癌基因?qū)ｎ}知識講座

1、癌基因?qū)ｎ}知識講座癌基因?qū)ｎ}知識講座第1頁概 述據(jù)中國腫瘤年報，當(dāng)前我國腫瘤發(fā)病率為285.91/10萬，平均天天每分鐘有6人被診療為惡性腫瘤。 從死亡率來看，全國腫瘤死亡率為180.54/10萬，每年因癌癥死亡病例達(dá)270萬例。我國居民因癌癥死亡幾率是13%，即每78人中有1人因癌死亡。發(fā)病年紀(jì)：039，較低水平，40歲以后快速升高，80歲以后到達(dá)高峰。病種：肺癌是“眾癌之首” 從病種看，居全國惡性腫瘤發(fā)病第一位是肺癌，其次為胃癌、結(jié)直腸癌、肝癌和食管癌，前10位惡性腫瘤占全部惡性腫瘤76.39%。 居全國惡性腫瘤死亡第一位仍是肺癌，其次為肝癌、胃癌、食管癌和結(jié)直腸癌。死亡率最高者男女均為肺

2、癌。癌基因?qū)ｎ}知識講座第2頁年1月16日下午16點(diǎn)55分，年僅33歲著名青年歌手姚貝娜因乳腺癌復(fù)發(fā)，病逝于北京大學(xué)深圳醫(yī)院。乳腺癌發(fā)病率在25歲以后逐步上升，5054歲到達(dá)高峰。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第3頁迄今發(fā)覺癌癥有200各種，但它們幾乎始于同一方式: 細(xì)胞信號控制出現(xiàn)障礙!癌基因?qū)ｎ}知識講座第4頁正常情況下，細(xì)胞正常生長與增殖是由兩大類基因來調(diào)控：正調(diào)整信號：促進(jìn)生長和增殖，抑制分化 癌基因負(fù)調(diào)整信號：抑制增殖，促進(jìn)分化、成熟和衰老，最終凋亡 抑癌基因這兩類信號在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生效應(yīng)相互拮抗，維持平衡，對正常細(xì)胞生長、繁殖和衰亡進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)控。癌基因?qū)ｎ}知識講座第5頁癌基因、抑癌基因與生長因子關(guān)系

3、癌基因抑癌基因細(xì)胞生長因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控產(chǎn)物癌基因?qū)ｎ}知識講座第6頁癌基因和腫瘤抑制基因在細(xì)胞增殖中作用 癌基因?qū)ｎ}知識講座第7頁腫瘤細(xì)胞失去了生長調(diào)整反饋抑制正常細(xì)胞受損，一旦恢復(fù)原狀，細(xì)胞就會停頓增殖，不過腫瘤細(xì)胞不受這一反饋機(jī)制抑制。腫瘤細(xì)胞失去了細(xì)胞分裂接觸抑制正常細(xì)胞體外培養(yǎng)，相鄰細(xì)胞相接觸，長在一起，細(xì)胞就會停頓增殖，而腫瘤細(xì)胞長滿培養(yǎng)皿后，細(xì)胞能夠重合生長。腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出比正常細(xì)胞更低營養(yǎng)要求腫瘤細(xì)胞生長有自分泌作用，即自己分泌生長需要生長因子和調(diào)控信號, 促進(jìn)本身惡性增殖。腫瘤細(xì)胞惡性增殖特征癌基因?qū)ｎ}知識講座第8頁癌基因?qū)ｎ}知識講座第9頁Cancer Cell Do Not G

4、row Faster ThanNormal CellsRather, Their Growth is Just Uncontrolled癌基因?qū)ｎ}知識講座第10頁癌基因?qū)ｎ}知識講座第11頁癌基因Oncogenes第一節(jié)癌基因?qū)ｎ}知識講座第12頁基因組內(nèi)正常存在基因，其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號，促進(jìn)細(xì)胞增殖和生長。癌基因突變或表示異常是細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化（癌變）主要原因。癌基因(oncogene)一、癌基因基礎(chǔ)概念凡能編碼生長因子、生長因子受體、細(xì)胞內(nèi)生長信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長相關(guān)轉(zhuǎn)錄調(diào)整因子等基因。廣義“癌基因”癌基因?qū)ｎ}知識講座第13頁二、癌基因理論確實立 Peyton Rous and Rou

