癌基因與抑癌基因課件

第六章

癌基因與抑癌基因第六章

癌基因與抑癌基因1癌基因抑癌基因細(xì)胞增殖生長因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控表達(dá)細(xì)胞增殖與死亡是相對的過程。目前認(rèn)為癌癥起源于體細(xì)胞中調(diào)控細(xì)胞增殖的基因突變，隨著突變的積累，正常細(xì)胞的形態(tài)及生物學(xué)行為逐步改變，最終成為癌細(xì)胞。癌基因的活化，抑癌基因的失活，均能使正常細(xì)胞增殖過程失調(diào)，導(dǎo)致癌變。癌基因抑癌基因細(xì)胞增殖生長因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控表達(dá)細(xì)胞增殖與死亡2癌基因與抑癌基因課件3一、轉(zhuǎn)化細(xì)胞一、轉(zhuǎn)化細(xì)胞4（一）轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性1、失去正常的生長控制，無限增殖；2、獲得轉(zhuǎn)化活性。（一）轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性1、失去正常的生長控制，無限增殖；253、失去接觸抑制作用具有轉(zhuǎn)移特性。

3、失去接觸抑制作用具有轉(zhuǎn)移特性。6癌基因與抑癌基因課件7（二）引發(fā)原因致癌化學(xué)因素：UVDNAandRNAtumorvirusesAlterthegenomeSV40,腺病毒HIVBenigntumorMalignanttumorNormalcell1、外界因素（二）引發(fā)原因致癌化學(xué)因素：UVDNAandRNA82、突變累積與自然選擇的結(jié)果Cancer-inducingmutationgenesProto-oncogenesTumor-suppressorgenes2、突變累積與自然選擇的結(jié)果Cancer-inducing9二、癌基因與原癌基因二、癌基因與原癌基因10P.Rous

(1879～1970)美國醫(yī)學(xué)家、病毒學(xué)家

1909年開始研究癌癥病因；1911年后他發(fā)現(xiàn)雞的某些惡性腫瘤是由病毒引起的；1934年他又發(fā)現(xiàn)良性腫瘤可在致癌物質(zhì)的刺激下轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒阅[瘤。

1966年獲諾爾生物醫(yī)學(xué)獎。1969年美國的Huebner,R.I.和Todaro,G.I提出了癌基因假說。(一)概念1、發(fā)展P.Rous(1879～1970)1969年美國的Hue111970年，H.Temi和Dulbecco發(fā)現(xiàn)致癌的RNA病毒中存反轉(zhuǎn)錄酶，提出了原病毒假設(shè)，認(rèn)為RNA病毒通過反向轉(zhuǎn)錄和正向轉(zhuǎn)錄以及與宿主細(xì)胞DNA發(fā)生交換或重組，能形成癌基因。特明(1935～1994)美國病毒學(xué)家杜爾貝科(1914～)意大利裔美國病毒學(xué)家

1970年，H.Temi和Dulbecco發(fā)現(xiàn)致癌的RNA121976年H.Evarmus和J.M.Bishop發(fā)現(xiàn)鳥類肉瘤病毒中含有致癌基因。被命名為病毒癌基因(VirusoncogeneV-onc).80年代初通過很多實驗證實了癌基因的存在。(左)瓦慕斯(1940～)美國微生物學(xué)家、病毒學(xué)家(右)畢曉普(1936～)美國生物化學(xué)家、病毒學(xué)家1989年獲諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎。1976年H.Evarmus和J.M.Bishop發(fā)現(xiàn)鳥類肉13癌基因(oncogene)細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長和分化的基因，它的結(jié)構(gòu)異?；虮磉_(dá)異常，可以引起細(xì)胞癌變。2、概念癌基因可按其來源不同而分為病毒癌基因（v-onc）和細(xì)胞癌基因（c-onc）。癌基因(oncogene)2、概念癌基因可按其來源不同而分為14一、病毒癌基因早在上世紀(jì)初（1911年）ReytonRous便報道了將雞肉瘤的無細(xì)胞濾液注射給雞后，可誘導(dǎo)發(fā)生肉瘤，說明無細(xì)胞濾液中的感染顆粒是引起

Rous雞肉瘤的原因，這種感染性顆粒后來被證實是逆轉(zhuǎn)錄病毒（RNA病毒）。

一、病毒癌基因早在上世紀(jì)初（1911年）ReytonRo15追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提出了癌基因假說。根據(jù)這一假說，引起Rous雞肉瘤等的逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組中存在有致癌基因，即病毒癌基因，v-onc。該癌基因來源于正常細(xì)胞基因組中的部分序列，即逆轉(zhuǎn)錄病毒中的致癌基因序列是在進(jìn)化過程中通過轉(zhuǎn)導(dǎo)從宿主細(xì)胞基因組中獲得的。

追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提16具有致癌性的腫瘤病毒有兩種類型：一種是DNA腫瘤病毒，另一種是RNA病毒即逆轉(zhuǎn)錄病毒。DNA腫瘤病毒的基因組的早期功能基因編碼轉(zhuǎn)化蛋白，如病毒SV40的A基因編碼大T抗原，分布于胞核，可與p53結(jié)合而使之失活。RNA病毒基因組中可含有致癌基因，并表達(dá)相應(yīng)的轉(zhuǎn)化蛋白，感染動物后即可誘發(fā)腫瘤。

具有致癌性的腫瘤病毒有兩種類型：一種是DNA腫瘤病毒，另一種17逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄

LTR

gag

pol

env

src

LTR

長末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸蛋白激酶逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)和LTRgag18逆轉(zhuǎn)錄病毒與宿主細(xì)胞基因組的整合過程逆轉(zhuǎn)錄病毒與宿主細(xì)胞基因組的整合過程19命名：逆轉(zhuǎn)錄病毒株結(jié)合其所轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞，3個字母，如abl、ras等腫瘤病毒RNA病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒）

DNA病毒：SV40、HPV、EB、乙肝病毒(這些病毒作用于抑癌基因，使其的蛋白功能失活）因此，病毒癌基因（v-onc）就是指一類存在于腫瘤病毒中，能使宿主細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因。命名：逆轉(zhuǎn)錄病毒株結(jié)合其所轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞，3個字母，如abl20逆轉(zhuǎn)錄病毒癌基因v-onc

