von Hippel-Lindau病的分子机制研究

VHL病(Von Hippel-Lindau disease)是一种遗传性肿瘤综合征,由VHL抑癌基因突变引起.研究表明,VHL蛋白在体内具有多种功能,VHL基因突变形式和部位的差异所造成的VHL蛋白功能增加、减少或缺失可能是导致肿瘤不同表型的重要原因.     

VHL综合征遗传学研究

VHL综合征(von Hippel-Lindau syndrome,VHL;MIM 193300)是一种常染色体显性遗传的多系统肿瘤综合征,最常见临床表现是视网膜或中枢神经系统(central nervous system,CNS)血管母细胞瘤.CNS血管母细胞瘤和肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)的并发症是VHL患者最主要的死因.VHL综合征主要因VHL基因(the vonHipple-Lindau gene,VHL)突变所致,细胞周期素D1基因(the cyclin D1 gene,CCND1)突变和蛋白异常也可能参与其发生.目前已建立了多个VHL基因缺陷动物模型.在此就VHL综合征的遗传学研究进展作一概述.     

Elongin的转录延伸调控及其与VHL肿瘤抑制蛋白的关系

一种新的转录延伸因子Elongin能催化哺乳动物细胞中RNA pclⅡ的转录延伸速度。El-ogin复合体是由分子量分别为110、18、和15KD的A、B、C三种亚基组成的异源三聚体。VHL蛋白对Elongin的转录延伸作用有负调控作用,VHL蛋白由VHL基因(Von Hippel-Lindau tumor suppressor gene)所编码。VHL基因的突变会引起VHL型肿瘤,一种遗传性癌症综合征。VHL蛋白能与Elongin的B,C亚基紧密结合,从而抑制Elongin复合体的转录延伸活力,这可能是VHL型肿瘤抑制的基础。这些发现表明,VHL蛋白在Elongin的转录调控中起着一定的作用。     

肾癌中VHL基因的研究进展

抑癌基因VHL(von Hippel-Lindau)的突变可导致VHL综合征。其所编码的蛋白产物——肿瘤抑制蛋白VHL(von Hippel-Lindau tumor suppressor protein,p VHL)可与多种底物特别是低氧诱导因子(hipoxia inducible factor,HIF)相互作用。p VHL在有氧状态下主要通过参与组成泛素连接酶复合体作用于HIF,从而介导其泛素化降解。VHL突变所致的HIF活化,导致肿瘤血管生成、肿瘤细胞增多,与肾细胞癌的发生、发展密切相关,可作为肾细胞癌潜在治疗靶点之一。     

VHL基因的研究进展及其在肾癌基因治疗中的应用

VHL基因是抑癌基因,定位于染色体3p25-26,其产物pVHL与Wnt-β-catenin信号通路、缺氧诱导因子、氧化磷酸化的调控有关。VHL基因的失活会导致VHL蛋白不能正常合成,这与散发性肾透明细胞癌的发生、发展有着密切的关系。VHL基因的失活机制主要包括基因突变,杂合性缺失和甲基化。通过对VHL基因失活机制的研究有助于筛选用于肾透明细胞癌早期诊断与预后的新分子标志物。目前利用VHL基因开展了肾癌基因治疗的试验探索。     

猪VHL基因克隆及敲低克隆胚胎的构建

通过在细胞和胚胎水平对猪Von Hippel-Lindau(VHL)基因进行了基因敲低研究,以便为建立VHL疾病模型猪奠定基础.研究首先通过 3'RACE和5'RACE克隆得到猪VHL基因cDNA全长序列(2 725 bp),Real-time PCR结果表明VHL基因广泛表达于猪的各种组织器官,其中在肾上腺、肝脏、胰腺、心脏和睾丸等组织器官高量表达.进一步在猪iPS细胞中对5条干扰片段进行筛选,获得2条高效的干扰片段,干扰效率分别达到72％(P=0.0012)和64％ (P＜ 0.01).以稳定干扰VHL基因的猪胎儿成纤维细胞为核供体,构建克隆胚胎,结果表明,克隆胚胎的发育能力与对照组相比没有明显差异,而且在克隆囊胚中VHL基因的干扰效率达到71％ (P＜ 0.01).综上所述,文中获得了猪VHL基因全长序列并获得该基因稳定敲低的猪细胞和胚胎,从而为VHL疾病模型猪的构建奠定了良好的基础.     

