抑癌基因编码的蛋白质能够主动抑制细胞增殖、促进 DNA 修复或消除受损细胞。与仅需要单个激活突变的癌基因不同,肿瘤抑制基因通常需要双等位基因失活(克努森的两次打击假设)才能失去保护作用。三个肿瘤抑制网络主导肿瘤发生:p53 网络(整合 DNA 损伤和致癌应激信号)、pRb 网络(控制 G1/S 限制点)和 PTEN/PI3K 网络(抵消生存信号)。这些网络紧密相连——p53 调节 MDM2(MDM2 通过反馈调节 p53),PTEN 缺失激活 AKT,AKT 通过 MDM2 降解 p53,CDKN2A 缺失同时消除 pRb 和 p53 的守护者。
三大肿瘤抑制网络形成一个综合防御系统:p53 检测 DNA 损伤和致癌应激,通过 p21 和 BAX/PUMA 施加抑制或凋亡; pRb 通过隔离 E2F 转录因子来强化 G1/S 限制点; PTEN 通过 PIP3 去磷酸化来对抗生存信号。这些网络通过串扰得到加强:p53 抑制 BCL2(促生存),通过 p21 间接激活 pRb 靶标,并由 ARF (CDKN2A) 稳定。通过减轻选择性压力,任何一个网络的丧失都会极大地加速其他网络的丧失。
三大肿瘤抑制网络形成一个综合防御系统:p53 检测 DNA 损伤和致癌应激,通过 p21 和 BAX/PUMA 施加抑制或凋亡; pRb 通过隔离 E2F 转录因子来强化 G1/S 限制点; PTEN 通过 PIP3 去磷酸化来对抗生存信号。这些网络通过串扰得到加强:p53 抑制 BCL2(促生存),通过 p21 间接激活 pRb 靶标,并由 ARF (CDKN2A) 稳定。通过减轻选择性压力,任何一个网络的丧失都会极大地加速其他网络的丧失。
肿瘤常常改变不止一种生长控制系统,但事件的数量、顺序和克隆性各不相同。 TP53、BRCA1/2、PTEN 或 RB1 中的致病性种系变异可导致不同的遗传性癌症易感综合征;外显率取决于基因、变异、年龄和性别,并不等于确定性。大多数仅肿瘤的发现是躯体的,其本身并不能诊断遗传综合征。
恢复丢失的肿瘤抑制因子仍然很困难。 MDM2 抑制通常需要功能性 p53,并且无法修复每个 TP53 变体;突变体-p53 重新激活仍在研究中。合成致死和途径依赖性策略具有特定适应症的证据,在明确的 BRCA/HRD 背景下最为有力。全面的分析描述了变化,但治疗益处仍然需要肿瘤特异性的临床证据和当前的监管或指南来源。
为什么同一肿瘤中多个肿瘤抑制因子缺失如此常见?
第一个肿瘤抑制因子的丢失会产生基因组不稳定,从而加速后续突变的获得。例如,TP53 缺失可防止 DNA 损伤后发生细胞凋亡,从而允许具有其他肿瘤抑制突变的细胞存活。 BRCA1 丢失会产生可以删除 CDKN2A 或 RB1 的结构变异。每次连续损失都会通过提高突变率和减少细胞凋亡监视来加速后续损失的累积。
什么是两次打击假设?它是否始终适用?
Knudson 模型解释了两个功能等位基因的缺失如何消除肿瘤抑制活性,典型的例子是 RB1。一个事件可能是遗传的,第二个事件可能是后天发生的,或者两者都可能是体细胞的。真正的肿瘤通过单倍体不足、显性失活变异、启动子甲基化、结构变化和部分功能丧失增加了复杂性,因此应该评估特定基因的等位基因状态和机制,而不是假设每个肿瘤抑制因子都遵循相同的两次命中规则。
比较 p53 和 RB 肿瘤抑制系统,了解 CDKN2A 如何连接它们,并了解为什么 MDM2 扩增与 TP53 突变不同。
了解肿瘤抑制基因(包括 TP53、BRCA1、PTEN 和 RB1)如何充当基因组的刹车,以及当它们在癌症中丢失时会发生什么。
了解同源重组中的 BRCA1、种系和肿瘤发现有何不同、HRD 可以确定什么和不能确定什么,以及为什么 PARP 证据是针对具体情况的。
了解 TP53 功能丧失、显性失活效应、热点突变、p53 免疫组织化学限制、遗传风险背景和实验策略。
CDKN2A 如何从同一位点编码两个结构上不相关的肿瘤抑制因子,同时保护 pRb 和 p53 通路,以及为什么它的缺失在癌症中具有如此大的破坏性。
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