乙肝病毒X蛋白(HBx)抑制p53和MDM2结合并改变p53Pro72Arg多态功能的研究

摘要

肝癌是我国的高发恶性肿瘤之一,发病率居恶性肿瘤的第五位。死亡率居第一位。肝癌的临床流行病学研究显示我国的肝癌患者多有乙型肝炎病史或乙型肝炎病毒(HBV)感染史。西方人群中,HBV感染率很低,肝癌的发病率也较低。虽然,HBV与肝癌的关联已被广泛认可,但HBV感染导致肝癌的确切分子机制迄今尚未阐明,严重影响着肝癌防治策略的发展。我国肝癌与西方肝癌的另一不同特征是,中国肝癌患者中抑癌基因p53突变率高达40-60％,而西方国家的肝癌患者中p53的突变率仅在20％左右。阐明东西方人肝癌发病率差异的遗传学背景,对揭示我国肝癌发生发展的分子机制有着重要的理论和应用价值。
　　 本项研究基于我室前期研究工作发现p53基因Pro72Arg多态与乙肝病毒相关性肝癌的关联显著不同于西方人群的调查结果,推测HBV对p53基因的作用可能是造成p53高频突变及肝癌中Pro72Arg多态易感性差异的分子基础。首次将HBV编码的X蛋白(HBx)与p53第72位多态编码的两种蛋白相互作用作了系统比较,结果发现:p53在HBx的刺激下表现出蛋白稳定和功能激活现象,p53Pro72和p53Arg72和HBx的亲和力明显不同,p53Pro72与HBx亲和力更强,并表现出了更强的稳定性,在转录激活能力方面明显高于p53Arg72,促凋亡能力也超过了p53Arg72。另外,从p53对HBx的影响看,由于p53Pro72与HBx亲和力更强,因此,对HBx反式激活作用抑制也更强。此结果说明HBx蛋白,可以影响p53Pro72Arg的功能,无HBV感染的情况下,p53Arg72促凋亡和抑癌活性高于p53Pro72,因此Pro等位基因可能是肝癌发病的危险因素;HBV感染的情况下,HBx的作用使得p53Pro72抑癌功能超高p53Arg72,这时Arg等位基因成了肝癌发病的危险因素。本研究还分析了HBx稳定p53,并在两种多态之间产生差别的机制,HBx与p53寡聚化功能区结合,干扰p53和MDM2的结合,抑制其泛素化降解,从而稳定了p53,因为HBx与p53Pro72结合能力更强,所以对其和MDM2的结合抑制更明显,p53Pro72蛋白相对更稳定。另外,HBx-p53-MDM2-HBx之间形成了一个相互作用的环路,HBx和p53在蛋白水平上通过MDM2相互调节,相互影响。HBx稳定并激活p53,p53上调下游靶基因MDM2并与HBx结合,促进其降解。
　　 本研究首次回答了p53蛋白Pro72Arg多态与乙肝病毒相关性肝癌的遗传易感性显著相关的分子基础。此外还通过对比和分析HBV相关性肝癌和人乳头瘤病毒(HPV)相关的宫颈癌中病毒蛋白与p53蛋白互作和调节的分子机制,明确解析了我国肝癌中p53突变率高达50％以上及宫颈癌中p53突变率低于5％的分子背景。从而为全面认识肝癌发生发展的分子机制提供了独特的理论证据,并为设计和发展新的肝癌防治策略提供了有指导价值的新线索。