NRAS突變的黑色素瘤分子機制研究進展

陳德高

(四川大學 華西基礎醫學與法醫學院，四川 成都610041)

黑色素瘤惡性程度很高，早期就可發生轉移。世界衛生組織調查顯示全球每年大概有5萬人死于黑色素瘤。

1 黑色素瘤中NRAS的發現

RAS家族有三種成員：NRAS、HRAS、KRAS。 在正常情況下，RAS蛋白基本上都與GDP結合在一起，定位在細胞質膜內表面上。在人類大多數腫瘤中存在著RAS的突變，黑色素瘤中主要是NRAS突變。

研究者們對黑色素瘤細胞進行基因分析時發現了NRAS突變。NRAS、KRAS、HRAS在所有黑色素瘤中的突變率分別為 20%、2%、1%[1]。但是目前不清楚NRAS在黑色素瘤中突變率高于HRAS和KRAS的原因。大于50%的黑色素瘤中存在BRAF突變，在剩下將近50%的BRAF野生型患者中存在著15-20%的NRAS突變。

2 NRAS突變的黑色素瘤細胞內信號機制

正常黑色素細胞內，MAPK信號通路內的RAS介導活化的是BRAF而不是CRAF。這種構型的選擇是腺苷酸環化酶活化所致。腺苷酸環化酶活性增強，導致cAMP堆積和PKA活化，使得CRAF的兩個抑制性位點（S43和S233）磷酸化而失活[2]。

但在NRAS突變的黑色素瘤細胞中BRAF被CRAF替代。這主要基于兩種機制：NRAS突變的黑色素瘤細胞中BRAF的失活（RAF構型選擇）和PKA活性異常（阻止CRAF失活）[3]。前者是因為MAPK通路中 ERK活化后，BRAF的 S151、T401、S750和 T753位點磷酸化，BRAF失活。151位點與RAS結合域相關，其磷酸化后會阻止RAS與BRAF的結合，T401、S750以及T753磷酸化后，BRAF與CRAF的二聚體化被打破。后者是因為cAMP降解酶（磷酸二酯酶Ⅳ）表達增加，限制了PKA的活性，阻止了CRAF的兩個抑制性位點磷酸化。

因此，MAPK通路在NRAS突變的黑色素瘤的發生和進展中起著重要作用。這條通路改變后出現不可控的細胞生長以及細胞周期蛋白D1表達上升和細胞周期抑制蛋白p27表達下降，使得細胞很容易通過周期中的G1關卡[4]。MAPK通路還通過調節S69的磷酸化控制黑色素瘤細胞的存活以及促進BIM和BAD等促凋亡蛋白的表達誘導細胞凋亡。

除MAPK外，體外培養和動物模型研究發現PI3K/AKT級聯反應同樣發揮作用。RAL鳥苷酸轉換因子家族在NRAS突變的黑色素瘤中也有關聯。

3 NRAS突變的黑色素瘤臨床生物學特性

良性的痣絕大多數（大于80%）存在BRAF突變，但很少（小于14%）有NRAS突變。相反，先天性的痣不存在BRAF突變，卻有81%的NRAS突變[5]。這說明NRAS突變是黑色素瘤發生的早期事件。

BRAF突變型的黑色素瘤與其野生型在形態學上有明顯區別，前者轉移能力強，細胞更大、更圓、更多色素沉著；相反，NRAS突變型卻沒有這些形態和表型的特征。另外，在黑色素瘤中，NRAS突變還具有預后意義。NRAS突變的患者發生腫瘤的年齡（大于55歲）大于BRAF突變的患者[6]。NRAS突變的黑色素瘤顯得很厚，而且出現在四肢的時候比BRAF突變的發生轉移的概率更高。盡管NRAS突變的黑色素瘤發生潰爛的概率比BRAF突變低，但NRAS突變的黑色素瘤總體生存率比其野生型更低。

總的來說，NRAS突變的黑色素瘤的細胞內信號機制研究已經相對清楚，同時還發現NRAS突變在這種腫瘤中是一個早期事件，且NRAS突變的黑色素瘤有著與其他黑色素瘤不同的生物學特點。鑒于一般的放化療以及免疫治療對這種腫瘤治療效果的限制，運用其發生的細胞內信號機制，將會對這種腫瘤的靶向治療的研究起到促進作用。

［1］Milagre C，et al.A mouse model of melanoma driven by oncogenic KRAS[J].Cancer Res，2010，70（13）：5549-57.

［2］Dumaz N.Mechanism of RAF isoform switching induced by oncogenic RAS in melanoma[J].Small GTPases，2011，2（5）：289-292.

［3］Dumaz N，et al.In melanoma,RAS mutations are accompanied by switching signaling from BRAFto CRAF and disrupted cyclic AMPsignaling[J].Cancer Res，2006，66（19）：9483-91.

［4］Bhatt KV，et al.Adhesion control of cyclin D1 and p27Kip1 levels is deregulated in melanoma cells through BRAF-MEK-ERK signaling[J].Oncogene，2005，24（21）：3459-71.

［5］Bauer J，et al.Congenital melanocytic nevi frequently harbor NRAS mutations but no BRAF mutations[J].JInvest Dermatol，2007，127（1）：179-82.

［6］Jakob JA，et al.NRAS mutation status is an independent prognostic factor in metastatic melanoma[J].Cancer，2012，118（16）：4014-23.