NRAS突变的黑色素瘤分子机制研究进展

陈德高

(四川大学 华西基础医学与法医学院，四川 成都610041)

黑色素瘤恶性程度很高，早期就可发生转移。世界卫生组织调查显示全球每年大概有5万人死于黑色素瘤。

1 黑色素瘤中NRAS的发现

RAS家族有三种成员：NRAS、HRAS、KRAS。 在正常情况下，RAS蛋白基本上都与GDP结合在一起，定位在细胞质膜内表面上。在人类大多数肿瘤中存在着RAS的突变，黑色素瘤中主要是NRAS突变。

研究者们对黑色素瘤细胞进行基因分析时发现了NRAS突变。NRAS、KRAS、HRAS在所有黑色素瘤中的突变率分别为 20%、2%、1%[1]。但是目前不清楚NRAS在黑色素瘤中突变率高于HRAS和KRAS的原因。大于50%的黑色素瘤中存在BRAF突变，在剩下将近50%的BRAF野生型患者中存在着15-20%的NRAS突变。

2 NRAS突变的黑色素瘤细胞内信号机制

正常黑色素细胞内，MAPK信号通路内的RAS介导活化的是BRAF而不是CRAF。这种构型的选择是腺苷酸环化酶活化所致。腺苷酸环化酶活性增强，导致cAMP堆积和PKA活化，使得CRAF的两个抑制性位点（S43和S233）磷酸化而失活[2]。

但在NRAS突变的黑色素瘤细胞中BRAF被CRAF替代。这主要基于两种机制：NRAS突变的黑色素瘤细胞中BRAF的失活（RAF构型选择）和PKA活性异常（阻止CRAF失活）[3]。前者是因为MAPK通路中 ERK活化后，BRAF的 S151、T401、S750和 T753位点磷酸化，BRAF失活。151位点与RAS结合域相关，其磷酸化后会阻止RAS与BRAF的结合，T401、S750以及T753磷酸化后，BRAF与CRAF的二聚体化被打破。后者是因为cAMP降解酶（磷酸二酯酶Ⅳ）表达增加，限制了PKA的活性，阻止了CRAF的两个抑制性位点磷酸化。

因此，MAPK通路在NRAS突变的黑色素瘤的发生和进展中起着重要作用。这条通路改变后出现不可控的细胞生长以及细胞周期蛋白D1表达上升和细胞周期抑制蛋白p27表达下降，使得细胞很容易通过周期中的G1关卡[4]。MAPK通路还通过调节S69的磷酸化控制黑色素瘤细胞的存活以及促进BIM和BAD等促凋亡蛋白的表达诱导细胞凋亡。

除MAPK外，体外培养和动物模型研究发现PI3K/AKT级联反应同样发挥作用。RAL鸟苷酸转换因子家族在NRAS突变的黑色素瘤中也有关联。

3 NRAS突变的黑色素瘤临床生物学特性

良性的痣绝大多数（大于80%）存在BRAF突变，但很少（小于14%）有NRAS突变。相反，先天性的痣不存在BRAF突变，却有81%的NRAS突变[5]。这说明NRAS突变是黑色素瘤发生的早期事件。

BRAF突变型的黑色素瘤与其野生型在形态学上有明显区别，前者转移能力强，细胞更大、更圆、更多色素沉着；相反，NRAS突变型却没有这些形态和表型的特征。另外，在黑色素瘤中，NRAS突变还具有预后意义。NRAS突变的患者发生肿瘤的年龄（大于55岁）大于BRAF突变的患者[6]。NRAS突变的黑色素瘤显得很厚，而且出现在四肢的时候比BRAF突变的发生转移的概率更高。尽管NRAS突变的黑色素瘤发生溃烂的概率比BRAF突变低，但NRAS突变的黑色素瘤总体生存率比其野生型更低。

总的来说，NRAS突变的黑色素瘤的细胞内信号机制研究已经相对清楚，同时还发现NRAS突变在这种肿瘤中是一个早期事件，且NRAS突变的黑色素瘤有着与其他黑色素瘤不同的生物学特点。鉴于一般的放化疗以及免疫治疗对这种肿瘤治疗效果的限制，运用其发生的细胞内信号机制，将会对这种肿瘤的靶向治疗的研究起到促进作用。

［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.