5、s sarcoma virus癌基因?qū)ｎ}知識講座第14頁1910年，洛克菲勒研究所30歲研究人員勞斯進(jìn)行了一些試驗，他把一只母雞身上惡性結(jié)締組織(肉瘤)制成無細(xì)胞濾液，然后接種入健康雞體內(nèi)。結(jié)果接收濾液個體也患上了與上述母雞完全一樣腫瘤。（說明：？）勞斯想到正常細(xì)胞變成癌細(xì)胞不一定是個突然過程，可能經(jīng)過若干步驟，他把這個過程稱為“腫瘤進(jìn)展”，即潛在癌細(xì)胞處于“休眠”狀態(tài)，被化學(xué)因子、病毒或激素刺激喚醒之后，他們就采取一個愈加無法無天生活方式。勞斯關(guān)于腫瘤進(jìn)展發(fā)覺很快在許多試驗系統(tǒng)內(nèi)得到證實。另首先，他病毒理論則備受懷疑。普通認(rèn)為，病毒病都含有傳染性，而癌癥不能傳染。癌基因?qū)ｎ}知識講座第15頁到

6、1950年，情況有了快速改變。因為微生物遺傳學(xué)發(fā)展，發(fā)覺一些病毒能將自己個別遺傳物質(zhì)注入細(xì)胞內(nèi)而不殺死細(xì)胞或抑制其增殖。這么引入病毒物質(zhì)能夠整合到受體細(xì)胞基因中，進(jìn)而引發(fā)一些細(xì)胞特征永久性改變。Rous病毒是一個急轉(zhuǎn)化逆轉(zhuǎn)錄病毒(acute transforming retrovirus，RNA病毒 )重新了解了病毒概念之后，就有可能了解病毒怎么會將正常細(xì)胞循規(guī)蹈矩行為改變?yōu)樘匾娪诎┘?xì)胞惡性增生。癌基因?qū)ｎ}知識講座第16頁Rous 肉瘤1966年，87歲勞斯取得諾貝爾獎。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第17頁追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌線索，Bishop等人于1980年提出了癌基因假說。依據(jù)這一假說，引發(fā)Ro

7、us雞肉瘤等逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組中存在有致癌基因，即病毒癌基因，v-onc。該癌基因起源于正常細(xì)胞基因組中個別序列，即逆轉(zhuǎn)錄病毒中致癌基因序列是在進(jìn)化過程中從宿主細(xì)胞基因組中取得。癌基因?qū)ｎ}知識講座第18頁Virus-like particles assembled in vitro with purified Rous sarcoma virus Gag protein反轉(zhuǎn)錄病毒顆粒結(jié)構(gòu) 癌基因?qū)ｎ}知識講座第19頁 調(diào)整和開啟轉(zhuǎn)錄 LTR gag pol env src LTR 長末端重復(fù)序列癌基因正常病毒基因產(chǎn)生病毒關(guān)鍵蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶 產(chǎn)生病毒 外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸 激酶* 勞氏肉瘤病

8、毒（RSV, Rous sarcoma virus ） 基因組結(jié)構(gòu)圖 在勞氏肉瘤病毒基因組中， src是額外腫瘤式基因，它能誘發(fā)RSV感染動物產(chǎn)生肉瘤 。癌基因?qū)ｎ}知識講座第20頁逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制整合轉(zhuǎn)錄感染病毒RNARNA-DNA前病毒DNA細(xì)胞基因組 DNA病毒RNA-癌基因RNA病毒顆粒宿主細(xì)胞再感染宿主細(xì)胞攜帶癌基因病毒顆粒RNA病毒與宿主細(xì)胞基因組整合過程示意圖Proto-oncogenes癌變癌基因?qū)ｎ}知識講座第21頁LTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVONC 反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因（v-onc)起源LTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENV癌基因?qū)ｎ}

9、知識講座第22頁癌基因?qū)ｎ}知識講座第23頁依據(jù)起源分為病毒癌基因與細(xì)胞癌基因兩類。病毒癌基因（virus oncogene,v-onc）：是一類存在于腫瘤病毒中、能使靶細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化基因。病毒癌基因不編碼病毒結(jié)組成份，對病毒復(fù)制也沒有作用，但能夠使細(xì)胞連續(xù)增殖。細(xì)胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc)：存在于正常細(xì)胞基因組中癌基因，又稱原癌基因（proto-oncogene, pro-onc）。三、分 類 癌基因?qū)ｎ}知識講座第24頁廣泛存在于生物界基因序列高度保守表示產(chǎn)物對細(xì)胞正常生長、繁殖、發(fā)育和分化起著準(zhǔn)確調(diào)控作用?；蚪Y(jié)構(gòu)發(fā)生異常或表示失控，造成細(xì)胞生長增殖和分化