病毒名稱

動物品種

abl

Agelson白血病

小鼠

akt

AKT8病毒

小鼠

cbl

CaxNS-1

小鼠

crk

CT10肉瘤

雞

erbA

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

erbB

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

ets

禽類成細(xì)血細(xì)胞增生癥E26

雞

fes

Gardner-Arnstein貓肉瘤

貓

fgr

Gardner-Rasheed貓肉瘤

貓

fins

McDonough貓肉瘤

貓

fos

FBJ小鼠成骨肉瘤

小鼠

fps

Fujinami肉瘤

雞

jun

禽類肉瘤17

雞

kit

Hardy-Zuckerman貓肉瘤

貓

逆轉(zhuǎn)錄病毒癌基因v-onc

21maf

禽類肉瘤AS42

雞

mos

Moloney肉瘤

小鼠

mpl

骨髓增生性白血病

小鼠

myb

禽類髓母細(xì)胞增生癥

雞

myc

禽類髓細(xì)胞瘤病

雞

qin

禽類肉瘤31

雞

raf

3611小鼠肉瘤

小鼠

rasH

Harvey肉瘤

大鼠

rask

Kirsten肉瘤

大鼠

rel

網(wǎng)狀內(nèi)皮增生癥

火雞

ros

UR2肉瘤

雞

sea

禽類成紅血細(xì)胞增生癥S13

雞

sis

猿猴肉瘤

猴

ski

禽類SK

雞

src

Rous肉瘤

雞

yes

Y73肉瘤

雞

maf

22一些腫瘤相關(guān)的病毒一些腫瘤相關(guān)的病毒23二、細(xì)胞癌基因

細(xì)胞癌基因(c-onc)又稱為原癌基因（proto-oncogene），大多數(shù)的原癌基因?qū)儆谡{(diào)控細(xì)胞生長分化的正?；颍┗虻牡鞍桩a(chǎn)物是通過影響細(xì)胞生長分化中的控制系統(tǒng)而起作用的。二、細(xì)胞癌基因細(xì)胞癌基因(c-onc)又稱為原癌基因（pr24細(xì)胞癌基因的特點(diǎn)：廣泛存在于生物界中；基因序列高度保守；作用通過其產(chǎn)物蛋白質(zhì)來體現(xiàn)；被激活后，形成癌性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因。細(xì)胞癌基因的特點(diǎn)：25目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因已超過100種，根據(jù)這些基因表達(dá)蛋白產(chǎn)物的功能及亞細(xì)胞定位，可將細(xì)胞癌基因分為五大類：1．生長因子類：如c-sis家族癌基因，編碼PDGF的鏈。2．信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體類：如erbB癌基因，編碼EGF受體；erbA癌基因，編碼甲狀腺激素受體。目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因已超過100種，根據(jù)這些基因表達(dá)蛋白產(chǎn)物263．G蛋白類：如ras家族，其編碼產(chǎn)物為G蛋白，能傳遞生長信號。4．信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白類：如src家族，其編碼產(chǎn)物為細(xì)胞內(nèi)的生長信號傳遞蛋白，通常含酪氨酸蛋白激酶活性。5．轉(zhuǎn)錄因子類：如myc家族和myb家族，其編碼產(chǎn)物為存在于細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子。3．G蛋白類：如ras家族，其編碼產(chǎn)物為G蛋白，能傳遞生長信27原癌基因的產(chǎn)物原癌基因產(chǎn)物（如圖）：生長因子如sis生長因子受體如fms、erbB酪氨酸蛋白激酶如src、ras絲/蘇氨酸蛋白激酶如mos、rafG蛋白/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子，如ras轉(zhuǎn)錄因子如myc、fos、jun其他發(fā)送信號原癌基因的產(chǎn)物原癌基因產(chǎn)物（如圖）：28原癌基因的表達(dá)特性1、具有細(xì)胞周期特異性2、具有組織特異性3、具有分化特異性原癌基因的表達(dá)特性1、具有細(xì)胞周期特異性29固有基因，正常情況下參與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)，促進(jìn)增殖；與細(xì)胞分化相關(guān)。如c-src是在神經(jīng)元分化過程中起作用，而與細(xì)胞增殖無關(guān)。原癌基因的功能固有基因，正常情況下參與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)，促進(jìn)增殖；原癌基因的功30癌基因與原癌基因比較pro-oncv-onc①來源：正常人、動物病毒②表達(dá)程度：低表達(dá)高表達(dá)③表達(dá)產(chǎn)物的性質(zhì)：結(jié)構(gòu)競爭，靶標(biāo)不同癌基因與原癌基因比較pro-oncv-onc①來源：正常人、31三、抑癌基因三、抑癌基因32（一）定義：又名抗癌基因（antioncogene）、隱性癌基因。是指能抵消癌基因作用，阻止細(xì)胞癌變的基因。包括：

癌基因產(chǎn)物拮抗物基因細(xì)胞生長抑制基因誘導(dǎo)細(xì)胞分化基因抵消致癌物作用基因等抑癌基因(tumorsuppressorgene，TSGs)（一）定義：又名抗癌基因（antioncogene）、隱性癌33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)胞雜交融合腫瘤細(xì)胞1腫瘤細(xì)胞2雜交融合非腫瘤型雜交細(xì)胞正常細(xì)胞失去某些基因腫瘤細(xì)胞最初，通過細(xì)胞雜交實驗，發(fā)現(xiàn)并鑒定了抑癌基因。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)胞雜交融合腫瘤細(xì)胞34人類腫瘤中已發(fā)現(xiàn)和鑒定的抑癌基因基因

染色體

基因產(chǎn)物的功能

與基因突變有關(guān)的腫瘤

定位

體細(xì)胞突變

種系突變

Rb

13p14

核磷酸蛋白

視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤

視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤

調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子

骨肉瘤，乳腺癌，

骨肉瘤

介導(dǎo)細(xì)胞生長、

前列腺癌膀胱癌，

分化、發(fā)育的控制

小細(xì)胞肺癌等

p53

17p13.1

轉(zhuǎn)錄因子、控制

腦、乳腺、結(jié)直腸

Li-Fraumeni綜合征

細(xì)胞周期和凋亡

胃、食管，肝與肺癌，（肉瘤、乳腺癌、

肉瘤菌白血病等

腦瘤等）

APC

5q21

結(jié)合β連環(huán)蛋白

結(jié)腸、胃及胰腺癌等

家族性腺瘤性息肉病

調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附和

細(xì)胞骨架的關(guān)系

DCC

18q21

透膜細(xì)胞粘附分子

結(jié)腸、胃癌

？

WT1

11p13

轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白

腎母細(xì)胞瘤（Wilms瘤）

Wilms瘤

抑制基因轉(zhuǎn)錄

NF1

17q11

起GAP樣作用

神經(jīng)鞘瘤

Ⅰ型神經(jīng)纖維瘤病

下調(diào)Ras蛋白

NF2

22q12

?

神經(jīng)鞘瘤，腦膜瘤

Ⅱ型神經(jīng)經(jīng)纖維瘤病

聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤

人類腫瘤中已發(fā)現(xiàn)和鑒定的抑癌基因基因

染色35（二）功能：TSGs的正常功能是限制細(xì)胞生長，作用主要:(1)編碼轉(zhuǎn)錄因子，參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)；

(2)參與DNA的損傷修復(fù)，維持基因穩(wěn)定性；(3)使原癌基因產(chǎn)物失活；(4)保證細(xì)胞骨架正常，維持細(xì)胞形態(tài)；(5)為隱性基因，生長轉(zhuǎn)化細(xì)胞可通過與正常的細(xì)胞融合而得到恢復(fù)。（二）功能：TSGs的正常功能是限制細(xì)胞生長，作用主要:36（三）癌基因與抑癌基因的區(qū)別：（1）在功能上，抑癌基因在細(xì)胞生長中起負(fù)調(diào)節(jié)作用，抑制增殖，促進(jìn)分化、成熟和衰老，或引導(dǎo)多余的細(xì)胞進(jìn)入凋亡途徑。原癌基因的作用則相反。（2）在遺傳方式上，原癌基因是顯性的，抑癌基因是隱性的。（3）在突變發(fā)生的細(xì)胞類型上，抑癌基因不僅可在體細(xì)胞中發(fā)生突變，也可在生殖細(xì)胞中發(fā)生突變，并且可以通過生殖細(xì)胞遺傳突變，而原癌基因只有在體細(xì)胞中發(fā)生突變。（三）癌基因與抑癌基因的區(qū)別：（1）在功能上，抑癌基因在細(xì)胞37四、細(xì)胞癌變的分子機(jī)制四、細(xì)胞癌變的381、DNA腫瘤病毒轉(zhuǎn)化病毒多為ssDNA病毒，癌基因是編碼病毒本身所需的蛋白。轉(zhuǎn)化病毒帶有癌基因，其產(chǎn)物可使腫瘤抑制物失活。即減弱抗癌基因的功能。鈍化抑癌基因的作用（一）致癌病毒的轉(zhuǎn)化作用1、DNA腫瘤病毒轉(zhuǎn)化病毒多為ssDNA病毒，癌基因是編碼病39

