Onkologiya-

B.P.Kopnin

Rak ruski istraživački centar. Blokhin RAMS, Moskva

izvor RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. pRb - prvi identificirani tumor supresor

3.2.1. Otvaranje Rb gena

Identifikacija supresor tumora počela s otkrićem genaRb svojstvena čije mutacije uzrokuju ranih 1970-ih razvoj retinoblastom.V Knudson, provođenje epidemioloških istraživanja, istaknuo je da je oko 40% retinoblastom javlja u mladencheskomvozraste (prosječne dobi 14 mjeseci). Štoviše, ovi tumori kakpravilo bilateralna (proizlaze iz mrežnice oba oka) i chastomnozhestvennye (u prosjeku 3 neovisne tumora u bolesnika) .Ako ovih bolesnika kao posljedica operativnih vmeshatelstvaizlechivalis iz retinoblastom, mnogi od njih u mladosti vozrasterazvivalis osteosarkoma, te u odrasloj dobi - melanom kozhi.Pri u mnogim slučajevima, postoji nasljedna zabolevaniya.Knudson formulirao hipotezu da, ako su djeca nasleduyutmutantny alela, kasnije nazvanu Rb, drugi mutaciju Već se javljaju u retinoblastom, što je dovelo do nastanka opuholi.Eto prilično često događaj (javlja se u oko 95% stope patsientovs oko tri po pacijentu) i, prema tome, predraspolozheniek razvoj bolesti je dominantan način nasljeđivanja. Knudsonpredpolozhil i da djeca koja retinoblastom voznikayutv kasnije dob (učestalost takvih tumora je mali - 1 za 30.000 osoba) nije naslijedio mutirani alel Rb.Vmesto gena imaju dva nezavisna mutacije pojavljuju odnomiz u retinoblastom, što dovodi do razvoja tumora. Prema tome, u skladu s hipotezom Knudson, prva skupina pacijenata imeetsyaodna prirođena i stečena mutaciju, a vtoroygruppy pacijenata s mutacijama stečena.

Budući da za neke nasljedne retinoblastom obnaruzhivalisnebolshie brisanje stranice dugom kraku kromosoma 13 (13q14), predloženo je da se gen "predispozicija za retinoblastom"(Rb) lokaliziran je u ovom genoma regiji. Doista, pomoću pozicijski kloniranje gena je izoliran, i inaktivira allelyakotorogo u stanicama i nasljedna i sporadicheskihretinoblastom. Tako je u nasljednim oblicima zabolevaniyavse stanice tijela imala kongenitalne mutacije u ovom genu. Tako bolest, postalo je jasno da je pretpostavio Knudson Dvije mutacije potrebne za razvoj retinoblastom pojaviti u različitim allelyahodnogo istom Rb gena. Inaktivacija gena Rb je obnaruzhenane samo retinoblastom stanicama nego u drugim, ne-nasljedne tumora: gotovo sve sluchayahmelkokletochnogo raka pluća, dijelova predmeta (20-40%) od akutne leukemije, osteosarkom, rak mokraćnog mjehura, prostate i drugih Vosstanovlenieekspressii ovog gena. u kulturi stanica in vitro retinoblastom osteosarkomi rezultiralo inhibicije njihovom rastu. Dakle, jaki dokazi o postojanju gena prvo dobiven od kojih potpuna inaktivacija dovodi do razvoja novoobrazovaniyi proizvode koji mogu spriječiti razmnožavanje neoplasticheskihkletok. Zakoni identificirani Rb gena pod studija vchastnosti suradnji s nasljednim oblicima raka i neobhodimostporazheniya oba alela (recesivna mutacija prikaz znakova), korišteni su kao kriterija za pretraživanje i identifikatsiidrugih tumora smetnji.

Trenutno, značajan napredak u ponimaniinormalnoy funkcija Rb gena (PRB) u ćeliji, a mjesto oharakterizovanytipy mutacija u Rb gena retinoblastoma na andother malignosti, vrlo učinkovite metode predložene skriningamutatsy Rb u pojedinaca s rizikom.

