Onkologiya-

B.P.Kopnin

Ruski centar za istraživanje raka. Blokhin RAMS, Moskva

izvor RosOncoWeb.Ru

01 0203 0405 0607
3.2. TRN - prvi identifikovani tumor supresor

3.2.1. Otvaranje Rb gena

Identifikacija tumor supresor počeo sa otkrićem genaRb svojstvene čije mutacije uzrokuju razvoj retinoblastom.V ranih 1970-ih Knudson, sprovođenje epidemiološke studije, napomenuo da je oko 40% od retinoblastom javlja u mladencheskomvozraste (srednja dob 14 mjeseci). Osim toga, ovi tumori kakpravilo bilateralne (proizlaze iz retine oba oka) i chastomnozhestvennye (u prosjeku 3 nezavisna tumora kod pacijenta) .Ako ovih pacijenata kao rezultat kirurških vmeshatelstvaizlechivalis iz retinoblastom, mnogi od njih u mladosti vozrasterazvivalis osteosarkom, i u odrasloj dobi - melanoma kozhi.Pri u mnogim slučajevima, postoje nasljedne zabolevaniya.Knudson formulirana hipotezu da, ako djeca nasleduyutmutantny alel, kasnije nazvan Rb, druga mutacija Već se javljaju u retinoblastom, što je dovelo do pojave opuholi.Eto prilično često događaju (javljaju u oko 95% patsientovs stopi od oko tri po pacijentu), te stoga predraspolozheniek razvoj bolesti je dominantan način nasleđivanja. Knudsonpredpolozhil i da djeca koja retinoblastom voznikayutv kasnijoj životnoj dobi (učestalost takvih tumora je mala - 1for 30000 pojedinaca) nije nasledio mutanta alela gena Rb.Vmesto imati dva nezavisna mutacije javljaju odnomiz u retinoblastom, što dovodi do razvoja tumora. Shodno tome, prema hipotezi Knudson, prva grupa pacijenata imeetsyaodna urođenih i stečenih mutacija, dok vtoroygruppy bolesnika s obje mutacije stečene.

Jer je za neke nasljedne retinoblastom obnaruzhivalisnebolshie brisanje stranice duge ruke kromosoma 13 (13q14), predloženo je da se gen "predispozicija za retinoblastom"(RB) lokaliziran u genom regiji. Zaista, koristeći je izoliran položajne kloniranje gena, kako allelyakotorogo inaktivirano u ćelijama i nasljednih i sporadicheskihretinoblastom. Tako je u nasljednim oblicima zabolevaniyavse ćelija tijelo urođenu mutacije u ovom genu. Tako bolest, postalo je jasno da je pretpostavio Knudson dva mutacije potrebno za razvoj retinoblastom javljaju u različitim allelyahodnogo istom Rb gena. Inaktivacije RB gena je obnaruzhenane samo u retinoblastom ćelijama, ali iu nekim drugim, ne-nasljednih tumora: gotovo sve sluchayahmelkokletochnogo raka pluća, dijelovi slučajeva (20-40%) od akutne leukemije, osteosarkom, rak bešike, prostate i drugih Vosstanovlenieekspressii ovaj gen. u kulturan ćelija in vitro retinoblastom osteosarkomi rezultiralo inhibicije njihov rast. Dakle, jake dokaze o postojanju gena je prvi put dobila, od kojih je kompletan inaktivacije dovodi do razvoja novoobrazovaniyi proizvoda koji može potisnuti reprodukciju neoplasticheskihkletok. Zakoni identifikovani Rb gena u okviru studije vchastnosti saradnji sa nasljednim oblicima raka i neobhodimostporazheniya oba alela (recesivan mutacija prikaz karaktera), korišteni su kao kriteriji za pretraživanje i identifikatsiidrugih tumora prigušivači.

Trenutno, značajan napredak u ponimaniinormalnoy funkciji Rb proizvod gena (TRN) u ćeliji, a lokacija oharakterizovanytipy mutacije u retinoblastom Rb gena u andother malignost, vrlo efikasne metode predložene skriningamutatsy Rb kod pojedinaca u opasnosti.