一些DNA病毒感染宿主細(xì)胞后不發(fā)生裂解，而是潛伏在細(xì)胞中，并整合到宿主基因組中，表達(dá)病毒癌蛋白，引起宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

如：多瘤病毒家（SV40)人乳頭瘤病毒家族腺病毒家族一些DNA病毒感染宿主細(xì)胞后不發(fā)生裂40與RNA病毒不同，DNA病毒癌蛋白在細(xì)胞中沒有對應(yīng)物。它通過合成病毒癌蛋白，作用并抑制宿主TSG蛋白而引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化。注：許多新的腫瘤抑制基因是在病毒癌蛋白與TSG蛋白相互作用的研究中被發(fā)現(xiàn)的。與RNA病毒不同，DNA病毒癌蛋白在細(xì)胞中沒有對應(yīng)物412、RNA反轉(zhuǎn)錄病毒V-onc的功能和突變的原癌基因相似。慢性腫瘤病毒是依賴LTR中的強(qiáng)啟動子作用細(xì)胞癌基因，誘發(fā)癌變。模仿激活原癌基因2、RNA反轉(zhuǎn)錄病毒V-onc的功能和突變的原癌基因相似。模42調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄

LTR

gag

pol

env

src

LTR長末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸激酶調(diào)節(jié)和LTRgagpolenv43出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物原癌基因被激活的結(jié)果細(xì)胞轉(zhuǎn)化（二）原癌基因的激活出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物原癌基因被激活的結(jié)果細(xì)胞轉(zhuǎn)化（二）原癌基因44癌基因與抑癌基因課件45Rasoncogene:RetainbindGTPBcl-2oncogene:PreventapoptosisRasoncogene:Bcl-2oncogene:461、結(jié)構(gòu)改變①點(diǎn)突變SEP轉(zhuǎn)錄Eg.ras基因家族，均以點(diǎn)突變?yōu)橹?。如膀胱癌?xì)胞中克隆出來的c-H-ras基因與正常細(xì)胞的相比僅有一個核苷酸的差異。1、結(jié)構(gòu)改變①點(diǎn)突變SEP轉(zhuǎn)錄Eg.ras基因家族，均以點(diǎn)47細(xì)胞外信號EGF、PDGF等具PTK活性的受體GRB2

PSOS

PRas-GTP

PRaf調(diào)節(jié)其他蛋白活性MAPKKMAPK

P

P

P細(xì)胞核反式作用因子調(diào)控基因表達(dá)細(xì)胞膜二聚化目錄細(xì)胞外信號具PTK活性的受體GRB2PSOSPRas-48

c-ras：Ras是GTP結(jié)合蛋白，傳導(dǎo)生長因子受體信號。

ras基因的點(diǎn)突變（第12個氨基酸密碼子由GGG(甘氨酸）變?yōu)镚TG（纈氨酸））降低了GTP水解酶活性，使其放大了對生長因子的反應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞過量生長。c-ras：Ras是GTP結(jié)合蛋白，傳導(dǎo)生長因子受49②

LTR插入激活病毒基因組的LTR整合到細(xì)胞癌基因鄰近處，其處于LTR的強(qiáng)啟動子和增強(qiáng)子作用之下而被激活。Eg.鳥類白血病病毒ALV不含v-onc，但LTR插入c-myc的上游，導(dǎo)致基因過度表達(dá)。SEP轉(zhuǎn)錄LTR②LTR插入激活Eg.鳥類白血病病毒ALV不含v-onc，50反轉(zhuǎn)錄病毒基因組插入到c-myc的第一和第二個外顯子之間，由于該病毒中LTR含有一個強(qiáng)啟動子和強(qiáng)增強(qiáng)子，使c-myc轉(zhuǎn)錄水平大大增加。反轉(zhuǎn)錄病毒基因組仍然插入到c-myc的第一和第二個外顯子之間或其上游，但是插入方向相反，反向插入的結(jié)果激活“偶然”啟動子。反轉(zhuǎn)錄病毒基因組插入在c-myc下游，其增強(qiáng)子激活c-myc的啟動子反轉(zhuǎn)錄病毒基因組插入到c-myc的第一和第二個外顯子之間，由51③基因重排（染色體異位）A、重排到另一基因處，受其啟動子和增強(qiáng)子作用B、重排后失去其與抑制蛋白結(jié)合的區(qū)域C、重排后增加了染色體的不穩(wěn)定性，表達(dá)增加D、重排后轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA的穩(wěn)定性原癌基因在正常情況下表達(dá)水平較低，但當(dāng)發(fā)生染色體的易位或倒位時：③基因重排（染色體異位）A、重排到另一基因處，受其啟動子和增52Burkitt淋巴瘤細(xì)胞的染色體易位，使c-myc與IgH（免疫球蛋白重鏈）基因的調(diào)控區(qū)為鄰，致使c-myc過表達(dá)。（1）由于人體的需要，Ig基因含有強(qiáng)啟動子和強(qiáng)增強(qiáng)子，c-myc重排到Ig基因處，直接受控于Ig基因的啟動子和增強(qiáng)子，使c-myc表達(dá)大大增加；（2）c-myc本身結(jié)構(gòu)改變，但編碼區(qū)未改變。正常c-myc外顯子序列中存在一個與抑制性蛋白結(jié)合的調(diào)節(jié)區(qū)，在Burkitt淋巴瘤中該區(qū)域缺失或突變，使c-myc表達(dá)失去抑制性控制；（3）重排后增加了染色體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，使基因表達(dá)的機(jī)會增加；（4）重排后c-myc的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA穩(wěn)定性增加。Burkitt淋巴瘤細(xì)胞的染色體易位，使c-myc與IgH（53④基因缺失SEP轉(zhuǎn)錄LTR5’端負(fù)調(diào)控序列的缺失或突變?nèi)笔Щ钊?，Burkitt淋巴瘤細(xì)胞中的c-myc可因負(fù)調(diào)控序列的失活增強(qiáng)表達(dá)。④基因缺失SEP轉(zhuǎn)錄LTR5’端負(fù)調(diào)控序列的缺失或突變?nèi)笔?4⑤基因擴(kuò)增/基因放大常見于某些造血系統(tǒng)惡性腫瘤中，如：前髓細(xì)胞性白血病細(xì)胞系和這類病人的白血病細(xì)胞中，c-myc擴(kuò)增8~32倍。基因拷貝數(shù)增加癌基因擴(kuò)增的染色體結(jié)構(gòu)有：①雙微體（DMs）：成對分布于細(xì)胞中的微小染色體②均染區(qū)（HSR）：由染色局部擴(kuò)增形成③姊妹染色單體非均等交換（USCE）：G2期姊妹染色單體之間發(fā)生非均等交換，使一個子細(xì)胞中該染色體基因擴(kuò)增，另一個細(xì)胞中對應(yīng)染色體基因刪除。⑤基因擴(kuò)增/基因放大常見于某些造血系統(tǒng)惡性腫瘤中，如：前髓細(xì)55人類腫瘤細(xì)胞中擴(kuò)增的細(xì)胞癌基因c-onc腫瘤擴(kuò)增倍數(shù)DM/HSR*c-myc早幼粒白血病細(xì)胞系HL6020×+小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系5-30×？N-myc原發(fā)神經(jīng)母細(xì)胞瘤Ⅲ-Ⅳ級及5-1000×+神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤10-200×+小細(xì)胞肺癌50×+L-myc小細(xì)胞肺癌10-20×？c-myb急粒AML5-10×？結(jié)腸癌細(xì)胞系10×？c-erbB類表皮癌細(xì)胞系，原發(fā)膠質(zhì)瘤30×？c-K-ras原發(fā)肺癌，結(jié)腸癌，膀胱癌，直腸癌4-20×？N-ras乳癌細(xì)胞系5-10×？＊DM：雙微體；HSR：均勻染色區(qū)人類腫瘤細(xì)胞中擴(kuò)增的細(xì)胞癌基因56Myc基因擴(kuò)增形成雙微核（黃色）的核型

