达也与肿瘤的预后及耐药性相关，值得指出的是，neu基因与头颈口腔鳞癌癌变关系高度相关。研究表明，正常口腔粘膜neu基因无表达（0/7）、轻度增生表达率为11％（1/9）、中度增生为79％（11/14）、重度增生为85％（17/20）。最近的报告又指出，neu基因的过度表达与口腔鳞癌，包括舌癌、牙龈癌、上颌窦癌、面颊癌等的分期、预后关系极其密切，凡neu基因低或无表达者，五年生存率为100％（20/20），中度水平表达者为90％（8/9），高表达者为0％（0/11）。这些患者术后都接受了化疗或放疗，或放、化疗两种治疗，说明三大常规治疗对neu基因高表达的口腔鳞癌已显得无能为力。这些资料说明，如何提高口腔鳞癌及其它肿瘤的治疗水平，寻找其它方法仍是当务之急。对于低表达即基础水平表达(basallevel)的肿瘤细胞,E1A也能诱导其表型向上皮细胞逆转，减少贴壁率,降低其恶性程度，如头颈肿瘤即是如此^[2,3,4,5,16]。

实验证明，将E1A基因导入由neu基因转化的3T3细胞中可以减少外周转移瘤的形成，并发现可以抑制诸如粘附、侵袭、胶原酶的分泌等与肿瘤转移相关的特性，其也能抑制癌基因诱导的包括细胞多形性等在内的癌变特性。这是由于E1A能在转录水平特异性地抑制neu基因的表达所致。用另一个不受E1A抑制的启动子驱动的neu基因共感染到与先前的neu^＋＋E1A的细胞株中，发现P185的重新表达可拮抗E1A对肿瘤的抑制作用。用腺病毒或脂质体介导的基因转移技术治疗P185高表达的人卵巢癌裸鼠模型，在没有其他治疗时，肿瘤明显缩小，实验组较对照组存活期明显延长，且主要在恶性腹水、肿瘤组织中表达,在肝和小肠中有部分表达,余组织如肾、胃、胰、肺、心组织中无表达。Ueno等报道，Ad5E1A通过抑制HER2/neu基因的表达可提高高表达neu基因的乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性^[2,6]。

Frisch等发现E1A的表达可以显著地降低某些细胞系的恶性行为，而这些细胞系均没有过高表达neu基因，E1A也没有影响它们的表达，但它参与了癌细胞的表型改变，这就提出E1A针对某些细胞系可能是通过HER2/neu以外的途径来抑制肿瘤的^[3,7]。

3.2p53基因具有多种功能，其产物蛋白p53的活性受磷酸化调控。当细胞DNA受到损伤时，其可诱导细胞进入G1期，抑制细胞增殖直到DNA损伤得到修复，如果DNA损伤不能被修复，p53就活化那些能诱导细胞凋亡的基因使细胞发生凋亡。当p53突变或p53表达降低时，就不能阻止细胞增殖，并使含损伤DNA或错误DNA的细胞大量增多，从而诱导肿瘤的发生。

大量研究显示，E1A可能通过两个独立的与二种细胞蛋白相互作用的机制来诱导非程序化DNA的合成，在人Hela细胞和鼠细胞中，E1A与p300而不是PRb形成复合体，从而提高了p53水平，而在其他p53正常的人细胞系，E1A蛋白却可和/或PRb共同形成复合体，从而快速激发p53的累积，p53的水平可提高5～10倍^[7]。同时还发现E1A还可以通过非依赖p53的途径来诱导细胞凋亡，但其机制尚不清楚，可能与E1A阻断细胞增殖过程有关^[8]。

3.3E1A与肿瘤细胞对射线及化疗药物敏感性的关系。Lowe等用p53缺陷型鼠胚胎成纤维细胞系统地研究了p53在细胞中对各种化疗药的敏感和耐药性中的作用时发现：E1A基因可以提高细胞对化疗药如5FU、VP16、顺铂和阿霉素及辐射所诱导的细胞凋亡的敏感性。这是因为通常放射和抗癌药可诱导DNA的损伤和干扰DNA的代谢，而E1A却可提高p53的水平加快了细胞的凋亡^[8]。

NF-kB对许多基因的表达有调节作用，并参与对多种免疫因子的调节，肿瘤治疗中常用的射线及化疗药物，如柔红霉素、某些细胞因子等均可激活NF-kB，而使肿瘤细胞对放、化疗产生抗拒性。研究发现E1A可以阻断NF-kB的活性，而提高了瘤细胞的放射敏感性，同时，也提高了对化疗药物的敏感性。另外，E1A能通过激活p53及其它基因而使细胞滞留在G₁或G₂期，而细胞周期与放射敏感性关系密切，也可能是E1A提高肿瘤细胞放射敏感性的原因之一。另外，值得指出的是，不管p53基因的状态如何，也不管其他癌基因是否突变，甚至在HPV-E6癌基因高表达的癌细胞中，E1A基因的表达都能使其对化疗药物及射线的敏感性增加4～10倍。E1A还能在转录水平明显抑制VEGF的表达，阻断肿瘤细胞赖以生存的血液供应，为E1A的抗癌机理增添了新的内容。为此，有学者认为E1A很可能成为一种崭新的（novel）肿瘤治疗制剂^{[4，8，9，10]}。

3.4E1A基因与免疫系统的关系。众所周知，免疫系统在肿瘤的发生和预后方面发挥着重要的作用，免疫系统功能的正常发挥是肿瘤细胞得以清除的关键，但许多肿瘤细胞却会产生免疫逃逸，因此提高免疫监视，提高免疫杀<