10、異常細(xì)胞癌基因特點(diǎn):癌基因?qū)ｎ}知識講座第25頁v-onc與c-onc 不一樣v-onc不含內(nèi)含子v-onc與c-onc核苷酸序列不完全相同v-onc丟失了原癌基因兩端一些調(diào)控序列，而在病毒高效開啟子作用下有較高轉(zhuǎn)錄活性。癌基因?qū)ｎ}知識講座第26頁斷裂基因完整沒有斷裂可讀框癌基因?qū)ｎ}知識講座第27頁癌基因命名 以三個斜體小寫字母表示，通常源于它們首次發(fā)覺，如： srcavian Rous sarcoma virus（雞Rous肉瘤病毒） erbavian erythroblastosis virus（雞成紅細(xì)胞增多癥病毒） sissimian sarcoma virus（猴肉瘤病毒） rasra

11、t sarcomas 大鼠肉瘤 癌基因?qū)ｎ}知識講座第28頁功效上相關(guān)癌基因家族分類src家族：產(chǎn)物多含有酪氨酸蛋白激酶活性，能促進(jìn)增殖信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。 ras家族：編碼小G 蛋白p21，參加cAMP水平調(diào)整。 myc家族：編碼核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白，調(diào)整其它基因轉(zhuǎn)錄作用。sis家族：編碼p28，能刺激間葉組織細(xì)胞分裂繁殖。myb家族：核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子癌基因?qū)ｎ}知識講座第29頁類別癌基因名稱作用生長因子類SISPDGF-2INT-2FGF同類物，促進(jìn)細(xì)胞增殖蛋白酪氨酸激酶類生長因子受體EGFREGF受體，促進(jìn)細(xì)胞增殖HER-2EGF受體類似物，促進(jìn)細(xì)胞增殖FMS、KITM-CSF受體、SCF受體，促增殖膜結(jié)合

12、蛋白酪氨酸激酶SRC、ABL與受體結(jié)合轉(zhuǎn)導(dǎo)信號細(xì)胞內(nèi)蛋白酪氨酸激酶TRK在細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)信號細(xì)胞內(nèi)蛋白絲/蘇氨酸激酶RAFMAPK通路中主要分子與膜結(jié)合GTP結(jié)合蛋白RASMAPK通路中主要分子核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子MYC促進(jìn)增殖相關(guān)基因表示FOS、JUN促進(jìn)增殖相關(guān)基因表示人體內(nèi)細(xì)胞癌基因分類及功效舉例 癌基因?qū)ｎ}知識講座第30頁四、癌基因激活機(jī)制癌基因?qū)ｎ}知識講座第31頁（一）取得開啟子與增強(qiáng)子逆轉(zhuǎn)錄病毒感染細(xì)胞后，病毒基因組所攜帶長末端重復(fù)序列（LTR內(nèi)含較強(qiáng)開啟子和增強(qiáng)子）插入到細(xì)胞原癌基因附近或內(nèi)部, 開啟下游鄰近基因轉(zhuǎn)錄和影響附近結(jié)構(gòu)基因轉(zhuǎn)錄水平，使原癌基因過分表示或由不表示變?yōu)楸硎?，從而造成?xì)

13、胞發(fā)生癌變。 癌基因活化機(jī)制癌基因?qū)ｎ}知識講座第32頁如雞白細(xì)胞增生病毒引發(fā)淋巴瘤，就是因為病毒DNA序列整合到宿主細(xì)胞c-myc基因附近，成為該基因強(qiáng)開啟子，造成c-myc基因過強(qiáng)表示。myc家族：編碼核內(nèi)DNA結(jié)合蛋白，調(diào)整其它基因轉(zhuǎn)錄作用。癌基因?qū)ｎ}知識講座第33頁雞（禽）白細(xì)胞病毒（avian leucosis virus，ALV）逆轉(zhuǎn)錄病毒正常宿主細(xì)胞病毒DNALTR被整合到宿主細(xì)胞c-myc癌基因附近成為其開啟子和增強(qiáng)子c-myc癌基因表示為正常30-100倍exon-1exon-2exon-3c-myc 基因exon-1exon-2exon-3LTRexon-1exon-2exo

