抑癌基因在腫瘤發(fā)

1、 抑癌基因在腫瘤發(fā)生中的研究進展抑癌基因在腫瘤發(fā)生中的研究進展 王文軍D201002021周鵬D201002036顧晶D201002049主要內(nèi)容主要內(nèi)容 癌基因、抑癌基因 幾種常見的抑癌基因 抑癌基因的作用機制癌基因癌基因癌基因的概念最初是來自RNA病毒中能使正常 細胞發(fā)生惡性轉化的基因。以后的研究發(fā)現(xiàn)癌基因是正常細胞編碼關鍵性調(diào)控蛋白的基因，是細胞內(nèi)正?；?。是一類與癌的生成有關的基因，其表達過分活躍可導致細胞發(fā)生癌變，源自細胞中的正?；颉０┗蚍诸惏┗蚍诸?細胞癌基因（原癌基因）病毒癌基因細胞癌基因細胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc)l存在于生物正常細胞基因

2、組中的癌基因，或稱原癌基因 (proto-oncogenes , pro-onc) 。l原癌基因具有廣泛的生物學功能，不僅僅與癌瘤有關，實際上原癌基因是以細胞生長、分化為主要功能的正?；蚪M成分。l習慣上將RNA腫瘤病毒中所含的致癌基因稱為病毒癌基因（v-onc）l概念：存在于病毒基因組中的癌基因，它不編碼病毒的結構成分，對病毒復制也沒有作用，但可以使細胞持續(xù)增殖。病毒癌基因病毒癌基因(virus oncogene,v-onc)抑癌基因抑癌基因(cancer suppressive gene, anti-oncegene)l是一類抑制細胞過度生長、繁殖從而遏制腫瘤形成的負調(diào)節(jié)基因。它與調(diào)控生長

3、的原癌基因協(xié)調(diào)表達以維持細胞正常生長、增殖和分化。抑癌基因的丟失或失活不僅喪失抑癌作用，也可能變成具有促癌作用的癌基因而導致腫瘤的發(fā)生。 腫瘤發(fā)生機理腫瘤發(fā)生機理l腫瘤發(fā)生中提出了原癌基因激活、抑癌基因失活及DNA錯配修復基因缺陷是惡性腫瘤發(fā)生的機理。 l抑癌基因的存在抑制著惡性表型的出現(xiàn)，而抑癌基因中的一個等位位點丟失并不會出現(xiàn)惡性表型，必須抑癌基因的兩個等位位點都喪失功能，細胞才會惡性轉化。常見的抑癌基因常見的抑癌基因1.視網(wǎng)膜母細胞瘤基因視網(wǎng)膜母細胞瘤基因-Rb基因基因lRb基因是第一個發(fā)現(xiàn)并被徹底研究的抑癌基因。首先發(fā)現(xiàn)它與兒童視網(wǎng)膜母細胞瘤（retinoblestoma）的發(fā)生相關。

4、故稱為視網(wǎng)膜母細胞瘤易感基因。 lRb基因位于人13號染色體q14，含有27個外顯子，產(chǎn)物為P105蛋白，定位于核內(nèi)。 Rb蛋白磷酸化與細胞周期蛋白磷酸化與細胞周期lRb蛋白與細胞周期調(diào)控緊密相關，其功能受磷酸化調(diào)節(jié)。非磷酸化形式是活性型，能促進細胞分化，抑制細胞增殖。非磷酸化Rb蛋白主要存在于G0、G1期，磷酸化的Rb蛋白出現(xiàn)在S、G2、M期。 Rb基因的抑癌機制基因的抑癌機制 Rb基因的抑癌機制基因的抑癌機制lRb基因對腫瘤的抑制作用與轉錄因子（E-2F）有關。E-2F是一類激活轉錄作用的活性蛋白，在G0、G1期，非磷酸化型的Rb蛋白與E-2F結合成復合物，使E-2F處于非活化狀態(tài)，不能與

5、DNA結合，抑制了細胞的增殖；在S期，Rb蛋白被磷酸化而與E-2F解離，結合狀態(tài)的E-2F變成游離狀態(tài)，細胞立即進入增殖階段。但Rb基因發(fā)生缺失或突變，喪失結合、抑制E-2F的能力，于是細胞增殖活躍，導致腫瘤發(fā)生。 P53基因基因lp53腫瘤抑制基因是目前研究最多的抑癌基因，大約50%60%的惡性腫瘤與p53基因突變有關 。P53基因被Science雜志評為1993年的明星分子。P53基因衛(wèi)士基因衛(wèi)士lP53基因定位于17P13，是一種細胞核內(nèi)磷酸化蛋白；l是與人類腫瘤相關性最高的基因；l 在體內(nèi)以4聚體形式存在；半衰期很短，為2030分鐘，故細胞中含量很低；l野生型P53是一種抑癌基因；l突

6、變型P53是一種癌基因。P53的抑癌機制的抑癌機制 作為轉錄因子結合DNA，活化P21基因轉錄，使細胞止于G1期；抑制解鏈酶活性；與復制因子A相互作用參與DNA的復制與修復；啟動細胞凋亡。 當P53發(fā)生突變后，不單失去野生型P53抑制腫瘤增殖的作用，而且突變本身又使該基因具備癌基因的功能。 DCC基因（基因（Deleted in colorectal cancer gene ）lDCC基因（結直腸癌缺失基因）是Fearon等研究結直腸腫瘤于1990年首先確定并命名的，DCC基因的失活與胃癌、膀胱癌、乳腺癌、胰腺癌等有關。lDCC基因定位于人染色體18q21.3，含有1.4Mbp和29個外顯子。

