小洛说文献p53的抑癌秘诀

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顾伟教授是国际p53研究领域的权威科学家之一，一直致力于p53的功能及调控机制研究，揭示了p53在肿瘤抑制中的多种作用机制，发表了十余篇CNS正刊及数篇CNS子刊。12月10日，顾伟团队在《GenesDevelopment》期刊上发表了题为“mTORinhibitionactsasanunexpectedcheckpointinp53-mediatedtumorsuppression”的研究，阐明了p53介导的mTOR抑制在胚胎发育和肿瘤抑制中都有重要作用，与细胞周期停滞、衰老、凋亡和铁死亡无关，mTOR抑制剂可能作为延缓肿瘤发展或癌症预防的新策略。IF：9.。研究背景

p53是重要的肿瘤抑制基因，作为转录因子调节各种类型的细胞过程以抑制癌症发展。人类50%以上的肿瘤组织中均发现了p53基因的突变，是肿瘤中最常见的遗传学改变，p53基因突变后，由于其空间构象发生改变，失去了对细胞生长、凋亡和DNA修复的调控作用。前期研究发现，p53的4个乙酰化位点(4KR：K98R+KR+KR+KR)同时缺失突变，消除了其诱导细胞周期停滞、衰老和凋亡、促进铁死亡的能力，并部分消除了肿瘤抑制功能，p53-4KR对肿瘤仍具有一定的抑制功能。那么这部分抑制功能是通过什么机制来发挥作用的呢？这是肿瘤抑制的一个关键点，顾伟教授团队在此文中对其进行了探究。

研究结果

p53-4KR小鼠具有肿瘤易感性，但p53缺失小鼠中未发生早发性肿瘤

构建p53-4KR小鼠，随着年龄增长小鼠出现肿瘤，导致p53-4KR小鼠的平均寿命为61周，与p53-3KR小鼠相比，p53-4KR小鼠更易发生肿瘤，但未发现早发性肿瘤。表明p53-4KR对肿瘤仍具有一定的抑制功能。

p53-4KR突变体只能部分挽救mdm2缺乏引起的胚胎致死

mdm2是重要的癌基因，mdm2的缺失会导致小鼠胚胎死亡，p53介导的铁死亡显著促进胚胎发育和mdm2缺失相关的死亡。由于无法获得活仔，因此，取不同妊娠阶段的pKR/4KR/mdm2?/?胚胎，发现其发育迟缓，在E16.5时与pKR/4KR胚胎E14.5时发育特征相似，并水肿。表明mdm2敲除胚胎被p53-4KR突变部分挽救。

K乙酰化对剩余的肿瘤抑制很重要

对人p53蛋白进行质谱分析，发现了K的一个新的乙酰化修饰位点，与鼠p53中的K赖氨酸残基同源。构建p53-5KR(K98R,KR,KR,KR,和KR)突变小鼠，p53-5KR小鼠发育正常，但像p53缺失小鼠一样具有肿瘤倾向，大多数p53-5KR小鼠中有p53缺失小鼠常见的肿瘤，如胸腺瘤和B细胞淋巴瘤，且平均寿命缩短至37周，表明p53-5KR突变体进一步放弃了在p53-4KR中观察到的剩余肿瘤抑制功能。

p53乙酰化缺陷突变体对mTOR活性的不同影响

已知p53能够通过激活SESTRIN(SESN1,SESN2)以及DDIT4基因表达来抑制mTOR的活性，用四环素诱导H稳定系表达小鼠p53-3KR、p53-4KR和p53-5KR来检测SESN1、SESN2和DDIT4的表达，发现p53-3KR、p53-4KR在一定程度上诱导SESN1、SESN2和DDIT4表达，而p53-5KR几乎不诱导，在用依托泊苷处理的MEFs中验证，结果一致。检测p70S6K和4EBP1(mTOR激活标记物)磷酸化的水平，p53-5KR诱导p70S6K和4EBP1磷酸化的水平保持不变，表明，mTOR信号被p53-4KR抑制，但没有被p53-5KR抑制。

p53-5KR能够完全挽救mdm2缺乏引起的胚胎死亡

pKR/5KR/mdm2+/?小鼠杂交产生pKR/5KR/mdm2?/?小鼠，所有小鼠均在断奶年龄后存活较长时间，表明p53-5KR消除了p53-4KR剩余的肿瘤抑制功能，并完全挽救了由mdm2缺乏引起的肿瘤致病性。

经雷帕霉素治疗后，在pKR/5KR和p53缺失小鼠中观察到的早发性肿瘤形成受到抑制

在p53-5KR和p53缺失小鼠中用雷帕霉素(mTOR抑制剂)饮食检测mTOR信号传递对早发性肿瘤形成的作用，发现53-5KR和p53缺失小鼠雷帕霉素饮食组存活时间更长，磷酸化4E-BP1的水平降低，表明mTOR抑制在调节早期肿瘤形成中起关键作用。

研究结论

乙酰化缺陷突变体p53-4KR缺乏p53介导的细胞周期停滞、衰老、凋亡和铁死亡的能力，通过激活细胞靶标如SENS2和DITT4重新获得抑制mTOR活性的能力，而这种活性在p53-5KR中完全消失。而且，mdm2缺陷引起的胚胎致死性在pKR/4KR背景下仅部分挽救，而在pKR/5KR背景下完全挽救。结果表明，p53介导的mTOR抑制在胚胎发育和肿瘤抑制中都有重要作用，与细胞周期停滞、衰老、凋亡和铁死亡无关，mTOR抑制剂可能作为延缓肿瘤发展或癌症预防的新策略。

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