14、n-3LTRALVALVLTRexon-1exon-2exon-3ALVLTRc-myc癌基因過分表示致癌模式癌基因?qū)ｎ}知識講座第34頁（二）染色體易位在染色體易位過程中發(fā)生了一些基因易位和重排，使原來無活性原癌基因移至強(qiáng)開啟子或增強(qiáng)子附近而被活化，原癌基因表示增強(qiáng)，造成腫瘤發(fā)生。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第35頁費(fèi)城染色體1960年，Nowell和Hungefora，在美國費(fèi)城，發(fā)覺慢性粒細(xì)胞白血病患者中，有一個很小近端著絲粒染色體，稱為費(fèi)城染色體（Philadelphia chromosome, Ph）Ph染色體已被公認(rèn)為慢性粒細(xì)胞性白血病特異標(biāo)識染色體。癌基因?qū)ｎ}知識講座第36頁c-abl原癌

15、基因易位激活c-ablc-bcr c-abl原癌基因，經(jīng)重排后插入到bcr基因后，形成bcr/abl融合基因，編碼蛋白質(zhì)Bcr-Abl含有連續(xù)活化蛋白酪氨酸激酶活性，能促進(jìn)細(xì)胞增殖，并增加基因組不穩(wěn)定性，從而引發(fā)慢性粒細(xì)胞性白血病。癌基因?qū)ｎ}知識講座第37頁（三）基因擴(kuò)增原癌基因可經(jīng)過基因擴(kuò)增（gene amplification）使基因拷貝數(shù)升高幾十甚至上千倍，發(fā)生擴(kuò)增機(jī)制當(dāng)前尚不清楚?；驍U(kuò)增可致編碼產(chǎn)物過量表示，細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)未改變，但總量大大提升基因擴(kuò)增 原癌基因癌基因?qū)ｎ}知識講座第38頁c-myc基因1985年，Shibuya首次在個別胃癌細(xì)胞中發(fā)覺c-myc基因擴(kuò)增和高表

16、示。 在細(xì)胞靜止期，c-myc幾乎不表示，但在有絲分裂原刺激下快速表示促使細(xì)胞由G0期進(jìn)入G1期，增加細(xì)胞數(shù)量。所以，c-myc原癌基因與細(xì)胞周期調(diào)控相關(guān)。c-myc原癌基因激活主要機(jī)制：擴(kuò)增、重排和異常高表示。另外，c-myc基因低甲基化可能為其激活另一主要機(jī)制。癌基因?qū)ｎ}知識講座第39頁（四）點(diǎn)突變原癌基因在射線或化學(xué)致癌劑作用下，發(fā)生單個堿基替換點(diǎn)突變(point mutation), 從而改變了表示蛋白氨基酸組成，造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變異。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第40頁基因點(diǎn)突變是癌基因活化主要方式 1982年，美國 3 家研究機(jī)構(gòu)（麻省理工大學(xué)、國立癌癥研究所和哥倫比亞大學(xué)）幾乎同時發(fā)表這么

17、試驗結(jié)果： 人膀胱癌細(xì)胞EJ株惡性轉(zhuǎn)化是因為其原癌基因 c-H-ras（356個堿基） 點(diǎn)突變所致。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14正常細(xì)胞H-ras堿基序列 ATG ACG GAA TAT AAG CTG GTG GTG GTG GGC GCC GGC GGT GTG腫瘤細(xì)胞H-ras堿基序列 ATG ACG GAA TAT AAG CTG GTG GTG GTG GGC GCC GTC GGT GTG正常p21蛋白氨基酸序列 Met Thr Glu Tyr Lys Leu Val Val Val Gly Ala Gly Ala Val腫瘤p21蛋白氨基酸序

