1.2.7. ОНКОГЕНЫ НЕОПЛАСТИЧЕСКОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ. СЕМЕЙСТВО ГЕНА RAS
Одним из основных постулатов концепции онкогена, который установлен для всех исследованных опухолевых систем, свидетельствуют о том, что активность онкогенов является необходимым условием для нсопластичсскот превращения клеток.
Поскольку потенции любой) структурною гена, в том числе и онкогена, реализуются посредством транскрипции и трансляции, то под активностью гена прежде всею понимают именно эту его функциональную способность. Если транскрипции нет, то ген нс активен. Вместе с тем в отношении онкогенов необходимо учитывать то обстоятельство, что эти гены на рагличных этапах онтогенеза функционируют как нормальные структурные гены (в эмбриогенезе, в процессах клеточной дифференцировки и деления клеток и др ). Следовательно, транскрипционная деятельность онкогена часто может нс совпадать с сю онкогенной активностью, т. с. непосредственным участием в процессе неопластическою превращения клетки.Установлено, что транскрипционная активность онкогена, как правило, выше сю неопластической потенции, хотя на некоторых тест-системах наблюдался противоположный эффект J Diamond A. et al., 19X4; Balmain А., 19X5). Из многочисленных работ, посвященных изучению транскрипционной активности онкогенов, видно, чго их число значительно колеблется даже в опухолях одного гистоіенсза, причем в процессе прогрессии опухоли оно пік же меняется (в метастазах может бьггь как больше, так и меньше активных онкогенов по отношению к клеткам первичного угла). Тем не менее, несмотря на явную противоречивость полученных данных, все же имеется общая закономерность функционирования онкогенов. Во-первых, в клетках злокачественных новообразований любою шетогенеза минимально число активных онкогенов состав- ляло два; во-вторых, все известные онкогены по их функциональной активности составляют три категории: постоянно транскрибирующиеся, непостоянно транскрибирующиеся и молчащие; в-третьих, представлены данные | Wasylyk С.
et al., 19ХХI, позволяющие полагать, что обшей мишенью для трансформирующих онкогенов (вызывающих нс иммортализацию, а опухолевую трансформацию) является фактор транскрипции РЕА1 (юмолог АР-l и с-jun). Предполагается, что экспрессия онкогенов неопластической трансформации компенсирует отсутствие клеточных тнноспенифических факторов, необходимых для активации PEA I.Показано, что постоянная экспрессия онкогенов неопластической трансформации в клетках первичных кулыур нс индуцирует ни их иммортализацию. ни неопластическую трансформацию и в то же время может вызывать нестабильное проявление признаков опухолевою фенотипа |Namba М. et al., I9X6J.
В настоящее время существует собственно лишь один способ, а именно метод трансфекции для выявления онкогенною эффекта онкогена. Причем этим методом можно определять только онкогены неопластической трансфор
мации, т. с. гены, обусловливающие последнюю сталию опухолевой трансформации при условии их действия только на иммортализированные клеточные линии, например мышиные клетки линии NIH/3T3. Однако следует отметить, что факты, полученные на иммортализированных клетках, всегда требуют большой осторожности вследствие высокой способности таких клеточных линий к спонтанной трансформации. Необходимо также в каждом эксперименте исследовать несколько типов ДНК и клеточных контролен. Однако тем нс менее эти тест-системы удобны и вполне оправдывают себя С одной стороны, на таких клетках молекулярно-биологическими методами можно контролировать функционирование отдельных генов, а с другой — фенотипическая трансформация клеток N1H/3T3 четко различима. Учитывая сложенное, следует обратить внимание на факт принципиальной важности, а именно: большинство онкогенов, как впоследствии и антионкогенов, первоначально было идентифицировано на уровне ДНК, а лишь затем исследовались функции их продуктов, что, естественно, имеет существенное значение для расшифровки механизма трансформации.
Итак, онкогены неопластической трансформации могут трансформировать в опухолевые только иммортализированные клетки, причем такая способность достоверно доказана для онкогенов семейства ras: c-Ha-ras I, c-Ki-ras2, c-Nras.
Методом трансфекции установлено, что ДН К различной тканевой природы в К)—20% случаев оказывают трансформирующий эффект, который, как правило, обусловливался трансформирующими последовательностями онкогена ras | Balmain А., 1985 J. Поскольку ген ras является наиболее часто экспрессирующимся онкогеном в опухолевых клетках любого гистогенеза, есть основания предполагать, что с началом постоянного его функционирования клетка приобретает самоподдсрживаютуюся автономность. Однако, согласно однозначным данным литературы, опухолевая трансформация первичных клеток грызунов одним онкогеном c-Ha-ras (либо любым другим геном неопластической трансформации, например га Г или В lym) невозможна, хотя морфологически нормальные, но иммортализированные клетки мышей линии N1H3T3 легко трансформируются тем же геном ras JDerC. et al., 19X2; Tsunokawa J. ct al., 1984; Paul D., 1985J.
Хорошо известно, что активировать онкогены ras могут специфические изменения в виде точечных мутаций, возникающих в любом из кодонов (12, 13, 59, 61,63, 116, 119 иди 146), или, напротив, в виде амплификации исходного гена в 5—50 раз и больше, а также за счет изменения тандемных повторов в 3 - фланкирующем районе или трансдукций инсерционного мутагенеза и хромосомных транслокаций. Кроме тот, онкогены ras, как правило, тпомстилиро- ваны в трансформированных клетках, что также указывает на их активное состояние. Предполагают существование несколько точковых механизмов активации онкогенов ras, один из которых не изменяет конформацию белкового продукта, выявляемого методом кругового дихроизма, а другие меняют структуру белка p21r“(BosJ., 1988; Ischikawa J. ct al., 1988; Tadokoro К. et al., 19X9; Barbacid M., 1990). Отмечается, что все перечисленные механизмы активации протоонкогена ras в различных комбинациях способны вызывать более полный спектр опухолевых фенотипов [Namba Н. et al., 1990).
Активированные онкогены ras обнаружены в достоверно значимых пропорциях во всех опухолях (индуцированных химическими канцерогенами, спонтанных первичных оггухолях человека и неопластически трансформированных
оиухол сродным и вирусами клеточных линиях и др.), но частота их присутствия и уровень экспрессии зависели от типа опухоли (Никифорова Н. Ф. и др., 1990; Bos J., 1988; Valencia A. et al., 1988; Ryle C.M. et al., 1989; Reynolds S.H. et al., 1989; Burgering B.M., Bos J.L., 19