癌基因与抑癌基因.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,肿瘤的发生是由于,细胞增殖,和,分化,失常所导致的,恶性生长,现象。在正常情况下，细胞的增殖受到多种因素的调控，调控失衡可能引起异常的增殖和持续的分裂。,癌症发生与发展过程中涉及的两类基因：,癌基因，抑癌基因,；,两类基因产生的效应相互拮抗，维持平衡，对正常细胞的生长、增殖和衰亡进行精确调控。这些基因发生突变或表达变化引起细胞增殖失控导致肿瘤的发生。,癌基因,原癌基因：,与细胞增殖分化相关的正常基因，,表达产物参与,细胞增殖、分化,等,重要的生理调节过程,的细胞中,重要基因,。,在正常情况下这些基因处于静止或低表达状态。,癌基因：当细胞受到各种生物、理化等因素的作用，原癌基因通过突变、重组等,发生结构改变,或,表达水平,的异常，成为促进细胞转化的癌基因，引起肿瘤发生。,癌基因特点：可以通过其表达产物在体外引起,正常细胞转换,，在体内引起肿瘤，也称为转化基因。,癌基因表达产物的特点,与细胞原癌基因正常表达产物相似，产生相同或相似、但却具有,更强的效应,，导致细胞恶性转化；,某些重要的调控元件缺失，其作用,不受正常调控系统的控制,；,发挥作用不依赖于,生长因子或其他信号分子,。,癌基因包括,病毒癌基因,和,细胞癌基因,A.,病毒癌基因（,virus oncogene,v-onc,）,首先鸡肉瘤病毒中发现：,1911,年,Rous,发现鸡肉瘤无细胞滤液能诱发鸡新的肉瘤。之后,Rous,肉瘤病毒（,Rous Sarcoma Virus,RSV,）被发现,，,1970,年，,第一个癌基因,src,的发现,。肉瘤病毒基因组是单链,RNA,，,69kb,。基因组结构见图。,目前发现的病毒癌基因有,30,多种，而且认为他们最初来自,细胞癌基因。,逆转录病毒基因组结构简图,正常的非转化病毒,LTR gag (pro)pol env LTR,长末端重复序列,变异的转化病毒,LTR gag (pro)pol env,src,外膜糖蛋白,SU,和跨膜蛋白,TM,基质蛋白，衣壳蛋白，核酸结合蛋白,逆转录酶和整合酶,蛋白酶,病毒癌基因,Src,基因表达,p60src,蛋白，使多个靶蛋白磷酸化,B,细胞癌基因（,cellular oncogene,c-onc,）：,100,多种,通过分子杂交和细胞转染实验等技术发现细胞癌基因。,目前发现的,细胞癌基因有,100,多种,，其中部分在病毒中存在。,转录因子,e.g.,Myc(,myc,),6,蛋白激酶类,细胞周期调控蛋白,e.g.,Cyclin D(,bcl,1,),细胞凋亡调控蛋白,e.g.,Bcl2(,bcl2,),5,4,3,2,1,Src(,src,),Ras(,ras,),Raf(,raf,),Cyclin Cdk,生长因子受体类,e.g.,EGF receptor(,erbB,),生长因子类,e.g.,PDGF(,sis,),癌基因主要激活方式,1,、突变引起蛋白结构和功能的变化,2,、基因扩增导致拷贝数增加,3,、染色体易位使癌基因转录水平升高或其表达蛋白结构异常,4,、病毒基因插入诱导癌基因转录,5,、,DNA,的去甲基化提高基因的转录水平,突变引起蛋白结构和功能的变化,基因突变是癌基因激活的一种主要方式；包括点突变和缺失突变，结果是导致其编码的蛋白功能改变。,点突变：基因的核苷酸序列发生变化；,缺失突变：基因的核苷酸发生丢失；,H-ras,基因，点突变使基因编码的第十二位甘氨酸残基变成缬氨酸残基。