Myc基因擴(kuò)增形成雙微核（黃色）的核型57Myc基因擴(kuò)增形成均染區(qū)（黃色）的核型Myc基因擴(kuò)增形成均染區(qū)（黃色）的核型582、基因鄰域效應(yīng)基因間有間隔距離，間隔長度遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)基因的長度間隔長度小于規(guī)定長度時，一個或兩個不能轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄活性降低一個基因的強(qiáng)勢表達(dá)會使鄰近基因處于弱勢表達(dá)原癌基因往往處于兩個強(qiáng)勢基因之間2、基因鄰域效應(yīng)基因間有間隔距離，間隔長度遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)基因的長59在正常的肝細(xì)胞中，N-ras主要分布在結(jié)構(gòu)緊密的多聚核小體中，因受基因領(lǐng)域效應(yīng)影響而不能轉(zhuǎn)錄。在肝癌細(xì)胞中，N-ras主要分布在結(jié)構(gòu)松散的核小體單體和二聚體中，解除了基因領(lǐng)域效應(yīng)，故轉(zhuǎn)錄活性大大升高。正常人c-myc等位與8號染色體，在其兩側(cè)分別存在強(qiáng)表達(dá)的基因，使c-myc處于兩面受夾地位，由于強(qiáng)的基因領(lǐng)域效應(yīng)的作用，c-myc被抑制，沒有轉(zhuǎn)錄活性。但是在Burkitt淋巴瘤中，由于發(fā)生基因重排，使c-myc的一側(cè)的強(qiáng)表達(dá)基因消失，從而消除了對c-myc的領(lǐng)域效應(yīng)，故其轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng)。同時，由于c-myc轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)，反過來對仍處于另一側(cè)的那個基因起到領(lǐng)域效應(yīng)，使原來強(qiáng)表達(dá)的那個基因變成不表達(dá)狀態(tài)。在正常的肝細(xì)胞中，N-ras主要分布在結(jié)構(gòu)緊密的多聚核小體中603、原癌基因的低甲基化致癌物質(zhì)降低甲基化酶的活性，原癌基因的甲基化程度降低可導(dǎo)致癌癥。CpG島EP轉(zhuǎn)錄甲基化程度高，不利于與轉(zhuǎn)錄因子及酶的結(jié)合，表達(dá)程度低。3、原癌基因的低甲基化致癌物質(zhì)降低甲基化酶的活性，原癌基因的611.DNA雙螺旋穩(wěn)定性下降，有利于DNA的解旋和解鏈；2.由于低甲基化使基因的調(diào)節(jié)區(qū)局部結(jié)構(gòu)改變，從而有利于與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合；3.低甲基化調(diào)節(jié)區(qū)域不能和特異與甲基化序列相結(jié)合的蛋白因子結(jié)合，這樣可以減少轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的空間阻隔；4.使染色質(zhì)處于松弛狀態(tài)，有利于轉(zhuǎn)錄必需成分與模板的接近和反應(yīng)。低甲基化增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄的原因1.DNA雙螺旋穩(wěn)定性下降，有利于DNA的解旋和解鏈；低甲基624、原癌基因終產(chǎn)物對表達(dá)的影響（1）一種原癌基因的表達(dá)產(chǎn)物影響其他原癌基因的表達(dá)（2）原癌基因的表達(dá)對其自身表達(dá)進(jìn)行控制如：c-Fos與c-myc負(fù)調(diào)節(jié)序列結(jié)合后對c-myc表達(dá)其負(fù)調(diào)節(jié)作用；c-myc表達(dá)產(chǎn)物對自身的表達(dá)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)；c-Fos可負(fù)反饋調(diào)控c-fos表達(dá)。4、原癌基因終產(chǎn)物對表達(dá)的影響（1）一種原癌基因的表達(dá)產(chǎn)物影635.抑癌基因產(chǎn)物抑制原癌基因的活性抑癌基因通過其表達(dá)產(chǎn)物可在轉(zhuǎn)錄水平或翻譯水平上對原癌基因?qū)嵭凶詣拥呢?fù)調(diào)節(jié)。如抑癌基因RB的表達(dá)產(chǎn)物即能與N-myc的調(diào)控序列結(jié)合而抑制其轉(zhuǎn)錄，也能N-Myc作用抑制其效應(yīng)。如果RB基因因缺失而失活，使野生型RB蛋白的量大大降低，則N-myc的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平都將急劇上升。5.抑癌基因產(chǎn)物抑制原癌基因的活性抑癌基因通過其表達(dá)產(chǎn)物可64（三）抑癌基因的失活原癌基因的激活抑癌基因的失活（三）抑癌基因的失活原癌基因的激活抑癌基因的失活65Rbgene:Thefirsttumorsuppressorgeneinpatientwithretinoblastoma1、Rb基因Rbgene:Thefirsttumorsuppr66

Rb基因位于13q14，全長200kb，含有27個外顯子；在各種組織中普遍存在，產(chǎn)物編碼位于核內(nèi)的105kd的蛋白質(zhì)pRb105;

屬于隱性基因。

Rb基因67①pRb105蛋白的分子功能：

(1)主要是可以和腫瘤抗原相互作用：

pRB105只有一條肽鏈，肽鏈中部有一個可折疊成口袋的AB口袋結(jié)構(gòu)域，可結(jié)合一些病毒的蛋白質(zhì)及細(xì)胞的蛋白質(zhì)：SV40T抗原腺病毒E1A抗原人類乳頭瘤病毒E7抗原

(2)RB產(chǎn)物可抑制部分致癌蛋白。

(3)RB還有抑制細(xì)胞增殖的作用。①pRb105蛋白的分子功能：(1)主要是可以和腫瘤抗原68Rb基因的表達(dá)產(chǎn)物pRb105蛋白肽鏈中有可被磷酸化修飾的位點(diǎn)，在細(xì)胞內(nèi)存在低磷酸化型（活性型）和高磷酸化型（非活性型）兩種類型。不同類型的pRb105對轉(zhuǎn)錄因子E2F有不同的親和力。Rb基因的表達(dá)產(chǎn)物pRb105蛋白肽鏈中有可被磷酸化修飾的位69低磷酸化型的pRb105可與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合形成復(fù)合物，從而阻止E2F啟動某些在細(xì)胞增殖過程中起主要作用的基因的轉(zhuǎn)錄，如c-myc基因等。高磷酸化型的pRb105則可促使其與E2F轉(zhuǎn)錄因子分離，從而使其呈現(xiàn)活性，細(xì)胞即由G1期進(jìn)入S期。Rb基因失活后，其表達(dá)產(chǎn)物不能與E2F形成復(fù)合物，E2F處于持續(xù)激活狀態(tài)，導(dǎo)致細(xì)胞增殖。低磷酸化型的pRb105可與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合形成復(fù)合物，從70靜止期：①RB非磷酸化形式，與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合；②E2F促進(jìn)進(jìn)入S期必需的基因，促進(jìn)增殖。③RB/E2F復(fù)合物干擾E2F與DNA的結(jié)合，抑制細(xì)胞周期，抑制增殖。需增殖時：①G1末至G2末cyclin/

