癌基因和抑癌基因专家讲座.pptx

癌基因与抑癌基因研究进展癌基因与抑癌基因研究进展癌基因和抑癌基因第1页 最新统计资料显示，中国每年癌症新发病例为220万人，因癌症死亡人数为160万人。近20年来，中国每4-5个死亡者中就有一个死于癌症，居死亡原因之首。癌基因和抑癌基因第2页第一节第一节 肿瘤发生机制肿瘤发生机制一、肿瘤细胞基本生物学特征一、肿瘤细胞基本生物学特征（一）肿瘤细胞增殖失控（一）肿瘤细胞增殖失控（二）肿瘤细胞分化障碍（二）肿瘤细胞分化障碍（三）肿瘤细胞凋亡受阻（三）肿瘤细胞凋亡受阻癌基因和抑癌基因第3页二、癌基因二、癌基因 是指存在于致癌病毒、动物和人体中可引发是指存在于致癌病毒、动物和人体中可引发细胞癌变基因。细胞癌变基因。癌基因和抑癌基因第4页（一）病毒癌基因（一）病毒癌基因 virus oncogenevirus oncogene（v-oncv-onc）1968 1968年年 Duesberg Duesberg 等首次发觉等首次发觉Rous Rous 肉瘤病毒基因肉瘤病毒基因组编码组编码 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶 基因，证实它在细胞转化中基因，证实它在细胞转化中起关键作用，来自病毒，因而被命名为病毒癌基因起关键作用，来自病毒，因而被命名为病毒癌基因癌基因和抑癌基因第5页1 1、RNARNA肿瘤病毒肿瘤病毒（逆转录病毒）（逆转录病毒）（1 1）RNARNA肿瘤病毒分类肿瘤病毒分类 依据感染宿主后肿瘤发生快慢分类：依据感染宿主后肿瘤发生快慢分类：1 1、急性转化病毒、急性转化病毒 Rouse Sarcoma Virus Rouse Sarcoma Virus（RouseRouse肉瘤病毒）肉瘤病毒）潜伏期短（数周）、能够使培养细胞癌变。潜伏期短（数周）、能够使培养细胞癌变。2 2、慢性转化病毒、慢性转化病毒 Avian Leukosis Virus Avian Leukosis Virus（禽白血病病毒（禽白血病病毒）潜伏期长、不能使培养细胞发生癌变。潜伏期长、不能使培养细胞发生癌变。癌基因和抑癌基因第6页 RNA RNA肿瘤病毒是经过激活细胞肿瘤病毒是经过激活细胞原原癌基因癌基因来起作用。来起作用。（2）机制癌基因和抑癌基因第7页逆转录病毒与细胞癌基因活化逆转录病毒与细胞癌基因活化RNARNA病毒病毒 原癌基因结构异常原癌基因结构异常 癌变癌变随机插入随机插入protein1protein2癌基因和抑癌基因第8页LTRgagpolenvLTRVirus DNAVirus proteinLTRgagLTRV-onc Transforming Virus DNAVirus protein 逆转录病毒和携带细胞基因序列病毒基因组比较逆转录病毒和携带细胞基因序列病毒基因组比较癌基因和抑癌基因第9页2 2、DNADNA肿瘤病毒肿瘤病毒 如如SV40SV40、HPVHPV、EBEB、乙肝病毒等、乙肝病毒等其引发细胞恶性转化机理可能在于：其引发细胞恶性转化机理可能在于：存在于细胞中部分整合或整个存在于细胞中部分整合或整个DNADNA病毒引发细胞癌基因病毒引发细胞癌基因 功效紊乱功效紊乱DNADNA病毒表示癌基因样蛋白产物病毒表示癌基因样蛋白产物DNADNA病毒蛋白产物与一些细胞癌基因蛋白产物之间相互作用。病毒蛋白产物与一些细胞癌基因蛋白产物之间相互作用。癌基因和抑癌基因第10页（二）细胞癌基因（又称原癌基因）（二）细胞癌基因（又称原癌基因）原癌基因（原癌基因（oncogene）是细胞内与细胞增殖相关基）是细胞内与细胞增殖相关基因，是维持机体正常生命活动所必须，在进化上高度因，是维持机体正常生命活动所必须，在进化上高度保守。当原癌基因结构或调控区发生变异，基因产物保守。当原癌基因结构或调控区发生变异，基因产物增多或活性增强时，使细胞过分增殖，从而形成肿瘤。增多或活性增强时，使细胞过分增殖，从而形成肿瘤。