低氧诱导因子在肾透明细胞癌中作用的研究进展

VHL基因具有调节转录、稳定细胞生长相关基因和调节细胞周期的功能,其突变、缺失、重排和超甲基化与肾细胞癌(RCC)的发生密切相关。VHL基因产物VHL肿瘤抑制蛋白(p VHL)是泛素连接酶的成分,具有调节低氧诱导因子(HIF)稳定性的作用。HIF家族主要包含三种HIFα因子(HIF1α、HIF2α、HIF3α)和两种HIFβ因子(HIF1β、HIF2β)。HIF1α位于14q染色体上,在肾透明细胞癌中该染色体经常缺失,且这种14q的缺失常伴有预后不良。HIF2α的表达异常促进了p VHL缺陷型肾透明细胞癌中的发生。目前,抑制HIF2α及其下游的血管内皮生长因子(VEGF)的药物都处于临床试验的不同阶段,已有四种VEGF抑制剂获准用于肾透明细胞癌的治疗。选择抑制HIF或具有HIF靶基因抑制选择性的药物进行研究,可能为肾透明细胞癌的治疗提供新的方法。本文就HIF在VHL蛋白缺陷型肾透明细胞癌中作用的研究进展进行了综述。     

一VHL 家系致病基因突变的检测与分析*

目的:研究中枢神经系统血管母细胞瘤(VHL)基因突变的主要类型和发生情况,探讨VHL疾病发生的原因、临床特点等。方法:以基因组DNA为模板,PCR扩增VHL基因3个外显子及5’UTR区域,结合DNA直接测序的方法,对一个有多个小脑血管母细胞瘤患者的家系进行VHL基因突变检测。结果:发现该家系VHL基因5’UTR区、外显子1和外显子2正常,外显子3存在c.499C>G的改变,为一个错意突变,氨基酸改变为Arg-Gln(p.R167Q),该突变是导致这个家系的患者发病的直接原因。结论:VHL疾病的突变主要集中在VHL蛋白的α、β结构域,位于α结构域的p.R167Q突变为该VHL家系致病的主要原因。     

转移性肾癌的抗血管内皮生长因子抗体的随机试验

背景 肾细胞癌发生后,肿瘤抑制基因VHL变异引起的血管内皮生长因子过量分泌。在患有转移性肾细胞癌病人中做了一个临床试验,该试验用于测试抗血管内皮生长因子的中和抗体-bevacizumab。     

第2个诱导肾癌的基因被发现

利用大规模“外显予组”测序,Andrew Futreal及其同事在“透明肾细胞癌”（最常见的肾癌类型）中发现了第2个经常发生突变的基因（第1个为VHL）。PBRM1（转录调控中所涉及的SWI／SNF复合物的一个成员）在约40％的病例中发生突变,被发现发挥肿瘤抑制基因的功能。     

E3泛素连接酶VHL通过调控HIF-1α维持Treg稳态及功能

正调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)是CD4+T细胞的重要亚群,参与了免疫耐受和对自身抗原的耐受反应。Von Hippel-Lindau(VHL)基因的失活或者突变促进多种肿瘤发生。HIF-1α是VHL复合物的底物,在常氧状态下,HIF-1α经脯氨酸羟化酶(prolyl hydroxylase domain,PHD)的羟化后被VHL识别,进而被泛素化修饰,再经由蛋白酶体降解,所以维持在较低水平。有研究表明,HIF-1α参与维持Th17和Treg平衡。本文作者,对于VHL是否参与了Treg细胞的调控进行了研究。     

