中科院大连化物所首次揭示Rheb基因突变所驱动的肾癌和宫颈癌发生、发展的分子机制

　　2016年07月21日讯 近日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术转化医学科学中心研究员刘扬带领的疾病基因组学研究团队在肿瘤转化医学领域取得新进展。该团队首次揭示了Rheb基因突变所驱动的肾癌和宫颈癌发生、发展的分子机制，并提供了可潜在用于治疗Rheb突变型肿瘤的新临床策略和方法。相关成果发表在Oncogene 杂志上。

　　TSC/mTOR信号通路是调节细胞生存、代谢、增殖和自噬等生物学行为的一条重要信号通路，在很多肿瘤中该信号通路的异常激活都会导致与肿瘤增殖相关蛋白的过表达。最近的肿瘤全基因组测序结果表明，宫颈癌与肾癌中存在较高频率的Rheb-Y35N位点突变，但该基因突变所引起的肿瘤发生的分子机制目前尚不清楚。针对此问题，该研究团队通过一系列细胞水平和小鼠模型的研究，证明该突变可以引起MAPK信号通路的持续激活，从而促进肿瘤细胞的增殖和存活。协同抑制MAPK和mTOR信号通路可以有效地抑制Rheb-Y35N诱导的肿瘤细胞的生长。

　　该研究组还通过与该所李国辉研究团队的合作，结合结构生物学与分子生物学研究方法，进一步证明Rheb-Y35N突变体可以与AMPKα1的激酶结构域结合，从而竞争性地抑制由野生型Rheb介导的AMPK信号通路在营养匮乏情况下的激活，从而减弱AMPK对BRAF的抑制性磷酸化S729位点的磷酸化，最终导致MEK-ERK信号持续活化。

　　该研究结果不仅发现了由Rheb突变导致肿瘤发生的分子机制，也提供了可用于治疗由Rheb-Y35N驱动的肿瘤的全新临床依据和理论基础。

　　基因突变简介

　　基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象（gene mutation）。从分子水平上看，基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。基因虽然十分稳定，能在细胞分裂时精确地复制自己，但这种稳定性是相对的。在一定的条件下基因也可以从原来的存在形式突然改变成另一种新的存在形式，就是在一个位点上，突然出现了一个新基因，代替了原有基因，这个基因叫做突变基因。于是后代的表现中也就突然地出现祖先从未有的新性状。

　　1个基因内部可以遗传的结构的改变。又称为点突变，通常可引起一定的表型变化。广义的突变包括染色体畸变。狭义的突变专指点突变。实际上畸变和点突变的界限并不明确，特别是微细的畸变更是如此。野生型基因通过突变成为突变型基因。突变型一词既指突变基因，也指具有这一突变基因的个体。

　　基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期；同时基因突变和脱氧核糖核酸的复制、DNA损伤修复、癌变和衰老都有关系，基因突变也是生物进化的重要因素之一，所以研究基因突变除了本身的理论意义以外还有广泛的生物学意义。基因突变为遗传学研究提供突变型，为育种工作提供素材，所以它还有科学研究和生产上的实际意义。