癌基因和抑癌基因第11页（三）原癌基因分类（三）原癌基因分类生长因子生长因子:如如sis sis 生长因子受体生长因子受体:如如fmsfms、erbB erbB 蛋白激酶及其它信号转导组分蛋白激酶及其它信号转导组分:如如srcsrc、rasras、raf raf 细胞周期蛋白细胞周期蛋白:如如bcl-1 bcl-1 细胞凋亡调控因子细胞凋亡调控因子:如如bcl-2 bcl-2 转录因子转录因子:如如mycmyc、fosfos、jun jun 按原癌基因结构、产物功效、所在位置分为以下几类：按原癌基因结构、产物功效、所在位置分为以下几类：癌基因和抑癌基因第12页一些原癌基因功效一些原癌基因功效原癌基因原癌基因n功效相关肿瘤相关肿瘤sissis生长因子生长因子ErwingErwing网瘤网瘤erb-Berb-B受体酪氨酸激酶，受体酪氨酸激酶，EGFEGF受体受体星形细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、星形细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌、唾腺癌肺癌、胃癌、唾腺癌fmsfms受体酪氨酸激酶，受体酪氨酸激酶，CSF-1 CSF-1 受体受体髓性白血病髓性白血病rasrasG-G-蛋白蛋白肺癌、结肠癌、膀胱癌、直肠癌肺癌、结肠癌、膀胱癌、直肠癌srcsrc非受体酪氨酸激酶非受体酪氨酸激酶鲁斯氏肉瘤鲁斯氏肉瘤Abl-1Abl-1非受体酪氨酸激酶非受体酪氨酸激酶慢性髓性白血病慢性髓性白血病rafrafMAPKKKMAPKKK，丝氨酸，丝氨酸/苏氨酸激酶苏氨酸激酶腮腺肿瘤腮腺肿瘤vavvav信号转导连接蛋白信号转导连接蛋白白血病白血病mycmyc转录因子转录因子Burkitt Burkitt 淋巴瘤、肺癌、早幼粒淋巴瘤、肺癌、早幼粒白血病白血病mybmyb转录因子转录因子结肠癌结肠癌fosfos转录因子转录因子骨肉瘤骨肉瘤junjun转录因子转录因子erb-Aerb-A转录因子转录因子急性非淋巴细胞白血病急性非淋巴细胞白血病bcl-1bcl-1cyclinD1cyclinD1B B细胞淋巴瘤细胞淋巴瘤癌基因和抑癌基因第13页（四）原癌基因活化机制（四）原癌基因活化机制 1.1.基因重排基因重排 2.2.基因扩增基因扩增 3.3.点突变点突变 4.4.其它调控异常其它调控异常癌基因和抑癌基因第14页1 1、基因重排、基因重排(1)插入含有高活性开启子或增强子插入含有高活性开启子或增强子，使，使原癌基因持久、过量地表示原癌基因持久、过量地表示(2)负调控区失活或丢失负调控区失活或丢失癌基因和抑癌基因第15页(1)(1)插入含有高活性开启子或增强子，插入含有高活性开启子或增强子，使原癌基因持久、过量地表示使原癌基因持久、过量地表示n插入开启子或增强子来自细胞外（外源性）插入开启子或增强子来自细胞外（外源性）如：鸡如：鸡B B淋巴细胞瘤因为淋巴细胞瘤因为ALVLTRALVLTR插入插入 c-myc c-myc 旁侧旁侧（55或或33端），使端），使c-mycc-myc过量表示过量表示n插入开启子或增强子来自细胞内（内源性）插入开启子或增强子来自细胞内（内源性）如：内源性逆转录病毒如：内源性逆转录病毒LTRLTR癌基因和抑癌基因第16页n染色体易位是原癌基因染色体易位是原癌基因DNADNA重排经典例子重排经典例子 人人B B淋巴瘤中免疫球蛋白基因与淋巴瘤中免疫球蛋白基因与c-mycc-myc重排，使重排，使c-mycc-myc激活激活:nc-mycc-myc基因定位于基因定位于8q248q24，n Ig Ig 、Ig Ig 、Ig Ig 链基因位点分别定位在链基因位点分别定位在14q3214q32、2p132p13和和22q1122q11nc-mycc-myc易位到易位到IgIg位点高活性转录区，从而组成一个高转活位点高活性转录区，从而组成一个高转活性重排基因，开启性重排基因，开启c-mycc-myc转录，使转录，使 c-myc c-myc表示增强，促进表示增强，促进细胞恶变，最终造成肿瘤发生细胞恶变，最终造成肿瘤发生癌基因和抑癌基因第17页癌基因和抑癌基因第18页(2)(2)负调控区失活或丢失负调控区失活或丢失n小鼠小鼠c-mycc-myc，c-fosc-fos，c-mosc-mos等原癌基因在旁侧次序等原癌基因在旁侧次序含有含有抑制转录开启抑制转录开启负调控区负调控区n人人c-mycc-myc负调控区在负调控区在55端端428-1188bp428-1188bp处，而在处，而在B B淋淋巴瘤中，该区有多点突变或部分丢失巴瘤中，该区有多点突变或部分丢失n即使这一结论还有待更多试验证实；不过，原癌基即使这一结论还有待更多试验证实；不过，原癌基因上游或下游旁侧次序存在负调控区（并不是个别因上游或下游旁侧次序存在负调控区（并不是个别现象），因而使原癌基因被激活可能性大为降低现象），因而使原癌基因被激活可能性大为降低癌基因和抑癌基因第19页2 2、点突变、点突变 在在 ras ras 