Gen CDKN2A nằm trên nhiễm sắc thể 9, cung cấp hướng dẫn tạo ra một số protein như p16(INK4A) và p14(ARF). Cả hai protein này có chức năng ức chế khối u bằng cách giữ cho các tế bào không phát triển và phân chia quá nhanh hoặc mất kiểm soát. Ngoài ra, cả hai cũng tham gia vào cơ chế dừng phân chia tế bào trên các tế bào già (lão hóa).
Chức năng chính
Protein p16(INK4A) liên kết với protein CDK4 và CDK6. Những protein này có chức năng điều chỉnh qui trình tế bào tự tái tạo theo từng bước có tổ chức (chu kì tế bào). Bình thường, CDK4 và CDK6 kích thích tế bào tiếp tục chu kì hoạt động và phân chia. Tuy nhiên, khi liên kết với p16(INK4A), CDK4 hoặc CDK6 ngừng kích thích chu kì tế bào tiến triển. Bằng cách này, p16(INK4A) kiểm soát quá trình phân chia tế bào. Tế bào bắt đầu sản xuất p16(INK4A) khi chúng không còn khả năng phân chia.
Protein p14(ARF) bảo vệ protein p53 khỏi bị phân hủy. Protein p53 là một chất ức chế khối u quan trọng và cần thiết để điều chỉnh quá trình phân chia tế bào, lão hóa và tự hủy (apoptosis). Bằng cách bảo vệ p53, p14 (ARF) cũng giúp ngăn ngừa khối u hình thành. Các protein p14(ARF) và p53 thường được tạo ra trong các tế bào không có khả năng phân chia.
Đột biến gây bệnh
Ung thư bàng quang
Ung thư biểu mô tế bào vảy đầu và cổ
Các đột biến gen CDKN2A được tìm thấy trong 1/4 trường hợp ung thư biểu mô tế bào vảy đầu và cổ (head and neck squamous cell carcinoma hay HNSCC). Loại khối u ung thư này xuất hiện tại niêm mạc ẩm của miệng, mũi và cổ họng. Đột biến gen CDKN2A gây bệnh phát sinh trong quá trình sống của một người và chỉ có mặt trong các tế bào khối u, nên chúng được gọi là đột biến soma. Phần lớn các đột biến này dẫn đến sản xuất ít hoặc không có protein p16(INK4A) chức năng. Nếu không có p16(INK4A) điều chỉnh chu kì tế bào, các tế bào có thể tiếp tục phát triển và phân chia không kiểm soát, dẫn đến hình thành khối u.
Một kiểu đột biến khác liên quan đến gen CDKN2A có thể làm giảm số lượng hoặc không có protein p16(INK4A) hoặc p14(ARF). Thay đổi này gọi là hypermethylation promoter, nó tắt quá trình sản xuất p16(INK4A) hoặc p14(ARF). Nếu không có một trong những chất ức chế khối u này, các tế bào có thể phát triển và phân chia không kiểm soát để cuối cùng dẫn đến ung thư.
Xem thêm Ung thư biểu mô tế bào vảy đầu và cổUng thư phổi
Ung thư hắc tố
Các đột biến gen CDKN2A cũng liên quan đến ung thư hắc tố—một loại ung thư da bắt đầu từ các tế bào sản xuất sắc tố. Đột biến gen CDKN2A hiện diện trong 40% các trường hợp gia đình mắc ung thư hắc tố, trong đó nhiều thành viên mắc ung thư. Những đột biến này là đột biến dòng mầm, chúng được di truyền và hiện diện trong tất cả các tế bào của cơ thể.
Các đột biến gen CDKN2A dẫn đến một protein p16(INK4A) không có chức năng. Trong nhiều trường hợp, đột biến soma thứ hai xảy ra tại bản sao bình thường của gen trong tế bào hắc tố. Trong khoảng một nửa trường hợp, một phần hoặc toàn bộ gen CDKN2A bị xóa. Trong nhiều trường hợp khác, gen CDKN2A bị đột biến hoặc bị tắt. Đột biến soma tại các gen khác liên quan đến quá trình phát triển của tế bào cũng cần thiết để ung thư hắc tố phát triển. Cùng với nhau, các đột biến dòng mầm và soma làm suy giảm chức năng của các protein điều chỉnh phân chia và lão hóa, dẫn đến tế bào phát triển không kiểm soát rồi hình thành ung thư hắc tố.
Người mang đột biến gen CDKN2A có xu hướng phát triển ung thư hắc tố tại độ tuổi sớm hơn những người không bị đột biến. Họ cũng có nguy cơ phát triển các bệnh ung thư khác trong suốt cuộc đời, đặc biệt ung thư tuyến tụy hoặc ung thư phổi.
Xem thêm Ung thư hắc tốCác tên gọi khác
- ARF
- CDK4 inhibitor p16-INK4
- CDK4I
- CDKN2
- cell cycle negative regulator beta
- CMM2
- cyclin-dependent kinase 4 inhibitor A
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (melanoma, p16, inhibits CDK4)
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A isoform p12
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A isoform p14ARF
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A isoform p16gamma
- cyclin-dependent kinase inhibitor 2A isoform p16INK4a
- INK4
- INK4A
- MLM
- MTS-1
- MTS1
- multiple tumor suppressor 1
- P14
- P14ARF
- P16
- P16-INK4A
- P16INK4
- P16INK4A
- P19
- P19ARF
- TP16
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. CDKN2A cyclin dependent kinase inhibitor 2A [Homo sapiens (human)]. Retrieved August 19, 2024 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/1029/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. MELANOMA-ASTROCYTOMA SYNDROME. Retrieved August 19, 2024 from https://omim.org/entry/155755
- National Library of Medicine. CDKN2A gene. Retrieved August 19, 2024 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/cdkn2a/