3.2.2. TRN funkcija u ćeliji i svojih poremećaja u karcinogeneze

TRN je fosfobelok c mol. mase 105kD, lokalizuyuschiysyav nukleus i izražava se u većini tipova ćelija. On defosforilirovanv dijeljenjem ćelija i na proliferaciju stanica, nahodyaschihsyav rano G1 fazi staničnog ciklusa. U ovom stanju, TRN obrazuetkompleksy s nekoliko proteina, uključujući i proteine ​​koji izazivaju remodelirovaniehromatina (histona deacetilaze HDAC, SWI-SNF kompleksi) i transkriptsionnymifaktorami porodice E2F, reguliraju aktivnost gena, produktykotoryh potrebno pokrenuti i donošenje S-fazi (ciklin E, ciklin A, dihydrofolate reduktaze, timidin kinaze, PCNA, DNK polimerazaa itd). Transkripcije ovih gena je potisnuta ako povezanih E2F skompleksami HDAC / TRN / SWI-SNF. Kada TRN mitogene signale u fazi seredineG1 fosforiliše na određene amino kiseline ostatkamtsiklinzavisimoy kinaze Ciklin D / Sdk4 (6), što ga izaziva otvyazyvanieot HDAC. Kompleks TRN / SWI-SN (bez HDAC) ne blokira sposobnostE2F trans-aktiviranje ciklin E gen ali transkriptsiyudrugih potiskuje E2F regulisana gena, posebno ciklin A. Kao rezultat kasno G1 fazi javlja tsiklinzavisimoykinazy selektivna aktivacija ciklin E / Cdk2, što dodatno fosforilizuje pRbpo ostali ostaci amino kiseline. To uzrokuje vysvobozhdenietranskriptsionnogo faktor E2F kompleksa TRN / SWI-SNF i egoaktivatsiyu što dovodi do povećanja ekspresije ciklin A i drugihgenov čiji proizvodi su neophodni za sintezu DNA (Sl. 1).

Sl. 1. TRN reguliše aktivnost faktora transkripcije semeystvaE2F i ciklin-zavisne kinaze odgovorne za ulazak i fazu prodvizheniepo S ciklusa ćelija (objašnjenje u tekstu).