,Ras,基因,Ras,编码的蛋白是一个小分子,G,蛋白，具有,GTP,酶活性，在多种信号通路中具有分子开关作用；,Ras,癌蛋白的三个突变位点（第,12,13,61,位氨基酸残基）都位于,Ras,蛋白的,GTP,酶活性区域，他们的突变使,Ras,蛋白的,GTP,酶活性降低或丧失。,Ras,蛋白是一种很重要的信号转导蛋白，点突变后使其可以持续地传递生长信号，导致细胞恶性生长和癌变。,30%,左右的各种类型来源的肿瘤细胞都带,RAS,基因的点突变,（表皮生长因子受体,EGFR,）,多种肿瘤中存在,EGFR,基因变异，包括第,21,号外显子区域的点突变（,L858R),及第,19,号外显子的缺失突变,突变造成,EGFR,激酶活性的升高及下游信号通路的激活，进而促进细胞的增殖与转移。,针对相关突变的酪氨酸激酶抑制剂如吉非替尼，厄洛替尼已成临床重要的靶向药物，针对含此突变的肿瘤尤其是非小细胞肺癌的治疗中，收到了较好效果。,基因扩增导致拷贝数增加,（,gene amplification,）,原癌基因是单拷贝基因，可通过特殊的复制方式增加基因的拷贝数几十至几百倍。从而使基因的表达增加几十至几百倍。,在某些造血系统恶性肿瘤中，癌基因扩增是一个极常见的特征，如前髓细胞性白血病细胞系和这类病人的白血病细胞中，,c-myc,扩增,832,倍。,基因扩增后可形成双微体或均染区,双微体（,DMS,）和均染区（,HSR,）在肿瘤细胞中出现的频率比正常细胞高,1000,倍；,双微体,（,double minutes DMS,），无着丝粒，成对分布于细胞中的微小染色体；,整合到线性染色体,DNA,内形成,均匀染色区,(homogenously stained region,，,HSR),；在具有,DMS,或,HSR,的直肠癌患者中,c-myc mRNA,含量是正常人的,30,倍,。,基因扩增,基因扩增导致拷贝数增加,Myc,是一种常见的癌基因，拷贝数增加引起表达水平的升高是,myc,功能异常的重要原因。,肿瘤细胞中，,myc,的拷贝数要远远超过正常细胞中的拷贝数。,在,约,30%,的儿童神经母细胞瘤组织中,能检测到,N-myc,基因拷贝数增加所引起的蛋白表达水平的增加。,Myc,蛋白具有促进细胞增殖的作用，当,myc,蛋白过表达时，细胞生长就会失去控制。,Myc,基因在恶性早幼粒细胞白血病、乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、大肠癌、食管癌等多种肿瘤细胞中存在扩增现象。,Her2/neu,基因,Her2/neu,是表皮生长因子受体（,EGFR,）家族的成员之一，对细胞生长、分化及凋亡其重要调节作用。,该家族包括：,EGFR(HER1,或,erbB1),、,HER2,（,neu,或,erbB2),、,HER3(erbB3),、,HER4,（,erbB4),四大成员,在大多数人类肿瘤中，,HER2/neu,原癌基因的激活方式是基因扩增。,最开始在乳腺中发现,HER2,存在扩增现象，后来在肺癌、膀胱癌、结肠癌等多种肿瘤中发现,HER2,扩增；,目前以,HER2,为靶点的单克隆抗体药物,赫赛汀,或,HER2,的激酶活性抑制剂,拉帕替尼,用于治疗,HER2,扩增的肿瘤，尤其是乳腺癌的重要靶向药物，具有良好的临床效果。,拉帕替尼,(gsk),染色体易位使癌基因转录水平升高或其表达蛋白结构异常,染色体易位（,translocation,）：染色体片段位置发生改变。是指某,一染色体片段与另一段染色体片段融合,在一起的基因重排现象，可导致原来无活性的原癌基因被移至,强启动子,或,增强子,附近而活化。,染色体易位在,血液肿瘤和淋巴瘤,中最为常见。