3.2.2. Funkcija pRb u stanici i njegove poremećaji u procesu karcinogeneze

pRb je fosfobelok c mol. masa 105kD, lokalizuyuschiysyav jezgra i izražava se u većini tipova stanica. On defosforilirovanv diobu stanica i proliferacijom stanica, nahodyaschihsyav rano G1 fazi staničnog ciklusa. U tom stanju, pRb obrazuetkompleksy s nekoliko proteina, uključujući proteine ​​koji uzrokuju remodelirovaniehromatina (histon deacetilaze HDAC, SWI-SNF kompleksa) i obitelj transkriptsionnymifaktorami E2F, reguliraju aktivnost gena, produktykotoryh potrebne za početak i prolazi S-faze (ciklin E, ciklin A, dihidrofolatne reduktaze, timidin kinaze, PCNA, DNA polimerazaa itd.) Transkripcija ovih gena je potisnut, ako prateće E2F skompleksami HDAC / pRb / SWI-ING. Kada PRB mitogene signale u fazi seredineG1 fosforilirane na specifične kinaze ostatkamtsiklinzavisimoy aminokiselinski ciklin D / Sdk4 (6), koji se dovodi otvyazyvanieot HDAC. Kompleks pRb / SWI-SN (bez HDAC) ne blokira sposobnostE2F trans aktivirati E gen ciklin ali transkriptsiyudrugih potiskuje E2F-reguliranih gena, posebno ciklin A. Kao rezultat kasne G1 fazi događa tsiklinzavisimoykinazy selektivnu aktivaciju ciklin E / cdk2, što dalje fosforilira pRbpo druge aminokiseline. To uzrokuje vysvobozhdenietranskriptsionnogo faktor E2F kompleksa pRb / SWI-ING i egoaktivatsiyu dovodi do povećane ekspresije ciklina A i drugihgenov čiji proizvodi su potrebne za sintezu DNA (Sl. 1).

Sl. 1. pRb regulira aktivnost faktora transkripcije semeystvaE2F i ciklin-ovisne kinaze odgovorne za ulazak i prodvizheniepo S fazi staničnog ciklusa (objašnjenje u tekstu).