18、列 Met Thr Glu Tyr Lys Leu Val Val Val Gly Ala Val Ala Val癌基因?qū)ｎ}知識講座第41頁 突變Ras癌基因蛋白質(zhì)被鎖定在激活狀態(tài)GDPGDPGTPGTPPi無活性Ras蛋白有活性Ras蛋白輸入信號刺激GDP-GTP交換內(nèi)源性GTP酶活性輸出信號突變Ras癌基因蛋白質(zhì)被鎖定在激活狀態(tài)癌基因?qū)ｎ}知識講座第42頁 Harrey和Kirfen鼠肉瘤病毒上發(fā)覺，稱H-ras、K-ras，人神經(jīng)母細(xì)胞瘤上發(fā)覺N-ras，基因突變往往發(fā)生在12、13和61密碼子，以12密碼子最常見。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第43頁突變原理： 一些化學(xué)誘變劑，如亞硝酸鹽能夠引發(fā)

19、鳥嘌呤甲基化。如不能被修復(fù)，則在復(fù)制時，鳥嘌呤被腺嘌呤取代，則其 p21 蛋白序列發(fā)生點(diǎn)突變，造成甘氨酸 天冬氨酸。12 位甘氨酸天冬氨 酸GC GC GCGC AC ATCG CG CG O6 甲基化 復(fù)制癌基因?qū)ｎ}知識講座第44頁（五）癌基因甲基化程度降低真核DNA約有5%胞嘧啶被甲基化癌基因?qū)ｎ}知識講座第45頁DNA甲基化生物學(xué)意義抵抗外來入侵寄生DNA控制基因表示甲基化范圍與基因表示程度呈反比。DNA甲基化能關(guān)閉一些基因活性去甲基化則誘導(dǎo)了基因重新活化和表示多年來DNA甲基化已成為腫瘤研究熱點(diǎn)，甲基化狀態(tài)分析可作為判斷腫瘤生物學(xué)特征及臨床預(yù)后主要指標(biāo)之一。癌基因?qū)ｎ}知識講座第46頁癌基

20、因活化4種機(jī)制示意圖 癌基因?qū)ｎ}知識講座第47頁出現(xiàn)新表示產(chǎn)物 出現(xiàn)過量正常表示產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短表示產(chǎn)物癌基因激活結(jié)果：癌基因?qū)ｎ}知識講座第48頁五、原癌基因表示產(chǎn)物細(xì)胞外生長因子如c-sis編碼PDGF鏈跨膜生長因子受體c-src、c-abl編碼產(chǎn)物為受體型酪氨酸蛋白激酶。細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子非受體酪氨酸激酶(src，abl)、絲氨酸/蘇氨酸激酶(raf)，ras蛋白(H-ras，K-ras和N-ras)。核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子如c-fos癌基因?qū)ｎ}知識講座第49頁癌基因?qū)ｎ}知識講座第50頁六、針對癌基因及其表示產(chǎn)物分子靶向治療靶向治療，是在細(xì)胞和分子水平上，針對已經(jīng)明確致癌位點(diǎn)（如腫瘤細(xì)胞內(nèi)部一個蛋

21、白分子，或基因片段），設(shè)計對應(yīng)治療藥品；藥品進(jìn)入體內(nèi)會特異地與致癌位點(diǎn)結(jié)合發(fā)生作用，使腫瘤細(xì)胞特異性死亡，而不會涉及腫瘤周圍正常組織細(xì)胞，所以分子靶向治療又被稱為“生物導(dǎo)彈”。癌基因?qū)ｎ}知識講座第51頁Normal CellCancerous CellUp RegulationMutationConsequence of proliferation of EGFR receptors癌基因?qū)ｎ}知識講座第52頁TKTKTKTKStrategies to inhibit EGFR signaling- EGFR tyrosine kinase inhibitorsAnti-EGFR mAbsAnt

22、i-ligand mAbsBispecificAbsImmune effector cellATP癌基因?qū)ｎ}知識講座第53頁原癌基因BRAF所編碼蛋白質(zhì)屬于絲/蘇氨酸激酶，是MAPK信號通路主要組成份子，在調(diào)控細(xì)胞增殖、分化等方面發(fā)揮主要作用。約60%黑素瘤中BRAF發(fā)生突變，其第600位氨基酸從纈氨酸突變?yōu)楣劝彼幔╒600E）最為常見，造成B-Raf連續(xù)激活。已經(jīng)有針對V600E突變分子靶向藥品威羅菲尼（Vemurafenib）用于臨床，該藥可阻斷突變B-Raf 活性，抑制腫瘤生長。Zelboraf（通用名：威羅菲尼）在年8月份被FDA同意用于治療晚期轉(zhuǎn)移性或不能切除黑色素瘤；年2月20日，