目前已发现近,400,种不同染色体易位现象；,染色体易位使癌基因转录水平升高,伯基特淋巴瘤（,Burkitts lymphoma),在中非和东非的儿童中比较常见，与疟原虫和,EBV,（,Epstein-Barr virus),感染有关。,肿瘤细胞中,8,号染色体上的,myc,原癌基因,与,14,号染色体上的免疫球蛋白基因产生融合,，使,myc,基因与强转录活性的免疫蛋白启动子排列在一起，导致,myc,基因转录水平升高，产生大量,myc,蛋白。驱动淋巴细胞恶性增殖，引发肿瘤。,染色体易位使癌基因表达蛋白结构异常,慢性髓细胞白血病,(chronic myelogenous leukemia,CML),是我国慢性白血病的主要病种，约占慢性白血病的,70%,。,超过,95%,的患者发生染色体易位，第,9,号染色体和第,22,号染色体的长臂断裂，二个断裂的染色体随之平行交叉易位，形成一个异常的染色体，由于这种异常染色体首先由美国费城的学者发现，故国际上以费城的英文名前二个字母,Ph,命名，称为,Ph,染色体。,染色体易位融合形成融合基因，基因,bcr-abl,编码产生一种新的融合蛋白,bcr-abl,，该融合蛋白具有酪氨酸激酶活性。可活化,Ras,、,pi3k,、,AKT,等不同信号通路，促进细胞的持续增殖，最后导致癌变；,这种易位几乎都发生在血细胞起源的恶性肿瘤（白血病，淋巴瘤）中。,检测该染色体易位成为临床血液系统恶性肿瘤诊疗中的一种常用方法。,病毒基因插入诱导癌基因的转录,长末端重复序列（,LTR,）：反转录病毒的基因组的两端各有一个长末端重复序列,(5LTR,和,3LTR),，不编码蛋白质，但含有启动子，增强子等调控元件，,LTR,可转移到细胞原癌基因邻近处，使这些原癌基因在,LTR,强启动子和增强子的作用下被激活，而不受细胞本身信号通路的正常调控，进而处于不可控制的高表达状态，将正常细胞转化为癌细胞。如,c-myc,基因。,DNA,的去甲基化（,demethylation of DNA,）,致癌物质的作用下，使,原癌基因的甲基化程度降低而导致肿瘤发生,，这是因为致癌物质降低甲基化酶的活性。,DNA,的甲基化主要发生在,GC,富集区中的,C,上，许多基因的启动子中含有一个,GC,岛，其甲基化程度愈高，基因表达水平愈低，反之，甲基化程度愈低，基因表达水平愈高。,在许多肿瘤细胞中发现,癌基因（如,c-myc,、,c-ras,等）的低甲基化,和,抑癌基因（如,Rb,、,p16,等）的高甲基化,。,GCGCGCGCGCG,CGCGCGCGCGCG,-,G-mC-G-mC-,-,mC-G-mC-G-,基因,GC,岛,+1,癌基因的功能与肿瘤的发生发展,癌基因如何通过编码的蛋白质最终使细胞发生恶变？,癌基因的表达产物广泛作用于生命活动的各个环节，发挥作用的形式多种多样。,可作为信号通路中的不同组分参与细胞信号传导，尤其是促细胞增殖，运动等信号通路的传导。,这些原癌基因表达产物功能发生异常，将导致细胞生长和运动等的异常，最终引起肿瘤的发生发展。,原癌基因产物参与重要信号通路的组成,原癌基因参与了许多重要信号通路的组成，这些信号通路对调节细胞增殖，分化和凋亡具有十分重要作用,是维持正常生命活动不可缺少的,只有当这些原癌基因产物发生突变或原癌基因非正常高表达而导致其处于失控的高活性状态时，才能促进癌症的发生。,癌基因产物通过不同机制导致肿瘤发生发展,癌基因产物促进细胞增殖,抗细胞凋亡,促进肿瘤转移,癌基因产物促进细胞增殖,酪氨酸激酶受体信号通路是促进细胞增殖的主要信号通路，几乎所有生长因子均通过该通路发挥作用。