人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断和治疗前景
姓名：龙康班组：2016级12班3组学号：201650589
摘要：端粒酶自从被发现以来就是酶界的宠儿，是临床研究的热点之一。
我们普遍认为，肿瘤是由破坏细胞正常生长调节的多种基因突变引起，局部组织的细胞在基因水平上失去对机体生长的正常调控导致异常增生与分化。
近十多年来的实验和临床研究表明，端粒酶在肿瘤的发生过程中扮演着极其关键的作用，端粒酶在维持染色体长度，抑制肿瘤的发生，延缓衰老，调节正常细胞生长方面起着很大的作用。
关键词：端粒酶肿瘤永生化临床诊断治疗前景综述
前言：2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国加利福尼亚大学的ElizabethBlackburn，美国巴尔的CarolGreider，美国哈佛医学院的JackSzostak以及霍华德休斯医学研究所，以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理，该机理对肿瘤的研究具有重要的意义。
研究表明，在极大数的肿瘤细胞中都可以检测到端粒酶呈阳性。
本文将对人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断和治疗前景进行介绍。
1.端粒与端粒酶的关系
1.1端粒和端粒酶的定义
端粒是染色体末端由重复DNA序列和相关蛋白组成的特殊结构，具有稳定染色体结构和完整性的功能，人端粒是由6个碱基重复序列（TTAGGG）和结合蛋白组成。
端粒酶是使端粒延伸的反转录DNA合成酶，是个由RNA和蛋白质组成的核糖核酸-蛋白复合物，是一种核蛋白逆转录酶，实质上是RNA依赖的DNA聚合酶。
端粒酶的结构包括三个部分：端粒酶RNA（hTR）和端粒酶催化亚单位（hTERT）以及端粒酶相关蛋白，其中hTR和hTERT最重要的结构。
端粒酶以自身RNA为模板，合成端粒DNA，将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。
1.2端粒和端粒酶的作用
端粒有稳定染色体末端结构，保持染色体DNA遗传信息复制的完整性的功能。
研究表明，它还与细胞衰老有关，细胞越年轻，端粒越长：细胞越老，端粒越短。
端粒酶通过明显的模板依赖方式每次添加一个核苷酸。
端粒酶的功能是通过其逆转录酶活性复制和延长端粒DNA来稳定染色体端粒DNA的长度。
2.端粒酶与不同肿瘤的发生诊断与治疗前景
2.1端粒酶活性检测方法
研究表明，永生化细胞是一种在理化刺激、基因突变、病毒感染等外界刺激下，可以在体外无限增殖的不衰老细胞株。
【1】端粒酶具有抑制细胞衰老的作用，永生化是细胞癌变的关键。
肿瘤细胞的一个特点是无限增殖，不断分裂，在大多数的肿瘤细胞中，端粒酶是活化的，检测呈阳性。
在人体正常的组织细胞中，也有呈现阳性的端粒酶，比如生殖细胞、睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。
自从1994年，Kim开始应用一种基于PCR的灵敏的端粒酶检测方法TRAP来探测人体组织中的端粒酶活性后，Shay等发现90%的恶性肿瘤组织的端粒酶活性呈阳性。
【2】。
人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断是根据检测端粒酶呈现阳性或者阴性来判断组织细胞是否癌变，目前，检测端粒酶活性主要有以下几种。
2.1.1TRAP-银染法端粒酶
根据TRAP法适当改良的TRAP-银染法端粒酶活性检测已经在临床上得到广泛应用。
TRAP-银染法端粒酶活性检测的原理：利用端粒酶在体外可以以其自身RNA 的模板区为模板，在适宜的寡核苷酸链的末端添加6 个碱基的重复序列的特性，采用PCR 方法扩增此重复序列，并进而用聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳显示6 个碱基差异的梯带。
1994 年Kim 建立的TRAP 法，其主要原理如下：首先合成一个18nt 的TS 做上游引物，端粒酶结合TS 末端的GTT 并合成AGGGTTAG，然后每经过一次转位合成一个ggttag 的6 碱基重复序列，端粒酶灭活后，加入CX 做下游引物，经过多次变性-退火-延伸，扩增端粒酶延伸产物。