CDK使RB磷酸化。②磷酸化RB與E2F解離；③E2F發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用，活化下游基因；④細(xì)胞增殖。②RB的作用機(jī)制：靜止期：②RB的作用機(jī)制：71p105Rb的作用機(jī)制（演示）G0G1期Rb蛋白E-2FS期E-2FDNADNARb蛋白PmRNAp105Rb的作用機(jī)制（演示）G0G1期Rb蛋白E-2FS72③Rb基因的滅活機(jī)制：Rb基因:13q14,150kb,27exons&26intron→mRNA4.7kb→PrP110RBexon2~6丟失，缺乏正常大小的mRNA及RB蛋白；exon13～17丟失，基因移碼突變，翻譯提前終止，無RB表達(dá)；exon5～6單拷貝變成2個拷貝，mRNA相應(yīng)增大，移碼突變，翻譯提前終止，無RB表達(dá)；CpG島甲基化程度下降產(chǎn)生大量P110RB

出錯磷酸化③Rb基因的滅活機(jī)制：Rb基因:13q14,150kb,273p53基因位于17p13.1，全長20kd，含有11個外顯子，編碼產(chǎn)物是分子量為53kD的P53。P53蛋白是位于細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子，肽鏈可分為三個結(jié)構(gòu)域：N端的轉(zhuǎn)錄激活域，可與TBP結(jié)合，活化基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄復(fù)合物；中段的脯氨酸豐富域，與靶基因中有SH3結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)結(jié)合，可能參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；C端DNA結(jié)合區(qū)，與靶基因中特異的序列結(jié)合。分子中有一核定位信號，所以它一般都位于核內(nèi)。（二）p53基因p53基因位于17p13.1，全長20kd，含有11個外顯子74當(dāng)P53蛋白與損傷DNA結(jié)合后，可激活p53蛋白的DNA結(jié)合域，活化的p53蛋白與損傷區(qū)解離后可與靶基因中特異的順式作用元件結(jié)合，促使基因轉(zhuǎn)錄。P53蛋白能以四聚體的形式與DNA結(jié)合，調(diào)節(jié)其它基因的表達(dá)。

P53肽鏈的N端及C端的特異部位的絲氨酸殘基可被磷酸化。當(dāng)P53蛋白與損傷DNA結(jié)合后，可激活p53蛋白的DNA結(jié)合75P53蛋白的生物學(xué)功能較為復(fù)雜，目前已知的功能有：①轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及抑制細(xì)胞生長的作用：P53蛋白促進(jìn)WAF1/CIP1基因表達(dá)產(chǎn)生一種分子量為21kD的蛋白質(zhì)（p21WAF1/CIP1），誘導(dǎo)細(xì)胞生長停滯于G1期。P53蛋白的生物學(xué)功能較為復(fù)雜，目前已知的功能有：76

②抑制DNA復(fù)制：P53蛋白可與復(fù)制蛋白A(RPA)結(jié)合，而RPA與解鏈狀態(tài)的DNA單鏈的結(jié)合可能是DNA復(fù)制的起始步驟。P53蛋白與RPA結(jié)合后可抑制RPA與單鏈DNA的結(jié)合，從而抑制了RPA與DNA復(fù)制起始點(diǎn)的結(jié)合，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期。P53蛋白還可通過抑制解鏈酶的活性，以抑制DNA復(fù)制。

②抑制DNA復(fù)制：77

③參與程序性細(xì)胞凋亡：P53蛋白使損傷細(xì)胞停留在G1期，以便使DNA損傷修復(fù)后再進(jìn)入細(xì)胞周期。若損傷不能修復(fù)，則啟動細(xì)胞進(jìn)入程序性凋亡（細(xì)胞自殺）。

③參與程序性細(xì)胞凋亡：78P53蛋白的作用機(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P53蛋白的作用機(jī)制（演示）P53蛋白解鏈酶復(fù)制因子AP2179p53:Guardianofthegenomep53:Guardianofthegenome80A、分子警察阻止含有受損DNA的細(xì)胞進(jìn)入分裂期B、作用于轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控細(xì)胞周期抑制細(xì)胞生長觸發(fā)凋亡為cyclinA的的負(fù)調(diào)控因子A、分子警察81

DNA的損傷激活p53,在細(xì)胞周期不同階段引起不同結(jié)果：早期：

通過誘導(dǎo)p21對CDK-cyclin

激酶的抑制，激活限制點(diǎn)，阻止細(xì)胞周期直到損傷修復(fù)。晚期：引發(fā)細(xì)胞凋亡。輻射DNA的損傷激活p53,在細(xì)胞周期不同階段引82野生型限制細(xì)胞生長缺乏p53細(xì)胞生長不受控制突變亞基因阻礙四聚體功能，細(xì)胞生長不受限制P53等位基因的缺失或突變都可使細(xì)胞生長不受限制②P53蛋白的滅活機(jī)制：野生型限制細(xì)胞生長P53等位基因的缺失或突變②P53833、滅活機(jī)制及對致癌作用的影響：①

抑癌基因自身突變或缺失p53基因異常往往是等位基因一條缺失，另一條突變；p16基因exon2發(fā)生錯意突變；DCC在結(jié)腸癌中常見缺失。②

影響細(xì)胞周期調(diào)節(jié)p53p16p21cyclinD/CDKs_3、滅活機(jī)制及對致癌作用的影響：①抑癌基因自身突變或缺失p84③