基因族，在人体肿瘤中已从膀胱、小细胞肺癌基因族，在人体肿瘤中已从膀胱、小细胞肺癌（Ha-rasHa-ras，Kit-rasKit-ras），胃（），胃（N-rasN-ras），乳腺（），乳腺（Ha-rasHa-ras）等证）等证实在实在1212或或6161号编码子出现点突变所造成一个氨基酸置换号编码子出现点突变所造成一个氨基酸置换 突变（一个氨基酸置换）可使其编码产物蛋白突变（一个氨基酸置换）可使其编码产物蛋白p21 p21 GTPase GTPase 活性显著下降，从而影响活性显著下降，从而影响p21p21生物学活性生物学活性癌基因和抑癌基因第20页3 3、基因扩增、基因扩增n基因扩增，可造成基因过量表示基因扩增，可造成基因过量表示n基因扩增普通被认为与恶性演进相关，未必是恶基因扩增普通被认为与恶性演进相关，未必是恶性早期改变性早期改变在人体肿瘤中，如：在人体肿瘤中，如：n人肝癌中出现人肝癌中出现 N-ras N-ras 重排及其基因扩增重排及其基因扩增n小细胞肺癌中小细胞肺癌中 c-myc c-myc 及及 L-myc L-myc 基因扩增与癌转基因扩增与癌转移可能相关移可能相关n神经母细胞瘤中神经母细胞瘤中 N-myc N-myc 基因扩增显著与病程发基因扩增显著与病程发展相关展相关癌基因和抑癌基因第21页4 4、其它调控异常、其它调控异常n反式（反式（TransTrans）调控系统）调控系统n转录后调控异常转录后调控异常癌基因和抑癌基因第22页反式（反式（TransTrans）调控系统）调控系统n已证实一些基因产物可影响其它基因转录，如：已证实一些基因产物可影响其它基因转录，如：n病毒病毒HTLV-HTLV-，中中TATTAT（LORLOR）区）区nSV40SV40中一些片段中一些片段nRSVgagRSVgag区区n原癌基因很可能会接收其它基因（包含病毒基因产原癌基因很可能会接收其它基因（包含病毒基因产物）控制或影响物）控制或影响n如：如：v-myc v-myc 进入细胞后，可关闭细胞本身进入细胞后，可关闭细胞本身c-mycc-myc表表示，同时，示，同时，c-mycc-myc激活后亦可使另一个正常表示激活后亦可使另一个正常表示 c-c-myc myc 等位基因关闭，提醒：等位基因关闭，提醒：myc myc 产物或由产物或由myc myc 诱导诱导产生物质对产生物质对c-mycc-myc转录发生转录发生TransTrans负控制负控制癌基因和抑癌基因第23页转录后调控异常转录后调控异常n成纤维细胞经生长因子处理后，结果：成纤维细胞经生长因子处理后，结果：nc-myc mRNAc-myc mRNA量增高量增高n转录水平并不改变转录水平并不改变n说明：说明：mRNAmRNA转录后加工或稳定性改变转录后加工或稳定性改变n基因转录后调控：当前了解甚少，原癌基因转录基因转录后调控：当前了解甚少，原癌基因转录后调控异常了解更少后调控异常了解更少癌基因和抑癌基因第24页ras ras 癌基因家族癌基因家族 1982 1982年活化年活化H-rasH-ras基因在人膀胱癌细胞系中首先被发觉，基因在人膀胱癌细胞系中首先被发觉，rasras基因在人类肿瘤发生发展中所起作用引发了极大关注。基因在人类肿瘤发生发展中所起作用引发了极大关注。ras 基因家族中与人类肿瘤相关特征性基因有：基因家族中与人类肿瘤相关特征性基因有：H-ras 定位于定位于11号染色体号染色体 K-ras 定位于定位于12号染色体号染色体 N-ras 定位于定位于 1号染色体号染色体 作用：作用：参加细胞生长和分化调控；参加各种肿瘤形成与发展参加细胞生长和分化调控；参加各种肿瘤形成与发展举例举例癌基因和抑癌基因第25页（一）（一）rasras家族基因所共有特征为：家族基因所共有特征为：1.1.基因组中有基因组中有5 5个外显子：个外显子：4 4个编码外显子和个编码外显子和1 1个个55端非编码外显子端非编码外显子 2.2.3 3类类rasras基因被翻译成基因被翻译成4 4种种RasRas蛋白：蛋白：H-RasH-Ras、N-RasN-Ras、K-RasAK-RasA和和 K-RasB K-RasB。除。除K-RasB(K-RasB(含含189189个氨基酸个氨基酸)外，其它外，其它RasRas蛋白均含有蛋白均含有 188 188个氨基酸；个氨基酸；分子量为分子量为21kD21kD（p21p21蛋白）。蛋白）。这些蛋白含有高度特异性和同源性，尤其在氨基酸序列前这些蛋白含有高度特异性和同源性，尤其在氨基酸序列前 80 80个氨基酸残基中，几乎无种属间差异，含有高度保守性。