分子診斷第4章

第四章腫瘤相關基因

江蘇大學錢暉腫瘤的發(fā)生是細胞生長和細胞分化紊亂所致的細胞無節(jié)制增殖的結(jié)果。原癌基因—細胞正增殖信號抑癌基因—細胞負增殖信號轉(zhuǎn)移相關基因—腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移第四章腫瘤相關基因一類能使敏感宿主產(chǎn)生腫瘤或使體外培養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞的動物病毒，分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒）。

1966年獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎發(fā)現(xiàn)了勞斯肉瘤病毒（RSV）

PeytonRous

HowardMartinTemin

從勞斯肉瘤病毒（RSV）中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶

1975年獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎

發(fā)現(xiàn)細胞癌基因創(chuàng)立腫瘤發(fā)生的癌基因理論

1989年獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎J.MichaelBishop

第四章腫瘤相關基因第一節(jié)癌基因第二節(jié)抑癌基因第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移相關基因第四節(jié)腫瘤發(fā)生中的基因變化第五節(jié)腫瘤相關基因的檢測及評價第一節(jié)癌基因癌基因（oncogene,onc）病毒癌基因（virusoncogene，v-onc）細胞癌基因（cellularoncogene，c-onc）

第一節(jié)癌基因

病毒癌基因（virusoncogene，v-onc）

病毒基因組中特殊的核苷酸序列，是一類存在于病毒中，能使敏感宿主產(chǎn)生腫瘤或使體外培養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)化的基因。第一節(jié)癌基因細胞癌基因（cellularoncogene，c-onc）

存在于正常細胞基因組中的癌基因，在正常情況下處于靜止或低表達狀態(tài)，對維持細胞正常功能具有重要作用；但在異常表達時，其產(chǎn)物可使細胞無限分裂。第一節(jié)癌基因第一節(jié)癌基因二、細胞癌基因三、原癌基因的激活機制一、病毒癌基因一、病毒癌基因RNA病毒的癌基因

絕大多數(shù)能使分裂信號旁路發(fā)生改變，通過破壞正生長調(diào)節(jié)而起作用。DNA病毒的癌基因主要通過與抑癌基因相互作用而破壞細胞的負生長調(diào)節(jié)。一、病毒癌基因二、細胞癌基因正常細胞中一類編碼關鍵性調(diào)控蛋白的基因，在細胞正常的生長、發(fā)育、分化過程中具重要生理功能以非激活形式存在，不會自發(fā)誘導腫瘤當其被異常激活時，可使正常細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化而導致腫瘤的發(fā)生二、細胞癌基因細胞癌基因又稱原癌基因

正常情況下細胞癌基因并不致瘤病毒癌基因來源于細胞癌基因二、細胞癌基因細胞癌基因的特點：

生物界普遍存在進化上高度保守單拷貝基因，均為結(jié)構(gòu)基因異常時可導致細胞惡性增生二、細胞癌基因細胞癌基因的分類及表達產(chǎn)物

二、細胞癌基因二、細胞癌基因癌基因產(chǎn)物的細胞定位

二、細胞癌基因1.sis家族2.erb家族3.src家族4.ras家族5.myc家族二、細胞癌基因

1.sis家族人的c-sis定位于第22號染色體，與血小板衍生生長因子(PDGF)基因有很高的同源性（達87%）編碼產(chǎn)物P28是含241個氨基酸殘基的PDGF-β鏈，能與PDGF受體結(jié)合二、細胞癌基因

2.erb家族c-erb-B編碼表皮生長因子(EGF)受體c-fms編碼集落刺激因子受體c-bit編碼PDGF受體二、細胞癌基因

3.src家族編碼蛋白激酶類產(chǎn)物

c-src是第一個被發(fā)現(xiàn)的細胞癌基因人的c-src定位于第20號染色體具酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性mos、raf

等基因編碼產(chǎn)物為胞漿絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶二、細胞癌基因

4.ras家族主要包括H-ras、K-ras和N-ras，編碼的氨基酸順序之間有85%的同源性。編碼產(chǎn)物為P21的Ras蛋白，大多位于細胞膜的內(nèi)側(cè)面，屬低分子量G蛋白，是MAPK途徑中的重要成員細胞外信號通過受體結(jié)合G蛋白，作用于不同的靶蛋白，參與細胞增殖信號的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導過程二、細胞癌基因二、細胞癌基因

5.myc家族(人c-myc基因)定位于8q24，由3個外顯子組成，第一外顯子不編碼產(chǎn)物位于核內(nèi)的Myc蛋白，屬DNA結(jié)合蛋白類編碼核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，通過與某些特定DNA相結(jié)合，影響DNA復制的啟動過程或?qū)D(zhuǎn)錄進行調(diào)控，調(diào)節(jié)細胞生長、增殖和分化三、原癌基因的激活機制激活的機制：病毒誘導的活化，如病毒基因組內(nèi)一個強大啟動子插入到細胞癌基因的附近或內(nèi)部，使原癌基因激活非病毒誘導的活化，如原癌基因突變、擴增和染色體重排等三、原癌基因的激活機制（二）原癌基因獲得外源啟動子而激活（三）原癌基因甲基化程度降低（四）原癌基因的擴增（五）染色體易位或基因重排