23、歐盟委員會同意其用于治療成人BRAF V600突變陽性、經(jīng)手術(shù)不能切除或轉(zhuǎn)移性黑色素瘤. （一）BRAF比如：癌基因?qū)ｎ}知識講座第54頁HER2是表皮生長因子受體家族組員，含有蛋白酪氨酸激酶活性，能激活下游信號通路，從而促進(jìn)細(xì)胞增殖和抑制細(xì)胞凋亡。在30%乳腺癌中HER2基因發(fā)生擴(kuò)增或者過分表示，其表示水平與治療后復(fù)發(fā)率和不良預(yù)后顯著相關(guān)。針對其過分表示單克隆抗體藥品赫賽汀（Herceptin）已在臨床使用。（二）HER2比如：癌基因?qū)ｎ}知識講座第55頁慢性粒細(xì)胞白血病患者9號染色體與22號染色體之間發(fā)生易位，從而融合產(chǎn)生了癌基因BCR-ABL，產(chǎn)生融合蛋白p-210，與正常C-ABL蛋白p-

24、150相比，p-210含有較高酪氨酸激酶活性，可刺激白細(xì)胞增殖，造成白血病。在95%慢性粒細(xì)胞白血?。–ML）患者中都伴隨有BCR-ABL融合基因產(chǎn)生，在一些急性淋巴白血病患者中也有發(fā)覺。針對Bcr-Abl融合蛋白藥品伊馬替尼（Imatinib，商品名：格列衛(wèi)）年被FDA同意用于臨床。該藥品可強(qiáng)烈抑制ABL酪氨酸激酶活性，特異性地抑制ABL表示和BCR-ABL細(xì)胞增殖，從而可用于治療CML。 （三）BCR-ABL比如：癌基因?qū)ｎ}知識講座第56頁腫瘤抑制基因Tumor suppressor gene第二節(jié)癌基因?qū)ｎ}知識講座第57頁腫瘤抑制基因(tumor suppressor gene) 也稱抗

25、癌基因（anticancer gene）或抑癌基因，是調(diào)整細(xì)胞正常生長和增殖基因。當(dāng)這些基因不能表示，或者當(dāng)它們產(chǎn)物失去活性時，細(xì)胞就會異常生長和增殖，最終造成細(xì)胞癌變。反之，若導(dǎo)入或激活它則可抑制細(xì)胞惡性表型。Act as a brake for cell division癌基因?qū)ｎ}知識講座第58頁抑癌基因與原癌基因在生物學(xué)上有以下幾點(diǎn)差異：在功效上，抑癌基因起負(fù)調(diào)控作用，而原癌基因起正調(diào)控作用；在遺傳方式上，原癌基因是顯性，而抑癌基因在細(xì)胞水平上是隱性。抑癌基因是隱性基因，兩份等位基因都突變或失活時才能使細(xì)胞轉(zhuǎn)化，發(fā)覺與分離難度較大。癌基因?qū)ｎ}知識講座第59頁早在20世紀(jì)20年代，T. B

26、overi就提出正常細(xì)胞中存在特異抑制細(xì)胞增殖原因，并假定與染色體相關(guān)。20世紀(jì)60年代，H. Harris開創(chuàng)了雜合細(xì)胞致癌性研究 。A.Knudson在研究視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblastoma，Rb）流行病學(xué)中發(fā)覺抑癌基因。腫瘤抑制基因發(fā)覺癌基因?qū)ｎ}知識講座第60頁細(xì)胞雜交試驗正常細(xì)胞腫瘤細(xì)胞非腫瘤型雜交細(xì)胞雜交融合將導(dǎo)入了正常細(xì)胞染色體腫瘤細(xì)胞接種于動物，動物并不產(chǎn)生腫瘤。癌基因?qū)ｎ}知識講座第61頁推測：在正常細(xì)胞中可能存在一個腫瘤抑制基因，阻止雜交細(xì)胞發(fā)生腫瘤。當(dāng)這種基因缺失或變異時，抑瘤功效喪失，造成腫瘤生成。癌基因?qū)ｎ}知識講座第62頁視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤（retinoblasto

