研究揭示由Rheb突變導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制

近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物技術(shù)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)科學(xué)中心研究員劉揚(yáng)帶領(lǐng)的疾病基因組學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在腫瘤轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)揭示了Rheb基因突變所驅(qū)動(dòng)的腎癌和宮頸發(fā)生、發(fā)展的分子機(jī)制，并提供了可潛在用于治療Rheb突變型腫瘤的新臨床策略和方法。相關(guān)成果發(fā)表在Oncogene 雜志上。

TSC/mTOR信號(hào)通路是調(diào)節(jié)細(xì)胞生存、代謝、增殖和自噬等生物學(xué)行為的一條重要信號(hào)通路，在很多腫瘤中該信號(hào)通路的異常激活都會(huì)導(dǎo)致與腫瘤增殖相關(guān)蛋白的過(guò)表達(dá)。zui近的腫瘤全基因組測(cè)序結(jié)果表明，腎癌中存在較高頻率的Rheb-Y35N位點(diǎn)突變，但該基因突變所引起的腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制目前尚不清楚。針對(duì)此問(wèn)題，該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)一系列細(xì)胞水平和小鼠模型的研究，證明該突變可以引起MAPK信號(hào)通路的持續(xù)激活，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和存活。協(xié)同抑制MAPK和mTOR信號(hào)通路可以有效地抑制Rheb-Y35N誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。

該研究組還通過(guò)與該所李國(guó)輝研究團(tuán)隊(duì)的合作，結(jié)合結(jié)構(gòu)生物學(xué)與分子生物學(xué)研究方法，進(jìn)一步證明Rheb-Y35N突變體可以與AMPKα1的激酶結(jié)構(gòu)域結(jié)合，從而競(jìng)爭(zhēng)性地抑制由野生型Rheb介導(dǎo)的AMPK信號(hào)通路在營(yíng)養(yǎng)匱乏情況下的激活，從而減弱AMPK對(duì)BRAF的抑制性磷酸化S729位點(diǎn)的磷酸化，zui終導(dǎo)致MEK-ERK信號(hào)持續(xù)活化。

該研究結(jié)果不僅發(fā)現(xiàn)了由Rheb突變導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的分子機(jī)制，也提供了可用于治療由Rheb-Y35N驅(qū)動(dòng)的腫瘤的全新臨床依據(jù)和理論基礎(chǔ)。