,各类生长因子（表皮生长因子，血管内皮细胞生长因子，肝细胞生长因子）等均通过相应的酪氨酸激酶受体结合，是后者形成二聚体活化，并通过,ras,活化下游的,MAPK,信号通路，最后通过转录因子,Myc,jun,对不同基因的转录调节，进而促进细胞增殖,酪氨酸激酶受体信号通路在任何功能环节异常导致的过度活化，均能促进细胞的异常增殖,许多癌基因产物均参与了该通路的组成，并处于持续活化状态，如,ERB2,持续活化的,RTK,激活下游信号通路，如,PI3K,MAPK,信号通路。,上述分子（,ERB2,，,EGFR,RAS),也成为肿瘤靶向药物的重要靶点。,癌基因产物抗细胞凋亡,Bcl-2(B,淋巴细胞瘤,/,白血病,-2,基因）是一个癌基因,是一个重要的抗凋亡基因,编码一个线粒体膜蛋白，能抑制多种因素引起的细胞凋亡。,Bcl-2,最初在,B,淋巴瘤中发现，过表达,Bcl-2,的,B,细胞淋巴瘤能抵抗凋亡,Bcl-2,在多种肿瘤中高表达，如前列腺癌，乳腺癌，结肠癌。,Bcl-2,是肿瘤治疗的重要靶点,癌基因产物促进肿瘤转移,侵袭转移是导致肿瘤患者死亡的重要原因，,不少癌基因可通过不同途径参与肿瘤的侵袭与转移，如,Bcl-2,VEGF(,血管内皮生长因子）,Bcl-2,可以和,VEGF,相互作用，影响肿瘤组织的血管生成；,高表达,Bcl-2,能增强肿瘤的转移潜能，抑制,Bcl-2,的寡义核苷酸能抑制血管肿瘤生成，从而抑制肿瘤转移。,MDM2,基因：在多种人类肿瘤中发生突变，与许多肿瘤的发生发展和浸润转移有关，在骨肉瘤中，扩增现象更为普遍。,MDM2,能与,P53,结合并能与通过泛素化降解,P53,癌基因在肿瘤诊断治疗中的作用,有助于对肿瘤的诊断,有助于对肿瘤预后的判断和病情监测,有助于研发靶向性的抗肿瘤药物,有助于指导临床靶向药物的使用,有助于对肿瘤的诊断,癌基因参与了肿瘤的发生发展，对癌基因的监测有助于肿瘤的诊断,如,RAS,基因在很多肿瘤中存在突变，胰腺癌是,ras,基因突变率很高的肿瘤；,K-ras,基因发生在胰腺癌早期，对血浆,DNA,的检测有利于胰腺癌的诊断,大肠癌的粪便，肺癌患者的痰标本都可以用于,ras,基因的检测,注：这些检测属于研究阶段，必须结合临床指标综合考虑。,对肿瘤预后的判断和病情监测,多种癌基因与肿瘤的转移和复发相关，对癌基因检测有助于某些肿瘤的预后判断和病情监测,HER2,过表达能增加乳腺癌的侵袭性，乳腺癌患者存在,HER2,基因的扩增和过表达，容易复发，预后性差。,研究发现：单个细胞中如,HER2,基因拷贝数超过,5,个，则与肿瘤患者生存率降低有关。,HER2,表达正常的患者半数生存期为,6-7,年，高患者只有,3,年。,临床上通过,FISH,手段检测,HER2,基因 拷贝数或免疫组化检测蛋白含量，用于判断乳腺癌患者预后和病情检测。,HER2,状态检测助于指导临床用药：表达水平与肿瘤患者对放化疗的敏感性有关，,HER2,过表达的肿瘤细胞经常表现出对放化疗的耐受。,有助于研发靶向性的抗肿瘤药物,传统的化疗药物缺乏肿瘤细胞特异性，在肿瘤治疗的同时，容易造成对正常细胞的伤害。,针对肿瘤细胞中特异存在的癌基因产物进行靶向治疗则可能从根本上解决这个问题。