前列腺癌1
2-5A依赖性RNase是干扰素调节的2-5A系统的组成部分,在干扰素的抗病毒和抗增殖作用中起作用。用干扰素处理细胞会导致2-5A依赖性RNase和一组由ATP产生5-prime-triphosphorylated,2-prime,5-prime-oligoadenylates(2-5A)的合成酶水平升高。2-5A系统在控制病毒和细胞生长中的作用表明2-5A依赖的RNase基因中的缺陷可能导致对病毒感染和癌症的免疫力降低(Hassel等,1993)。
细胞遗传学位置:1q25.3
基因座标(GRCh38):1:182,573,633-182,589,284
Location | Phenotype | Phenotype MIM number |
Inheritance | Phenotype mapping key |
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1q25.3 | Prostate cancer 1 | 601518 | AD | 3 |
▼ 基因功能
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Bisbal等(1995)回顾了干扰素诱导的2-5A / RNase L途径的机制,并确定了RNase 4的抑制剂,他们将其称为RNase L抑制剂(601213)。
使用缺少Rnasel,Mda5(606951),Rigi(609631)或Ips1(610979)的小鼠成纤维细胞系,Malathi等(2007)观察到响应三磷酸化(活性)的2-prime,5-prime-linked oligoadenylate(2-5A)或仙台病毒(一种负RNA链病毒)的表达而降低了表达Ifnb(147640)的能力。在人类前列腺癌细胞系中,敲低MDA5,RIGI或IPS1也会抑制IFNB表达。Rnasel缺陷型小鼠感染正链或更明显的负链RNA病毒也会导致Ifnb产生减少。马拉地等(2007年) 结论认为,RNASEL对于通过RIGI-MDA5-IPS1级联提高IFNB的产生至关重要,并且RNASEL通过直接清除病毒甚至细胞RNA以支持宿主中广泛的抗病毒状态,从而对IFN抗病毒反应做出了贡献。
Lin等人使用人肺细胞系(2009年)表明RNASEL对登革热病毒具有抗病毒作用(请参阅614371)。通过4个人类OAS基因的可变剪接产生的10个OAS亚型中,只有OAS1的p42和p46亚型(164350)和OAS3的p100亚型(603351)通过在感染细胞中诱导RNASEL活性来阻止登革热病毒复制。
▼ 生化特征
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晶体结构
Han等(2014年)报道了人RNaseL的2.8和2.1埃晶体结构,具有合成和天然配体以及RNA底物片段的复合物。RNaseL形成由锚蛋白(ANK;参见612641)和激酶同源性(KH)结构域稳定的交叉同型二聚体,后者将2个激酶延伸核酸酶(KEN)结构域定位为不对称RNA识别。一个KEN启动子识别同一性核苷酸(U),而另一个启动子则在核苷酸+1和+2之间切割RNA。Han等(2014年)得出结论,ANK,KH和KEN域的协同作用从而通过RNaseL提供了对病毒和宿主RNA靶标的调控,序列特异性切割。
▼ 测绘
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通过荧光原位杂交,Squire等(1994)将RNS4基因分配给1q25。Squire等(1994)指出了一些先天性和肿瘤性疾病,它们对应到1号染色体长臂的区域。
▼ 分子遗传学
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遗传性前列腺癌的一种形式HPC1(601518)与1q24-q25区相关。通过位置克隆/候选基因方法,Carpten等人(2002年)确定RNASEL基因为2个HPC1连锁家族中不同种系突变的位点。他们最初筛选了一组DNA样品,这些样品代表来自前列腺癌高风险的26个家庭中每个家庭的1个患病个体,其中包括8个显示与HPC1区连锁的家庭,至少有4个患病个体具有HPC1单倍型。他们在一个家族的先证者中发现了glu265-stop(180435.0001)突变,以及第二个家族中RNase L转录本(180435.0002)的起始甲硫氨酸密码子(AUG)发生了G-A过渡。