與DNA腫瘤病毒的致癌蛋白結(jié)合而失活乳頭瘤病毒（HPV）E6蛋白與野生型p53基因的蛋白結(jié)合，抑制其功能或促進(jìn)其降解。④

影響細(xì)胞黏附作用DCC缺失或顯著減少細(xì)胞黏附和通訊失調(diào)cancer⑤

抑癌基因的高度甲基化引起轉(zhuǎn)錄抑制⑥

信號轉(zhuǎn)導(dǎo)失調(diào)③與DNA腫瘤病毒的致癌蛋白結(jié)合而失活乳頭瘤病毒（HPV）853.P16基因(1)P16基因定位于人染色體qp21，由2個內(nèi)含了及3個外顯子組成。P16基因是細(xì)胞周期中的一種基本基因，其表達(dá)產(chǎn)物直接參予細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)節(jié)。(2)P16基因編碼產(chǎn)物是16KD的蛋白，即P16蛋白，定位于細(xì)胞核內(nèi)，P16蛋白是作用于細(xì)胞分裂周期關(guān)鍵酶之一的CDK4的抑制因子。細(xì)胞周期調(diào)節(jié)是一復(fù)雜過程，細(xì)胞分裂周期基因(celldivisioncycle，cdc基因)控制著細(xì)胞周期的啟動及各時相的轉(zhuǎn)換，Cdc基因編碼產(chǎn)物是蛋白激酶，參予調(diào)控G1-S，G2-M的關(guān)鍵點(diǎn)轉(zhuǎn)換，其中CDK與cyclin的復(fù)合體分別在細(xì)胞周期的不同時相發(fā)揮作用。CDK4與Cyclin的復(fù)合體參予G1-S轉(zhuǎn)換的調(diào)控，P16蛋白抑制Cdk4活性，最終阻止細(xì)胞進(jìn)入S期，一旦P16基因因缺失，突變等導(dǎo)致功能缺失，則不能抑制CDK4，最終導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)入惡性增殖，加速腫瘤發(fā)生。3.P16基因86幾種和G0/G1或G1/S期控制有關(guān)的蛋白是腫瘤抑制物p16,p21,p27可結(jié)合cyclin-CDK復(fù)合物使其失活幾種和G0/G1或G1/S期控制有關(guān)的蛋白是腫瘤抑制物87抑癌基因的抑癌功能主要是通過在細(xì)胞增殖周期對細(xì)胞分裂和生長進(jìn)行負(fù)調(diào)控，防止細(xì)胞周期失控變成無限制地增殖而實現(xiàn)的。細(xì)胞周期中有兩個重要的調(diào)節(jié)點(diǎn)，即G1-S和G2-M調(diào)節(jié)點(diǎn)。細(xì)胞周期的運(yùn)行主要依賴于細(xì)胞周期依賴性激酶（CDK），該酶只有與細(xì)胞周期素（cyclins）結(jié)合才有活性，可促進(jìn)細(xì)胞周期中G1→S和G2→M的轉(zhuǎn)變。在細(xì)胞周期素中最有意義的是細(xì)胞周期蛋白D（cyclinD），它能激活CDK2、4、5，促進(jìn)細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期，進(jìn)行DNA合成。抑癌基因的抑癌功能主要是通過在細(xì)胞增殖周期對細(xì)胞分裂和生長進(jìn)88目前認(rèn)為p53、p16、Rb基因與G1-S調(diào)節(jié)點(diǎn)有關(guān)。p53基因的表達(dá)產(chǎn)物p53蛋白的作用機(jī)制主要是間接作用于細(xì)胞周期，p53可促進(jìn)P21蛋白（CDK2的抑制劑）的表達(dá)，從而在細(xì)胞周期中抑制G1期至S期的轉(zhuǎn)換，阻礙細(xì)胞進(jìn)入DNA合成期，使細(xì)胞分裂和生長受到抑制。而p16具有直接的細(xì)胞生長抑制效應(yīng)，p16與細(xì)胞周期蛋白D競爭同CDK4的結(jié)合，當(dāng)p16與CDK4結(jié)合后，CDK4/cyclin復(fù)合物活性受到抑制，細(xì)胞分裂生長受阻。CDK/cyclin復(fù)合物對Rb蛋白具有磷酸化作用，Rb被磷酸化后其G1期停滯作用喪失，而Rb非磷酸化時可阻止細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期。目前認(rèn)為p53、p16、Rb基因與G1-S調(diào)節(jié)點(diǎn)有關(guān)。p5389p53基因較為特殊，與G2-M調(diào)節(jié)點(diǎn)又有一定關(guān)系，是參與細(xì)胞凋亡的重要基因。野生型p53基因使細(xì)胞在離子輻射、藥物刺激引起DNA損傷后停留在G1期進(jìn)行修復(fù)，若DNA修復(fù)失敗，細(xì)胞就進(jìn)入凋亡。若p53基因發(fā)生突變，則細(xì)胞對DNA損傷因素引起的細(xì)胞凋亡耐受性增加，因此突變型p53基因可放療、化療的療效。細(xì)胞凋亡與CDK2基因編碼p34CDK2激酶（即M期促進(jìn)因子）的活化有關(guān)，p34CDK2具有G1→S和G2→M雙重作用，p34CDK2激酶過早激活，可引起DNA裂解和細(xì)胞核破壞，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。一般認(rèn)為癌變的重要原因是細(xì)胞周期的失控。當(dāng)Rb基因缺失、突變或磷酸化失活后，則促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入S期，當(dāng)p53、p16基因突變或缺失時，則可間接或直接造成具有促增殖活性的CDK的過度表達(dá)，產(chǎn)生細(xì)胞增殖失控導(dǎo)致癌變。p53基因較為特殊，與G2-M調(diào)節(jié)點(diǎn)又有一定關(guān)系，是參與細(xì)胞90惡性腫瘤的發(fā)生歸根到底是因為原癌基因的激活和抑癌基因的功能喪失，往往涉及多個基因的改變。惡性腫瘤的發(fā)生歸根到底是因為原癌基因的激活和抑癌基因的功能喪91第六章

癌基因與抑癌基因第六章

癌基因與抑癌基因92癌基因抑癌基因細(xì)胞增殖生長因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控表達(dá)細(xì)胞增殖與死亡是相對的過程。目前認(rèn)為癌癥起源于體細(xì)胞中調(diào)控細(xì)胞增殖的基因突變，隨著突變的積累，正常細(xì)胞的形態(tài)及生物學(xué)行為逐步改變，最終成為癌細(xì)胞。癌基因的活化，抑癌基因的失活，均能使正常細(xì)胞增殖過程失調(diào)，導(dǎo)致癌變。癌基因抑癌基因細(xì)胞增殖生長因子正調(diào)控負(fù)調(diào)控表達(dá)細(xì)胞增殖與死亡93癌基因與抑癌基因課件94一、轉(zhuǎn)化細(xì)胞一、轉(zhuǎn)化細(xì)胞95（一）轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性1、失去正常的生長控制，無限增殖；2、獲得轉(zhuǎn)化活性。（一）轉(zhuǎn)化細(xì)胞的特性1、失去正常的生長控制，無限增殖；2963、失去接觸抑制作用具有轉(zhuǎn)移特性。

3、失去接觸抑制作用具有轉(zhuǎn)移特性。97癌基因與抑癌基因課件98（二）引發(fā)原因致癌化學(xué)因素：UVDNAandRNAtumorvirusesAlterthegenomeSV40,腺病毒HIVBenigntumorMalignanttumorNormalcell1、外界因素（二）引發(fā)原因致癌化學(xué)因素：UVDNAandRNA992、突變累積與自然選擇的結(jié)果Cancer-inducingmutationgenesProto-oncogenesTumor-suppressorgenes2、突變累積與自然選擇的結(jié)果Cancer-inducing100二、癌基因與原癌基因二、癌基因與原癌基因101P.Rous

(1879～1970)美國醫(yī)學(xué)家、病毒學(xué)家

1909年開始研究癌癥病因；1911年后他發(fā)現(xiàn)雞的某些惡性腫瘤是由病毒引起的；1934年他又發(fā)現(xiàn)良性腫瘤可在致癌物質(zhì)的刺激下轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒阅[瘤。

1966年獲諾爾生物醫(yī)學(xué)獎。1969年美國的Huebner,R.I.和Todaro,G.I提出了癌基因假說。(一)概念1、發(fā)展P.Rous(1879～1970)1969年美國的Hue1021970年，H.Temi和Dulbecco發(fā)現(xiàn)致癌的RNA病毒中存反轉(zhuǎn)錄酶，提出了原病毒假設(shè)，認(rèn)為RNA病毒通過反向轉(zhuǎn)錄和正向轉(zhuǎn)錄以及與宿主細(xì)胞DNA發(fā)生交換或重組，能形成癌基因。特明(1935～1994)美國病毒學(xué)家杜爾貝科(1914～)意大利裔美國病毒學(xué)家

1970年，H.Temi和Dulbecco發(fā)現(xiàn)致癌的RNA1031976年H.Evarmus和J.M.Bishop發(fā)現(xiàn)鳥類肉瘤病毒中含有致癌基因。被命名為病毒癌基因(VirusoncogeneV-onc).80年代初通過很多實驗證實了癌基因的存在。(左)瓦慕斯(1940～)美國微生物學(xué)家、病毒學(xué)家(右)畢曉普(1936～)美國生物化學(xué)家、病毒學(xué)家1989年獲諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎。1976年H.Evarmus和J.M.Bishop發(fā)現(xiàn)鳥類肉104癌基因(oncogene)細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長和分化的基因，它的結(jié)構(gòu)異?；虮磉_(dá)異常，可以引起細(xì)胞癌變。2、概念癌基因可按其來源不同而分為病毒癌基因（v-onc）和細(xì)胞癌基因（c-onc）。癌基因(oncogene)2、概念癌基因可按其來源不同而分為105一、病毒癌基因早在上世紀(jì)初（1911年）ReytonRous便報道了將雞肉瘤的無細(xì)胞濾液注射給雞后，可誘導(dǎo)發(fā)生肉瘤，說明無細(xì)胞濾液中的感染顆粒是引起