个氨基酸残基中，几乎无种属间差异，含有高度保守性。癌基因和抑癌基因第26页正常正常rasras蛋白含有以下特点：蛋白含有以下特点：p21 p21（rasras蛋白）位于细胞膜内侧面，以软脂酸共价键形式固定蛋白）位于细胞膜内侧面，以软脂酸共价键形式固定于脂质双层膜内表面。于脂质双层膜内表面。ras ras蛋白是一个信号传递蛋白，其功效是调蛋白是一个信号传递蛋白，其功效是调整细胞分化增殖；正常情况下为与整细胞分化增殖；正常情况下为与GDPGDP结合非活化状态，与结合非活化状态，与GTPGTP结合结合后则变成活化状态。后则变成活化状态。ras ras蛋白信号传递过程以下：蛋白信号传递过程以下：外源性增殖信号如表皮生长因子外源性增殖信号如表皮生长因子(EGF)(EGF)结合细胞膜上受体结合细胞膜上受体(her2)(her2)受体胞膜内侧酪氨酸残基发生磷酸化受体胞膜内侧酪氨酸残基发生磷酸化 结合于适配蛋白如结合于适配蛋白如Grb2SH2Grb2SH2区区 Grb2 Grb2分子分子SH3SH3区与区与SOSSOS蛋白相合蛋白相合 SOSSOS蛋白促进蛋白促进p21p21与与GDPGDP分离然后与分离然后与GTPGTP结合而活化结合而活化 活化活化p21p21又激活下游效应子：又激活下游效应子：如丝氨酸如丝氨酸-苏氨酸激酶苏氨酸激酶(raf-1)(raf-1)、磷酸肌醇、磷酸肌醇3 3激酶激酶(PI3K)(PI3K)、磷酸脂酶、磷酸脂酶C(PLC)C(PLC)开启对应效应链，从而造成细胞增殖。开启对应效应链，从而造成细胞增殖。癌基因和抑癌基因第27页癌基因和抑癌基因第28页（二）（二）rasras基因异常与细胞恶性转化基因异常与细胞恶性转化 正常情况下Ras信号链只有短暂活性：GTP酶激活蛋白(GAP)激活GTP酶，及时降解与p21结合GTP；p21Ras本身也有低度GTP酶活性，能够降解与其结合GTP；从而Ras蛋白转变成与GDP结合非活性状态。癌基因和抑癌基因第29页ras蛋白信号通路出现异常造成细胞恶性转化(1)ras(1)ras基因突变基因突变-最显著最显著 大约大约3030人类肿瘤中出现人类肿瘤中出现rasras基因点突变，最常见是基因点突变，最常见是K-rasK-ras点点突变突变(大约占大约占8585)，其次是，其次是N-ras(N-ras(约约1515)，再次是，再次是H-ras(H-ras(小小于于1 1)。点突变点突变rasras蛋白失去蛋白失去GTPGTP酶活性，阻止酶活性，阻止GTPGTP酶激活蛋白对酶激活蛋白对rasras蛋蛋白活性形式水解，从而造成白活性形式水解，从而造成rasras蛋白以活性结合形式存在。在人蛋白以活性结合形式存在。在人类肿瘤中，几乎全部类肿瘤中，几乎全部rasras蛋白活化是由编码子蛋白活化是由编码子1212、1313和和6161突变所突变所致。致。癌基因和抑癌基因第30页(2)ras(2)ras蛋白过表示蛋白过表示 常见于乳腺癌、膀胱癌、基底细细胞癌、鳞状细胞癌、皮脂常见于乳腺癌、膀胱癌、基底细细胞癌、鳞状细胞癌、皮脂腺癌、腺癌、B B细胞淋巴瘤，在乳腺癌、膀胱癌、鳞状细胞癌前驱病变细胞淋巴瘤，在乳腺癌、膀胱癌、鳞状细胞癌前驱病变中也发觉中也发觉rasras蛋白过表示。蛋白过表示。(3)GTP(3)GTP酶激活蛋白缺失酶激活蛋白缺失 在肿瘤内在肿瘤内rasras蛋白也可能因为蛋白也可能因为GTPGTP酶激活蛋白缺失而活化。最酶激活蛋白缺失而活化。最经典例子就是由经典例子就是由NF1NF1基因编码神经纤维素缺失，基因编码神经纤维素缺失，NF1NF1基因含有肿基因含有肿瘤抑制因子全部特点。瘤抑制因子全部特点。I I型神经纤维瘤病患者伴有型神经纤维瘤病患者伴有NF1NF1基因一个基因一个等位基因缺失，而等位基因缺失，而NF1NF1基因基因2 2个等位基因缺失个等位基因缺失引发引发rasras蛋白连续活化从而造成恶性肿瘤发生。蛋白连续活化从而造成恶性肿瘤发生。癌基因和抑癌基因第31页(4)(4)生长因子受体活化生长因子受体活化 ras ras蛋白信号通路经常因为生长因子受体酪氨酸激酶过表示蛋白信号通路经常因为生长因子受体酪氨酸激酶过表示而活化。最常见例子是而活化。最常见例子是EGFREGFR和和ERBB2ERBB2，在许多人类肿瘤包含乳腺，在许多人类肿瘤包含乳腺癌、卵巢癌和胃癌中癌、卵巢癌和胃癌中rasras信号通路因为信号通路因为EGFREGFR和和ERBB2ERBB2过表示而活过表示而活化。