,抗肿瘤药物靶点的癌基因主要分四类：酪氨酸激酶（,bcr-abl,c-kit,、,erbB,、,egfr),，促血管生成相关分子,(VEGF,PDGF,VEGFR,TGF),，细胞周期相关激酶,(CDK),，其他重要信号通路分子,(MMP,mTOR,AKT),等,针对癌基因及其编码蛋白的靶向药物已成为抗肿瘤药物研发及未来肿瘤药物治疗的主要方向和手段,治疗慢性髓细胞白血病,(CML),药物伊马替尼（,imatinib,，诺华,),成为治疗,CML,的理想药物，取得很好的临床治疗疗效,HER2,的人源化抗体曲妥单抗（赫赛汀，,heceptin,）,首个用于临床的分子靶向药物，,1998,年被,FDA,批准用于,HER2,基因扩增的转移性乳腺癌的治疗,针对表皮生长因子受体,EGFR,突变的靶向药物吉非替尼针对,EGFR,突变的非小细胞肺癌治疗有良好的效果,近期，针对,C-MET,及,ALK,为靶点的新药克里唑替尼逐渐走向临床，开始用于,Alk,阳性的非小细胞肺癌及儿童相关肿瘤,。,针对,RAF,VEGFR,PDGFR,C-KIT,FLT-3,等多个位点的靶向药物索拉菲尼开始用于或是用于晚期肝癌，肾癌，黑色素瘤及肺癌等的治疗,肿瘤的发展涉及多个癌基因的激活或多条信号通路的活化，因此，多个靶向药物的联合使用势必成为未来肿瘤治疗的重要策略,有助于指导临床靶向药物的使用,大部分携带表皮生长因子受体,EGFR,突变的非小细胞肺癌对靶细胞药物吉非替尼治疗有效，但如果下游存在,RAS,突变，而被激活，其疗效会非常有限甚至无效。,靶向药物在符合临床适应症患者治疗一般初期效果最好，使用一段时间后几乎均会产生耐药，,原因：由于癌基因发生新的突变或其他通路被激活。（举例）,总结,癌基因的研究与靶向治疗间的关联是一个交替进行的动态过程。靶向治疗源于对癌基因的相关研究，而靶向治疗中出现的耐药现象又会促使人们对癌基因及相关研究，以不断提高靶向治疗的临床疗效。,第二节 抑癌基因,抑癌基因：肿瘤抑制基因，其编码的蛋白能抑制细胞增殖或促进细胞凋亡，这类基因的失活或丢失能促进肿瘤的形成；,研究发现，,抑癌基因的失活,在肿瘤形成过程中起着非常重要的作用。,抑癌基因的作用往往是隐性的，癌基因的作用往往是显性的。,抑癌基因表达产物：主要包括跨膜受体，胞质调节因子，结构蛋白，转录因子，转录调节因子，细胞周期因子，,DNA,损伤修复因子等。,抑癌基因失活机制,抑癌基因失活会导致细胞转化和肿瘤发生,失活方式多样，可以通过多种失活方式共同作用,突变，杂合性缺失，启动子区域甲基化最为常见,在肿瘤形成过程中，抑癌基因倾向于发生杂合性缺失。,Rb,和,p53,是目前相对研究最为透彻的两个抑癌基因,Rb,编码蛋白主要通过影响细胞周期来发挥作用,P53,编码蛋白既可以影响细胞周期，又可以影响细胞凋亡,Rb,基因（,Retinoblastoma-,视网膜母细胞瘤易感基因）,视网膜母细胞瘤：在婴幼儿眼病中，是性质最严重、危害性最大的一种恶性肿瘤，发生于视网膜核层，具有家族遗传倾向，多发生于,5,岁以下，可单眼、双眼先后或同时罹患，本病易发生颅内及远处转移，常危及患儿生命，因此早期发现、早期诊断及早期治疗是提高治愈率、降低死亡率的关键。,Rb,的生理作用,Rb,基因是视网膜母细胞瘤的致病基因，,位于,13,q,14,。,Rb,蛋白：,P107,和,P110,。,两种形式：磷酸化,Rb,和,非磷酸化,Rb,（活性形式）,Rb,蛋白的作用：,A.,非磷酸化,Rb,与转录因子,E2F,结合，抑制,E2F,活性，使细胞停留在,G1,期。,B,Rb,磷酸化 磷酸化的,Rb,释放,E2F,促进,DNA,的合成,细胞分裂增殖。,E2F,是很强的转录因子,，可促进许多参与,S,期的酶和蛋白质如,DNA,聚合酶、胸苷激酶、二氢叶酸还原酶,等的表达，增强,DNA,的复制，促进细胞通过,G1/S,控制点,Rb,是调控细胞周期的重要分子,Rb,的磷酸化状态与细胞周期密切相关，其低磷酸化可抑制细胞,G1,期进程，而高磷酸化则失去抑制作用。,Rb,能够结合多种转录因子,。