Rous雞肉瘤的原因，這種感染性顆粒后來被證實是逆轉(zhuǎn)錄病毒（RNA病毒）。

一、病毒癌基因早在上世紀(jì)初（1911年）ReytonRo106追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提出了癌基因假說。根據(jù)這一假說，引起Rous雞肉瘤等的逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組中存在有致癌基因，即病毒癌基因，v-onc。該癌基因來源于正常細(xì)胞基因組中的部分序列，即逆轉(zhuǎn)錄病毒中的致癌基因序列是在進(jìn)化過程中通過轉(zhuǎn)導(dǎo)從宿主細(xì)胞基因組中獲得的。

追蹤研究逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的線索，Bishop等人于1980年提107具有致癌性的腫瘤病毒有兩種類型：一種是DNA腫瘤病毒，另一種是RNA病毒即逆轉(zhuǎn)錄病毒。DNA腫瘤病毒的基因組的早期功能基因編碼轉(zhuǎn)化蛋白，如病毒SV40的A基因編碼大T抗原，分布于胞核，可與p53結(jié)合而使之失活。RNA病毒基因組中可含有致癌基因，并表達(dá)相應(yīng)的轉(zhuǎn)化蛋白，感染動物后即可誘發(fā)腫瘤。

具有致癌性的腫瘤病毒有兩種類型：一種是DNA腫瘤病毒，另一種108逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)

調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄

LTR

gag

pol

env

src

LTR

長末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸蛋白激酶逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)和LTRgag109逆轉(zhuǎn)錄病毒與宿主細(xì)胞基因組的整合過程逆轉(zhuǎn)錄病毒與宿主細(xì)胞基因組的整合過程110命名：逆轉(zhuǎn)錄病毒株結(jié)合其所轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞，3個字母，如abl、ras等腫瘤病毒RNA病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒）

DNA病毒：SV40、HPV、EB、乙肝病毒(這些病毒作用于抑癌基因，使其的蛋白功能失活）因此，病毒癌基因（v-onc）就是指一類存在于腫瘤病毒中，能使宿主細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因。命名：逆轉(zhuǎn)錄病毒株結(jié)合其所轉(zhuǎn)化的宿主細(xì)胞，3個字母，如abl111逆轉(zhuǎn)錄病毒癌基因v-onc

病毒名稱

動物品種

abl

Agelson白血病

小鼠

akt

AKT8病毒

小鼠

cbl

CaxNS-1

小鼠

crk

CT10肉瘤

雞

erbA

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

erbB

禽類成紅血細(xì)胞增生癥ES4

雞

ets

禽類成細(xì)血細(xì)胞增生癥E26

雞

fes

Gardner-Arnstein貓肉瘤

貓

fgr

Gardner-Rasheed貓肉瘤

貓

fins

McDonough貓肉瘤

貓

fos

FBJ小鼠成骨肉瘤

小鼠

fps

Fujinami肉瘤

雞

jun

禽類肉瘤17

雞

kit

Hardy-Zuckerman貓肉瘤

貓

逆轉(zhuǎn)錄病毒癌基因v-onc

112maf

禽類肉瘤AS42

雞

mos

Moloney肉瘤

小鼠

mpl

骨髓增生性白血病

小鼠

myb

禽類髓母細(xì)胞增生癥

雞

myc

禽類髓細(xì)胞瘤病

雞

qin

禽類肉瘤31

雞

raf

3611小鼠肉瘤

小鼠

rasH

Harvey肉瘤

大鼠

rask

Kirsten肉瘤

大鼠

rel

網(wǎng)狀內(nèi)皮增生癥

火雞

ros

UR2肉瘤

雞

sea

禽類成紅血細(xì)胞增生癥S13

雞

sis

猿猴肉瘤

猴

ski

禽類SK

雞

src

Rous肉瘤

雞

yes

Y73肉瘤

雞

maf

113一些腫瘤相關(guān)的病毒一些腫瘤相關(guān)的病毒114二、細(xì)胞癌基因

細(xì)胞癌基因(c-onc)又稱為原癌基因（proto-oncogene），大多數(shù)的原癌基因?qū)儆谡{(diào)控細(xì)胞生長分化的正?；颍┗虻牡鞍桩a(chǎn)物是通過影響細(xì)胞生長分化中的控制系統(tǒng)而起作用的。二、細(xì)胞癌基因細(xì)胞癌基因(c-onc)又稱為原癌基因（pr115細(xì)胞癌基因的特點(diǎn)：廣泛存在于生物界中；基因序列高度保守；作用通過其產(chǎn)物蛋白質(zhì)來體現(xiàn)；被激活后，形成癌性的細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因。細(xì)胞癌基因的特點(diǎn)：116目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因已超過100種，根據(jù)這些基因表達(dá)蛋白產(chǎn)物的功能及亞細(xì)胞定位，可將細(xì)胞癌基因分為五大類：1．生長因子類：如c-sis家族癌基因，編碼PDGF的鏈。2．信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體類：如erbB癌基因，編碼EGF受體；erbA癌基因，編碼甲狀腺激素受體。目前發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞癌基因已超過100種，根據(jù)這些基因表達(dá)蛋白產(chǎn)物1173．G蛋白類：如ras家族，其編碼產(chǎn)物為G蛋白，能傳遞生長信號。4．信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白類：如src家族，其編碼產(chǎn)物為細(xì)胞內(nèi)的生長信號傳遞蛋白，通常含酪氨酸蛋白激酶活性。5．轉(zhuǎn)錄因子類：如myc家族和myb家族，其編碼產(chǎn)物為存在于細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子。3．G蛋白類：如ras家族，其編碼產(chǎn)物為G蛋白，能傳遞生長信118原癌基因的產(chǎn)物原癌基因產(chǎn)物（如圖）：生長因子如sis生長因子受體如fms、erbB酪氨酸蛋白激酶如src、ras絲/蘇氨酸蛋白激酶如mos、rafG蛋白/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子，如ras轉(zhuǎn)錄因子如myc、fos、jun其他發(fā)送信號原癌基因的產(chǎn)物原癌基因產(chǎn)物（如圖）：119原癌基因的表達(dá)特性1、具有細(xì)胞周期特異性2、具有組織特異性3、具有分化特異性原癌基因的表達(dá)特性1、具有細(xì)胞周期特異性120固有基因，正常情況下參與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)，促進(jìn)增殖；與細(xì)胞分化相關(guān)。如c-src是在神經(jīng)元分化過程中起作用，而與細(xì)胞增殖無關(guān)。原癌基因的功能固有基因，正常情況下參與細(xì)胞生長調(diào)節(jié)，促進(jìn)增殖；原癌基因的功121癌基因與原癌基因比較pro-oncv-onc①來源：正常人、動物病毒②表達(dá)程度：低表達(dá)高表達(dá)③表達(dá)產(chǎn)物的性質(zhì)：結(jié)構(gòu)競爭，靶標(biāo)不同癌基因與原癌基因比較pro-oncv-onc①來源：正常人、122三、抑癌基因三、抑癌基因123（一）定義：又名抗癌基因（antioncogene）、隱性癌基因。是指能抵消癌基因作用，阻止細(xì)胞癌變的基因。包括：