27、ma，Rb）兒童期就發(fā)病眼科惡性腫瘤，貓眼。遺傳型多為雙側(cè)發(fā)病，發(fā)病早，有家族史。非遺傳型多為單側(cè)發(fā)病，且在2歲以后才發(fā)病。遺傳型和散發(fā)型都與一個基因（即Rb基因）失活相關(guān)。A.Knudson：“二次打擊學(xué)說”，即腫瘤發(fā)生需該基因位點(diǎn)發(fā)生兩次突變。癌基因?qū)ｎ}知識講座第63頁Knudsons “Two-Hit” Model for RetinoblastomaNormal 2 intact copiesPredisposed 1 intact copy1 mutationAffected Loss of both copiesModified from Time, Oct. 27, 1986癌基

28、因?qū)ｎ}知識講座第64頁要確定某一特定組織或細(xì)胞惡性腫瘤抑癌基因，需滿足以下三個 條件：在癌對應(yīng)正常組織中必須有正常表示；在惡性腫瘤中，對應(yīng)基因應(yīng)有所改變，包含點(diǎn)突變，片斷缺失或 表示缺點(diǎn)；將該基因?qū)朐摶蛉秉c(diǎn)惡性腫瘤細(xì)胞中，可個別或全部抑制惡性表型。癌基因?qū)ｎ}知識講座第65頁抑癌基因表示方法通常見2或3個字母編碼，有時也介入蛋白質(zhì)產(chǎn)物大小Rbretinoblastoma 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤Bcl-2B-cell lymphoma B淋巴細(xì)胞瘤p53編碼蛋白質(zhì)分子量53KD 基因蛋白產(chǎn)物表示在其分子量前面加P，或與基因相同代碼加蛋白字樣ras產(chǎn)生蛋白: Ras蛋白, P21癌基因?qū)ｎ}知識講座第66

29、頁名稱染色體定位相關(guān)腫瘤編碼產(chǎn)物及功效TP5317p13.1各種腫瘤轉(zhuǎn)錄因子p53 ，細(xì)胞周期負(fù)調(diào)整和DNA損傷后凋亡RB13q14.2Rb、骨肉瘤轉(zhuǎn)錄因子p105 RbPTEN10q23.3膠質(zhì)瘤、膀胱癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌磷脂類信使去磷酸化，抑制PI3K-Akt通路P169p21肺癌、乳腺癌、胰腺癌、食道癌、黑素瘤p16蛋白，細(xì)胞周期檢驗點(diǎn)負(fù)調(diào)整P216p21前列腺癌抑制Cdk1、2、4和6APC5q22.2結(jié)腸癌、胃癌等G蛋白，細(xì)胞粘附與信號轉(zhuǎn)導(dǎo) DCC18q21 結(jié)腸癌表面糖蛋白（細(xì)胞黏附分子）NF17q12.2神經(jīng)纖維瘤GTP酶激活劑NF222q12.2 神經(jīng)鞘膜瘤、腦膜瘤連接膜與

30、細(xì)胞骨架蛋白VHL3p25.3小細(xì)胞肺癌、宮頸癌、腎癌轉(zhuǎn)錄調(diào)整蛋白WT111p13 腎母細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)錄因子常見一些腫瘤抑制基因及其功效 與癌基因相比，抑癌基因數(shù)量有限，說明抑癌基因比癌基因含有更普遍作用。癌基因?qū)ｎ}知識講座第67頁二、抑癌基因作用機(jī)制（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因 （ retinoblastoma gene, Rb）癌基因?qū)ｎ}知識講座第68頁1. Rb基因結(jié)構(gòu) Rb（retinoblastoma gene）是第一個被克隆抑癌基因。 1986年，美國三個試驗室分別獨(dú)立克隆了該基因。 Rb基因， 定位于13q14，全長約200kb，含27個外顯子，26個內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄mRNA有4.7kb,編碼

