Onkologiya-

B.P.Kopnin

Cancer Russian Research Center. Blokhin RAMS, Moskva

zdroj RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. pRb - prvýkrát identifikovaný nádorový supresor

3.2.1. Otvorenie Rb génu

Identifikácia nádorový supresor začal s objavom genaRb vlastnou, ktorej mutácia spôsobiť vývoj retinoblastom.V začiatku roka 1970 Knudson, vykonávanie epidemiologických štúdií, poznamenať, že asi 40% retinoblastomem vyskytuje v mladencheskomvozraste (priemerný vek 14 mesiacov). Okrem toho, tieto nádory kakpravilo dvojstranné (vyplývajú z sietnici oboch očí) a chastomnozhestvennye (v priemere 3 nezávislého nádoru u pacienta) .Ak u týchto pacientov v dôsledku chirurgických vmeshatelstvaizlechivalis z retinoblastóm, mnoho z nich v mladosti vozrasterazvivalis osteosarkómu, a v dospelosti - melanóm kozhi.Pri v mnohých prípadoch dedičná zabolevaniya.Knudson formulovaná hypotéza, že v prípade detí nasleduyutmutantny alely, neskôr Rb, druhá mutácia Už som sa vyskytujúce v retinoblastóm, čo vedie k vzniku opuholi.Eto pomerne časté udalosti (vyskytujúce sa u približne 95% mieru patsientovs asi tri na jedného pacienta), a preto predraspolozheniek vývoj ochorenia je dominantný typ dedičnosti. Knudsonpredpolozhil tiež to, že deti, ktoré retinoblastóm voznikayutv neskoršom veku (frekvencia týchto nádorov je malá - 1na 30000 jedincov) nezdedil mutantný alely génu Rb.Vmesto má dva nezávislé mutácie sa vyskytujú v odnomiz retinoblastóm, čo vedie k vzniku nádorov. V dôsledku toho je v súlade s hypotézou Knudson, prvá skupina pacientov imeetsyaodna vrodené a získané mutáciu, zatiaľ čo vtoroygruppy pacienti s oboma mutáciami získané.

Vzhľadom k tomu, pre niektoré dedičné retinoblastóm obnaruzhivalisnebolshie delečního miesta na dlhom ramene chromozómu 13 (13q14), bolo navrhnuté, aby gén "predispozície k retinoblastóm"(R b), lokalizovaný v tomto genóme oblasti. V skutočnosti, s použitím pozičné klonovanie génu bol izolovaný, ako allelyakotorogo inaktivovaná v bunkách ako dedičné a sporadicheskihretinoblastom. Tak v dedičných foriem zabolevaniyavse tela bunky mali vrodené mutácie v tomto géne. Tak ochorenie, sa ukázalo, že dve mutácie predpokladaného Knudson je nevyhnutná pre vývoj retinoblastomem sa vyskytujú v rôznych allelyahodnogo rovnaké Rb génu. Inaktivácia génu Rb bola obnaruzhenane iba retinoblastomovými bunkách, ale aj v niektorých iných, než dedičné nádory: prakticky všetky sluchayahmelkokletochnogo rakovinu pľúc, časti prípadov, (20-40%) akútnej leukémie, osteosarkómu, rakoviny močového mechúra, prostaty a iné Vosstanovlenieekspressii tento gén. v kultivovaných buniek in vitro retinoblastomovými osteosarkómy viedla k inhibíciu ich rastu. Takto sa najprv získa silný dôkaz o existencii génov, kompletné inaktiváciu, čo vedie k vývoju novoobrazovaniyi produktov, ktoré môžu potlačiť reprodukcie neoplasticheskihkletok. Zákony identifikovanej Rb gén pod štúdie vchastnosti spojenie s dedičnými formami rakoviny a neobhodimostporazheniya oboch alelách (recesívna mutácia zobrazenie znakov), boli použité ako kritéria pre vyhľadávanie a identifikatsiidrugih nádorových supresor.

V súčasnej dobe výrazný pokrok vo funkcii ponimaniinormalnoy Rb génového produktu (pRb) v bunke, a umiestnenie oharakterizovanytipy mutáciami v retinoblastomem Rb génu v andother malignity, vysoko účinné metódy navrhnuté skriningamutatsy Rb u osôb v ohrození.