化。(5)ras(5)ras下游效应子突变或扩增下游效应子突变或扩增 在人类肿瘤尤其是黑色素瘤在人类肿瘤尤其是黑色素瘤(约约7070)和结肠癌和结肠癌(约约1515)中中BRAFBRAF经常因为突变而活化；在少部分卵巢肿瘤中磷酸肌醇经常因为突变而活化；在少部分卵巢肿瘤中磷酸肌醇3 3激酶激酶通路因为通路因为P110P110基因扩增而活化，同时在卵巢癌和乳腺癌中，基因扩增而活化，同时在卵巢癌和乳腺癌中，磷酸肌醇磷酸肌醇3 3激酶通路因为激酶通路因为PDKPDK下游靶标下游靶标AKT2AKT2扩增而活化；而且在扩增而活化；而且在肿瘤组织中，磷酸肌醇肿瘤组织中，磷酸肌醇3 3激酶通路直接激活是由肿瘤抑制基因激酶通路直接激活是由肿瘤抑制基因PTENPTEN缺失所致。缺失所致。癌基因和抑癌基因第32页（三）（三）ras ras 基因与人类肿瘤基因与人类肿瘤 在全部些人类肿瘤细胞基因突变中，在全部些人类肿瘤细胞基因突变中，rasras突变约占突变约占1010。其突变频率因肿瘤细胞类型而异：胰腺癌为其突变频率因肿瘤细胞类型而异：胰腺癌为7575-90-90、结、结肠癌为肠癌为4040-50-50、肺癌为、肺癌为3030、急性白血病约为、急性白血病约为2525。然而在。然而在甲状腺肿瘤、皮肤癌、膀胱癌、子宫癌以及肝癌中却较少有甲状腺肿瘤、皮肤癌、膀胱癌、子宫癌以及肝癌中却较少有rasras突变。突变。突变突变rasras基因种类与一些肿病类型亲密相关，即有基因种类与一些肿病类型亲密相关，即有优势激活优势激活现象现象。如胰腺癌、结肠癌、肺癌等以。如胰腺癌、结肠癌、肺癌等以K-rasK-ras突变为主，造血系统突变为主，造血系统肿瘤多发觉肿瘤多发觉N-rasN-ras突变，泌尿系肿瘤则以突变，泌尿系肿瘤则以H-rasH-ras突变为主。突变为主。检测检测rasras突变对了解肿瘤发生发展，以及监测恶性肿瘤治疗突变对了解肿瘤发生发展，以及监测恶性肿瘤治疗效果含有重大意义。效果含有重大意义。癌基因和抑癌基因第33页三、抑癌基因三、抑癌基因（抗癌基因）（抗癌基因）最早由最早由A.Knudson Jr.A.Knudson Jr.提出提出 细胞内一类抑制肿瘤发生、生长基因，最近又发展为指能反抗细胞内一类抑制肿瘤发生、生长基因，最近又发展为指能反抗癌基因作用基因。癌基因作用基因。在生物体内与癌基因功效相抵抗，共同保持生物体内正负信号在生物体内与癌基因功效相抵抗，共同保持生物体内正负信号相互作用相对稳定。相互作用相对稳定。肿瘤抑制基因失活和癌基因激活都是癌化过程一部分。肿瘤抑制基因失活和癌基因激活都是癌化过程一部分。癌基因和抑癌基因第34页转录调整因子：如转录调整因子：如RbRb、p53p53负调控转录因子：如负调控转录因子：如WTWT周期蛋白依赖性激酶抑制因子（周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CKICKI）：如）：如p15p15、p16p16、p21p21信号通路抑制因子：如信号通路抑制因子：如ras GTPras GTP酶活化蛋白（酶活化蛋白（NF-1NF-1）、磷脂）、磷脂 酶（酶（PTENPTEN）DNADNA修复因子：如修复因子：如BRCA1BRCA1、BRCA2 BRCA2 与发育和干细胞增殖相关信号路径组分：如与发育和干细胞增殖相关信号路径组分：如APCAPC、AxinAxin抑癌基因分类癌基因和抑癌基因第35页一些抑癌基因功效一些抑癌基因功效抑癌基因抑癌基因n功效相关肿瘤相关肿瘤RbRbn转录调整因子RBRB、成骨肉瘤、胃癌、成骨肉瘤、胃癌、SCLCSCLC、乳癌、结肠癌、乳癌、结肠癌p53p53n转录调整因子星状细胞瘤、胶质母细胞瘤、结肠癌、乳癌、星状细胞瘤、胶质母细胞瘤、结肠癌、乳癌、成骨肉瘤、成骨肉瘤、SCLCSCLC、胃癌、磷状细胞肺癌、胃癌、磷状细胞肺癌WTWT负调控转录因子负调控转录因子WTWT、横纹肌肉瘤、肺癌、膀胱癌、乳癌、肝、横纹肌肉瘤、肺癌、膀胱癌、乳癌、肝母细胞瘤母细胞瘤NF-1NF-1GAPGAP，ras GTPras