癌基因產(chǎn)物拮抗物基因細(xì)胞生長抑制基因誘導(dǎo)細(xì)胞分化基因抵消致癌物作用基因等抑癌基因(tumorsuppressorgene，TSGs)（一）定義：又名抗癌基因（antioncogene）、隱性癌124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)胞雜交融合腫瘤細(xì)胞1腫瘤細(xì)胞2雜交融合非腫瘤型雜交細(xì)胞正常細(xì)胞失去某些基因腫瘤細(xì)胞最初，通過細(xì)胞雜交實驗，發(fā)現(xiàn)并鑒定了抑癌基因。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)胞雜交融合腫瘤細(xì)胞125人類腫瘤中已發(fā)現(xiàn)和鑒定的抑癌基因基因

染色體

基因產(chǎn)物的功能

與基因突變有關(guān)的腫瘤

定位

體細(xì)胞突變

種系突變

Rb

13p14

核磷酸蛋白

視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤

視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤

調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子

骨肉瘤，乳腺癌，

骨肉瘤

介導(dǎo)細(xì)胞生長、

前列腺癌膀胱癌，

分化、發(fā)育的控制

小細(xì)胞肺癌等

p53

17p13.1

轉(zhuǎn)錄因子、控制

腦、乳腺、結(jié)直腸

Li-Fraumeni綜合征

細(xì)胞周期和凋亡

胃、食管，肝與肺癌，（肉瘤、乳腺癌、

肉瘤菌白血病等

腦瘤等）

APC

5q21

結(jié)合β連環(huán)蛋白

結(jié)腸、胃及胰腺癌等

家族性腺瘤性息肉病

調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附和

細(xì)胞骨架的關(guān)系

DCC

18q21

透膜細(xì)胞粘附分子

結(jié)腸、胃癌

？

WT1

11p13

轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白

腎母細(xì)胞瘤（Wilms瘤）

Wilms瘤

抑制基因轉(zhuǎn)錄

NF1

17q11

起GAP樣作用

神經(jīng)鞘瘤

Ⅰ型神經(jīng)纖維瘤病

下調(diào)Ras蛋白

NF2

22q12

?

神經(jīng)鞘瘤，腦膜瘤

Ⅱ型神經(jīng)經(jīng)纖維瘤病

聽神經(jīng)瘤、腦膜瘤

人類腫瘤中已發(fā)現(xiàn)和鑒定的抑癌基因基因

染色126（二）功能：TSGs的正常功能是限制細(xì)胞生長，作用主要:(1)編碼轉(zhuǎn)錄因子，參與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)；

(2)參與DNA的損傷修復(fù)，維持基因穩(wěn)定性；(3)使原癌基因產(chǎn)物失活；(4)保證細(xì)胞骨架正常，維持細(xì)胞形態(tài)；(5)為隱性基因，生長轉(zhuǎn)化細(xì)胞可通過與正常的細(xì)胞融合而得到恢復(fù)。（二）功能：TSGs的正常功能是限制細(xì)胞生長，作用主要:127（三）癌基因與抑癌基因的區(qū)別：（1）在功能上，抑癌基因在細(xì)胞生長中起負(fù)調(diào)節(jié)作用，抑制增殖，促進(jìn)分化、成熟和衰老，或引導(dǎo)多余的細(xì)胞進(jìn)入凋亡途徑。原癌基因的作用則相反。（2）在遺傳方式上，原癌基因是顯性的，抑癌基因是隱性的。（3）在突變發(fā)生的細(xì)胞類型上，抑癌基因不僅可在體細(xì)胞中發(fā)生突變，也可在生殖細(xì)胞中發(fā)生突變，并且可以通過生殖細(xì)胞遺傳突變，而原癌基因只有在體細(xì)胞中發(fā)生突變。（三）癌基因與抑癌基因的區(qū)別：（1）在功能上，抑癌基因在細(xì)胞128四、細(xì)胞癌變的分子機(jī)制四、細(xì)胞癌變的1291、DNA腫瘤病毒轉(zhuǎn)化病毒多為ssDNA病毒，癌基因是編碼病毒本身所需的蛋白。轉(zhuǎn)化病毒帶有癌基因，其產(chǎn)物可使腫瘤抑制物失活。即減弱抗癌基因的功能。鈍化抑癌基因的作用（一）致癌病毒的轉(zhuǎn)化作用1、DNA腫瘤病毒轉(zhuǎn)化病毒多為ssDNA病毒，癌基因是編碼病130

一些DNA病毒感染宿主細(xì)胞后不發(fā)生裂解，而是潛伏在細(xì)胞中，并整合到宿主基因組中，表達(dá)病毒癌蛋白，引起宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

如：多瘤病毒家（SV40)人乳頭瘤病毒家族腺病毒家族一些DNA病毒感染宿主細(xì)胞后不發(fā)生裂131與RNA病毒不同，DNA病毒癌蛋白在細(xì)胞中沒有對應(yīng)物。它通過合成病毒癌蛋白，作用并抑制宿主TSG蛋白而引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化。注：許多新的腫瘤抑制基因是在病毒癌蛋白與TSG蛋白相互作用的研究中被發(fā)現(xiàn)的。與RNA病毒不同，DNA病毒癌蛋白在細(xì)胞中沒有對應(yīng)物1322、RNA反轉(zhuǎn)錄病毒V-onc的功能和突變的原癌基因相似。慢性腫瘤病毒是依賴LTR中的強(qiáng)啟動子作用細(xì)胞癌基因，誘發(fā)癌變。模仿激活原癌基因2、RNA反轉(zhuǎn)錄病毒V-onc的功能和突變的原癌基因相似。模133調(diào)節(jié)和啟動轉(zhuǎn)錄

LTR

gag

pol

env

src

LTR長末端重復(fù)序列癌基因正常的病毒基因產(chǎn)生病毒核心蛋白產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶

產(chǎn)生病毒外膜蛋白產(chǎn)生酪氨酸激酶調(diào)節(jié)和LTRgagpolenv134出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)過量的正常表達(dá)產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達(dá)產(chǎn)物原癌基因被激活的結(jié)果細(xì)胞轉(zhuǎn)化（二）原癌基因的激活出現(xiàn)新的表達(dá)產(chǎn)物原癌基因被激活的結(jié)果細(xì)胞轉(zhuǎn)化（二）原癌基因135癌基因與抑癌基因課件136Rasoncogene:RetainbindGTPBcl-2oncogene:PreventapoptosisRasoncogene:Bcl-2oncogene:1371、結(jié)構(gòu)改變①點(diǎn)突變SEP轉(zhuǎn)錄Eg.ras基因家族，均以點(diǎn)突變?yōu)橹?。如膀胱癌?xì)胞中克隆出來的c-H-ras基因與正常細(xì)胞的相比僅有一個核苷酸的差異。1、結(jié)構(gòu)改變①點(diǎn)突變SEP轉(zhuǎn)錄Eg.ras基因家族，均以點(diǎn)138細(xì)胞外信號EGF、PDGF等具PTK活性的受體GRB2

PSOS

PRas-GTP

PRaf調(diào)節(jié)其他蛋白活性MAPKKMAPK

P

P

P細(xì)胞核反式作用因子調(diào)控基因表達(dá)細(xì)胞膜二聚化目錄細(xì)胞外信號具PTK活性的受體GRB2PSOSPRas-139

c-ras：Ras是GTP結(jié)合蛋白，傳導(dǎo)生長因子受體信號。

ras基因的點(diǎn)突變（第12個氨基酸密碼子由GGG(甘氨酸）變?yōu)镚TG（纈氨酸））降低了