TP53基因是人體中重要的抑癌基因,它的主要功能是編譯TP53蛋白,而TP53蛋白是細胞分裂增殖過程中對錯誤進行檢查與修改,甚至誘導凋亡的重要蛋白。而TP53基因的突變可導致TP53蛋白的功能的改變,使TP53蛋白無法對細胞分裂增殖過程中的錯誤進行有效的檢查與修改,更無法誘導錯誤嚴重細胞凋亡,從而導致腫瘤的產生。
1、什麼是原癌基因與抑癌基因?
人體有許多基因促進細胞的生長,他們在身體成長發育、傷口癒合、造血系統等方面發揮著不可或缺的作用。大部分時間,這些基因並不表達,如果它們持續表達,就會成為導致癌症基因,給生物體帶來巨大的災難,這類基因我們稱之為原癌基因。
人體有大約70萬億個細胞,它們在不停地進行著更新。即使沒有煙霧、日照等環境因素誘發,也會有其他因素(比如衰老)誘發癌症基因。
那該如何是好?
無須擔心,人體有一系列基因能檢測到失控的細胞,並抑制其生長。
其稱為抑癌基因。
抑癌基因與致癌基因完全對立,致癌基因過度表達會引發癌症,抑癌基因則在停止表達時會引發癌症。
2、TP53基因的功能是什麼?
生物體的抗癌機制有許多種,最著名的一種叫作「隔離」機制一一即當細胞發育分裂到某個時期時,這些細胞就會被隔離起來,直到有需要時才會被放出來。腫瘤細胞如果想擺脫這種隔離,必須關閉抑癌基因並激活致癌基因。 為了防止這種情況發生,生物體內還存在一種「哨崗」機制,哨崗內的士兵監控細胞內的異常活動,並命令異常細胞「自殺」。這個「哨兵」就是TP53基因。
3、TP53基因是怎樣工作的?
在人類細胞中,1979年發現的TP53是一個著名的「防癌機制」,它位於17號染色體上,在阻止癌細胞分裂上起了重要的作用。
TP53具有1179個「字母」,編碼一個名為p53的蛋白。p53蛋白在正常情況下的半衰期很短,表達20分鐘後就會被酶降解。但是一旦p53接收到某種信號,它的表達速度就會加快,並且停止降解。雖然科學家還不知道這種信號具體是什麼,但是研究表明,這種神秘信號可能是損壞的DNA。損壞的DNA釋放了某種信號給p53,使它進入了戰鬥狀態。此時,p53蛋白像聯邦調查員一樣對細胞宣布:「從現在起,你們由我接管了。」p53通過激活其他基因,警告細胞:要麼停止繁殖和複製,修復損傷的DNA;要麼自殺。
細胞缺氧也是激活p53的信號之一。由於繁殖過快,腫瘤內部經常會因為供血不足導致缺氧。為防止窒息,腫瘤會給身體發出信號,為其提供更多的血管。希臘語中「cancer」指螃蟹,意為腫瘤及其附近蔓延的血管很像一隻螃蟹,一些抗癌藥物的原理就是阻止血管形成。但是,在新血管進入腫瘤之前,p53就會接到缺氧的信號,並迅速殺死癌細胞。所以,在血液供應不足的組織裡,癌細胞必須在形成早期殺掉TP53基因,否則就無法繼續繁殖。因此像黑素瘤這種皮膚癌就非常危險,因為一旦發生,就說明癌細胞內的TP53已經失效了。
人們稱p53蛋白是「基因組衛士」,甚至稱其為「基因組的守護天使」。TP53要保衛整個身體的健康,它就好像是含在士兵嘴裡的自殺藥片,一旦發現士兵想要叛變,就自動融化。細胞這樣的自殺方式叫作細胞程序性死亡,意指其程序像秋天的樹葉一樣凋落。細胞程序性死亡是身體對抗癌症的最後一道防線,有著舉足輕重的地位。所有有效的抗癌方法,都通過某種方式改變了p53和它的同伴,從而引發了細胞的程序性死亡。
過去人們常常認為,化療起作用的原因在於放射療法和化學試劑殺死了正在分裂的細胞。但是化療僅在腫瘤發展的某個時期有效,並非對所有正在分裂的細胞都有效果;同時,有些腫瘤進行化療是無效的。
4、化療與P53的關係:
化療不是直接殺死正在分裂的細胞,而是造成小的DNA損傷,給p53發出信號,從而造成細胞程序性死亡。因此化療就像疫苗一樣,通過激發自身的免疫反應,使身體對癌細胞有了抵抗力。放射性療法和三種化學療法(5-氟尿嘧啶、依託泊苷和阿黴素)的作用機制都與以上觀點相吻合。如果體內的TP53基因發生了突變,當癌症復發時,化療就不起作用了。因此,在肺癌、直腸癌、結腸癌、膀胱癌、前列腺癌、淋巴瘤、乳腺癌和色素瘤中,TP53已經發生了突變,化療對它們就不起作用了。
這項研究給癌症治療帶來巨大的影響。長久以來,科學家認為,想要治癒癌症,必須找到能殺死分裂細胞的物質。但是現在看來,我們應當找到一種使細胞自殺的物質。因此雖然在某些情況下,化療仍然能起到一定的作用,但我們應該學會理性對待。既然人們知道當TP53基因突變時,化療就不起作用了,那麼在做化療之前,患者應該對自己的TP53基因進行檢測。如果已經突變,那麼就沒有必要再進行化療了。眾所周知,化療是非常痛苦的,通過這種檢測,能夠極大地減少患者痛苦,讓病人及時改用Cart療法。
TP53突變任何化療與放療都無效,只會提高腫瘤濃度。 但現在Cart是繞過Tp53這個通路直接殺死腫瘤細胞,所以有效。
5、TP53基因突變一定導致化療無效嗎?
TP53基因導致P53蛋白功能性改變的突變稱之熱點突變,熱點突變是腫瘤產生的重要原因,也是放療、化療無效的原因。而非熱點突變可能影響不大。
6、什麼是缺失與突變?
TP53基因突變可分為整體基因缺失與基因鹼基點位突變。
在我們人體中17號染色體是由來自母體與父體兩條染色體組成,每條染色體各有一個TP53基因(1179個鹼基組成)。
①如果這兩條染色體上的一個或兩個TP53基因丟失了,就叫TP53缺失。可通過fish檢查出來。
②如果TP53基因上那1179個鹼基發生了錯位/缺失/提前終止(無義突變)就叫TP53突變。通過二代測序檢查該類突變。
7、為什麼有些TP53基因突變的病人初期放化療有一定效果?
常常有些TP53突變的病人在放化療初期顯現出一定的療效,腫瘤迅速減少了,甚至可以達到CR,但很快又進展了。
這與腫瘤的多簇性有關。大家了解農作物育種的知識嗎?實際上,腫瘤的成長就同育種一樣,每個淋巴瘤都是由多株單克隆細胞(又稱腫瘤幹細胞)組成,每株單克隆細胞的基因突變情況都不一樣。每次化療或放療都是打掉最弱的克隆細胞,留下的都是最強壯(頑固)的克隆細胞,等這些細胞重新長出(復發/進展),上次的藥就作用不大了。經過多輪治療後,如果還復發/進展,這個克隆就非常難辦了,而且往往最後留下的單克隆細胞都是有類似TP53突變這種危重因素的腫瘤細胞,這又叫生物進化的淘汰性。所以,要珍惜每次化療或放療,打一次機會少一次。腫瘤初期往往TP53突變濃度往往不高,但隨著不斷治療TP53突變濃度不斷富集,治療難治不斷加大。