GTP酶激活酶激活因子因子神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤、雪旺氏细胞瘤、神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤、雪旺氏细胞瘤、神经纤维瘤神经纤维瘤DCCDCC细胞粘附分子细胞粘附分子直肠癌、胃癌直肠癌、胃癌p21p21CDKCDK抑制因子抑制因子前列腺癌前列腺癌p15p15CDK4CDK4、CDK6CDK6抑制因子抑制因子成胶质细胞瘤成胶质细胞瘤BRCA1BRCA1DNADNA修复因子，与修复因子，与RAD51RAD51作用作用乳腺癌、卵巢癌乳腺癌、卵巢癌BRCA2BRCA2DNADNA修复因子，与修复因子，与RAD51RAD51作用作用乳腺癌、胰腺癌乳腺癌、胰腺癌PTENPTEN磷酯酶磷酯酶成胶质细胞瘤成胶质细胞瘤APCAPCWNTWNT信号转导组分信号转导组分结肠腺瘤性息肉，结结肠腺瘤性息肉，结/直肠癌直肠癌癌基因和抑癌基因第36页确定抑癌基因在理论上需要满足三个基本条件确定抑癌基因在理论上需要满足三个基本条件1、在恶性肿瘤对应正常组织该基因必须正常表示。2、在恶性肿瘤中，该基因有功效失活或结构改变或表 达缺点。3、将这种基因野生型导入基因异常肿瘤细胞中，可部分或完全改变其恶性表现。癌基因和抑癌基因第37页1 1、RbRb基因（视网膜母细胞瘤基因）基因（视网膜母细胞瘤基因）RbRb（retinoblastoma generetinoblastoma gene）是第一个被克隆抑癌基因。）是第一个被克隆抑癌基因。1986 1986年，美国三个试验室分别独立克隆了该基因。年，美国三个试验室分别独立克隆了该基因。RbRb基因，全长约基因，全长约200kb200kb，含，含2727个外显子，个外显子，2626个内含子，外显个内含子，外显子大小不一样短子大小不一样短31bp31bp，长有，长有19kb19kb，转录，转录mRNAmRNA有有4.7kb,4.7kb,编码编码928928个氨基酸，分子量是个氨基酸，分子量是105-110kD105-110kD核内磷酸化蛋白。核内磷酸化蛋白。Rb Rb含有含有DNADNA结合活性，表明其能够参加一些基因调整。结合活性，表明其能够参加一些基因调整。（一）几个主要抑癌基因（一）几个主要抑癌基因癌基因和抑癌基因第38页RbRb基因磷酸化状态是基因磷酸化状态是RbRb基因调整细胞生长分化主要形式。调整基因调整细胞生长分化主要形式。调整RbRb功效最主要磷酸化事件在功效最主要磷酸化事件在G1G1和和S S期交界处。期交界处。磷酸化磷酸化RbRb与细胞内蛋白结合形成复合物能力丧失。与细胞内蛋白结合形成复合物能力丧失。如，如，RbRb在在非磷酸化非磷酸化状态下能够与状态下能够与E2FE2F结合，并结合，并抑制抑制其活化基其活化基因表示功效。磷酸化因表示功效。磷酸化RbRb不能与不能与E2FE2F结合。结合。E2FE2F与与DP1DP1蛋白形成异蛋白形成异二聚体活化一系列由二聚体活化一系列由G1G1期进入期进入S S期所必需基因表示。期所必需基因表示。（1 1）RbRb基因生物学活性基因生物学活性癌基因和抑癌基因第39页G2G2G1G1S SM MCell cycleDPE2FDNA synthesis-related genesE2FRbPE2FCyclin D1CDK4RbPPPPPRbPPPPPE2FE2FE2FE2FDPE2FDNA synthesis-related genes癌基因和抑癌基因第40页（二）（二）（二）（二）RbRbRbRb基因异常与肿瘤基因异常与肿瘤基因异常与肿瘤基因异常与肿瘤 RbRb基因异常主要表现为等位基因缺失和基因突变。基因异常主要表现为等位基因缺失和基因突变。最初，在视网膜母细胞瘤中发觉，以后在各种肿瘤中均最初，在视网膜母细胞瘤中发觉，以后在各种肿瘤中均发觉该基因异常。其基因异常多发生在发觉该基因异常。其基因异常多发生在13-1713-17外显子上。外显子上。在小细胞肺癌中异常为在小细胞肺癌中异常为50%50%，骨肉瘤骨肉瘤47%47%，乳腺癌乳腺癌32%32%.癌基因和抑癌基因第41页 二次突变假说二次突变假说 1971 1971年，年，KnudsonKnudson在研究视网膜母细胞瘤时提出了在研究视网膜母细胞瘤时提出了“二次突变二次突变”假说。假说。假说认为，在有遗传倾向病人体内全部干细胞和体假说认为，在有遗传倾向病人体内全部干细胞和体细胞都存在一个突变，在此基础上，任一视网膜母细胞细胞都存在一个突变，在此基础上，任一视网膜母细胞若再出现第二次突变，即可造成肿瘤发生。若再出现第二次突变，即可造成肿瘤发生。