,研究发现，,Rb,在多种肿瘤中，有该蛋白的缺失或结构缺陷。,Rb,功能异常导致细胞周紊乱,多种肿瘤存在,Rb,基因异常（膀胱癌，乳腺癌，肺癌等）,Rb,功能异常导致细胞周紊乱,多种致癌因素通过影响,Rb,功能，引起细胞转化；,如人乳头瘤病毒的感染是宫颈癌的主要致癌因素。,一些肿瘤的病毒编码蛋白也能通过结合,Rb,，干扰,Rb,功能。,Rb,失活途径,病毒,癌,蛋白（,SV40,大,T,抗原，腺病毒,EIA,和人乳头瘤病毒,E7,等）和,Rb,结合，释放,E2F,，从而促进细胞的分裂增殖和转化。,Rb,基因的突变失活（点突变，缺失或,GC,岛的高甲基化等）使之失去结合,E2F,和抑制细胞增殖的能力。,P,Rb,E2F,D-CDK 4/6,E2F,E2F,磷酸化的,Rb,EGF,PDGF cmyc,等,Cyclin-D,病毒癌蛋白与,Rb,结合,参与,S,期,DNA,合成的,蛋白质基因的表达,细胞的过度增殖,和癌变,Rb,基因的突变,P16,突变的,Rb,蛋白,p53,p53,是一种肿瘤抑制基因（,tumor suppressor gene,）。在所有恶性肿瘤中，,50%,以上肿瘤,会出现该基因的突变。,p53,的半衰期很短，大约,20,分钟作用，是一个高度不稳定蛋白，在细胞内合成后不久即被降解，很多因素如,X,射线，紫外线，引起,DNA,损伤的化疗药物，低氧等都能诱导,p53,表达。,p53,是一种转录因子（,transcriptional factor,），可以激活上百种基因表达，表达出的蛋白直接产于细胞周期调控和,DNA,损伤修复。同时参与细胞衰老、分化及凋亡调控。,野生型,P53,蛋白的结构,基因,17q13.1,11,个外显子和,10,个内含子组成,蛋白质,293 aa 53 KD(53,000 D),含有,3,个功能区,NH2,-,COOH,转录激活区,DNA,结合区,寡聚区,结合：,结合：,结合：,癌蛋白,MDM-2 SV40 T,抗原,损伤的,DNA,腺病毒,EIA,乳头瘤病毒,E7,HBV X,蛋白,P53,功能,促进细胞凋亡,参与细胞周期调节,通过不同机制避免将损伤,DNA,传给子细胞,p53 pathway,:In a normal cell,p53 is inactivated by its negative regulator,mdm2.Upon DNA damage or other stresses,various pathways will lead to the dissociation of the p53 and mdm2 complex.Once activated,p53 will induce a cell cycle arrest to allow either repair and survival of the cell or apoptosis to discard the damaged cell.How p53 makes this choice is currently unknown,P53,促进细胞凋亡,在细胞遭遇大量不可修复的基因损伤，缺氧，或许多信号通路失调的情况下，,P53,将启动凋亡程序。,P53,主要通过两条途径诱导细胞凋亡：,p53,作为转录因子，促使细胞凋亡的靶基因上调表达（,bax,puma,noxa,PIDD,P53aipi),同时，,P53,抑制凋亡抑制基因的表达，如,BCL-2,，,IGF-1R,并通过这些蛋白参与内源性和外源性凋亡途径，,胞浆中的,p53,能进入线粒体，激活内源性线粒体凋亡途径，促进细胞凋亡。