KRAS基因

一個(gè)是KRAS1，位于chr6 短臂上，是一個(gè)“假基因”，它不能被轉(zhuǎn)錄成RNA，故沒(méi)有功能的

另一個(gè)是KRAS2，位于chr12 短臂上。。是“真基因”，是能夠轉(zhuǎn)錄、并且翻譯成蛋白的，是有生物學(xué)活性的。188個(gè)aa，它的分子量是21.6KD。

 KRAS在細(xì)胞生長(zhǎng)的信號(hào)調(diào)控中，起著一個(gè)樞鈕的作用。

上游的EGFR（ErbB1）、HER2(ErbB2)、ErbB3、ErbB4等細(xì)胞表面受體，在接收到了外界信號(hào)之后，會(huì)通過(guò)RAS蛋白，把信號(hào)傳遞到下游。

而KRAS是RAS蛋白中的重要一員，KRAS基因的突變，會(huì)直接影響到針對(duì)EGFR基因的抗腫瘤藥物的療效。同時(shí)KRAS基因是否有突變，也是腫瘤預(yù)后的一個(gè)重要指標(biāo)。

RAS基因家族當(dāng)中，還有NRAS(neuroblastoma-RAS)和HRAS(Harvey-RAS)。KRAS、NRAS和HRAS，都參與細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳遞。

如下：正常信號(hào)通路，，，，和被激活的下游信號(hào)蛋白，包括：Raf蛋白家族、PI3K蛋白、PLC-ε、RALGDS、TIAM1、RIN1，這些下游蛋白。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，

• 在胰腺癌當(dāng)中，61%有KRAS突變；
• 在結(jié)腸癌當(dāng)中，43%有KRAS突變；
• 在子宮內(nèi)膜癌當(dāng)中，21%有KRAS突變；
• 在肺腺癌當(dāng)中，26%有KRAS突變。

也就是說(shuō)，在上述4種癌癥中，有高比例的KRAS基因突變。

在KRAS的基因突變中，97%是第12號(hào)或者第13號(hào)氨基酸殘基發(fā)生了突變。其中最主要的是G12D、G12V、G13D這三種突變。

有KRAS激活突變的腫瘤病人，預(yù)后一般也不太好，生存期往往會(huì)明顯短于那些沒(méi)有KRAS激活突變的病人。

所以是否有激活突變，對(duì)預(yù)判EGFR抑制劑類(lèi)的藥物（的治療）是否會(huì)奏效，很重要。故對(duì)KRAS基因的激活突變的檢測(cè)，已經(jīng)是腫瘤靶向藥物的重要伴隨診斷之一。

 BRAF關(guān)于黑色素瘤的靶向基因

BRAF位于chr7 長(zhǎng)臂上。它編碼一個(gè)766個(gè)aa的蛋白質(zhì)。它的蛋白質(zhì)是一個(gè)絲氨基、酪氨酸激酶。

BRAF屬于RAF基因家族。同屬于RAF基因家族的，還有ARAF（基因）和CRAF（基因）。

BRAF剛剛翻譯出來(lái)是一個(gè)蛋白質(zhì)單體。兩個(gè)單體蛋白會(huì)聚合成一個(gè)二聚體，

可以是2個(gè)BRAF蛋白的單體，組成一個(gè)二聚體，

也可以是一個(gè)BRAF蛋白單體與一個(gè)CRAF蛋白單體、或者ARAF蛋白單體組成一個(gè)二聚體。

BRAF蛋白，是細(xì)胞生長(zhǎng)信號(hào)，從表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子--EGFR--開(kāi)始，傳遞到細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶--ERK--為止的，一個(gè)中間環(huán)節(jié)。

正常情況下，細(xì)胞生長(zhǎng)因子，例如：

1. 表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子—EGF，結(jié)合到表皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體--EGFR--上；
2. EGFR被活化，然后激活下游的RAS蛋白；
3. RAS蛋白再激活RAF蛋白；
4. RAF蛋白激活MEK蛋白；
5. MEK蛋白再激活ERK蛋白；
6. ERK蛋白進(jìn)入到細(xì)胞核內(nèi)部，再激活下游的各種蛋白，啟動(dòng)下游的各種基因的轉(zhuǎn)錄；讓細(xì)胞進(jìn)行增殖、分裂。

從RAF到ERK這一段信號(hào)通路，有一個(gè)專(zhuān)有名詞，叫MAPK通路?！癿itogen activated proteinkinase”，就是“絲裂原活化蛋白激酶通路”。這個(gè)信號(hào)通路與細(xì)胞分裂、增殖有緊密的關(guān)系。

• 在人的后天長(zhǎng)出來(lái)的痣當(dāng)中，70～80%有BRAF基因突變；
• 在惡性的黑色素瘤當(dāng)中，40～60%有BRAF基因突變。