人VHL基因真核表达载体的构建及其对肿瘤细胞生长的抑制

目的:构建人抑癌基因VHL的真核表达载体,并验证其对肿瘤细胞生长的影响。方法:采用PCR技术从人乳腺文库中扩增人VHL基因,将其克隆到p XJ-40-myc载体中,酶切和测序验证后转染人胚肾293T细胞,通过蛋白免疫印迹鉴定其表达;转染人乳腺癌ZR75-1细胞和肝癌Hep G2细胞,通过CCK8法测定细胞生长曲线。结果:从人乳腺文库中扩增得到约650 bp的DNA片段,并克隆至p XJ-40-myc载体上,且测序与目的序列完全一致;转染人胚肾293T细胞后,蛋白免疫印迹检测到相对分子质量为26×103的目的基因表达产物;细胞生长曲线显示,转染myc-VHL的乳腺癌、肝癌细胞较空载体细胞生长慢。结论:构建了myc-VHL真核表达载体,myc-VHL抑制癌细胞生长,为进一步研究VHL在肿瘤发生发展中的功能奠定了基础。     

低氧诱导因子2α抑制剂的发现及其在肾癌治疗中的应用潜力

氧对生物成长和发育至关重要,但低氧适应在许多生理和病理过程也发挥关键作用。常氧时,低氧诱导因子2α(HIF-2α)可被肿瘤抑制蛋白VHL泛素化修饰,进一步被蛋白酶体迅速降解;低氧时,HIF-2α不再降解,从而进入细胞核与HIF-β亚基形成异二聚体并激活靶基因表达。肾癌通常存在高频VHL基因失活而导致HIF-2α积累,最终促使肾癌发生发展。因此,HIF-2α被看作肾癌治疗的新靶点。尽管HIF-2α被视为“不可成药”分子,但仍成功开发变构抑制剂PT2385和PT2977,它们通过特异性拮抗HIF-2α/HIF-1β异二聚体形成发挥药理作用。临床前和临床试验表明,与标准药物相比,HIF-2α抑制剂在肾癌治疗方面效果更理想、耐受性更强。这些进展意味着HIF-2α抑制剂有望在肾癌临床治疗方面发挥重要作用。     

条件性敲除APC基因小鼠肠道腺瘤模型的构建

腺瘤性结肠息肉病(adenomatous polyposis coli,APC)基因是家族性腺瘤性息肉病(familial adenomatous polyposis,FAP)的致病基因,APC基因的突变导致小鼠多处产生肿瘤,但肠道条件性敲除APC基因后,小鼠的表型并不清楚。该研究利用Cre-LoxP重组酶系统,在肠道绒毛和隐窝上皮细胞条件性敲除APC基因,并对小鼠表型进行鉴定和分析。将Villin Cre小鼠和APC~(fl/fl)小鼠合笼得到Villin Cre;APC~(fl/+)小鼠;有意思的是后者进一步与APC~(fl/fl)小鼠合笼,却没有得到Villin Cre;APC~(fl/fl)小鼠。进一步解剖Villin Cre;APC~(fl/+)小鼠,发现其自发产生肠道肿瘤,并能携瘤生存,免疫组化显示瘤体组织激活了Wnt信号通路。结果表明成功地构建了小鼠肠道条件性敲除APC基因腺瘤模型,为进一步研究APC基因在肠道发育以及肠道肿瘤的作用提供了优良的工具。     

High VHL Expression Reverses Warburg Phenotype and Enhances Immunogenicity in Kidney Tumor Cells

Clear cell renal cell carcinoma(ccRCC) is a frequently occurring renal cancer. The Von Hippel-Lindau disease tumor suppressor VHL, a known tumor suppressor gene, is frequently mutated in about 50% of patients with ccRCC. However, it is unclear whether VHL influences the progression of ccRCC tumors expressing wild-type VHL. In the present study, we found that higher expression of VHL was correlated with the better disease-free survival(DFS) in ccRCC patients using The Cancer Genome Atlas(TCGA) da...     