,p53,参与细胞周期调节,(DNA,小范围内损伤）,p53,对细胞周期的调节主要是通过一些细胞周期相关蛋白如,p21,Cip1,、,Siah,、,14-3-3,、,Reprimo,等来实现的，,某个细胞的染色体,DNA,在细胞周期的,G1,期,受,到损伤，,p53,将被激活，诱导,p21,Cip1,的合成，而,p21,Cip1,将阻止细胞的进一步增殖。同时，细胞内的,DNA,修复机制也将迅速启动，其中有些修复蛋白直接被,p53,诱导表达。当,DNA,损伤被成功修复后，保护,p53,不被降解的信号将消失，,p53,迅速被降解，,p21,Cip1,水平恢复正常，细胞进程得以恢复，细胞进入,S,期，,DNA,开始复制。,P53,还可以通过调控其他一些细胞周期相关的靶蛋白，如,Siah,等实现对细胞周期的调控。,Siah,参与,-catenin,的降解，而,-catenin,则可诱导,Cyclin D1,的合成，,Cyclin D1,可促进细胞由,G1,期进入,S,期。因此,p53,可通过对,Siah,的调控而控制细胞周期的进程。,另外，,p53,也可以通过对靶蛋白,14-3-3,、,Reprimo,的调控而控制细胞由,G2,期进入,M,期，以实现对细胞周期的调控。,p53,可通过不同机制避免损伤,DNA,传给子细胞,p53,通过对不同靶基因的调控而参与细胞周期、细胞凋亡、,DNA,损伤修复等各个环节，保证突变的,DNA,不会传给子代细胞。,在染色体,DNA,受,到轻微损伤时，,p53,可通过阻滞细胞周期的进程、诱导表达,DNA,修复酶对损伤,DNA,进行修复等途径，以减少基因组中突变,DNA,的积累；,而当染色体,DNA,损伤严重到不能修复、或者修复系统也发生变化不能行使修复功能时，,p53,将启动凋亡相关基因的表达，诱导细胞凋亡,。,通过以上途径确保损伤,DNA,不会传到子代细胞。相反，如果,p53,一旦失去功能，细胞内损伤的,DNA,不能得到有效修复而在子代细胞中不断积累，最终可导致细胞的恶性转变。,P53,基因的突变,突变类型：缺失、重排和点突变等,点突变有组织特异性,黄曲霉素 肝癌,249,位密码子,G,T,多芳香烃 肺癌,273,G,T,亚硝酸胺 结肠癌,175,GC,AT,p53,异常与肿瘤,（,1,）,p53,与,Li-Fraumeni,综合征,Li-Fraumeni,综合征家族对许多肿瘤都有高度的易感性，如恶性胶质瘤、白血病、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、肾母细胞瘤和软组织肉瘤等。,17,号染色体,1,区恰恰是,TP53,基因所在区域。,而在这些肿瘤多发的,70%,成员中，突变的,P53,等位基因突变遵循孟德尔遗传规律，传给子代。,（,2,）肿瘤组织中广泛存在,TP53,的突变：在约,30%-50%,的人类散发性肿瘤中存在,TP53,基因的突变，是目前为止发现突变类型最,多,、在肿瘤细胞中分布最广泛的基因突变。在人类肿瘤中绝大多数,TP53,突变类型是点突变，迄今为止人们已经发现了众多的,TP53,点突变类型，其中,75%,的突变都是能引起编码氨基酸改变的错义突变。,一些病毒蛋白也能抑制,P53,功能,（,3,）恢复,p53,功能已成为治疗某些肿瘤的策略之一,其他抑癌基因与肿瘤,APC,与家族性腺瘤息肉（,APC,启动子区超甲基化，使,APC,转录受阻，引起,-catenin,聚集,),BRCA1,与乳腺癌,p16/MTS1,与家族性黑色素瘤,VHL,与,von hippel-lindau,综合征,(,视网膜和中枢神经血管母细胞瘤病,(VHL,病,),NF1,与神经纤维瘤,抑癌基因,BRCA2 13q12,家族性乳腺癌、卵巢癌 同源重组,APC,与家族性腺瘤息肉,绝大部分结直肠癌是散发性的，,小部分是由家族性腺瘤状息肉引起的，表现为明显的家族遗传性。