MYC

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MYC(c-Myc),编码一种具有基本螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链(bHLH-LZ)结构的转录因子。作为肿瘤学中最为臭名昭著的“原癌基因之王”,MYC 估计调控着人类基因组中约 15% 的基因表达,深刻影响细胞周期、细胞生长、凋亡及细胞代谢(尤其是糖酵解和谷氨酰胺代谢)。在生理条件下,MYC 的表达受到生长因子信号的严格调控,呈现瞬时性;而在约 70% 的人类癌症中,MYC 表现为持续的过度表达。经典的伯基特淋巴瘤 (Burkitt Lymphoma) 通过 t(8;14) 易位将 MYC 置于强效的免疫球蛋白增强子控制之下,是 MYC 致癌机制的教科书案例。由于其缺乏疏水性的小分子结合口袋,MYC 长期被视为“不可成药”(Undruggable)靶点,但近年来通过 PROTACs 和微型蛋白(Miniproteins)等技术已取得突破。

MYC (c-Myc) · 基因档案
Gene & Protein Profile (点击展开)
转录因子 / 原癌基因
基因符号 MYC
常用别名 c-Myc, bHLHe39
编码蛋白 Myc proto-oncogene protein
染色体位置 8q24.21
Entrez ID 4609
HGNC ID 7553
UniProt P01106
分子量 ~49-65 kDa
关键伙伴 MAX (绝对依赖)

分子机制:转录放大器与代谢重塑

MYC 不仅是一个特定基因的开启者,更被认为是真核细胞基因表达的全局“放大器”(Transcriptional Amplifier),能够上调所有活跃基因的转录水平。

  • MYC-MAX 异二聚体: MYC 单体不稳定且无法结合 DNA。它必须与伴侣蛋白 MAX 形成异二聚体,才能识别并结合 DNA 上的 E-box 序列(5'-CACGTG-3')。这种结合招募了组蛋白乙酰转移酶(如 TRRAP, GCN5),松散染色质结构,促进 RNA 聚合酶 II 的延伸。
  • 核糖体生物合成: MYC 直接调控 rRNA 和核糖体蛋白的合成。在快速增殖的肿瘤细胞中,MYC 就像油门一样,极大地提升了蛋白质合成工厂(核糖体)的产能,以满足分裂需求。
  • 代谢重编程(Warburg 效应): MYC 是肿瘤代谢异常的幕后推手。它直接上调葡萄糖转运蛋白(GLUT1)、乳酸脱氢酶(LDHA)和谷氨酰胺酶(GLS),迫使细胞即使在有氧条件下也进行糖酵解,并大量消耗谷氨酰胺作为碳源和氮源。
  • 超级增强子依赖: 在许多肿瘤中,MYC 的高表达是由超级增强子 (Super-enhancers) 驱动的,这些区域富含 BRD4 蛋白。这解释了为何 BET 抑制剂(抑制 BRD4)能有效下调 MYC。

临床景观:淋巴瘤的标志,泛癌种的引擎

MYC 的异常通常源于基因扩增或染色体易位,而非编码区突变。其过表达几乎总是预示着更强的侵袭性和不良预后。

疾病类型 变异特征 临床意义
伯基特淋巴瘤 (BL) t(8;14) 易位 (100%) MYC 基因易位至 IGH(免疫球蛋白重链)位点,导致 MYC 受到 IGH 强增强子的驱动而极度过表达。这是 BL 的定义性特征,肿瘤倍增时间极短(约 24 小时)。
双打击淋巴瘤 (Double-hit) MYC + BCL2/BCL6 重排 同时携带 MYC 和 BCL2(或 BCL6)易位的高级别 B 细胞淋巴瘤。MYC 驱动增殖,BCL2 阻断凋亡,导致预后极差,标准 R-CHOP 方案疗效不足,常需高强度化疗。
神经母细胞瘤 MYCN 扩增 涉及 MYC 家族成员 N-MYC。MYCN 基因扩增是高危神经母细胞瘤的最强预后不良因子。
乳腺癌 / 卵巢癌 8q24 扩增 MYC 基因扩增常见于三阴性乳腺癌(TNBC)和高级别浆液性卵巢癌,与化疗耐药和早期复发相关。

