TŁO: Powszechnie uważa się, że mutacje aktywujące w jednym allelu onkogenu (heterozygotyczne mutacje mutacje) są powszechnie uważane za wystarczające do rozwoju nowotworu. Jednakże, mutant allele specific imbalance (MASI) zaobserwowano w guzach i liniach komórkowych liniach komórkowych zawierających mutacje onkogenów. METODOLOGIA/GŁÓWNE WYNIKI BADAŃ: Określiliśmy 1) status mutacji, 2) przyrosty liczby kopii (CNGs) i 3) względny stosunek między allelami zmutowanymi i typu dzikiego genów KRAS, BRAF, PIK3CA i EGFR poprzez bezpośrednie sekwencjonowanie i ilościowy test PCR w ponad 400 ludzkich guzach, liniach komórkowych i ksenograftach raka płuc, jelita grubego i raka trzustki. Badanie publicznej bazy danych wykazało, że homozygotyczne mutacje pięciu onkogenów były częste (20%) w 833 liniach komórkowych 12 typów nowotworów. Nasze dane wskazują na dwie główne formy MASI: 1) MASI z CNG, całkowitą lub częściową; oraz 2) MASI bez CNG (disomia rodzicielska; UPD), z powodu całkowitej utraty allelu typu dzikiego. MASI było częstym zdarzeniem w zmutowanych EGFR (75%) i było spowodowane głównie CNG, podczas gdy MASI, również częste w zmutowanym KRAS (58%), było spowodowane głównie UPD. Stosunek mutantów do alleli typu dzikiego na poziomie genomowym były dokładnie zachowane po transkrypcji. Mutacje KRAS lub CNG były znacząco związane ze zwiększoną aktywnością GTPazy ras, mierzoną za pomocą testu ELISA, a te dwie zmiany molekularne były synergistyczne. Spośród 237 guzów gruczolakoraka płuc, niewielka liczba guzów z mutacją KRAS i CNG była związane ze skróconym czasem przeżycia. WNIOSKI: MASI jest często obecna w zmutowanych komórkach nowotworowych EGFR i KRAS oraz jest związany ze zwiększoną transkrypcją zmutowanych alleli i aktywnością genów. Częste częste występowanie mutacji, CNG i MASI razem w komórkach nowotworowych wskazuje, że te trzy zmiany genetyczne, działając razem, mogą mieć mogą odgrywać większą rolę w rozwoju lub utrzymaniu złośliwego fenotypu niż niż jakakolwiek pojedyncza zmiana. --- Somatyczne mutacje typu gain-of-function w genach ras były pierwszymi specyficznymi zmianami genetycznymi zidentyfikowanymi w ludzkich nowotworach około 3 dekady temu. Badania przeprowadzone w ciągu w ciągu ostatniego ćwierćwiecza scharakteryzowały białka Ras jako istotne składniki sieci sygnałowych kontrolujących proliferację, różnicowanie lub przeżycie komórek. przeżycie. Mutacje onkogenne genów H-ras, N-ras lub K-ras często występujące w ludzkich nowotworach często występujące w ludzkich nowotworach, zakłócają równowagę normalnego działania tych szlaków sygnałowych, prowadząc w ten sposób do rozwoju nowotworu. Mutacje onkogenne w wielu innych szeregu innych składników upstream lub downstream szlaków sygnałowych Ras (w tym błonowych RTK lub kinaz cytozolowych) zostały wykryte niedawno w powiązaniu z różnymi nowotworami. Co ciekawe, onkogenne mutacje Ras i mutacje w innych składnikach szlaków sygnałowych Ras/MAPK wydają się być wzajemnie wykluczającymi się zdarzeniami w większości nowotworów, wskazując, że deregulacja sygnalizacji zależnej od Ras jest niezbędnym wymogiem dla guza. W przeciwieństwie do guzów sporadycznych, w oddzielnych badaniach zidentyfikowano mutacje germinalne w Ras i różnych innych składnikach szlaków sygnałowych Ras które występują w specyficznym powiązaniu z wieloma różnymi rodzinnymi zespołami rozwojowymi, zespołami rozwojowymi, które często mają wspólne cechy fenotypowe cechy kardiologiczne i skórne. Wreszcie, nawet nie będąc siłą sprawczą, wadliwa sygnalizacja Ras została wymieniona jako czynnik przyczyniający się do wielu innych ludzkich chorób, w tym cukrzycy oraz zaburzeń immunologicznych i zapalnych. zaburzenia immunologiczne i zapalne. Celem niniejszego przeglądu jest