Gen HRAS
Gen HRAS nằm trên nhiễm sắc thể 11, cung cấp hướng dẫn tạo ra protein H-Ras tham gia chủ yếu vào cơ chế điều hòa quá trình phân chia tế bào. Thông qua cơ chế truyền tín hiệu, protein H-Ras chuyển tiếp các tín hiệu từ bên ngoài tế bào đến nhân tế bào. Những tín hiệu này hướng dẫn tế bào phát triển hoặc phân chia.
Chức năng chính
Protein H-Ras là GTPase có khả năng chuyển đổi phân tử GTP thành GDP. Protein H-Ras hoạt động như một công tắc khi kết hợp với phân tử GTP hoặc GDP. Để truyền tín hiệu, protein N-Ras phải được bật bằng cách gắn (liên kết) với một phân tử GTP. Protein H-Ras bị tắt (không hoạt động) khi nó chuyển đổi GTP thành GDP. Khi protein liên kết với GDP, nó không chuyển tiếp tín hiệu đến nhân tế bào.
Gen HRAS thuộc về một lớp gen được gọi là gen sinh ung thư. Khi bị đột biến, tế bào sinh ung thư có khả năng khiến các tế bào bình thường trở thành tế bào ung thư. Gen HRAS nằm trong họ gen sinh ung thư Ras, bao gồm hai gen khác là NRAS và KRAS. Ba gen này hướng dẫn tạo ra protein GTPase quan trọng cho quá trình phân chia tế bào, biệt hóa tế bào và tự hủy tế bào (apoptosis).
Đột biến gây bệnh
Hội chứng Costello
Ít nhất 15 đột biến gen HRAS gây ra hội chứng Costello, một dạng bệnh hiếm gặp ảnh hưởng đến nhiều bộ phận của cơ thể và tăng nguy cơ phát triển các khối u ung thư và không phải ung thư. Đột biến thay đổi các axit amin trong vùng quan trọng của protein H-Ras. Đột biến Gly12Ser (hoặc G12S) phổ biến nhất, nó chiếm hơn 80% tất cả các trường hợp hội chứng Costello; đột biến này thay thế axit amin glycine bằng serine tại vị trí protein 12.
Đột biến gen HRAS gây ra hội chứng Costello dẫn đến protein H-Ras được bật (hoạt động) bất thường trong các tế bào khắp cơ thể. Thay vì kích hoạt tế bào phát triển để phản ứng với các tín hiệu từ bên ngoài, protein hoạt động quá mức sẽ ra lệnh tế bào phát triển và phân chia liên tục, từ đó khối u không phải ung thư và ung thư có thể hình thành. Người ta chưa rõ làm thế nào đột biến gen HRAS gây ra các đặc điểm khác của hội chứng Costello như thiểu năng trí tuệ, khuôn mặt dị biệt và các vấn đề tim, tuy nhiên nhiều triệu chứng có thể do tế bào phát triển quá mức và phân chia bất thường.
Xem thêm Hội chứng CostelloBớt thượng bì
Các đột biến gen HRAS liên quan đến các mảng da phát triển bất thường không phải ung thư gọi là bớt thượng bì (epidermal nevus), nguyên nhân do các tế bào tại lớp ngoài của da (biểu bì) sinh trưởng quá mức. Đột biến gen HRAS hiện diện trên phần lớn những người mắc một dạng bớt thượng bì gọi là bớt tuyến bã. Loại này được phân loại là bớt thượng bì organoid vì liên quan đến các tế bào tạo nên cấu trúc (hoặc các cơ quan) trong da, thường là các nang lông, tuyến mồ hôi hoặc tuyến bã nhờn (các tuyến trong da sản xuất ra chất bảo vệ da và tóc). Các khối u thường xuất hiện thêm trong tuyến bã nhờn. Trong một số trường hợp hiếm gặp, những khối u này là ung thư. Đột biến gen HRAS ít hiện diện trên bớt tế bào sừng—một loại bớt thượng bì liên quan đến tế bào sừng. Bớt tế bào sừng thường không liên quan đến các khối u khác.
Bớt thượng bì do đột biến gen xuất hiện trong giai đoạn phát triển ban đầu trước khi sinh. Những đột biến chỉ hiện diện trong các tế bào của nevus chứ không phải các tế bào da bình thường xung quanh nó. Những đột biến này được gọi là đột biến soma không di truyền. Các đột biến gen HRAS soma liên quan đến bớt thượng bì làm thay đổi những axit amin đơn trong protein H-Ras. Đột biến hay gặp nhất thay thế axit amin glycine bằng valine tại vị trí protein 12 (Gly12Val hoặc G12V). Những đột biến này dẫn đến protein H-Ras luôn được bật khiến các tế bào da phát triển và phân chia nhiều hơn các tế bào bình thường, từ đó gây ra bớt thượng bì.
Xem thêm Bớt thượng bìUng thư bàng quang
Ung thư biểu mô tế bào vảy đầu và cổ
Các loại ung thư khác
Đột biến soma gen HRAS có thể liên quan đến một số loại ung thư khác. Những đột biến này dẫn đến một phiên bản protein H-Ras luôn hoạt động và ra lệnh tế bào phát triển và phân chia không kiểm soát. Nghiên cứu cho thấy đột biến gen HRAS phổ biến trong ung thư tuyến giáp và ung thư thận. Gen HRAS gia tăng hoạt động cũng đã được báo cáo trong các loại ung thư khác.
Các vấn đề khác
Đột biến soma gen HRAS cũng liên quan đến hội chứng Schimmelpenning, một dạng hội chứng bớt thượng bì. Người bệnh có một loại bớt thượng bì gọi là bớt bã nhờn cùng với các bất thường não, mắt hoặc xương. Các vấn đề khác có thể bao gồm co giật, thiểu năng trí tuệ, các mảnh mô thừa hoặc thiếu trong cấu trúc mắt (u màng mạch hoặc u đại tràng), xương kém phát triển và còi xương. Hội chứng Schimmelpenning xảy ra do cùng một đột biến gen liên quan đến bớt thượng bì. Người ta cho rằng các dấu hiệu và triệu chứng bổ sung xảy ra do đột biến soma ảnh hưởng đến các mô khác ngoài da.
Các tên gọi khác
- C-H-RAS
- Harvey murine sarcoma virus oncogene
- Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog
- HRAS1
- Oncogene, G-RAS
- RASH1
- RASH_HUMAN
- Transformation gene: Oncogene HaMSV
- Transforming protein P21/H-RAS-1 (C-H-RAS)
- v-Ha-ras Harvey rat sarcoma viral oncogene homolog
Tài liệu tham khảo
- Genetic Testing Information. HRAS HRas proto-oncogene, GTPase [Homo sapiens (human)]. Retrieved November 27, 2023 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/3265/
- Catalog of Genes and Diseases from OMIM. THYROID CANCER, NONMEDULLARY, 2; NMTC2. Retrieved November 27, 2023 from https://omim.org/entry/188470
- National Library of Medicine. HRAS gene. Retrieved November 27, 2023 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/hras/