腫瘤與癌基因演示文稿

腫瘤與癌基因演示文稿當前第1頁\共有125頁\編于星期四\8點（優(yōu)選）腫瘤與癌基因當前第2頁\共有125頁\編于星期四\8點

腫瘤的發(fā)生是一個多因素誘導(dǎo)

和多基因參與的多階段發(fā)展過程

當前第3頁\共有125頁\編于星期四\8點細胞分化（celldifferentiation）:個體發(fā)育中，由一種相同的細胞類型經(jīng)細胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，產(chǎn)生不同的細胞類群的過程。細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果

轉(zhuǎn)分化（trans-differentiation）:一種類型的分化細胞轉(zhuǎn)變成另一種類型的分化細胞的現(xiàn)象。轉(zhuǎn)分化經(jīng)歷去分化（dedifferentiation）和再分化（redifferentiation）的過程。去分化（脫分化）：指分化細胞失去特有的結(jié)構(gòu)與功能變成具有未分化細胞特征的過程。如：植物體細胞在一定條件下形成未分化的細胞群的細胞團，即愈傷組織。愈傷組織可以被誘導(dǎo)再分化形成根、莖……當前第4頁\共有125頁\編于星期四\8點基因突變的結(jié)果可能導(dǎo)致某些分化細胞的生長與分裂失控，脫離了衰老和死亡的正常途徑而成為癌細胞。癌細胞與正常分化細胞不同：癌細胞的細胞類型與特征相近，但基因組發(fā)生了不同形式的突變。正常分化細胞雖然分化為不同類型細胞，但基因組不發(fā)生突變。癌癥發(fā)生與發(fā)展過程中涉及的三類基因：癌基因抑癌基因DNA修復(fù)基因當前第5頁\共有125頁\編于星期四\8點腫瘤最顯著的特征：

具有自主性生長能力，不受體內(nèi)生長調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制，生長調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制最關(guān)鍵是分子調(diào)控系統(tǒng)，而基因是主導(dǎo)。因此，癌基因的研究成為腫瘤分子生物學(xué)的里程碑。1976年第一個癌基因被克隆，開創(chuàng)了腫瘤分子生物學(xué)的新紀元。當前第6頁\共有125頁\編于星期四\8點

腫瘤的發(fā)生是由于細胞增殖和分化失常所導(dǎo)致的惡性生長現(xiàn)象。在正常情況下，細胞的增殖受到多種因素的調(diào)控，調(diào)控失衡可能引起異常的增殖和持續(xù)的分裂。細胞的正常生長與增殖主要由兩大類基因調(diào)控，一類是正調(diào)節(jié)信號，如癌基因（oncogenes），促進細胞生長和增殖，并阻止其發(fā)生終末分化，調(diào)控失常時表現(xiàn)為細胞的惡性生長。另一類為負調(diào)控信號，抑制細胞增殖，促進分化、成熟、衰老及凋亡，抑癌基因（cancersuppressorgenes),也稱腫瘤抑制基因(tumorsuppressorgenes)或抗癌基因(anti-oncogenes）發(fā)揮該作用。兩類基因產(chǎn)生的效應(yīng)相互拮抗，維持平衡，對正常細胞的生長、增殖和衰亡進行精確地調(diào)控。這些基因發(fā)生突變或表達變化引起細胞增殖失控導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。

當前第7頁\共有125頁\編于星期四\8點9.1.1腫瘤發(fā)生的因素(1)化學(xué)因素(2)物理因素(3)生物學(xué)因素(4)體內(nèi)防御體系的減退(5)遺傳因素(6)其他當前第8頁\共有125頁\編于星期四\8點（1）化學(xué)因素

200多種，都是DNA誘變劑包括直接致癌物，間接致癌物和促癌物例如:多環(huán)芳香烴（PAH）—肺癌黃曲霉素（AF）—肝癌亞硝胺類—消化道腫瘤芳香胺和偶氮染料—膀胱癌EB—DNA的損傷當前第9頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第10頁\共有125頁\編于星期四\8點烷化劑（氮芥）、堿基類似物（5-BrU）、甲烷磺酸甲酯、SDS等。脫氨基試劑：羥胺、亞硫酸鹽等，其中亞硝酸鹽不僅將單鏈DNA分子中C變?yōu)閁，而且使A、G脫氨基。