Nakon zaversheniyaS TRN faze postaje dephosphorylated države u kotoromon E2F aktivnosti i blokira ulaz u narednu fazu S (za svoju novu initsiatsiineobhodim mitogene stimulans aktiviranje kompleksa tsiklinD / Cdk4). Dakle, modulira aktivnost E2F i reguliruemyhim gena, TRN igra ključnu ulogu u kontroli posledovatelnostisobyty pružanje G0 / G1 ćelije u S fazi tranzicije i njegove uspeshnoezavershenie. Osim E2F TRN vezuje i modulira aktivnostryada drugih faktora transkripcije, od koje su uključene u regulaciju najviše tkanespetsifichnyi određene diferencijacije programm.Tak, povećava transkripcije aktivnost nekih predstaviteleysemeystva bHLH (Myod i dr.), Koji stimulišu mišića differentsirovkui C / EBP porodice igranje ključnu ulogu u monocita-makrofaga (NF-IL-6) i adipotsitarnoy (C / EBP-b) diferencijacije. Osim toga, TRN vezuje i potiskuje homeobox sadrže transkriptsionnyefaktory (Pax-3, Mhox, chx10), utvrđivanje sudbine ćeliju u rannemembrioneneze. Sve ovo je razlog da se vjeruje da je glavni fiziologicheskayafunktsiya TRN određenosti neke terminalnyhdifferentsirovok, koji zahtijeva zaustavljanje staničnog ciklusa (provodi suzbijanje E2F funkcija) i indukcije ekspressiiryada specijalizirana proteina (aktivnostitkanespetsifichnyh shvatio mijenjanjem transkripciju faktora). Mnogo chastmutatsy Rb gena naći u raznim tumora, uzrok libodeletsiyu gen ili prebaciti kodiranja okvir, ili prezhdevremennuyuterminatsiyu ili poremećaja mRNA furnirom. Sve to dovodi Ilik potpunog gubitka izražavanja proizvoda proteina, ili ekspressiinepolnotsennyh i nestabilne proteina TRN. U nekim slučajevima nablyudayutsyamissens mutacije uzrokuju zamjenu jednog od mutacija amino kiseline utiču ostatkov.Takie domene odgovoran za vezivanje TRN cryadom ćelijski proteina i virusnih onkoproteini - T-SV40, E1A adenovirusovi E7 HPV-a. Navodno disfunkcije ovog posebnog domena, vyzyvaemoelibo mutacije ili njene vezivanje za virusne onkoproteini, yavlyaetsyakritichnym za suzbijanje supresor aktivnost TRN. Kada mutatsiyahoboih Rb gena alela izaziva nedostatak proteina ćelije pRbili funkcionalno neaktivnom obliku, transkriptsionnyyfaktor E2F trajno pohraniti u uskoro državi. To se, prije svega, smanjuje ovisnost reprodukcije na rostovyhfaktorov ćelija, a kao drugo, poništava negativnu regulaciju rasta ćelija proliferatsiipri inhibitorni signale. Osim toga, gubitak funkcije TRN narushaetprotsessy ćelije diferencijacije. Sve ovo dramatično povećati veroyatnostpoyavleniya stalno razmnožavaju ćelija klonova u kojem budutnakaplivatsya i drugim onkogeni mutacije dovode do zlokachestvennoytransformatsii. U isto vrijeme, ostaje nejasno zašto u vrozhdennoyinaktivatsii jedan od alela RB gena u svim ćelijama organizmau pacijenta u mladim godinama se razvija retinoblastom, ane neke druge tumore. Zanimljivo, transgennyhmyshey sa inaktivacija jednog alela Rb gena (inaktivacije oboihalleley nespojiva sa embrionalnim život zbog nepravilnosti eritropoezai neurogeneza) nastaju ne retinoblastom, i medularni rak schitovidnoyzhelezy ili adenoma prosjeku hipofize koji proizlaze iz melanofore (za razliku od miševa i kod ljudi ovo tkanina u hipofize atrofirali) .U toga, retinoblastom i ne razvijaju u himerni miševa, čak iu sve ćelije retine oba alela gena inaktivisane Rb.Otsutstvie retinoblastomas u takvim himerni myshe obyasnenootnositelno može biti mali u odnosu na čovjeka broj kletokv retine, što smanjuje mogućnost nastanka za korotkoyzhizni životinja u jednoj od retinoblastom dodatnih geneticheskihizmeneny neophodne za razvoj tumora. Manje veroyatnosttakih događaji mogu također biti u vezi sa nedostatkom laboratornyhmyshey dodatnih kancerogenih faktora, kao što je retina oblucheniekletok suncu očito promovira razvitiyuretinoblastom u sličnoj situaciji kod ljudi. U korist predpolozheniyao je potrebno za razvoj retinoblastom dopolnitlnyh sobytiymozhet ukazuju na to da retinoblastom nastaju utransgennyh miševa izražavajući virusne oncoprotein T-SV40, kotoryysvyazyvaet i deaktivira ne samo TRN, ali njegova homologa i drugih tumor supresor (vidi dolje.) - p53 (vidi. poglavlje 3.3).

3.2.3.Gomologi TRN: P107 i rb2 / P130

Nešto kasnije, u ranim 90-ih gg.bylo identifitsiorovano dva gena proizvoda koji iRb2 proteina P107 / P130, imaju strukturne sličnosti i djelomično perekryvayuschiesyafunktsii sa TRN-a. Tako, slično kao TRN, oni su u stanju da suzbiju aktivnostE2F ostvarivanja odziv-gena i blokira ulaz u fazu S. Međutim, oni imaju nekoliko razlika od TRN-a. Konkretno, oni vezuju tolkoE2F4 i E2F5, dok TRN interakciju sa E2F1, E2F2, E2F3 iE2F4. Možda je to zato P107 i rb2 / P130, za razliku od TRN, ne sposobnypodderzhivat dugo ostati u G0 nekotoryhtipov i diferencijaciju stanica, kao što su mišićne ćelije. Kolegama iz TRN disfunkcije, po svemu sudeći, nisu uključeni u početnom fazama razvoja liboopuholey bilo koje osobe, dok evidentirano je sa urođenim nasljednim formynovoobrazovany Germinal mutacije gena r107ili rb2 / P130. Osim toga, miševi heterozigota nokautom etihgenov učestalost tumora se ne povećava. U isto vremyasomaticheskie inaktiviše mutacije rb2 / P130 gen odlikuje dlyachasti slučajevima Burkit limfom, nazofaringealne karcinoma i melkokletochnogoraka svjetlost, i, po pravilu, oni su identifikovani u kasnijim stadiyahzabolevaniya. Vjerojatno disfunkcije ovog homolog TRN obespechivayutprogressiyu nekih tumora.