TRAP-银染法端粒酶活性检测法利用银染技术检测端粒酶的活性。
阳性结果在凝胶电泳上显示相隔6bp 的梯状条带，条带的多、寡、深或浅表示端粒酶活性的大小。
TRAP-银染法保留了传统TRAP 法灵敏度高、特异性强等优点，避免了同位素的放射污染。
同时，还增设了内标准物，提供阳性对照品，优化了引物设计，使PCR效果进一步提高，使之能够高灵敏的检测到细胞和组织提取物中端粒酶的活性。
2.1.2原味杂交
原味杂交的方法是通过提取细胞的总RNA，将总RNA反转录成cDNA，克隆含有motif－T的cDNA序列的目的片段，合成特异探针，进行原位杂交，然后检测是否有hTERT mRNA的转录，从而确定是否具有端粒酶的活性。
由于对motif－T 的检测是结构性检测，测量结果的灵敏度和特异性强，从而为端粒酶的活性检测提供一个精确、简便的方法，因而本发明在肿瘤的诊断、治疗和预后的评估等方面，以及对细胞系的基础研究，都具有十分重要的应用价值。
端粒酶活性检测的方法还有：直接测试法：TRAP-溴化乙锭法、TRAP-杂交保护法、TRAP-闪烁接近法、TRAP-酶联免疫吸附测定法；间接测试法：逆转录-聚合酶链反应方法、免疫组织化学等。
2.1.3小结
TRAP法及其各种改良方法可直接检测端粒酶活性，比较灵敏、迅速且重复性好，目前在肿瘤诊断方面应用最广。
【3】以上的方法都不能完全定量地检测细胞中端粒酶活性。
如今，端粒酶的活性检测已经成为研究热点之一。
2.2端粒酶与肺癌
端粒酶延长端粒重复片段能阻止M2期细胞端粒随分裂进一步缩短，维持染色体的稳定，引起细胞永生化。
在无端粒酶活性的人细胞中观察到的增值能力丧失，可能不是促使机体衰老，而是帮助机体避免癌变的机制。
尽管不同类型端粒酶活性提示了该肺肿瘤细胞的高增值率和晚期病理阶段。
【4】在肺癌方面，大量研究结果显示，端粒酶活性测定在肺癌的诊断及预后方面具有较高的价值。
端粒酶活性调节机制在肺癌发生发展过程的深入探讨，将使得端粒酶及端粒酶抑制剂的研究在肺癌的诊断和治疗方面取得突破性的进展。
【5】因此，端粒酶在肿瘤的早发现，临床诊断和治疗上有着远大的前景。
2.3端粒酶与卵巢癌
在永生化细胞、胚胎细胞以及大多数肿瘤细胞等具有强增殖能力的细胞中端粒酶活性较高，相反，在正常细胞中检测不到端粒酶活性或活性水平极低。
在良性卵巢肿瘤组织及正常卵巢组织中，端粒酶活性均呈阴性，且在出现淋巴结转移的卵巢恶性肿瘤组织中端粒酶阳性率达到100%.在本研究中，端粒酶活性在恶性卵巢肿瘤组织和良性卵巢肿瘤组织中差异有统计学意义（P<0.05）.【6】因此
端粒酶的激活在卵巢肿瘤的发生、发展中起重要作用，可以认为端粒酶阳性可作为卵巢肿瘤有价值的诊断指标。
虽然，对以端粒酶为靶点的肿瘤治疗起步不久，但已经显示出很强的潜在应用价值。
2.4端粒酶与口腔恶性肿瘤
hTERC的获得可以将口腔潜在恶性病变分化成高危和低危两种类型，从而选择合适的治疗方法．总之，端粒酶作为一种有前景肿瘤标记物，其将为口腔恶性肿瘤治疗开辟一条新的抗癌途径．端粒酶的表达与口腔恶性肿瘤的生物学行为密切相关，并且可能与放化疗疗效和患者的治疗预后相关．因此，进一步了解端粒酶在口腔恶性肿瘤发生、浸润、转移和放疗耐受的机制，明确端粒酶的预后意义，有助于深入认识口腔恶性肿瘤的发病机制和判断患者的预后，并希望通过调节端粒酶的表达水平，为口腔恶性肿瘤的治疗寻找新的靶点．端粒酶靶向治疗将为口腔恶性肿瘤的治疗带来新的希望。
【7】
3.总结
综上所述，端粒酶与肿瘤的关系日益明确，以端粒酶为靶目标的抗肿瘤研究已取得积极进展,但作为一种临床干预剂之间仍有距离。
端粒酶的重新激活是人类癌细胞获得无限增值能力的一种内在机制，持续活化的端粒酶也是绝大多数癌症产生抗性的根本原因之一。
通过预制或干扰端粒酶活性已被证实具有远大的癌症治疗前景。
然而，针对端粒酶的临床抗癌药物由于毒副作用太强至今未形成规模和广泛应用。
【8】今后的研究应围绕确切端粒酶的分子机制和调控机制:端粒酶活性与肿瘤及衰老发生的临界关系;端粒酶活性与肿瘤分化程度、恶性表型、转移及致瘤能力的关系。
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