3.2.2. Funkcia PRB v bunke a jeho poruchy v karcinogenéze

pRb je fosfobelok c mol. hmotnosť 105kD, lokalizuyuschiysyav jadro a je exprimovaný vo väčšine typov buniek. Ten defosforilirovanv delenie buniek a v proliferujúcich bunkách, nahodyaschihsyav skorej G1 fáze bunkového cyklu. V tomto stave, pRb obrazuetkompleksy s niekoľkými proteínmi, vrátane proteínov, ktoré spôsobujú remodelirovaniehromatina (Histon Deacetylase HDAC, SWI-SNF komplexy) a transkriptsionnymifaktorami rodinu E2F, regulovať génovú aktivitu, produktykotoryh treba začať a priechodom S-fáza (cyklin E, cyklin A, dihydrofolát reduktázu, tymidínkinázy, PCNA, DNA polimerazaa atď.). Transkripcia z týchto génov je potlačená, ak súvisiace E2F skompleksami HDAC / pRb / SWI-SNF. Keď PRB mitogénnej signály vo fáze seredineG1 fosforylovaný na špecifické aminokyseliny ostatkamtsiklinzavisimoy kinázy cyklin D / Sdk4 (6), ktorá ju spôsobuje otvyazyvanieot HDAC. Komplexné pRb / SWI-SN (bez HDAC) neblokuje sposobnostE2F trans-aktivovať cyklin E gén, ale transkriptsiyudrugih potláča E2F-regulovaných génov, najmä cyklin A. V dôsledku neskorej G1 fáze dochádza tsiklinzavisimoykinazy selektívna aktivácia cyklin E / Cdk2, ktorý ďalej fosforyluje pRbpo ďalšie aminokyselinové zvyšky. To spôsobí, že vysvobozhdenietranskriptsionnogo faktor E2F komplexy pRb / SWI-SNF a egoaktivatsiyu čo vedie k zvýšenej expresii cyklin A a drugihgenov ktorých produkty sú potrebné pre syntézu DNA (obr. 1).

Obr. 1. pRb reguluje aktivitu transkripčných faktorov semeystvaE2F a kináz cyklin-dependentných zodpovedné za vstup a prodvizheniepo S fázy bunkového cyklu (vysvetlenie v texte).