,研究发现,APC(adenomatous polyposis coli,，,APC),基因,失活引发该项疾病,。,APC,功能：,主要是通过下调细胞内的,-catenin,水平而抑制细胞增殖。,在家族性腺瘤息肉所致的结肠癌中，,APC,基因启动子区因超甲基化使转录受到抑制，导致,APC,基因失活，进而引起,-catenin,在细胞内的积累，而后者与肿瘤的发生发展密切相关，在许多肿瘤细胞中均有升高。,BRCA1,与乳腺癌,乳腺癌早期发病基因,1(breast cancer 1,BRCAl),是重要的经典的家族型乳腺癌相关抑癌基因。,正常的,BRCA1,可通过形成二聚体发挥泛素酶的功能，并参与,RNA,合成酶功能的调节、,DNA,损伤修复等生物学过程,；,BRCA1,的基因变异可导致其编码蛋白的功能异常。,有,BRCA1,基因突变的女性，其患乳腺癌和卵巢癌的风险，显著高于普通人群，且发病年龄相对年轻。,p16/MTS1,与家族性黑色素瘤,恶性黑色素瘤的病因目前仍不太清楚，主要致病因素包括：种族与遗传、创伤与刺激、日光照射、激素以及免疫相关因素等。,一部分皮肤恶性黑色素瘤患者有遗传病史，这种有遗传性恶性黑色素瘤背景的被确定为家族性非典型痣和恶性黑色素瘤综合征。,研究表明，肿瘤抑制基因,(INK4a,，或称,CDKN2A),的缺失是皮肤恶性黑色素瘤发生中最重要的基因改变。在家族性黑色素瘤中，,p16/MTS1,常处于失活状态，在散发性皮肤恶性黑色素瘤中，也存在,p16/MTS1,部分或全部表达缺失的现象。,P16,蛋白是细胞周期素依赖性激酶,(cycline-dependent kinase,，,CDK),的抑制分子，对细胞周期起负性调控作用。,p16/MTS1,基因的失活常常是由于启动子区甲基化引起的，启动子区的甲基化可使,p16/MTS1,不表达或表达水平降低，使,P16,功能缺失，导致细胞周期异常，从而促进细胞增殖。,VHL,与,Von Hippel-Lindau,综合征,Von Hippel-Lindau,综合征，又称视网膜和中枢神经血管母细胞瘤病,(VHL,病,),，是一种可以发展为多种肿瘤的遗传性疾病,;,研究发现几乎所有该综合征的患者都有,VHL,种系突变,，,VHL,基因也存在杂合性缺失。,约,70%,的散发肾癌患者中因启动子区的甲基化而存在,VHL,基因的失活。,VHL,基因的产物,pVHL,主要通过抑制低氧诱导因子,1,(Hypoxia-inducible factor-la,，,HIF-1,),的功能而发挥抗肿瘤生长作用。,HIF-1,作为转录因子可诱导血管内皮细胞生长因子,(vascular endothelial growth factor,VEGF),等一系列重要基因的表达，进而促进肿瘤的发生和转移，,HIF-1,是肿瘤靶向治疗的重要潜在靶点。,NF1,与神经纤维瘤,NF1,编码的蛋白为,Ras-GTPase,活化蛋白,(Ras-GAP),。,Ras-GAP,可激活,Ras,的,GTP,酶活性，促进,GTP,水解为,GDP,，使,Ras,从结合,GTP,的活化,；,状态转变为结合,GDP,的非活化状态。是一个抑制,Ras,活性的抑癌基因,；,在神经纤维肉瘤中存在,NF1,基因的突变失活，导致,RAS,处于结合,GTP,的持续活化状态,；,在结直肠癌等一些散发肿瘤中，也存在,NF1,的突变失活。,