Ras,c-myc和p21基因的三角关系

时间:2006年8月8日
来源:生物通

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原癌基因Ras突变会导致癌症,但同时会刺激P21抑癌基因的表达,也会同时刺激原癌基因c-myc表达以消除P21扩增的抑癌作用。在上皮细胞中抑制c-myc表达也许是治疗由于Ras突变导致的皮肤癌的方法。

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    生物通编译:瑞士实验癌症研究所(Swiss Institute for Experimental Cancer Research, ISREC,生物通编者注释)和洛桑瑞士联邦工学院(Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL,生物通编者注释)研究人员通过研究小鼠皮肤癌,鉴别出一种直接与肿瘤发生有关的三向信号途径,并指出一条潜在的、可操控的抑制现有肿瘤细胞生长的途径。研究结果刊登于2006年8月1日《Genes and Development》。

    随着年龄的增长,体内积累的基因突变越来越多。癌症往往与其中一些关键基因的改变有关,如抑癌基因和原癌基因。比如原癌基因过表达会破坏细胞间复杂的信号传导途径,导致肿瘤发生。然而,许多原癌基因在维持细胞发挥正常功能过程中发挥关键的作用。但要精确查明在正常细胞变为癌细胞时,遗传和细胞事件如何出错以及之间相互作用还很困难。

    Ras,c-Myc,P21是3种已知与皮肤癌有关的基因。为了弄清这三种基因之间的复杂关系,Andreas Trumpp教授和博士研究生Thordur Oskarsson研究携带原癌基因Ras突变的小鼠,通过遗传学手段构建了皮肤细胞内同时缺乏原癌基因Ras和c-myc的小鼠。已知c-myc基因是细胞的主要调节因子,调节细胞内上百种其它基因。

    首先令研究人员惊奇的是上皮细胞缺乏c-myc基因的小鼠没有出现负作用。这些细胞的正常存活、分化、细胞分裂不需c-myc基因参与。然而,更令人吃惊的是,尽管携带会导致肿瘤发生的突变Ras基因,这些小鼠对皮肤癌有完全的抵抗作用。在携带正常c-myc基因和突变Ras基因的对照组小鼠中则会产生皮肤癌。

    显然,这个谜团中还缺少了另外一个角色。研究人员研究肿瘤抑制基因p21时得到了另一条令人吃惊的发现。突变基因Ras刺激p21大量表达,p21抑制无限增殖作用将使Ras基因致癌作用得到控制。然而,突变基因Ras是很狡猾的原癌基因,自有方法抵消大量表达的P21的抑制肿瘤作用——通过同时激活提高c-myc基因的活性,就可以消除p21的肿瘤抑制作用。因此,携带突变基因Ras,而没有c-myc基因的上皮细胞里,因为p21的高表达状态不会产生肿瘤。为了证实这3个基因的三角关系,Trumpp及其同事构建了同时缺乏c-myc基因和p21基因的小鼠模型,与预期值相符,这些小鼠对Ras基因突变很敏感,会产生大面积的皮肤癌。

    Trumpp说:“这项工作在体内验证了上皮肿瘤中一个关键的信号途径。p21基因确实能够保护细胞抵抗原癌基因的活性。抑制c-myc通常被认为是是不可取的,因为c-myc与许多细胞功能相关。然而,该发现可能为治疗已经存在癌症提供希望,因为抑制c-myc只影响肿瘤而不影响正常皮肤细胞。”生物通记者宗敏

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