RB1
RB1（RB Transcriptional Corepressor 1），即著名的视网膜母细胞瘤基因（Retinoblastoma 1），是人类历史上发现的第一个肿瘤抑制基因。它编码的核蛋白 pRb 是细胞周期的“总闸门”，负责调控 G1 期向 S 期的转换（G1/S Checkpoint）。正常情况下，低磷酸化的 pRb 紧密结合并抑制 E2F 转录因子，阻止细胞进行 DNA 复制；当 pRb 功能丧失（如发生双等位基因缺失或突变）时，E2F 被异常释放，导致细胞不受控制地增殖。RB1 的发现确立了著名的“二次打击假说”（Two-Hit Hypothesis）。临床上，RB1 失活不仅导致儿童视网膜母细胞瘤，也是小细胞肺癌 (SCLC)、骨肉瘤及三阴性乳腺癌等恶性肿瘤的标志性驱动事件。
分子机制：口袋结构与 E2F 禁锢
pRb 是“口袋蛋白”家族（Pocket Proteins）的创始成员，其核心功能依赖于对转录因子 E2F 的动态调控，这一过程受磷酸化水平的严格控制：
- 抑制状态（低磷酸化）： 在 G0/G1 期，pRb 处于低磷酸化状态。此时，其“口袋”结构域紧密结合并“扣押” E2F 转录因子，同时招募组蛋白去乙酰化酶（HDAC）等到启动子区域，抑制 S 期相关基因（如 Cyclin E, DNA 聚合酶）的转录，使细胞停留在 G1 期。
- 释放状态（高磷酸化）： 当细胞接收到分裂信号，Cyclin D-CDK4/6 复合物首先对 pRb 进行预磷酸化，随后 Cyclin E-CDK2 进行过度磷酸化。高磷酸化的 pRb 发生构象改变，释放 E2F。自由的 E2F 启动下游基因转录，驱动细胞跨越限制点 (Restriction Point) 进入 S 期。
- 功能丧失： 当 RB1 基因发生缺失、无义突变或启动子高甲基化时，pRb 蛋白缺失或结构破坏，无法结合 E2F。E2F 持续游离并激活转录，导致细胞周期失控，无限增殖。
临床景观：从眼癌到常见实体瘤
RB1 的失活是多种肿瘤发生的必要条件，其变异形式（生殖系 vs 体细胞）决定了疾病的遗传模式和发病年龄。
| 疾病类型 | 变异来源 | 临床特征 |
|---|---|---|
| 视网膜母细胞瘤 (RB) | 生殖系 (40%) / 体细胞 (60%) | 儿童最常见的眼内恶性肿瘤。典型体征为白瞳症 (Leukocoria)。遗传型患者常双眼受累，且日后患骨肉瘤、软组织肉瘤的风险极高（二次原发癌）。 |
| 小细胞肺癌 (SCLC) | 体细胞失活 (>90%) | RB1 缺失（通常伴随 TP53 缺失）是 SCLC 的必需要素。这种双重失活导致肿瘤极度恶性、倍增时间短，且对 CDK4/6 抑制剂天然耐药。 |
| 骨肉瘤 | 体细胞 / 生殖系 | 约 60-70% 的散发性骨肉瘤存在 RB1 通路异常。它是 RB 幸存者中最常见的第二恶性肿瘤。 |
| 乳腺癌 / 前列腺癌 | 体细胞缺失 | RB1 缺失通常发生在晚期或治疗后。在 ER+ 乳腺癌中，RB1 丢失是导致对 CDK4/6 抑制剂获得性耐药的主要机制。 |
治疗策略：不可修复的缺失与合成致死
由于 pRb 是抑癌蛋白，其致病机制是“缺失”，这使得直接靶向（恢复功能）几乎不可能。目前的策略主要基于其缺失带来的后果。
- CDK4/6 抑制剂的耐药标志：
药物如 Palbociclib 的作用原理是抑制 CDK4/6 对 pRb 的磷酸化，从而激活 pRb 的抑癌功能。因此，RB1 缺失的肿瘤对 CDK4/6 抑制剂天然耐药（因为没有作用底物 pRb）。检测 RB1 状态可用于筛选不适合该疗法的患者。 - 合成致死策略 (Synthetic Lethality)：
研究发现，RB1 缺失的肿瘤细胞由于 E2F 过度活化，会对有丝分裂检查点产生依赖。
Aurora Kinase 抑制剂： RB1 缺失细胞对 Aurora A/B 抑制剂高度敏感（如 Alisertib），目前正在 SCLC 中进行临床试验。
CHK1 / WEE1 抑制剂： 利用 RB1 缺失导致的复制压力，进一步破坏细胞周期检查点，诱导灾难性死亡。 - 化疗：
SCLC 等 RB1 缺失肿瘤通常对 DNA 损伤化疗（铂类/依托泊苷）初始反应极好（因细胞周期检查点缺失，无法修复 DNA），但极易复发。
关键关联概念
- Knudson 二次打击假说： 1971年基于视网膜母细胞瘤提出的著名理论，揭示了抑癌基因隐性致病的本质。
- E2F 转录因子： pRb 的直接下游靶点，细胞增殖的执行者。
- 白瞳症 (Leukocoria)： “猫眼征”，儿童视网膜母细胞瘤的早期危险信号。
- CDK4/6： pRb 的上游激酶，细胞周期药物的主要靶点。
学术参考文献与权威点评
[1] Knudson AG Jr. (1971). Mutation and cancer: statistical study of retinoblastoma. PNAS.
[学术点评]：肿瘤遗传学的圣经。Alfred Knudson 通过数学模型提出了“二次打击”假说，预测了肿瘤抑制基因的存在，奠定了现代肿瘤遗传学的基础。
[2] Friend SH, et al. (1986). A human DNA segment with properties of the gene that predisposes to retinoblastoma and osteosarcoma. Nature.
[学术点评]：里程碑式发现。成功克隆了 RB1 基因，这是人类历史上分离出的第一个抑癌基因，证实了 Knudson 的假说。
[3] Weinberg RA. (1995). The retinoblastoma protein and cell cycle control. Cell.
[学术点评]：经典综述。详细阐述了 pRb-E2F 轴在细胞周期 G1/S 转换中的核心调控机制，确立了 pRb 作为细胞周期“总督”的地位。
[4] George J, et al. (2015). Comprehensive genomic profiles of small cell lung cancer. Nature.
[学术点评]：基因组学大发现。确立了 TP53 和 RB1 的双重失活是小细胞肺癌（SCLC）的普遍特征和必要驱动事件。
[5] Finn RS, et al. (2016). Palbociclib and Letrozole in Advanced Breast Cancer. New England Journal of Medicine (NEJM).
[学术点评]：PALOMA-2 研究。虽然药物靶向的是 CDK4/6，但该研究及后续分析强调了 RB1 功能完整是疗效的前提，RB1 缺失是耐药的关键。