在正常情況下，BRAF蛋白只有被RAS激酶磷酸化之后才有了激酶活性。 但當(dāng)BRAF基因發(fā)生活化突變之后，它就不管上游信號(hào)通路是否給它激活指令，突變的BRAF蛋白一直都處于激活狀態(tài)。

所有的BRAF致癌基因突變中，最重要的是：BRAF的第600個(gè)氨基酸殘基，從纈氨酸殘基（V）變成谷氨酸殘基（E），即V600E突變。這可以讓BRAF蛋白一直處于活化的、有激酶活性的狀態(tài)。

BRAF的V600E突變，占了所有腫瘤BRAF突變病例當(dāng)中的95%以上。

目前的研究表明，黑色素瘤對(duì)威羅菲尼、或者達(dá)拉菲尼產(chǎn)生耐藥性的原因有：

• 第1，NRAS的突變活化

• 第2，CRAF的過(guò)量表達(dá)

• 第3，BRAF V600E蛋白的過(guò)量表達(dá)

• 第4，MAPK信號(hào)通路當(dāng)中，處于BRAF下游的MEK或ERK基因發(fā)生活化突變或者發(fā)生過(guò)量表達(dá)

• 第5，MAPK之外的別的通路被活化，例如：PI3K通路發(fā)生活化突變

 PI3K-AKT通路

 這個(gè)信路通路，對(duì)于腫瘤的發(fā)生非常重要。

PI3K/AKT信號(hào)通路所受到的多種因素的調(diào)控。

首先說(shuō)，正向的調(diào)節(jié)因素。 

PI3K可以被受體酪氨酸激酶RTK激活。RTK是一個(gè)大的受體激酶家族。這個(gè)家族包括了：EGFR、PDGF-R、IGF-1R、NGFR、FGFR、VEGFR。這些受體酪氨酸激酶都可以磷酸化PI3K。

活化的RAS蛋白也可磷酸化PI3K。而RAS蛋白本身是被受體酪氨酸激酶所激活的，所以（RAS）也可以認(rèn)為是受體酪氨酸激酶對(duì)PI3K激活的另一條支路。

負(fù)向的調(diào)節(jié)因素：主要是PTEN蛋白。

PI3K/AKT對(duì)下游的調(diào)控：：：AKT的調(diào)控方向，是刺激細(xì)胞增殖，同時(shí)抑制細(xì)胞凋亡。

第1，就是調(diào)控mTOR通路。AKT抑制TSC2，從而間接地活化RHEB；活化的RHEB進(jìn)一步活化mTORC1（mTOR）復(fù)合物；再激活S6K；S6K可以通過(guò)結(jié)合到核糖體的大亞基上，激活核糖體，促進(jìn)各種蛋白的翻譯，讓細(xì)胞快速生長(zhǎng)。

第2，是與BAX蛋白結(jié)合。BAX能夠在線粒體上打洞，進(jìn)而引起細(xì)胞的凋亡。但是當(dāng)AKT與BAX相結(jié)合之后，BAX就失去了在線粒體上打洞的能力。這樣AKT就抑制了細(xì)胞的凋亡。

第3，是加速FOXO蛋白的降解。FOXO蛋白能夠啟動(dòng)細(xì)胞的凋亡，而AKT可以把FOXO蛋白磷酸化。被磷酸化后的FOXO蛋白，就會(huì)被泛素連接酶連接上泛素基團(tuán)。帶了泛素基團(tuán)的FOXO蛋白，就會(huì)被納入泛素化蛋白降解途徑，被降解掉。這樣AKT就可以通過(guò)加速FOXO蛋白的降解，來(lái)減少細(xì)胞進(jìn)入凋亡程序。

第4，AKT可以抑制P21蛋白。P21蛋白的作用是讓細(xì)胞靜止，不進(jìn)行細(xì)胞增殖。那么AKT可以通過(guò)抑制P21蛋白，把細(xì)胞從靜止?fàn)顟B(tài)給釋放出來(lái)，進(jìn)行細(xì)胞擴(kuò)增。

第5，P27蛋白可以讓細(xì)胞停止在G1期。那么，AKT可以抑制P27蛋白的功能，讓細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，進(jìn)行增殖。

第6，GSK3可以促進(jìn)細(xì)胞的凋亡，而AKT可以抑制GSK3。這樣，AKT就減少了細(xì)胞的凋亡。

PIK3CA的突變，分成兩種。

• 一種是該基因的拷貝數(shù)異常增加；
• 另一種，是發(fā)生能夠讓PI3K蛋白不依賴(lài)上游信號(hào)，就可以持續(xù)保持激活狀態(tài)的點(diǎn)突變。

主要的激活點(diǎn)突變有三種：E542K、E545K、和H1047R。這3種激活點(diǎn)突變，占了所有PIK3CA突變當(dāng)中的80%以上。