PCNA

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PCNA (增殖细胞核抗原)
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PCNA 形成的“滑动夹”同源三聚体环状结构
编码基因 PCNA (染色体 2q33.1)
分子量 约 29 kDa (单体)
表达时相 G1, S, G2, M 期 (S 期最强)
核心功能 DNA 复制滑动夹、DNA 损伤修复
相关临床 肿瘤增殖潜力评估、自身免疫病检测

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 DNA 损伤修复中起核心支架作用的蛋白质。

1978年,Miyachi 等人在系统性红斑狼疮(SLE)患者血清中首次发现该抗原。作为 DNA 聚合酶 $\delta$ 的加工因子,PCNA 形成一个环绕 DNA 双螺旋的“滑动夹”(Sliding Clamp),是细胞增殖不可或缺的分子基础[1]

分子生物学功能

PCNA 的高度保守性反映了其在遗传信息维护中的多重身份:

  • DNA 复制中枢: PCNA 三聚体环锚定 DNA聚合酶,使其能够高效、连续地进行碱基合成,极大增强了复制酶的加工性。
  • DNA 损伤修复 (DDR): 在 DNA 受到紫外线或药物损伤时,PCNA 负责招募修复蛋白(如 FEN1、DNA 连接酶 I)至受损位点。
  • 细胞周期调控: 通过与 p21 (WAF1/CIP1) 蛋白结合,PCNA 可以介导细胞周期从 S 期向 G2 期的平稳过渡。

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PCNA 与 Ki-67 的临床对比

在审核病理报告时,需重点区分这两者在表达模式上的差异。由于 PCNA 参与 DNA 修复且蛋白质半衰期较长,其结果往往比 Ki-67 更加“灵敏”但也更具“噪音”。


PCNA 与 Ki-67 的生物学特征深度对比表
比较维度 PCNA (增殖细胞核抗原) Ki-67 (MKI67)
细胞周期表达 G1、S、G2、M 期 (S 期达峰) G1、S、G2、M 期 (G0 期缺如)
蛋白质半衰期 较长 (约 8 – 20 小时) 极短 (约 1 – 1.5 小时)
DNA 修复相关 显著正相关。参与损伤修复 无显著相关。仅反映增殖
受放化疗影响 易受干扰,可能出现假性升高 相对稳定,准确反映存活增殖细胞
临床评价倾向 评估细胞的增殖潜力 反映细胞的即时增殖状态

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临床应用与病理判读

免疫组化(IHC)检测中,PCNA 阳性表现为细胞核的弥漫性棕褐色着色。

1. 恶性程度评估: 在胃肠道肿瘤、乳腺癌及软组织肉瘤中,PCNA 指数与肿瘤的组织学分级正相关。 2. 预后判断: 高 PCNA 表达往往预示着较高的淋巴结转移风险。 3. 治疗选择: 可辅助评估肿瘤对 S 期特异性化疗药物(如 5-FU、吉西他滨)的反应潜力。

技术局限性

由于其半衰期长,PCNA 在细胞退出周期后仍会留存,且受到非增殖性 DNA 修复活动的诱导,因此在判读“纯粹增殖率”时,其特异性略逊于 Ki-67。在临床研究中,两者常联用以获得更全面的动力学数据。

参见

参考文献

  1. Miyachi K, et al. J Immunol. 1978;121(6):2228-2234.
DNA 复制与细胞周期生物技术导航
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 · 有丝分裂象计数
关键因子: 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