RPS6
RPS6（Ribosomal Protein S6），即核糖体蛋白 S6。它是真核生物核糖体 40S 小亚基的重要结构组分，也是细胞内mTORC1 信号通路最经典的下游效应子。RPS6 的 C 末端含有 5 个保守的丝氨酸磷酸化位点，其磷酸化状态（p-S6）被视为衡量 mTOR 通路活性的“金标准”生物标志物。在生理上，RPS6 的磷酸化由 S6K1（p70S6K）介导，主要调控细胞体积（Cell Size）、葡萄糖稳态以及特定 mRNA 的翻译效率。在临床病理中，p-S6 的高水平染色广泛存在于各类恶性肿瘤及结节性硬化症 (TSC) 组织中，是评估 mTOR 抑制剂（如雷帕霉素、依维莫司）疗效的关键药效学指标。
分子机制：细胞大小的调节器
RPS6 是第一个被发现发生诱导性磷酸化的核糖体蛋白，其磷酸化过程高度有序，直接反映了细胞的营养和能量状态。
- 激酶级联：
RPS6 的磷酸化主要由两条途径介导：
1. mTORC1-S6K1 轴： 响应氨基酸和胰岛素信号，S6K1 磷酸化 RPS6 的所有 5 个位点（Ser235/236/240/244/247）。这是最主要的激活途径。
2. RAS-ERK-RSK 轴： RSK 激酶主要磷酸化 Ser235/236 位点，通常响应生长因子（如 EGF）刺激。 - 有序磷酸化：
RPS6 的磷酸化呈顺序进行：首先是 Ser236，随后是 Ser235、Ser240、Ser244 和 Ser247。常用的 IHC 抗体（pS6 Ser235/236 或 Ser240/244）即针对这些特定的磷酸化簇。 - 功能效应（Cell Size vs Translation）：
虽然早期认为 RPS6 磷酸化专门驱动 5'TOP mRNA（编码核糖体蛋白和延伸因子的 mRNA）的翻译，但后来的基因敲入小鼠（Rps6P-/-）研究修正了这一观点。目前共识是：RPS6 磷酸化主要调控细胞体积（Cell Size）的增大和葡萄糖稳态（如胰岛素分泌），而 4E-BP1 对翻译起始的控制更为关键。
临床景观：mTOR 活性的晴雨表
在临床诊断和药物研发中，检测 RPS6 的磷酸化水平（IHC 或 Western Blot）几乎等同于检测 mTORC1 的活性。
| 疾病/应用 | 标志物状态 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 结节性硬化症 (TSC) | p-S6 极强阳性 | TSC1/2 基因突变导致 mTORC1 失去抑制，S6K1 持续激活。因此，TSC 患者的巨细胞星形细胞瘤（SEGA）或血管平滑肌脂肪瘤组织中，p-S6 呈现爆发式的高表达，是确诊该通路的病理特征。 |
| 癌症生物标志物 | p-S6 高表达 | 在乳腺癌、非小细胞肺癌、肾癌等多种肿瘤中，p-S6 水平升高通常与预后不良、肿瘤负荷大及对化疗耐药相关。它指示了肿瘤处于高代谢、高合成状态。 |
| 药效学 (PD) 标志物 | p-S6 降低 | 在临床试验中，使用 mTOR 抑制剂（如依维莫司）或 PI3K 抑制剂后，必须通过活检检测肿瘤组织中 p-S6 水平是否显著下降，以证明药物成功击中了靶点（Target Engagement）。 |
治疗策略：阻断上游，抑制磷酸化
目前没有直接靶向 RPS6 蛋白本身的药物，所有策略都是通过抑制其上游激酶（mTOR 或 S6K）来实现治疗目的。
- mTORC1 抑制剂 (Rapalogs)：
西罗莫司 (Rapamycin)、依维莫司 (Everolimus)。
*机制：这些药物能极其敏感地阻断 mTORC1 对 S6K1 的磷酸化，从而几乎完全消除 RPS6 的磷酸化。这是 Rapalogs 治疗 TSC 和肾癌的主要分子基础。 - 双重 mTOR 激酶抑制剂 (TORKi)：
如 MLN0128。相比 Rapalogs，TORKi 能更彻底地抑制 mTORC1 和 mTORC2，防止反馈回路激活，对 p-S6 的抑制更持久。 - S6K1 抑制剂：
虽然已有开发（如 PF-4708671），但由于 S6K1 在胰岛素敏感性中的复杂反馈作用（抑制 S6K1 可能导致 AKT 反馈激活），其临床应用目前不如 mTOR 抑制剂广泛。
关键关联概念
- mTORC1： 决定 RPS6 磷酸化状态的核心复合物。
- S6K1 (p70S6K)： 直接磷酸化 RPS6 的激酶。
- 核糖体： RPS6 所在的细胞器，蛋白质合成工厂。
- 结节性硬化症： p-S6 是其诊断性免疫组化标志物。
- 5'TOP mRNA： 曾被认为受 RPS6 调控的一类 mRNA。
学术参考文献与权威点评
[1] Meyuhas O. (2015). Ribosomal Protein S6 Phosphorylation: Four Decades of Research. International Review of Cell and Molecular Biology.
[学术点评]：权威综述。Oded Meyuhas（5'TOP 概念提出者）全面回顾了 RPS6 磷酸化的历史，澄清了其在翻译控制中的真实角色（主要是细胞大小，而非直接控制 TOP mRNA）。
[2] Ruvinsky I, et al. (2005). Ribosomal protein S6 phosphorylation is a determinant of cell size and glucose homeostasis. Genes & Development.
[学术点评]：功能修正。通过构建 Rps6 磷酸化位点突变小鼠（敲除磷酸化能力），证明了 S6 磷酸化对总体蛋白合成影响不大，但显著影响细胞大小和胰岛素分泌，修正了长期以来的教科书观点。
[3] Magnuson, B., et al. (2012). Regulation of mammalian target of rapamycin signaling to S6 kinase... Biochemical Journal.
[学术点评]：机制解析。详细描述了 S6K1 如何被 mTORC1 激活并进而磷酸化 RPS6 的分子细节，以及这一过程如何受 Rapamycin 阻断。
[4] Sturgill TW, et al. (1988). Insulin-stimulated MAP-2 kinase phosphorylates and activates a ribosomal protein S6 kinase II. Nature.
[学术点评]：历史经典。早期研究发现了胰岛素信号通向核糖体的路径，连接了代谢信号与蛋白质合成机器。
[5] Kenerson, H.L., et al. (2007). Akt/mTOR pathway activation in non-small cell lung cancer... Cancer Biology & Therapy.
[学术点评]：临床应用。展示了 p-S6 在肺癌组织中的高表达及其作为 mTOR 激活标志物的病理学价值。