（一）原癌基因點突變（六）基因偶聯(lián)三、原癌基因的激活機制核苷酸突變導致編碼產(chǎn)物P21蛋白中氨基酸被置換，表達異常產(chǎn)物。P21蛋白自身的GTPase活性明顯下降，在傳遞生長信號時，難以催化GTP快速水解，從而不能適時從活化狀態(tài)改變?yōu)榉腔罨癄顟B(tài)，導致與GTP持續(xù)結(jié)合，促進細胞增殖。（一）原癌基因點突變?nèi)⒃┗虻募せ顧C制三、原癌基因的激活機制（二）原癌基因獲得外源啟動子而激活原癌基因的上游插入外源性啟動子或增強子，可激活原癌基因，使其表達產(chǎn)物增多。

例：ALV感染細胞后誘發(fā)雞B細胞淋巴瘤ALV本身不含病毒癌基因，其病毒兩端的長末端重復序列可作為啟動子啟動c-myc的轉(zhuǎn)錄。該啟動子使c-myc基因持續(xù)轉(zhuǎn)錄，比正常表達增高幾十甚至上百倍。三、原癌基因的激活機制三、原癌基因的激活機制（三）原癌基因甲基化程度降低DNA分子中的甲基化對阻抑基因的轉(zhuǎn)錄具有重要作用。例：在結(jié)腸腺癌和小細胞肺癌的細胞中ras基因的DNA甲基化水平比其鄰近的正常細胞明顯偏低，提示某些原癌基因是由于甲基化程度降低而激活。三、原癌基因的激活機制（四）原癌基因的擴增原癌基因擴增使基因拷貝數(shù)增加，產(chǎn)物過量表達。例：人視網(wǎng)膜母細胞瘤中N-myc擴增了10～200倍，相應的mRNA和蛋白質(zhì)產(chǎn)物大量增加。腫瘤細胞中的雙微體和染色體上的均染區(qū)就是原癌基因DNA片段擴增的表現(xiàn)。三、原癌基因的激活機制

（五）染色體易位或基因重排染色體易位往往導致基因重排，可導致原癌基因序列缺失或表達異常蛋白。

1．表達融合蛋白慢性粒細胞性白血病:bcr-abl融合基因2．異常異位表達

Burkitt淋巴瘤:定位于8號染色體的myc基因與14號染色體的免疫球蛋白重鏈基因融合而激活，啟動c-myc轉(zhuǎn)錄，使c-myc基因表達增強。三、原癌基因的激活機制三、原癌基因的激活機制三、原癌基因的激活機制（六）基因偶聯(lián)ras或myc轉(zhuǎn)染細胞，可使細胞增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細胞ras和myc同時轉(zhuǎn)染細胞，能使細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞提示至少需要2種或以上的原癌基因在不同通路上發(fā)揮協(xié)同作用第二節(jié)抑癌基因第二節(jié)抑癌基因

腫瘤抑制基因

(tumor-suppressinggene)存在于正常細胞內(nèi)的一類可抑制細胞過度生長與增殖的基因，從而有潛在抑癌作用。當這類基因發(fā)生突變、缺失或失活時，可引起細胞惡性轉(zhuǎn)化而導致腫瘤的發(fā)生。抑癌基因的功能:誘導終末分化維持基因穩(wěn)定觸發(fā)衰老，誘導細胞程序性死亡抑制蛋白酶活性或改變DNA甲基化酶活性調(diào)節(jié)血管形成促進細胞間聯(lián)系第二節(jié)抑癌基因在腫瘤的相應正常組織中必須有正常的表達在惡性腫瘤中相應基因應有所改變，包括點突變、片段缺失或表達缺陷導入該基因缺陷的惡性腫瘤細胞中可部分或全部抑制惡性表型第二節(jié)抑癌基因抑癌基因的生物特性：第二節(jié)抑癌基因一、抑癌基因與腫瘤二、抑癌基因失活機制一、抑癌基因與腫瘤第二節(jié)抑癌基因二、抑癌基因失活機制抑癌基因突變?nèi)旧w丟失同源性重組基因重排第二節(jié)抑癌基因（一）視網(wǎng)膜母細胞瘤基因

（Rb基因）第一個分離到的抑癌基因人Rb基因定位于13號染色體，編碼P105蛋白，定位于核內(nèi)。具有結(jié)合DNA的活性，有序調(diào)控細胞分裂周期，控制細胞的生長Rb蛋白有磷酸化和非磷酸化兩種形式，活性型為非磷酸化形式第二節(jié)抑癌基因抑癌基因——隱性癌基因只有一個等位基因發(fā)生突變時，未突變的另一個等位抑癌基