致癌基因Ras在人体肿瘤中的研究

R****r

Ras是人类癌症基因中最容易突变的基因之一，因此发展以Ras信号转导通路为靶点的抗肿瘤抑制剂具有很好的药学前景。在所有的人类肿瘤细胞中，Ras基因的变异占20％～30％，Ras变异发生率最高的是胰腺癌(90％)，其次为结肠癌(50％)和肺癌(30％)。Ras基因家族包含了3种功能基因：H-ras、N-Ras、K-Ras，其中K-Ras又分为K-RasA和K-RasB。H-Ras、N-Ras、K-RasB在细胞中表达比较普遍，K-RasA在体外的多功能胚胎肝细胞分化中表达。

1.Ras与胰腺癌

所有恶性肿瘤中胰腺癌的K-ras基因突变率最高，K-ras作为原癌基因，在胰腺癌患者中突变率达70～100%。K-ras基因突变通过多条细胞信号传导途径促使细胞增生、转化和抗凋亡，最后恶变。大多数学者认为，ras基因能促进血管内皮生长因子（VEGF）和高亲和力受体Flt-1及Flk-1/KDR结合，可促进肿瘤内血管生成，加快肿瘤细胞生长，而又有研究表明，ras基因表达与Flt-1受体的表达有一定的一致性，两者显著相关[8]。对突变K-ras基因如何影响MEK、ERK、JNK和Akt等的认识不断深入和明确，同时也使突变K-ras基因成为分子水平上抗胰腺癌的重要靶向。一系列基因治疗研究，包括核酶、反义核酸及其相关药物研究均显示良好的抗癌效应。随着K-ras基因突变研究的不断深入，必将为胰腺癌的诊疗发展开拓更广阔的空间。由于K-ras蛋白中，12位点突变固定，发生于p21蛋白高度保守区域，且突变蛋白表达肿瘤特异性抗原决定簇与恶性表型的进展密切相关，故K-ras蛋白质12位突变位点可作为胰腺癌免疫治疗的潜在靶位。

2.Ras与人子宫内膜腺癌

近年来，子宫内膜癌发病率有大幅升高的趋势，而其发病机制尚不明确。Matias等[9]认为子宫内膜癌最常见的3种基因异常为 PTEN（与细胞骨架蛋白tensin同源在10号染色体有缺失的膦酸酯酶基因）突变、Ki-ras突变和MI。Ki-ras基因产物p21ras蛋白处于细胞周期G1-S期调控模式的上游，起负调控作用。突变后自身调节作用被阻断，增强有丝分裂，最终导致细胞周期增生失控、癌变[10]。国内学者李晓玲等[11]研究显示在正常增生期子宫内膜中没有p21的表达，而p21ras蛋白广泛存在于癌前病变和子宫内膜腺癌组织中，并推测子宫内膜腺癌变过程中伴有Ki-ras基因的激活。且其与PTEN蛋白表达呈负相关，此结果提示子宫内膜腺癌的发生中可能存在由于 Ki-ras癌基因被激活，继而导致抑癌基因PTEN关闭，共同参与子宫内膜癌的发生，与Tolkacheva等[12]观点一致。子宫内膜高分化腺癌 p21ras蛋白表达低于中、低分化组织，且有显著差异。提示可由p21ras的表达程度来判断内膜癌的恶性度，分化程度差者预后欠佳。p2l的高表达可能与肿瘤不良预后有关。亦有资料显示 Ki-ras原癌基因激活在决定子宫内膜癌预后中起重要作用[13-16]。因此利用免疫组织化学法测定两蛋白的表达情况可作为子宫内膜癌的预示信号，为其早期诊断提供帮助。