Rokman等(2002)在66例芬兰HPC患者中筛选RNASEL生殖系突变,并确定了116个HPC家族,492例非选择性前列腺癌(PRCA)患者,223例前列腺良性增生( BPH),并在566个控件中。在来自HPC家庭的116例患者中,有5例(4.3%)发现了一个截短突变E265X(180435.0001)。这显着高于对照组的频率(1.8%)。在患有4个或更多受影响成员的家庭的患者中发现此突变的最高频率(9.5%)。在同一家庭中,E265X携带者的发病年龄中位数比非携带者低11岁。错义突变R462Q显示与HPC相关(OR = 1.96)。Rokman等(2002年)得出结论,尽管RNASEL突变不能解释芬兰HPC家庭的疾病隔离,但该变异在有2个以上受影响成员的家庭中丰富,也可能与疾病发作的年龄有关。这表明可能在癌症易感性中起调节作用。
▼ 动物模型
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周等(1997)生成具有针对性的RNase L基因破坏的小鼠,以确定2-5A系统的生理作用。干扰素α的抗病毒作用在RNase L缺陷小鼠中受损,提供了第一个证据证明2-5A系统在动物中起抗病毒途径的作用。另外,RNase L-/-小鼠中的胸腺显着增大是由于凋亡的抑制所致。RNase L-/-小鼠的胸腺和脾脏的体内凋亡减少了2倍。此外,在用不同凋亡剂处理的RNase L-/-胸腺细胞和成纤维细胞中,凋亡被显着抑制。基于这些结果,Zhou等(1997) 得出结论,干扰素的作用和凋亡都可以通过RNase L控制在RNA稳定水平,并表明2-5A系统可能通过诱导感染细胞的凋亡来促进干扰素的抗病毒活性。
▼ 等位基因变异体(3个示例):
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.0001前列腺癌,遗传性,1
RNASEL,GLU265TER
Carpten等在4名患有前列腺癌的兄弟中(601518)(2002)在RNASEL基因的外显子2中鉴定了一个杂合的795G-T转化,预计会导致谷氨酸密码子转化为氨基酸265位的终止密码子(E265X),而该等位基因的功能丧失。4个兄弟中有3个的前列腺癌具有与不良预后相关的临床特征,即,格里森评分大于或等于7,阶段大于或等于T2B,和/或有遗传疾病的证据。
.0002前列腺癌,遗传性,1
RNASEL,MET1ILE
Carpten等(2002年)在一个有6个兄弟患有前列腺癌的非裔美国人家庭中发现了RNASEL基因的种系突变(601518)。该家庭的平均诊断年龄为59岁。该突变是起始甲硫氨酸密码子(AUG)的第三个核苷酸从G到A的转变,预计会将起始密码子从甲硫氨酸变为异亮氨酸(M1I)。该突变由6个受影响兄弟中的4个杂合遗传。4种突变携带者中有3种的预后指标较差,而2种受影响的非突变携带者的临床特征与更有利的疾病预后相关。
.0003前列腺癌,对
RNASEL,ARG462GLN
除了与HPC1相关的与遗传性前列腺癌相关的罕见的灭活种系突变(601518)外,在某些家族中还发现了一些相对常见的RNASEL变体。凯西等(2002)发现其中之一,arg462 to gln(R462Q),与野生型相比,酶活性低3倍,并且与前列腺癌风险显着相关(P = 0.007)。在他们的研究中,至少有一个副本的突变等位基因的副本被这一近60%的男性携带。在突变的等位基因上杂合的男性患前列腺癌的风险要比非携带者高50%,而纯合子的患病风险要高出一倍以上。
Urisman等(2006年)报道了纯合R462Q变异患者的异种鼠白血病相关病毒(XMRV)与前列腺肿瘤的关系。根据其他有关此关联的报道,PloS Pathogens的编辑撤回了Urisman等人的文章(2006)。