癌基因和抑癌基因第42页（a a）散发性）散发性RbRb发生较晚，普通只危及一眼；发生较晚，普通只危及一眼；（b b）遗传性）遗传性RbRb往往危及双眼，往往危及双眼，3 3岁左右发病形成多个肿瘤岁左右发病形成多个肿瘤 癌基因和抑癌基因第43页2 2、p53 p53 基因基因 1979 1979年，发觉年，发觉SV40SV40转化细胞中转化细胞中p53与与SV40-large TSV40-large T抗原结合，抗原结合，而被误认为癌基因，直到而被误认为癌基因，直到19891989年，才被证实为抑癌基因年，才被证实为抑癌基因 P53 P53基因于基因于19791979年被发觉；年被发觉；19931993年被年被ScienceScience杂志评为明星分杂志评为明星分子。子。截至截至.11.16.11.16，PubMedPubMed上以上以p53p53作为关键词检索到文件已经多作为关键词检索到文件已经多达达5571355713篇篇.临床上，超出临床上，超出50%50%肿瘤其肿瘤其p53p53有异常。有异常。癌基因和抑癌基因第44页NC100-300AADNA结合域结合域调整调整domain301-3931-99p53protein p53p53基因全长基因全长20kb20kb，定位于人类染色体，定位于人类染色体17p13.117p13.1，由，由1111个外个外显子组成，编码显子组成，编码393393个氨基酸组成个氨基酸组成53kd53kd核内磷酸化蛋白，含核内磷酸化蛋白，含有蛋白质有蛋白质-DNA-DNA和蛋白质和蛋白质-蛋白质结合功效。蛋白质结合功效。（1 1）p53p53基因结构基因结构癌基因和抑癌基因第45页（2 2）p53p53基因生物学特征基因生物学特征 p53蛋白是细胞生长周期中负调整因子，在G1/S期起作用，在细胞周期调控、DNA修复和诱导细胞凋亡等方面均具相关键性作用。癌基因和抑癌基因第46页p53BaxP21P21（细胞周期素依赖激酶抑制剂（细胞周期素依赖激酶抑制剂-1A-1A）Cellcyclearrest细胞周期停滞细胞周期停滞ApoptosisMDM2MDM2（小鼠双微体扩增基因（小鼠双微体扩增基因2 2）P14arf(p14P14arf(p14可变可变阅读框基因阅读框基因)Manyfactors(主要是造成基因组完整性损伤主要是造成基因组完整性损伤)GADD45（生长阻滞和（生长阻滞和DNADNA损伤诱导蛋白损伤诱导蛋白4545）Morethan100proteins+-+癌基因和抑癌基因第47页（3 3）p53 p53 基因分型基因分型 p53 p53 基因分为野生型和突变型，它表示产物也分为野生基因分为野生型和突变型，它表示产物也分为野生型和突变型型和突变型 野生型野生型p53p53极不稳定，半衰期仅为数分钟，并含有反式激极不稳定，半衰期仅为数分钟，并含有反式激活功效和光谱抑制肿瘤功效。活功效和光谱抑制肿瘤功效。突变型突变型p53p53含有癌基因功效，促进癌细胞恶性转化。含有癌基因功效，促进癌细胞恶性转化。癌基因和抑癌基因第48页（4 4）p53 p53 基因异常与肿瘤基因异常与肿瘤p53p53基因缺失或突变已被证实是绝大多数肿瘤发生原因之一基因缺失或突变已被证实是绝大多数肿瘤发生原因之一 肿瘤中肿瘤中p53p53突变形式：突变形式：点突变、缺失突变、插入突变、移码突变、基因重排。点突变、缺失突变、插入突变、移码突变、基因重排。绝大多数突变集中在第绝大多数突变集中在第5-85-8外显子处，即外显子处，即“热点突变热点突变”(”(以以175175、248248、249249、273273、282282位点突变最高，不一样种类肿瘤不位点突变最高，不一样种类肿瘤不一样）。少数突变存在于其它外显子或内含子剪切位点上。一样）。少数突变存在于其它外显子或内含子剪切位点上。p53p53大多数点突变是引发蛋白功效改变错义突变，少数是无义大多数点突变是引发蛋白功效改变错义突变，少数是无义突变或终止码突变。突变或终止码突变。癌基因和抑癌基因第49页3、NF1基因基因(多发性神经纤维瘤基因多发性神经纤维瘤基因1型型)4、WT1基因（肾母细胞瘤基因基因（肾母细胞瘤基因1型）型）癌基因和抑癌基因第50页四、癌基因与抑癌基因协同致癌作用四、癌基因与抑癌基因协同致癌作用 因为恶性变是多步骤过程，恶性肿瘤形成以后癌细胞经过不停突因为恶性变是多步骤过程，恶性肿瘤形成以后癌细胞经过不停突变和选择，其恶性行为逐步升级即演进（变和选择，其恶性行为逐步升级即演进（progressionprogression）（包含（包含侵润、转移及治疗过程中发生抗放射性、抗药性），理应包括许侵润、转移及治疗过程中发生抗放射性、抗药性），理应包括许多基因激活并参加作用，但当前仅变恶性变而言，需要多少个肿多基因激活并参加作用，但当前仅变恶性变而言，需要多少个肿瘤基因参加，还不够清楚。