3.Ras与肺癌

肺癌涉及多阶段。多步骤，多因素，是一种多基因病。而 RAS区域相关家族基因
（RASSF1A基因）为新发现的RAS家族相关基因，已经发现在多种肿瘤中表达，在抑制肿瘤的发生、发展方面起着重要的作用，尤其是肺癌，被认为是肺癌候选抑癌基因，有意义的是肺癌等肿瘤患者RASSFIA（Ras association domain family 1A）基因不表达很少由突变和缺失造成，主要机制是其启动子区出现高甲基化，目前国内相关报道较少，现就RASSF1A基因与肺癌关系的进展综述如下。1998年，Sekido等[17]在肺癌及乳腺癌细胞系的研究中发现3p21.3存在一个120kb长的最小纯合缺少区。2000年，Dammann等[18]使用酵母双相杂交筛选的方法自该区分离出一种能与DNA修补蛋白（XPA）相互作用的候选cDNA，其核苷酸序列的碳端与鼠RAS效应蛋白Norel和 Maxpl高度同源，遂命名为RAS区域相关家族1，即RASSF1基因。关于RASSF1A基因的抑癌机制：最近关于非小细胞癌和成神经细胞瘤的研究表明：RASSFIA基因在好多方面影响肺癌细胞，包括细胞周期、细胞黏附、细胞迁移、抑癌基因、转录和凋亡。RASSFIA基因通过下调细胞周期蛋白Dl和D3阻滞细胞周期，还能影响到调节细胞生长的基因象安定结合抑制剂（DBI）和精胺乙酰转移酶（SSAT）的表达，但具体是通过前者还是后者起作用还不清楚[19]。细胞之间的黏附和细胞与基质之间的黏附能影响细胞的迁移，增殖和凋亡。RASSFIA基因能诱导钙黏着蛋白CDH2，斑联蛋白（ZYX）和原肌球蛋白（TPM1）等蛋白的表达来减少接触性生长和转移，这一点已在裸鼠试验中得到证明。很多肿瘤在侵袭与转移过程中能改变重塑细胞外基质，而RASSF1A能通过下调组织蛋白酶L（CTSL）和增加SPARC的表达改变这一过程。研究表明在肿瘤形成过程中，组织蛋白酶CTSL能促进肿瘤细胞的侵袭与转移[20]，SPARC能抑制乳腺肿瘤细胞系的增殖与生长[21]。RASSFIA能影响到一些转录调节子的表达像ETS-2 （转录因子ETS家族中的一员，位于RAS/RAF/MEK/MAPK信号通路的下游），进而影响到肿瘤细胞的生长，但具体过程不清楚，有待于研究。通过实时RT-PCR证明，RASSFIA在肺癌A549细胞系中能增加死亡相关蛋白激酶l（DAPK1）的表达来诱导凋亡，但成神经细胞瘤中却不如此，原因不清。值得注意的是RASSFIA能明显诱导TGM2的表达，而TGM2能诱导凋亡，作为G蛋白调节磷脂酶的活动，作为钙离子依赖性谷酰胺转移酶等[22] 。所以，RASSFIA涉及到凋亡和多种重要的细胞功能。有研究设想用化学药物或其他的方法去除RASSFIA基因的启动子区的高甲基化，从而达到抑制肿瘤生长的目的，但还有待于体内研究。尽管RASSF1A基因阻止细胞生长机制仍需进一步研究，但目前的研究提示该基因的失活在肺癌等恶性肿瘤的发生、发展中起着重要的作用，是一种新型候选抑癌基因。RASSFIA是新发现的可能抑癌基因，在正常组织均表达，而在多种肿瘤中因启动子区的高甲基化表达失活，这一点在肺癌的早期诊断、早期侵袭与转移诊断以及治疗方面均有帮助。

4.Ras与宫颈癌

子宫颈癌是妇科常见的恶性肿瘤之一，它的发生是一多因素、多步骤的过程，这其中也涉及到抑癌基因的失活。而在前文提到的RASSF1A是新发现的与 ras家族相关的 RASSF1基因的转录本A，它的启动子高甲基化及其基因外失活已在多种人肿瘤细胞株和原发性癌组织中均普遍存在。RASSF1A基因 CpG岛异常高甲基化已在多种肿瘤中被证实．包括肺癌、胃癌[23]、卵巢癌[24]、前列腺癌[25]、头颈部肿瘤[26]等。国外Yu等[27]学者用MSP法检测了50例宫颈癌，发现 RASSF1A甲基化率在鳞癌为30%，腺癌为12%。国内学者安锦霞等[28]研究显示RASSF1A基因在39例原发性宫颈鳞癌中的甲基化率为28.2%，而12例正常宫颈对照组中均无甲基化。结果表明RASSF1A基因异常高甲基化参与了宫颈癌的发生和发展。RASSF1A基因启动子区的高甲基化可引起转录抑制，导致该基因表达缺失，功能失活。其可能机制是甲基化能干扰某些转录因子（E2F、AP-2、NF-kB等）与相应启动子区识别位点结合，妨碍转录进行。失活的RASSF1A基因失去了负性调控细胞周期的功能，使细胞易于发生恶性转化，促进肿瘤的发生与发展[24]。安锦霞等同时还观察到RASSF1A基因甲基化与淋巴结的转移密切相关，表明 RASSF1A基因甲基化在宫颈癌的发展中起着重要作用。监测 RASSF1A基因甲基化水平也许对患者预后的综合评价有一定的指导意义，但尚需进一步探讨。此外，还发现RASSF1A基因的甲基化与宫颈癌的最大易感素HPV病毒感染无明显相关性（P>0.05），提示RASSF1A基因高甲基化和HPV感染也许是参与宫颈癌发生的两个***的致病因素。Cohen等[29]也报道了宫颈癌中RASSF1A甲基化与HPV感染无明显关系。但Kuzmin等[30]研究认为宫颈癌中RASSF1A甲基化与高危型HPV感染是互斥事件。因此,RASSF1A基因甲基化与 HPV病毒感染的关系目前还存在争议。综上所述，RASSF1A基因的甲基化与宫颈癌的发生发展密切相关，该基因启动子区5'-CpG岛的高甲基化可能是参与宫颈细胞癌变的重要机制之一。今后的深入研究将揭示RASSFIA基因在肿瘤发生中的具体机制及与其他癌基因、抑癌基因的关系。RASSF1A基因有望成为宫颈癌发生的敏感标志物，并用于肿瘤的早期诊断及预后分析。