Nakon zaversheniyaS pRb faza postane defosforilirano stanje u kotoromon E2F aktivnosti i blokira ulaz za sljedeću fazu (za novim initsiatsiineobhodim mitogenskog stimulusa aktiviranja kompleksa tsiklinD / Cdk4). Tako, moduliranje aktivnosti E2F i reguliruemyhim gena, pRb igra ključnu ulogu u kontroli posledovatelnostisobyty pruža od G0 / G1 stanica S faze tranzicije i njegove uspeshnoezavershenie. Osim E2F pRb veže i modulira aktivnostryada druge faktore transkripcije, od kojih su uključeni u regulaciju najviše tkanespetsifichnyi sigurno diferencijacije programm.Tak, povećava transkripcijsku aktivnost nekih predstaviteleysemeystva bHLH (MyoD et al.), Koji stimuliraju mišićnu differentsirovkui C / obiteljsko igranje EBP ključnu ulogu u monocitnog makrofaga (NF-IL6) i adipotsitarnoy (C / EBP-b) diferencijaciju. Nadalje, pRb veže na i potiskuje se transkriptsionnyefaktory homeobox sadržava (Pax-3 Mhox, chx10), određivanje stanica sudbinu rannemembrioneneze. Sve je to dao razloga vjerovati da je glavni fiziologicheskayafunktsiya pRb je determinancy neki terminalnyhdifferentsirovok, što zahtijeva zaustavljanje staničnog ciklusa (provodi suzbijanju E2F funkciju) i indukcija ekspressiiryada specijalizirana proteina (aktivnostitkanespetsifichnyh ostvarena promjenom transkripcijskih faktora). Mnogo chastmutatsy Rb gena nalaze u različitim tumorima, uzrok libodeletsiyu gena ili pomak kodiranje okvir, ili prezhdevremennuyuterminatsiyu ili poremećaji mRNA. Sve to dovodi Ilik potpuni gubitak ekspresije proteina proizvoda ili ekspressiinepolnotsennyh i nestabilne bjelančevine URŽ-a. U nekim slučajevima uzrokuje mutacije nablyudayutsyamissens zamjenu jednog od aminokiselinskih mutacija utječe ostatkov.Takie domenu odgovornu za vezivanje na pRb cryadom staničnih proteina i virusne onkoproteine ​​- T-SV40, E1A adenovirusovi E7 HPV. Očigledno disfunkcija ovom području, vyzyvaemoelibo mutacija ili njegova vezivanja na virusne oktoproteinimakoje, yavlyaetsyakritichnym potisnuti supresorskih aktivnost URŽ-a. Kada mutatsiyahoboih Rb alela gena uzrokuje nedostatak ekspresije proteina stanice pRbili funkcionalno neaktivni oblik, transkriptsionnyyfaktor E2F trajno pohranjeni u aktivnom stanju. To se, prije svega, smanjuje ovisnost o reprodukciji na rostovyhfaktorov stanica, a kao drugo, poništava negativnu regulaciju inhibicijski signal rasta stanica proliferatsiipri. Osim toga, gubitak funkcije pRb diferencijacije narushaetprotsessy stanica. Sve to dramatično povećati veroyatnostpoyavleniya stalno množe stanica klonova u kojem budutnakaplivatsya i druge onkogeni mutacije koje dovode do zlokachestvennoytransformatsii. U isto vrijeme, ostaje nejasno zašto se u vrozhdennoyinaktivatsii jedan od alela gena Rb u svim stanicama organizmau pacijenta u mladoj dobi razvija retinoblastom, Ane nekih drugih tumora. Zanimljivo, transgennyhmyshey s inaktivacijom jednog alela gena Rb (inaktivacija oboihalleley nespojiv sa embrionalnog života zbog nepravilnosti eritropoezai neurogeneze) nastaju ne retinoblastom, medularni karcinom i schitovidnoyzhelezy ili adenomi hipofize Prosječna proizlaze iz melanoforama (za razliku od miševa u ljudi ova tkanina je hipofiza odumire) .U zbrajanje, retinoblastom i ne razvijaju u himcrna miševa, čak ni u svim stanicama mrežnice koja su oba alela gena inaktivirani Rb.Otsutstvie retinoblastome u takvoj kimcričnog myshe obyasnenootnositelno može biti malen u usporedbi s čovjekom broja kletokv mrežnice, što smanjuje vjerojatnost pojave za korotkoyzhizni životinje u jednom od retinoblastoma dodatnog geneticheskihizmeneny potrebnih za razvoj tumora. Manje veroyatnosttakih događaja također može biti povezan s nedostatkom laboratornyhmyshey dodatnih kancerogenih faktora, kao što mrežnice oblucheniekletok suncu potiče očito razvitiyuretinoblastom u sličnoj situaciji u ljudi. U prilog predpolozheniyao potrebno za razvoj retinoblastom dopolnitlnyh sobytiymozhet ukazuju da retinoblastom nastati utransgennyh miševa koji eksprimiraju virusni onkoprotcin T-SV40, kotoryysvyazyvaet i deaktivira ne samo URŽ, ali njegovi homolozi, a drugi tumorski supresor (vidi dolje). - p53 (vidi, poglavlje 3.3).

3.2.3.Gomologi pRb: p107 i Rb2 / p130

Nešto kasnije, u ranim 90-gg.bylo identifitsiorovano dvije genske produkte koji iRb2 proteina p107 / p130, imaju strukturne sličnosti i djelomično perekryvayuschiesyafunktsii sa URŽ-a. Tako, slično kao i URŽ-a, oni su u stanju potisnuti aktivnostE2F vježbanje reagiraju gene i blokirati ulaz u fazi S. Međutim, oni imaju nekoliko razlika od URŽ-a. Konkretno, oni se vežu tolkoE2F4 i E2F5, dok pRb interakciju s E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Možda je to razlog zašto p107 i RB2 / P130, za razliku od URŽ-a, ne sposobnypodderzhivat duži boravak u G0 nekotoryhtipov i diferencijacije stanica, kao što su mišićne stanice. Homologne pRb disfunkcije, očito, nisu uključeni u početnim fazama razvoja liboopuholey bilo koje osobe, dok god postoji su identificirani s prirođenim nasljednim formynovoobrazovany germinalnih mutacijama gena r107ili RB2 / P130. Osim toga, miševi heterozigotni nokaut etihgenov incidencija tumora nije povećana. U isto vremyasomaticheskie deaktivaciju mutacije Rb2 / P130 gen odlikuje dlyachasti predmete Burkittov limfom, nazofarinksa karcinom i melkokletochnogoraka svjetlo, i, u pravilu, oni su identificirani u kasnijim stadiyahzabolevaniya. Vjerojatno disfunkcija ovog homologni pRb obespechivayutprogressiyu neke tumore.