至于恶性肿瘤形成以后，哪些基因产瘤基因参加，还不够清楚。至于恶性肿瘤形成以后，哪些基因产物与恶性肿瘤演进过程相关更是基本上空白领域。物与恶性肿瘤演进过程相关更是基本上空白领域。癌基因和抑癌基因第51页 单个肿瘤基因致癌作用，仅仅在动物体建株细胞中得到证单个肿瘤基因致癌作用，仅仅在动物体建株细胞中得到证实，实，以含有突变以含有突变 ras ras基因为例，仅在小鼠基因为例，仅在小鼠NIH3T3NIH3T3，大鼠，大鼠RAT-1RAT-1，中国仓鼠（，中国仓鼠（CHEFCHEF）等成纤维细胞中能致使恶变，最近有报道）等成纤维细胞中能致使恶变，最近有报道用小鼠乳腺上皮细胞株一样可作为受体细胞。用小鼠乳腺上皮细胞株一样可作为受体细胞。必须指出：过去不少人指责必须指出：过去不少人指责NIH3T3NIH3T3是已经超越恶性变最早是已经超越恶性变最早期阶段、染色体核型不正常细胞，因而用于分离肿瘤基因不可期阶段、染色体核型不正常细胞，因而用于分离肿瘤基因不可靠。实际上，这种看法还不全方面，应该说全部上述列举细胞，靠。实际上，这种看法还不全方面，应该说全部上述列举细胞，均属建株细胞，已含有永生化（均属建株细胞，已含有永生化（immoutalizationimmoutalization）特征，演）特征，演化到恶性变第一个台阶，所以用它作为受体细胞，能够说明一化到恶性变第一个台阶，所以用它作为受体细胞，能够说明一些原瘤基因已被激活，不过并不等于人体肿瘤中激活肿瘤基因些原瘤基因已被激活，不过并不等于人体肿瘤中激活肿瘤基因仅限于这几个。根本原因是，除上述细胞均非仅限于这几个。根本原因是，除上述细胞均非“正常正常”细胞以细胞以外，外，DNADNA转染技术本身也有很大不足转染技术本身也有很大不足。(一一)单个肿瘤基因作用单个肿瘤基因作用癌基因和抑癌基因第52页 两类肿瘤基因协同作用，仅在啮齿类原代培养细胞系统得到两类肿瘤基因协同作用，仅在啮齿类原代培养细胞系统得到了证实。了证实。在原代培养成纤维细胞（大鼠、金仓鼠）中，细胞恶在原代培养成纤维细胞（大鼠、金仓鼠）中，细胞恶变需要两大类肿瘤基因参加作用，一类是促使细胞永生化，包变需要两大类肿瘤基因参加作用，一类是促使细胞永生化，包含含c-mycc-myc，N-mycN-myc，p53AdElap53AdEla、EBVEBVA-2EBVEBVA-2，SV40TSV40T等；第二类是等；第二类是促使细胞形态学出现恶变特征，及软琼脂中生长等，包含促使细胞形态学出现恶变特征，及软琼脂中生长等，包含Ha-Ha-rasras，Ki-rasKi-ras，AdElbAdElb，PomT PomT（多瘤病毒中（多瘤病毒中T T基因）等。基因）等。上述肿瘤基因包含一些细胞本身肿瘤基因和外源性病毒一些上述肿瘤基因包含一些细胞本身肿瘤基因和外源性病毒一些片段。只有两类肿瘤基因协同作用，才能使细胞完全恶变，不片段。只有两类肿瘤基因协同作用，才能使细胞完全恶变，不但在体外显示恶性特征，而且能在裸鼠体内形成肿瘤。但在体外显示恶性特征，而且能在裸鼠体内形成肿瘤。(二二)两类肿瘤基因协同作用两类肿瘤基因协同作用癌基因和抑癌基因第53页(三三)人体细胞系统肿瘤基因作用人体细胞系统肿瘤基因作用在人体细胞中，上述两类肿瘤基因协同作用，仍不足以引在人体细胞中，上述两类肿瘤基因协同作用，仍不足以引发细胞恶变。比如，突变发细胞恶变。比如，突变rasras基因和基因和mycmyc基因并不能使人成纤维基因并不能使人成纤维细胞或造血细胞恶变，这提醒，应考虑到几个可能性：细胞或造血细胞恶变，这提醒，应考虑到几个可能性：1.1.可能尚需其它肿瘤基因参加使人体细胞恶变，除上述两可能尚需其它肿瘤基因参加使人体细胞恶变，除上述两类肿瘤基因，还需要其它肿瘤基因参加，包含生长因子或受体类肿瘤基因，还需要其它肿瘤基因参加，包含生长因子或受体基因改变等。基因改变等。2.2.可能尚需抗癌基因失活或丢失，要使人体细胞恶变，激可能尚需抗癌基因失活或丢失，要使人体细胞恶变，激发肿瘤基因需要在另一类基因（抗癌基因）发生失活或丢失条发肿瘤基因需要在另一类基因（抗癌基因）发生失活或丢失条件下才能发挥作用。件下才能发挥作用。3.3.可能尚需细胞内基因组遗传稳定性受破坏，要使激活肿可能尚需细胞内基因组遗传稳定性受破坏，要使激活肿瘤基因在人体