KRAS基因是肿瘤发展中的关键分子,其突变型别多样,其中G12C激活突变具有重要的生物学意义和临床价值。本文旨在深入探讨KRAS G12C激活突变及其在肿瘤发生发展中的作用机制。
KRAS基因是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子(GTPase),通过调节细胞内小分子GTP和GDP的交换,控制信号传导通路的活化与失活。KRAS蛋白在正常生理状态下,以非激活态(GDP结合)存在,当接收到细胞外信号时,通过激活酶的作用,将GDP替换为GTP,变为激活态。KRAS激活,后能够激活下游的多种信号传导通路,如RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT等,从而促进细胞增殖、存活、分化和迁移。
KRAS G12C突变是一种特殊类型的KRAS激活突变,发生在KRAS基因的第12位密码子上,导致甘氨酸被半胱氨酸替代。这种突变改变了KRAS蛋白的空间结构和功能特性,使其失去正常的GTP酶活性,始终处于激活状态,持续激活下游信号传导通路,促进肿瘤细胞的恶性增殖和存活。
KRAS G12C激活突变的致癌机制主要包括以下几个方面:
持续激活下游信号传导通路。KRAS G12C突变蛋白因失去GTP酶活性,导致GTP持续结合,激活下游RAF/MEK/ERK和PI3K/AKT等信号通路,促进肿瘤细胞增殖和存活。同时,KRAS G12C突变还能激活其他非经典信号通路,如JNK/c-Jun、NF-κB、Wnt/β-catenin等,进一步促进肿瘤的发生发展。
促进肿瘤微环境的免疫逃逸。KRAS G12C突变能够通过激活下游信号通路,调节肿瘤微环境中的免疫细胞,如调节性T细胞(Treg)、髓系来源抑制细胞(MDSCs)等,抑制机体的抗肿瘤免疫应答,促进肿瘤细胞的免疫逃逸。
促进肿瘤细胞的异质性和耐药性。KRAS G12C突变能够激活多种信号传导通路,导致肿瘤细胞的异质性增加,对传统化疗、靶向治疗等产生耐药。同时,KRAS G12C突变还能通过激活下游信号通路,诱导肿瘤细胞的上皮间质转化(EMT),进一步增加肿瘤细胞的侵袭性和转移能力。
促进肿瘤细胞的代谢重编程。KRAS G12C突变能够激活下游信号通路,促进肿瘤细胞的代谢重编程,如增强糖酵解、氧化磷酸化等代谢途径,为肿瘤细胞提供充足的能量和生物合成原料,支持肿瘤细胞的恶性增殖。
总之,KRAS G12C激活突变通过多种机制促进肿瘤的发生发展,其在肿瘤生物学中的地位举足轻重。深入研究KRAS G12C激活突变的致癌机制,有助于开发针对KRAS G12C突变的肿瘤靶向治疗策略,为肿瘤患者的个体化治疗提供理论依据和实践指导。
何振
河南省肿瘤医院