5.Ras与卵巢癌

卵巢癌的发生可能涉及两种不同的机制：一种是由卵巢生发上皮直接发生恶性转化形成，另一种是由生发上皮形成良性肿瘤和交界性肿瘤，逐渐发生恶性转化形成卵巢癌。k-ras基因点突变是人类肿瘤最常见的基因异常，国内学者潘晓琳，高志斌，陆天才，李洪安，郑兴征[31]的研究结果显示， k-ras基因第 12位密码子点突变率在黏液性腺癌明显高于浆液性腺癌，在黏液{BANNED}界性腺瘤明显高于浆液{BANNED}界性腺瘤，在黏液性腺瘤和浆液性腺瘤中均未检测出点突变。k-ras基因点突变在卵巢黏液性肿瘤比浆液性肿瘤常见，可能和肿瘤细胞的黏液性分化有关[32]，如在卵巢黏液性腺癌中点突变率为85%[33]，在胰腺黏液性导管腺癌中为95％[34]，在黏液型细支气管肺泡癌中为100％[35]，在阑尾黏液性腺癌中为83％[36]。潘晓琳等研究提示k-ras基因点突变发生在交界性腺瘤向腺癌的恶性转化过程中，是黏液性腺癌的早期事件。携带k-ras基因点突变的交界性腺瘤是黏液性腺癌真正意义上的癌前病变，或者可能已是一种早期癌。这一结果与Matias-Guiu等[37]和 Takeshima等[38]的报道一致。Garrett等[39]发现在同一张组织切片上可观察到黏液性腺瘤、交界性腺瘤和腺癌3种组织共存，且具有同样的k-ras基因点突变，认为k-ras基因点突变可能发生在良性腺瘤向交界性腺瘤转化过程中，是黏液性腺癌的起始事件。Singer等[40]观察了一组临床早期的浆液性腺癌（包括直径为0.6～0.7 cm卵巢内癌），发现这些肿瘤组织形态学均表现为高度恶性，认为浆液性腺癌没有明确的癌前病变，主要由表面生发上皮直接发生。肿瘤细胞遗传学检测发现这组肿瘤中存在染色体5q和1P等位基因不均衡，可能是浆液性腺癌发生的早期事件。

6.Ras抑制剂

RAS通过FTase（法尼基转移酶）的活化，产生癌变反应。Ras抑制剂Antroquinonol藉由和FPP( 法尼基焦磷酸) 竞争与FTase 的结合因而抑制FTase 将FPP 键结至Ras 蛋白质的羧基端CAAX motif 中之半胱氨酸上，即抑制蛋白质异戊二酰化的进行，然后抑制Ras 的活性，达到抑制癌细胞生长与分化的目的。

GTPase是与RAS基因结构相类似的原癌基因，通过GGTase活化，产生癌变反应。和一般的FTI（法尼基转移酶抑制剂）不同，Ras抑制剂Antroquinonol不仅可以通过抑制FTase抑制RAS的活化，也可以通过抑制GGTase进而抑制其他类RAS基因GTPase的活化。因此，Ras抑制剂Antroquinonol藉由抑制 Ras 的活性进而影响其下游讯息传递因子，包括抑制PI3K 的表现量与降低Akt 的磷酸化程度、活化AMPK 促使TSC1/TSC2 结合更紧密、大幅的降低mTORC1的活性、开启癌细胞的自噬与” 凋亡” 的机制。临床上，Ras抑制剂Antroquinonol除了可抑制Ras 变异的癌细胞以外，对于Ras 正常的癌细胞亦有抑制效果。研发团队的实验数据显示，Ras抑制剂Antroquinonol对癌细胞的毒杀效果与Ras 在癌细胞的表现量呈正相关。

苹**荟

    临床治疗指南提到过：K-ras基因突变是EGFR酪氨酸激酶抑制剂疗效的预测指标，肿瘤患者在接受EGFR靶向药物治疗前必须进行K-ras基因突变检测，携带K-ras永久激活性突变的患者不建议使用EGFR酪氨酸激酶抑制剂类药物。
    如果楼主所说的RAS靶标药能顺利研发成功，那真的是癌症患者的好消息啊！