PCNA

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PCNA
编码基因 PCNA (2q33.1)
分子量 约 29 kDa (单体)
空间结构 同源三聚体环状结构
核心功能 DNA 复制滑动夹、DNA 修复
临床用途 肿瘤增殖指数、预后指标

增殖细胞核抗原Proliferating Cell Nuclear Antigen,简称 PCNA),是一种在真核细胞 DNA复制 和修复中起核心作用的蛋白质。它最早于1978年由 Miyachi 等人在系统性红斑狼疮患者的血清中发现,因其仅在增殖细胞的细胞核中表达而得名[1]

PCNA 的生物学本质是一个“滑动夹”(Sliding Clamp),它环绕在 DNA 双螺旋周围,作为 DNA聚合酶 的辅助因子,显著增强了 DNA 合成的连续性。

分子生物学功能

PCNA 是细胞内高度保守的蛋白质,其功能涵盖了遗传信息维护的多个层面:

  1. DNA 复制辅助: 作为 DNA 聚合酶 $\delta$ 和 $\epsilon$ 的加工因子,PCNA 将聚合酶锚定在模板链上,使其能够连续合成数千个碱基而不脱落。
  2. DNA 修复: 参与核苷酸切除修复 (NER)、碱基切除修复 (BER) 以及错配修复 (MMR) 过程。
  3. 细胞周期调控: 通过与 p21 等蛋白结合,协调 DNA 复制与细胞周期检查点的信号转导。

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PCNA 与 Ki-67 的临床对比

虽然两者皆为增殖标志物,但其分子特性决定了不同的应用侧重:

PCNA 与 Ki-67 的生物学及临床特征对比
特征 PCNA Ki-67
细胞周期表达 G1、S、G2、M 期 (S 期最强) G1、S、G2、M 期 (G0 期不表达) 半衰期 较长 (约 8-20 小时) 极短 (约 1-1.5 小时) DNA 修复干扰 表达受 DNA 修复活动影响 仅反映纯粹的细胞增殖 临床评价 倾向于反映细胞的增殖潜力 倾向于反映细胞的即时增殖状态

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临床应用与预后意义

在病理切片中,PCNA 的免疫组化染色通常表现为细胞核的弥漫性或颗粒状棕黄色着色。

  • 肿瘤恶性度评估: 在消化道肿瘤、乳腺癌及软组织肉瘤中,PCNA 指数越高,通常预示着肿瘤的生长速度越快。
  • 预后预测: 在某些癌种中,PCNA 表达水平与淋巴结转移及远端转移风险呈正相关。
  • 药物敏感性: PCNA 的表达状态可用于评估肿瘤对 S 期特异性化疗药物(如 5-FU、吉西他滨)的潜在敏感性。

技术挑战与注意事项

由于 PCNA 的蛋白质半衰期较长,在细胞退出细胞周期进入 G0 期后,血中仍可能残留部分蛋白,这可能导致在某些情况下 PCNA 指数偏高。此外,PCNA 的表达会受到 DNA 损伤修复的诱导,因此在解读受到放化疗影响的组织样本时需格外严谨。

参见

参考文献

  1. Miyachi K, et al. J Immunol. 1978;121(6):2228-2234.
DNA 复制与细胞增殖检测技术导航
分子机器: PCNA · DNA聚合酶 · 解旋酶 · 引物酶 · 端粒酶
增殖指标: Ki-67 · PCNA · BrdU实验 · 有丝分裂象 · AgNOR染色
信号转导: p21 · p53 · CDK家族 · 细胞周期检查点
实验技术: IHC · Western Blot · 流式细胞术 · ChIP