31、分子量是105-110kD核內(nèi)磷酸化蛋白，又稱p105-RB。試驗表明：將Rb基因?qū)隦b細(xì)胞或成骨肉瘤細(xì)胞，細(xì)胞惡性生長受到抑制。癌基因?qū)ｎ}知識講座第69頁2. Rb基因生物學(xué)活性及作用機(jī)制Rb蛋白磷酸化狀態(tài)及其與其它蛋白質(zhì)結(jié)合，與它功效親密相關(guān)；經(jīng)過結(jié)合或釋放轉(zhuǎn)錄因子E2F來控制檢驗點(diǎn)，進(jìn)而控制細(xì)胞周期。癌基因?qū)ｎ}知識講座第70頁G0 G1期Rb蛋白E2FmRNADNA（轉(zhuǎn)錄因子，與細(xì)胞增值相關(guān)）（活性型）S期E2FDNAPRb蛋白（無活性型）周期蛋白依賴蛋白激酶（cyclin dependence protein kinase, CDK)癌基因?qū)ｎ}知識講座第71頁P(yáng)105-Rb作用機(jī)制（

32、演示）G0 G1期Rb蛋白E-2FS期E-2FDNADNARb蛋白PmRNA癌基因?qū)ｎ}知識講座第72頁Rb磷酸化與細(xì)胞周期控制 癌基因?qū)ｎ}知識講座第73頁RB基因失活Rb基因突變或缺失，將使細(xì)胞周期進(jìn)程失控，造成細(xì)胞異常增生。一些DNA病毒癌基因表示蛋白可與RB蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，使RB蛋白喪失抑制細(xì)胞增殖生物特征。如腺病毒E1A蛋白、SV40T抗原、人乳頭瘤病毒E7蛋白等。癌基因?qū)ｎ}知識講座第74頁（二） p53 基因“基因組衛(wèi)士”是cancer suppressive gene 一顆明珠; Pubmed有超出4萬篇論文，篇篇內(nèi)容不一樣; 臨床上， 超出50%腫瘤其p53有異常；是迄今為止發(fā)

33、覺與人類腫瘤相關(guān)性最高基因。 曾被誤認(rèn)為是癌基因，直到1989年，才被證實為抑癌基因.癌基因?qū)ｎ}知識講座第75頁p53基因結(jié)構(gòu) p53基因全長20kb，定位于人類染色體17p13，由11個外顯子組成，編碼393個氨基酸組成53kd核內(nèi)磷酸化蛋白; P53蛋白可分為三個結(jié)構(gòu)域：N端酸性區(qū)、中段疏水關(guān)鍵區(qū)與C端堿性區(qū)，分子中有一核定位信號，所以它普通都位于核內(nèi)。酸性區(qū)關(guān)鍵區(qū)堿性區(qū)P53蛋白轉(zhuǎn)錄激活作用結(jié)合DNA核定位、結(jié)合DNA等癌基因?qū)ｎ}知識講座第76頁p53生物學(xué)特征 p53 是細(xì)胞生長周期中負(fù)調(diào)整因子，與細(xì)胞周期調(diào)控、DNA修復(fù)、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡等主要生物學(xué)功效相關(guān)。癌基因?qū)ｎ}知識講座第7

34、7頁監(jiān)測DNA損傷DNA 損傷后，p53蛋白表示急劇上調(diào)，使細(xì)胞分裂停頓于G1期，開啟DNA修復(fù)系統(tǒng)。抑制細(xì)胞周期p53蛋白促進(jìn)p21基因表示產(chǎn)生分子量為21kD蛋白質(zhì)（p21WAF1/CIP1），p21是CDK抑制劑，誘導(dǎo)細(xì)胞生長停滯于G1期。p53蛋白生物學(xué)功效癌基因?qū)ｎ}知識講座第78頁 抑制DNA復(fù)制p53蛋白可與復(fù)制蛋白A(RPA) 結(jié)合p53蛋白與RPA結(jié)合后可抑制RPA與DNA復(fù)制起始點(diǎn)結(jié)合，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期。p53蛋白還可經(jīng)過抑制解鏈酶活性，以抑制DNA復(fù)制。 參加程序性細(xì)胞凋亡p53 蛋白使損傷細(xì)胞停留在G1期，使DNA損傷修復(fù)后再進(jìn)入細(xì)胞周期。若損傷不能修復(fù)，則開啟細(xì)胞進(jìn)入程序性凋亡（細(xì)胞自殺）。 癌基因?qū)ｎ}知識講座第79頁p53蛋白作用機(jī)制（演示）p53蛋白解鏈酶復(fù)制因子Ap21蛋白細(xì)胞停滯于G1期細(xì)胞自殺 DNA損傷p21基因p53蛋白抑 制p53蛋白成功修復(fù)修復(fù)失敗癌基因?qū)ｎ}知