podsumowanie i aktualizacja aktualnej wiedzy na temat wkładu mutacji Ras i zmienionej sygnalizacji Ras w rozwój różnych patologii nowotworowych i nienowotworowych. --- Aktywujące mutacje K-ras są wykrywane w około 90% raków trzustki. i mogą przyczyniać się do złego rokowania w tych nowotworach. Ponieważ radioterapia jest często stosowana w leczeniu raka trzustki, oceniliśmy udział onkogennej sygnalizacji K-ras w promieniowrażliwości raka trzustki. Siedem ludzkich linii raka trzustki z aktywowanym K-ras i dwie linie komórkowe z dzikim typem ras wykorzystano do zbadania przeżywalności komórek klonogennych po zahamowaniu Ras Ras. Hamowanie Ras zostało osiągnięte przez małe interferujące RNA (siRNA) knockdown ekspresji K-ras i przez blokowanie przetwarzania Ras przy użyciu panelu inhibitorów prenylotransferazy o różnej specyficzności dla dwóch prenylotransferaz, które modyfikują K-ras. Znokautowanie K-ras przez siRNA lub zahamowanie aktywności aktywności prenylotransferazy skutkowało uwrażliwieniem na promieniowanie in vitro i in vivo w guzach z onkogennymi mutacjami K-ras. Samo zahamowanie farnezylotransferazy było wystarczające do uwrażliwienia na promieniowanie większości guzów z mutacją K-ras, chociaż prenylacja K-Ras nie została zablokowana. Wyniki te pokazują, że hamowanie aktywowanego K-Ras może promować radiacyjne zabijanie raka trzustki w superaddytywny sposób. sposób. Stwierdzenie, że samo hamowanie transferazy farnezylowej powoduje radiosensybilizację nowotworów z mutacjami K-ras sugeruje, że białko wrażliwe na inhibitory farnezylotransferazy białko inne niż K-Ras może przyczyniać się do przeżycia w kontekście zmutowanego K-ras. kontekście zmutowanego K-ras. Inhibitory transferazy farnezylowej mogą być zatem zastosowanie jako środki uwrażliwiające w radioterapii raka trzustki. --- Mutacje w onkogenie K-ras i w genie supresorowym nowotworu p53 są powszechnie są powszechnie identyfikowane w sporadycznych przypadkach gruczolakoraka trzustki. Chociaż geny te mogą służyć jako użyteczne markery do wczesnej diagnostyki raka trzustki u pacjentów raka trzustki u pacjentów z ryzykiem rozwoju tej choroby, rodzinne raki trzustki raka trzustki nie były badane pod kątem tych mutacji. Niedawno mieliśmy okazję zbadać trzustkę profilaktycznie usuniętą od pacjenta z silną historią rodzinną raka trzustki. Dało nam to wyjątkową możliwość zbadania wczesnych zdarzeń w rozwoju rodzinnego gruczolakoraka trzustki. gruczolakoraka trzustki. Badanie histopatologiczne trzustki ujawniło wieloogniskowy brodawkowaty i niebrodawkowaty przerost przewodów śluzowych. Siedem z tych ognisk poddano mikrodyssekcji i analizie pod kątem mutacji K-ras i p53. Mutacje K-ras wykryto za pomocą połączonego łańcucha polimerazy wzbogaconego o mutacje reakcję łańcuchową polimerazy i analizę polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych i scharakteryzowane dalej przez specyficzną dla allelu hybrydyzację oligonukleotydów. Pięć z siedmiu zmian zawierało aktywujące mutacje punktowe w kodonie 12 K-ras; przejście G do A stwierdzono w czterech przypadkach, a zamianę G na C w jednym. W przeciwieństwie do tego, zmiany te nie zawierały wykrywalnych mutacji p53, jak określono przez elektroforezę w żelu gradientu denaturującego eksonów 5 do 8, ani nie było nadekspresji białka p53, jak określono za pomocą immunohistochemii. Te wyniki sugerują, że mutacje w K-ras stanowią wczesne zdarzenie w patogenezie trzustki. patogenezie raka trzustki. Ponadto, monitorowanie pacjentów z rodzinnym rakiem trzustki pod kątem mutacji K-ras może zidentyfikować pacjentów pacjentów z ryzykiem rozwoju raka inwazyjnego.
Jaki jest mechanizm molekularny leżący u podstaw zmian K-ras w nowotworach?
Aktywujące mutacje punktowe najczęściej w kodonie 12