RB1基因

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RB1(Retinoblastoma Transcriptional Corepressor 1),是人类历史上首个被克隆的抑癌基因。该基因定位于染色体 13q14,其编码的 pRb 蛋白是细胞周期从 G1 期向 S 期过渡的核心检查点控制因子。pRb 通过与 E2F 转录因子家族结合并抑制其活性,起到“基因组制动器”的作用。RB1 的双等位基因失活不仅是视网膜母细胞瘤的直接致病因素,也是小细胞肺癌(SCLC)、神经内分泌前列腺癌及三阴性乳腺癌发生发展的驱动核心。在临床肿瘤学中,RB1 状态是预测 CDK4/6 抑制剂疗效及铂类化疗敏感性的重要生物标志物。

RB1 · 基因档案
Gene & Protein Profile
细胞周期检查点核心蛋白
基因符号 RB1
常用别名 pRb, RB, OSRC
Entrez ID 5925
HGNC ID 9884
UniProt P06400
染色体位置 13q14.2
分子量 ~106 kDa
核心功能 G1/S 期负调控

分子机制:细胞周期的“制动闸门”

RB1 的生物学功能通过 pRb 蛋白的磷酸化状态转换实现,其核心在于 pRb-E2F 轴的精确调控:

  • 低磷酸化状态(活性态): 在 G1 期,pRb 处于低磷酸化状态,与 E2F 转录因子紧密结合,并招募组蛋白去乙酰化酶(HDACs)导致染色质致密,从而沉默 S 期必需基因的转录。
  • 磷酸化阶梯: 当细胞受到生长信号刺激,CDK4/6-Cyclin D 复合物首先将 pRb 磷酸化,随后 CDK2-Cyclin E 进一步使其过度磷酸化(Hyperphosphorylation)。
  • 闸门开启: 过度磷酸化的 pRb 构象改变,释放 E2F。自由的 E2F 进入细胞核启动 DNA 聚合酶、胸苷激酶等 S 期基因的表达,细胞正式跨越 R 点(限制点)。
  • 双击假说(Two-hit Hypothesis): Knudson 提出,RB1 需要两份拷贝同时失活才会引发癌症。在遗传性病例中,患儿出生时即携带一个突变拷贝。

临床景观:遗传性肿瘤与获得性缺失

疾病类型 变异特征 临床表现与意义
视网膜母细胞瘤 (Rb) 生殖系或体细胞突变 幼儿期最常见的眼内恶性肿瘤。双侧发病通常提示携带生殖系 RB1 突变,且成年后患骨肉瘤的风险显著升高。
小细胞肺癌 (SCLC) 双位点失活 (~90%以上) RB1 与 TP53 的同时缺失是 SCLC 发生的分子指纹。这种缺失赋予了肿瘤极高的增殖率和基因组不稳定性。
神经内分泌前列腺癌 (NEPC) 获得性缺失 (t-NEPC) 前列腺腺癌在接受强效 AR 抑制剂后,通过 RB1/TP53 缺失介导谱系可塑性,转化为非 AR 依赖的 NEPC
三阴性乳腺癌 (TNBC) 体细胞丢失 RB1 缺失导致细胞对 CDK4/6 抑制剂(如哌柏西利)产生原发性耐药,但可能增强对 DNA 损伤药物的敏感性。

治疗策略:靶向耐药与脆弱性

  • CDK4/6 抑制剂耐药标志物: 由于 CDK4/6 的作用位点在 pRb 的上游,一旦 RB1 缺失或失活,CDK4/6 抑制剂将失去靶点。因此,RB1 阴性是使用阿贝西利等药物的禁忌指征。
  • 铂类药物敏感性: RB1 缺失的细胞通常对 顺铂 等铂类化疗药表现出极高的初期响应率。这在 SCLC 和 NEPC 的 EP 方案(依托泊苷+顺铂)中得到临床验证。
  • 合成致死探索: 研究显示 RB1 缺陷型肿瘤可能对 Aurora 激酶抑制剂 或特定的染色体分离干扰剂产生超敏感性,相关临床试验正在进行。

关键关联概念

  • E2F1: pRb 的直接下游靶标,驱动 S 期进入。
  • CDK4/6: pRb 的关键上游激酶,介导其磷酸化。
  • TP53: 经常与 RB1 协同突变的另一核心抑癌基因。
  • 谱系可塑性: RB1 缺失后肿瘤细胞改变身份(如腺癌变神经内分泌癌)的能力。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Friend SH, et al. (1986). A human DNA segment with properties of the gene that predisposes to retinoblastoma and osteosarcoma. Nature.
[学术点评]:里程碑式研究。人类历史上首次成功克隆抑癌基因 RB1,证实了基因缺失可导致癌症发生。

[2] Knudson AG Jr. (1971). Mutation and cancer: statistical study of retinoblastoma. PNAS.
[学术点评]:基于 RB1 提出的“二次打击”模型奠定了现代肿瘤遗传学的理论基础。

[3] Dyson N. (2016). RB1: a prototype tumor suppressor and an enigma. Genes & Development.
[学术点评]:权威综述。详尽回顾了 RB1 在细胞周期外(如分化、凋亡和基因组稳定性)的多维度功能。

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