陳德高
(四川大學(xué) 華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院,四川 成都610041)
黑色素瘤惡性程度很高,早期就可發(fā)生轉(zhuǎn)移。世界衛(wèi)生組織調(diào)查顯示全球每年大概有5萬人死于黑色素瘤。
RAS家族有三種成員:NRAS、HRAS、KRAS。 在正常情況下,RAS蛋白基本上都與GDP結(jié)合在一起,定位在細胞質(zhì)膜內(nèi)表面上。在人類大多數(shù)腫瘤中存在著RAS的突變,黑色素瘤中主要是NRAS突變。
研究者們對黑色素瘤細胞進行基因分析時發(fā)現(xiàn)了NRAS突變。NRAS、KRAS、HRAS在所有黑色素瘤中的突變率分別為 20%、2%、1%[1]。但是目前不清楚NRAS在黑色素瘤中突變率高于HRAS和KRAS的原因。大于50%的黑色素瘤中存在BRAF突變,在剩下將近50%的BRAF野生型患者中存在著15-20%的NRAS突變。
正常黑色素細胞內(nèi),MAPK信號通路內(nèi)的RAS介導(dǎo)活化的是BRAF而不是CRAF。這種構(gòu)型的選擇是腺苷酸環(huán)化酶活化所致。腺苷酸環(huán)化酶活性增強,導(dǎo)致cAMP堆積和PKA活化,使得CRAF的兩個抑制性位點(S43和S233)磷酸化而失活[2]。
但在NRAS突變的黑色素瘤細胞中BRAF被CRAF替代。這主要基于兩種機制:NRAS突變的黑色素瘤細胞中BRAF的失活(RAF構(gòu)型選擇)和PKA活性異常(阻止CRAF失活)[3]。前者是因為MAPK通路中 ERK活化后,BRAF的 S151、T401、S750和 T753位點磷酸化,BRAF失活。151位點與RAS結(jié)合域相關(guān),其磷酸化后會阻止RAS與BRAF的結(jié)合,T401、S750以及T753磷酸化后,BRAF與CRAF的二聚體化被打破。后者是因為cAMP降解酶(磷酸二酯酶Ⅳ)表達增加,限制了PKA的活性,阻止了CRAF的兩個抑制性位點磷酸化。
因此,MAPK通路在NRAS突變的黑色素瘤的發(fā)生和進展中起著重要作用。這條通路改變后出現(xiàn)不可控的細胞生長以及細胞周期蛋白D1表達上升和細胞周期抑制蛋白p27表達下降,使得細胞很容易通過周期中的G1關(guān)卡[4]。MAPK通路還通過調(diào)節(jié)S69的磷酸化控制黑色素瘤細胞的存活以及促進BIM和BAD等促凋亡蛋白的表達誘導(dǎo)細胞凋亡。
除MAPK外,體外培養(yǎng)和動物模型研究發(fā)現(xiàn)PI3K/AKT級聯(lián)反應(yīng)同樣發(fā)揮作用。RAL鳥苷酸轉(zhuǎn)換因子家族在NRAS突變的黑色素瘤中也有關(guān)聯(lián)。
良性的痣絕大多數(shù)(大于80%)存在BRAF突變,但很少(小于14%)有NRAS突變。相反,先天性的痣不存在BRAF突變,卻有81%的NRAS突變[5]。這說明NRAS突變是黑色素瘤發(fā)生的早期事件。
BRAF突變型的黑色素瘤與其野生型在形態(tài)學(xué)上有明顯區(qū)別,前者轉(zhuǎn)移能力強,細胞更大、更圓、更多色素沉著;相反,NRAS突變型卻沒有這些形態(tài)和表型的特征。另外,在黑色素瘤中,NRAS突變還具有預(yù)后意義。NRAS突變的患者發(fā)生腫瘤的年齡(大于55歲)大于BRAF突變的患者[6]。NRAS突變的黑色素瘤顯得很厚,而且出現(xiàn)在四肢的時候比BRAF突變的發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率更高。盡管NRAS突變的黑色素瘤發(fā)生潰爛的概率比BRAF突變低,但NRAS突變的黑色素瘤總體生存率比其野生型更低。
總的來說,NRAS突變的黑色素瘤的細胞內(nèi)信號機制研究已經(jīng)相對清楚,同時還發(fā)現(xiàn)NRAS突變在這種腫瘤中是一個早期事件,且NRAS突變的黑色素瘤有著與其他黑色素瘤不同的生物學(xué)特點。鑒于一般的放化療以及免疫治療對這種腫瘤治療效果的限制,運用其發(fā)生的細胞內(nèi)信號機制,將會對這種腫瘤的靶向治療的研究起到促進作用。
[1]Milagre C,et al.A mouse model of melanoma driven by oncogenic KRAS[J].Cancer Res,2010,70(13):5549-57.
[2]Dumaz N.Mechanism of RAF isoform switching induced by oncogenic RAS in melanoma[J].Small GTPases,2011,2(5):289-292.
[3]Dumaz N,et al.In melanoma,RAS mutations are accompanied by switching signaling from BRAFto CRAF and disrupted cyclic AMPsignaling[J].Cancer Res,2006,66(19):9483-91.
[4]Bhatt KV,et al.Adhesion control of cyclin D1 and p27Kip1 levels is deregulated in melanoma cells through BRAF-MEK-ERK signaling[J].Oncogene,2005,24(21):3459-71.
[5]Bauer J,et al.Congenital melanocytic nevi frequently harbor NRAS mutations but no BRAF mutations[J].JInvest Dermatol,2007,127(1):179-82.
[6]Jakob JA,et al.NRAS mutation status is an independent prognostic factor in metastatic melanoma[J].Cancer,2012,118(16):4014-23.