本研究制备了一种小鼠肿瘤模型(K-rasG12D),模拟人类结肠癌发病的旁路途径(RAS-RAF-MEK-ERK)。该模型变现为p16ink4a 过表达而且表现衰老。在K-rasG12D转基因老鼠中去除Ink4a/Arf表达后,老鼠衰老减少,出现侵袭性肿瘤,并且出现了一些特征性分子改变。该模型这对于诊断和研究锯齿状腺瘤具有重要意义,可能后续有更多的研究发现基于上述肿瘤模型。此外,该研究 发现原癌基因和Ink4a/Arf的一些新的功能,例如对衰老的影响。

Ink4a/Arf and Oncogene-Induced Senescence Prevent Tumor Progression during Alternative Colorectal Tumorigenesis
结肠癌发病机制
1)经典通路(classical pathway):大多数结肠癌被认为是一种进展缓慢的疾病,病程可长达数年。 5 号 染色体上的 APC 基因(美国科学家Raymond White教授在十年前发现)的失活被认为是导致细胞 增生加快,导致结肠 息肉 (polyps) 的主要原因。在许多病例中, APC 基因的突变被认为是最初的改变之一。此外,有研究显示p53基因可以一种APC分子依赖的方式来降低一种细胞骨架蛋白 :β-catenin在人体细胞内的含量。当这条信号通路发生紊乱时,大量出现的β-catenin会导致人体细胞生长周期的失控,细胞遂大量无限增殖,进而引发各种癌症。
2)旁路(alternative pathway,又叫锯齿状通路serrated route)途径:组织学和分子学证实大约有7.5%结肠癌通过旁路发病。在病理上主要可以看到肿瘤部位上皮呈锯齿状。机制主要涉及RAS-RAF-MEK-ERK通路。这条信号通路也累及人类其他多种类型肿瘤,例如黑色素瘤(具体参考下面链接: http://news.dxy.cn/bbs/topic/18107626 )。锯齿状腺瘤(serrated adenomas)可能是一种与传统腺瘤(管状、绒毛状和管状绒毛状)不同类型的结直肠癌癌前状态。
RAS
一种原癌基因,因首先发现于大鼠肉瘤病毒而得名。产物为小G蛋白的一种,细胞信号转导中,在鸟苷酸置换因子作用下,无活性的ras-GDP可转变为有活性的ras-GTP,通过启动信号转导中的MAP激酶途径,参与细胞增殖、分化。该基因在人类癌细胞中常发生突变。
作为原癌基因的ras基因被激活以后就变成有致癌活性的癌基因ras基因激活的方式有3种:基因点突变,基因大量表达,基因插入及转位。其中ras基因被激活最常见的方式就是点突变,多发生在N端第12,13和61密码子,其中又以第12密码子突变最常见,而且多为GGT突变成GTT。
1982年 Weinberg和Barbacid首先从人膀胱癌细胞系中分离出一种转化基因,可使NIH3T3细胞发生恶性转化,而从正常人组织中提取的DNA则无此种作用。随后,Santos与Parada发 现上述转化基因并非新型基因,而是Harvery鼠肉瘤病毒ras基因的人类同源基因,命名为H2ras。 目前很多自发性肿瘤模型都是基于RAS基因构建。
Ink4a/Arf
INK4a-ARF基因是新近发现的抑癌基因,包含两个重叠基因:INK4a和ARF,编码产物p16INK4a和p14ARF蛋白,分别对cyclinD-CDK4-pRb-E2F和Mdm2-p53通路具有关键性调控功能,且在大部分恶性肿瘤中缺失表达,其功能失活的机制主要包括该基因的缺失、突变和甲基化。