7、DCC基因編碼的蛋白基因編碼的蛋白lDCC基因的表達蛋白是型跨膜糖蛋白，由1447個氨基酸組成，相對分子質量為190KD。該蛋白主要包括3個功能區(qū)，即胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。胞外區(qū)是結合其配體Netrin-1的區(qū)域，跨膜區(qū)富含疏水性氨基酸，胞內(nèi)區(qū)是信號傳導區(qū)。DCC基因抗癌的機制基因抗癌的機制l研究發(fā)現(xiàn)DCC發(fā)揮腫瘤抑制作用可能與其能夠誘導細胞發(fā)生凋亡有關。作為依賴性受體，缺乏配體Netrin-1時，DCC誘導細胞凋亡，在Netrin-1存在時，DCC與其結合則對細胞凋亡起抑制作用。l研究表明過度表達的Netrin-1和APC基因的缺失抑制了促細胞凋亡作用，并可能促進腫瘤生長。DCC基因突變與

8、結直腸癌基因突變與結直腸癌l如Fearon等在41例結直腸癌中檢測到29例(71)DCC基因等位缺失。近年來位于DCC基因3號外顯子的201密碼子點突變較為受到關注，突變形式為CGA(精氨酸)-CCA(甘氨酸)。 201密碼子突變與結直腸癌侵襲、轉移能力加強密切相關。這對于研究DCC基因失活與結直腸癌發(fā)生的關系有重要意義。DCC基因突變與結直腸癌基因突變與結直腸癌lGoi等用Westernbloting法檢測結腸癌及腺瘤中的DCC蛋白表達情況，則發(fā)現(xiàn)癌組織中DCC蛋白明顯減少或缺失，在腺瘤組織中DCC蛋白有明顯表達，與正常組織幾乎相同，提示DCC基因缺失或失活是結腸腺瘤向癌轉變的一個促發(fā)因素。

9、而另外一些專家認為DCC基因的缺失與否與結直腸癌沒有直接關系。DCC基因展望基因展望l目前對DCC基因的研究有了很大的進步，但是關于DCC基因的失活機制、DCC蛋白的功能、DCC基因與其它基因是如何協(xié)同作用與結直腸癌的發(fā)生、發(fā)展過程中DCC基因誘導細胞分化的機制尚未完全清楚。DCC基因失活及DCC蛋白表達缺失是否可以作為一個獨立的預后因素用于指導臨床治療工作等仍然有許多問題有待于進一步解決。APC抑癌基因的發(fā)現(xiàn)抑癌基因的發(fā)現(xiàn)lAPC基因是由Herrera于1986年對1例格德納綜合征患者進行細胞遺傳學研究時發(fā)現(xiàn)的一個新的抑癌基因。Groden等于1991年從結腸癌中首先克隆到這一基因，并正式命

10、名為DP2,5或腺瘤樣結腸息肉易感基因(Adenomatous Polyposis Coli)。Groden和Kinzler等，應用PCR技術和特異cDNA探針分析，確定DP2,5基因即為APC基因。早期研究發(fā)現(xiàn)該基因不僅與家族性結腸腺瘤息肉病(FAP)有關，后發(fā)現(xiàn)其在散發(fā)性大腸癌的發(fā)生中也起著重要作用。APC基因結構基因結構lAPC基因位于染色體5q21，其cDNA克隆序列分析顯示為8535 bp的開放閱讀框架，共有15個外顯子。第114外顯子長度均小于400bp，但第15外顯子長度有6571 bp，是人類已知最大的外顯子，占該基因編碼區(qū)的75以上。APC蛋白的功能蛋白的功能lAPC基因編碼

11、一個2843個氨基酸組成的蛋白，相對分子質量為300 kDa，定位于細胞漿，是一親水性蛋白。蛋白結構包含有-連環(huán)蛋白、APC和E-鈣黏附蛋白的結合位點。APC蛋白的主要作用是與-連環(huán)蛋白(-catenin)和E-鈣黏附蛋白相互作用而影響細胞黏附及細胞間信號傳遞，是-連環(huán)蛋白的負性調(diào)節(jié)子。APC基因與腫瘤發(fā)生基因與腫瘤發(fā)生lWnt途徑是調(diào)控細胞生長增殖的關鍵途徑，在胚胎發(fā)育和腫瘤發(fā)生中起著重要作用。l腫瘤抑制基因APC失活突變或原癌基因-catenin激活突變等因素引起的該途徑的異常激活可以啟動下游靶基因c-myc和cyclin D1，致使細胞惡性轉化，發(fā)生腫瘤，尤其是結腸癌。APC的致癌突變的

12、致癌突變lAPC是腫瘤抑制基因，在大約85%的結腸癌中缺失或失活。APC的致癌突變幾乎總是使蛋白中心區(qū)能與-連環(huán)素相互作用的串聯(lián)重復序列的20個氨基酸至少丟失4個（通常為5個），從而產(chǎn)生截短的沒有功能的APC。APC基因的截短突變將導致胞內(nèi)游離的-連環(huán)素蛋白水平升高，Wnt途徑的信號傳遞異常增強，細胞過度增殖，最終導致細胞癌變。抑癌基因作用的一般機制抑癌基因作用的一般機制 抑癌基因的抗癌作用可能是控制細胞分化或生長，其機制如下：l去磷酸化：抑癌基因的蛋白在細胞的靜止期 與G1期都是去磷酸化的，而在S和G2期是磷酸化，一般認為去磷酸化形式是能抑制細胞增殖的。抑癌基因作用的一般機制抑癌基因作用的一般機制l與病毒蛋白質結合：抑癌基因通過其編碼的 蛋白與癌蛋白