Po zaversheniyaS pRb fázy sa stáva defosforylovaným stať v kotoromon E2F aktivity a blokuje vstup do ďalšej fázy S (pre svoje nové initsiatsiineobhodim mitogénnej stimulačných aktivácia komplexov tsiklinD / CDK4). Tak, moduláciu aktivity E2F a reguliruemyhim génu pRb zohráva kľúčovú úlohu pri regulácii posledovatelnostisobyty poskytovaní G0 / G1 buniek v S fáze prechodu a jeho uspeshnoezavershenie. Navyše k E2F pRb sa viaže na a moduluje aktivnostryada iné transkripčné faktory, ktoré sa podieľajú na regulácii najviac tkanespetsifichnyi určitej diferenciačný programm.Tak, zvyšuje transkripčný aktivitu niektorých predstaviteleysemeystva bHLH (MyoD a kol.), Ktoré stimulujú sval differentsirovkui C / EBP rodina hrá kľúčovú úlohu v monocytov-makrofágov (NF-IL-6) a adipotsitarnoy (C / EBP-b) diferenciácie. Okrem toho, pRb viaže na a potláča transkriptsionnyefaktory homeobox obsahujúce (Pax-3, Mhox, Chx10), určovanie osud buniek v rannemembrioneneze. To všetko dal dôvod sa domnievať, že hlavný fiziologicheskayafunktsiya pRb je determinancy niektoré terminalnyhdifferentsirovok, čo vyžaduje zastavenie bunkového cyklu (vykonáva potlačenie E2F funkciu) a indukcia ekspressiiryada špecializované proteíny (aktivnostitkanespetsifichnyh realizovaný úpravou transkripčné faktory). Oveľa chastmutatsy Rb gén nájsť v rôznych nádorov, pretože libodeletsiyu génu alebo kódujúci posun rámu, alebo sa prezhdevremennuyuterminatsiyu alebo porúch mRNA zostrihu. To všetko vedie Ilike úplnú stratu expresie proteínového produktu, alebo ekspressiinepolnotsennyh a nestabilné proteíny pRb. V niektorých prípadoch nablyudayutsyamissens mutácia spôsobuje nahradenie jedného z aminokyselinovým mutáciami ovplyvniť ostatkov.Takie doménu zodpovednú za väzbu na pRb cryadom bunkové proteíny a vírusové onkoproteínov - T-SV40, E1A adenovírus E7 HPV. Zrejme dysfunkcia tejto konkrétnej domény, vyzyvaemoelibo mutácií alebo jeho väzbu na vírusové onkoproteínov, yavlyaetsyakritichnym potlačiť supresorovú aktivitu pRb. Keď mutatsiyahoboih Rb génovej alely spôsobujúce nedostatok expresie proteínov bunky pRbili funkčne neaktívnej forme, transkriptsionnyyfaktor E2F trvalo uložené v aktivovanom stave. To znamená, po prvé, znižuje závislosť na reprodukciu rostovyhfaktorov buniek, a za druhé, ruší negatívne reguláciu inhibičných signálov bunkového rastu proliferatsiipri. Okrem toho je strata funkcie narushaetprotsessy diferenciáciu pRb. To všetko výrazne zvýšiť veroyatnostpoyavleniya neustále množiaci bunkových klonov, v ktorých budutnakaplivatsya a iné onkogénne mutácie, ktoré vedú k zlokachestvennoytransformatsii. V rovnakej dobe, to zostáva nejasné, prečo sa v vrozhdennoyinaktivatsii jedna z alel génu Rb vo všetkých bunkách organizmau pacienta v mladom veku sa vyvíja retinoblastóm, ane niektorých ďalších nádorov. Je zaujímavé, že transgennyhmyshey s inaktiváciu jednej alely Rb génu (inaktivácia oboihalleley nezlučiteľné s embryonálnymi života v dôsledku nezrovnalostí eritropoezai neurogeneze) vzniknú nie retinoblastóm, a medulárnou karcinómy schitovidnoyzhelezy alebo adenómy hypofýzy priemer vyplývajúce z melanofory (na rozdiel od myší, u ľudí Táto látka je v hypofýze atrofovanej) .Okrem toho, retinoblastóm a nevyvíjajú v chimérických myší, a to aj vo všetkých bunkách sietnice, ktoré obe alely génu inaktivované Rb.Otsutstvie retinoblastomem v takej chimerická Mysh obyasnenootnositelno môže byť malý v porovnaní s človekom číslo kletokv sietnice, čo znižuje pravdepodobnosť výskytu pre korotkoyzhizni zvieraťa v jednej z retinoblastomem dodatočné geneticheskihizmeneny nevyhnutné pre vývoj nádorov. Menej veroyatnosttakih udalosťou môže byť tiež v súvislosti s nedostatkom laboratornyhmyshey ďalších karcinogénnych faktorov, ako je sietnice oblucheniekletok slnečnému žiareniu podporuje samozrejme razvitiyuretinoblastom v podobnej situácii u ľudí. V prospech predpolozheniyao potreba pre vývoj retinoblastomem dopolnitlnyh sobytiymozhet naznačujú, že retinoblastóm vznikajú utransgennyh myši exprimujúce vírusovej onkoproteínov T-SV40, kotoryysvyazyvaet a inaktivuje nielen pRb, ale jeho homológov, a ďalšie nádorové supresorové (pozri nižšie). - p53 (pozri. bod 3.3).

3.2.3.Gomologi PRB: p107 a RB2 / P130

O niečo neskôr, na začiatku 90. rokov gg.bylo identifitsiorovano dva génové produkty, ktoré iRb2 proteíny P107 / P130, majú štruktúrne podobnosti a čiastočne perekryvayuschiesyafunktsii s pRb. Tak, podobný pRb, sú schopné potlačiť aktivnostE2F vykonávajú citlivých génov a blokovať vstup do fázy S. však majú niekoľko rozdielov od pRb. Najmä sa viažu tolkoE2F4 a E2F5, vzhľadom k tomu, pRb interaguje s E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Možno to je dôvod, prečo proteíny p107 a P130 / RB2, na rozdiel od pRb, nie sposobnypodderzhivat dlhodobý pobyt v G0 nekotoryhtipov a diferenciáciu buniek, ako sú svalové bunky. Homológy pRb dysfunkcia, zdá sa, že nie sú zapojené do počiatočných fázach vývoja liboopuholey akejkoľvek osoby, ak tam boli identifikované s vrodenou dedičnou formynovoobrazovany zárodočných mutácií génov r107ili RB2 / P130. Okrem toho myši heterozygotná Knockout etihgenov výskyt nádorov sa nezvyšuje. V rovnakej mutácie vremyasomaticheskie inaktivácia je RB2 / P130 gén vyznačujúci dlyachasti Puzdrá Burkittov lymfóm, nosohltanu karcinóm a melkokletochnogoraka svetlo, a, spravidla, sú uvedené v neskoršom stadiyahzabolevaniya. Asi dysfunkcia tohto homolog pRb obespechivayutprogressiyu niektoré nádory.