皮肤细胞在基因治疗中的应用

自1990年美国国立卫生研究院首次批准基因治疗方案以来,该领域发展迅速,研究涉及的范围由单基因缺陷的遗传病扩展到了肿瘤、心血管病,爱滋病及结统组织病等。基因治疗是将目的基因转入病人体内并使其有效地表达,在DNA水平上纠正缺陷。目前广泛采用的方法是将正常基因转入病变细胞或其它靶细胞,使其随机整合到细胞基因组的非特异部位并表达,虽未消除病变基因但能够代偿该基因的功能。     

细胞如何适应外界变化的氧环境——解读2019年诺贝尔生理学或医学奖

人的生命活动时刻离不开氧气,在低氧环境或者高氧环境中,机体不断对代谢过程进行调节,以适应环境。缺氧条件下,机体可产生促红细胞生成素(EPO),美国塞门扎教授发现了可对EPO基因转录进行调控的缺氧诱导因子(HIF)。但在正常氧气条件下,HIF1-α在细胞中几乎不存在,威廉·凯林发现了VHL蛋白通过给HIF-1α泛素化以调控其降解和代谢。凯林和拉特克利夫进而在HIF-1α的分子结构中发现了一个氧依赖性降解区(ODD),当氧气浓度较高时,这个部位可被VHL结合。有关此通路的研究临床价值极大,诺贝尔奖实至名归。     

CRISPR/Cas及其衍生编辑技术在基因治疗中的应用进展

基因治疗是指利用基因编辑技术对细胞基因进行“修饰”而达到治疗的目的。CRISPR/Cas的出现为基因编辑提供了简单、高效和多功能的平台,同时,为克服DNA双链断裂产生的不良影响,基于CRISPR/Cas的新型技术,如碱基编辑器（base editors,BE）、Prime Editors（PE）和Cas13效应器,被相继开发出来。目前,CRISPR/Cas及其衍生编辑技术已被广泛应用于动物细胞模型构建、药物靶点筛查和基因功能研究等领域,在基因治疗领域也展现出广阔的应用前景。基于此,简要介绍了CRISPR/Cas及其衍生编辑技术,综述了其在单基因遗传病、肿瘤和其他疾病的基因治疗中的应用进展,并分析了其当下面临的挑战,以期为基因编辑在单基因遗传病、肿瘤和其他疾病治疗领域提供理论参考。     

肌肉内转内抑素基因对肿瘤生长的抑制作用

 为研究骨骼肌及肿瘤内介导的内抑素基因转移对肿瘤生长的作用 ,利用基因克隆技术构建了内抑素基因真核表达质粒 ,应用电脉冲转移法将质粒转入转肿瘤小鼠骨骼肌或肿瘤中 .结果表明 ,内抑素基因可在骨骼肌或肿瘤内表达 ,并显著抑制肿瘤生长 .这为内抑素基因在肿瘤治疗中的应用进行了探索     

脑膜瘤WHO 分级及其基因学研究进展

脑膜瘤是颅内第二大常见肿瘤。WHO根据组织学及肿瘤生物学将脑膜瘤分为3级。目前,随着脑膜瘤研究的深入及肿瘤分子生物学的发展,脑膜瘤在基因学方面的研究越来越受到重视。其中包括原癌基因的激活和抑癌基因的失活。现阶段,比较公认的与肿瘤包括脑膜瘤形成有关的原癌基因主要有c-myc基因、bcl-2基因、Survivin基因及mdm2基因等,抑癌基因主要有p53基因、p73基因、NF-2基因及p16基因等。这些基因通过不同的机制发生不同的改变最终参与了不同级别脑膜瘤的发生和发展。现就其研究进展做一综述。