治疗策略:挑战“不可成药”

直接靶向 MYC 是肿瘤药物研发的“圣杯”。由于缺乏结合口袋,目前的策略多为间接抑制或利用新手段。

  • BET 抑制剂 (Epigenetic Readers):
    JQ1, Birabresib (MK-8628)。
    *机制:MYC 的转录高度依赖 BRD4(一种 BET 家族蛋白)结合在超级增强子上。BET 抑制剂通过置换 BRD4,选择性切断 MYC 的转录来源。
  • Omomyc (Miniprotein):
    OMO-103
    *机制:一种显性负性(Dominant-negative)的 MYC 突变体肽段。它能与内源性 MYC 竞争结合 MAX,形成无活性的二聚体,从而阻断 MYC 对 DNA 的结合。目前已进入临床试验阶段。
  • 合成致死策略:
    CDK9 抑制剂AURKA 抑制剂。MYC 驱动的细胞存在严重的复制压力和代谢依赖,抑制转录延伸因子(CDK9)或稳定 MYC 蛋白的因子(AURKA)可诱导特异性杀伤。
  • PROTACs (蛋白降解):
    利用蛋白降解靶向嵌合体技术,将 MYC 标记并送入蛋白酶体降解,是目前最有希望彻底清除胞内 MYC 蛋白的手段。

关键关联概念

  • E-box: MYC/MAX 复合物结合的特异性 DNA 序列 (CACGTG)。
  • MAX: MYC 发挥功能的绝对伴侣,无 MAX 则无功能。
  • t(8;14): 伯基特淋巴瘤的特征性染色体易位。
  • Warburg 效应: MYC 驱动的有氧糖酵解代谢模式。
       学术参考文献与权威点评
       

[1] Dalla-Favera R, et al. (1982). Human c-myc onc gene is located on the region of chromosome 8 that is translocated in Burkitt lymphoma cells. PNAS.
[学术点评]:诺奖级发现的前奏。Riccardo Dalla-Favera 和 Carlo Croce 等人首次将 c-myc 基因定位到 8q24,并将其与伯基特淋巴瘤的染色体易位联系起来,揭示了原癌基因激活的染色体机制。

[2] Dang CV. (2012). MYC on the path to cancer. Cell.
[学术点评]:权威综述。Chi Van Dang 全面阐述了 MYC 如何从一个简单的转录因子演变为调控细胞代谢、生物合成和微环境的“主调节器”,确立了 MYC 在 Warburg 效应中的核心地位。

[3] Delmore JE, et al. (2011). BET bromodomain inhibition as a therapeutic strategy to target c-Myc. Cell.
[学术点评]:治疗突破。James Bradner 实验室开发了 JQ1,证明了通过表观遗传机制(抑制 BET 蛋白)可以有效下调 MYC 表达,打破了 MYC “不可成药”的魔咒。

[4] Soucek L, et al. (2008). Modelling Myc inhibition as a cancer therapy. Nature.
[学术点评]:概念验证。通过 Omomyc 显性负性突变体,在小鼠模型中证明了系统性抑制 Myc 是可行的且具有巨大的治疗窗,并没有导致无法耐受的毒性,为开发 Myc 抑制剂注入了强心剂。

[5] Lin CY, et al. (2012). Transcriptional amplification in tumor cells with elevated c-Myc. Cell.
[学术点评]:机制修正。Richard Young 团队提出 MYC 的作用并非特异性开启某些基因,而是作为“通用放大器”,非线性地放大所有活跃基因的表达,解释了 MYC 过表达导致的广泛生物学效应。

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