嵌入劑、染料：溴化乙錠、吖啶橙等使DNA雙螺旋發(fā)生扭曲，從而導(dǎo)致插入或缺失的移碼突變。

急性亞硝酸鹽中毒：青紫病、腸源性紫紺可視黏膜發(fā)紺、血液呈醬油色、呼吸困難、神經(jīng)紊亂……機理:亞硝酸鹽將血紅蛋白氧化為高鐵血紅的蛋白，導(dǎo)致機體缺氧而引起中毒治療：特效藥美籃（亞甲藍）、甲苯胺藍，配合使用VC和Glucose.鹽硝酸鹽的強致癌性：食品（腌制、熏制、飼料）實驗：2.5~9.0mg/kg.bw，致實驗動物誘發(fā)胃、皮膚、腦、脊髓及皮下組織瘤。當前第11頁\共有125頁\編于星期四\8點DNA損傷由烷基化(alkylation)、氧化(oxidation)、脫氨基(Deamination)Nitrosamine(亞硝胺)Reactiveoxygenspecies(O2-,H2O2,OH?)Deamination(脫氨基)當前第12頁\共有125頁\編于星期四\8點Agentscausingoxidativedeamination當前第13頁\共有125頁\編于星期四\8點IntercalatingAgents當前第14頁\共有125頁\編于星期四\8點（2）物理因素紫外線、X射線、γ射線、電離輻射等引起DNA突變，它們是高能量射線，可直接損傷DNA或在細胞中產(chǎn)生自由基，自由基再損傷DNA?？善茐募毦鶧NA，用于滅菌當前第15頁\共有125頁\編于星期四\8點Uv（ultravioletradiation）輻射:[??ltr??vai?lit]與紫外線的波長有關(guān)UV-C(180-290nm)--“germicidal

[‘d??:misaid]

”具有殺菌作用,

被大氣層臭氧層吸收。UV-B(290-320nm)：majorlethal/mutagenicfractionofsunlightUV-A(320nm--visible)：alsohasdeleterious

[?del??t??ri:?s]有害的

effects，butitproducesveryfew

pyrimidine[?pai??rimidi:n]

dimers.當前第16頁\共有125頁\編于星期四\8點Real-worldbiochemistryIn1997,NASAdevelopedaPrototype[?pr?ut?taip]UVgarmentforchildrenwithXP,Porphyria：['p?:f?ri?]

andothersunRelatedDisorderstohaveaQualityoflifeandFreedom.ThisNASAUVProtectiveProjectdesignedforXPwascompletedin1998andtheUVgarmentsarebeingsuppliedtochildrenofparentsthathaverequestedthem.當前第17頁\共有125頁\編于星期四\8點著色性干皮?。▁erodermapigmentosum,XP）是第一個發(fā)現(xiàn)的DNA修復(fù)缺陷性遺傳病，患者的皮膚和眼睛對太陽光特別是紫外線十分敏感，身體暴光部位的皮膚干燥脫屑、色素沉著、皮膚潰瘍、皮膚癌等發(fā)病率高，常伴有神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙，智力低下等。

卟啉癥、紫質(zhì)癥（Porphyria）：紅細胞生成性卟啉癥和肝性卟啉癥。共同特點是尿和/或大便中大量排出多種卟啉、卟啉原和卟啉的前身物質(zhì)。英國的“瘋子國王”喬治三世：受害者之一最嚴重的卟啉癥是先天紅血球生成卟啉癥(CEP)卟啉癥通常是由于基因突變所導(dǎo)致但飲酒過度和環(huán)境污染也會誘發(fā)此病最臭名昭著的事例發(fā)生在上個世紀50年代的土耳其。大約有4000人在食用了噴灑過除真菌劑六氯苯的小麥后患上了一種類型的卟啉癥，上百人因此喪生。在此之后不久，六氯苯除真菌劑就在全世界范圍內(nèi)被禁用。當前第18頁\共有125頁\編于星期四\8點HumanXerodermapigmentosum(XP)

extremesensitivitytosunlight(by~age2),and>1000Xhigherriskofskincancer(by~age8)DefectisinrepairofUVdamageGenemappingidentifiedseveralrepairproteins(calledXPproteins)XP-CandXP-Arecognizepyrimidinedimers（TT）XP-BandXP-DhavehelicaseactivityXP-GandXP-Fhavenucleaseactivity當前第19頁\共有125頁\編于星期四\8點XP-CrecognizespyrimidinedimersXP-BandXP-DarehelicasesthatseparatetheDNAstrandsaroundthedamage.RPAkeepsthestrandsapartXP-GandXP-FareendonucleasesthatcuttheDNAoneithersideofthedamageXP-AbindstothepyrimidinedimerandhelpstorecruitotherproteinstoacomplexThecutfragmentisremovedandthegapisfilledinbyDNAPdore當前第20頁\共有125頁\編于星期四\8點

（3）生物學(xué)因素—腫瘤病毒

生物性致癌因素包括病毒、細菌、霉菌等。其中以病毒與人體腫瘤的關(guān)系最為重要，研究也最深入。

許多病毒可引起動物腫瘤，但引起人體腫瘤的不多。只有少數(shù)病毒可誘發(fā)人體腫瘤。例如:

乙肝病毒（HBV）——原發(fā)性肝癌巨細胞病毒（CMV）——前列腺癌、宮頸癌EB病毒（EBV）——鼻咽癌、兒童Burkitt淋巴瘤乳頭瘤病毒（HPV）——皮膚癌、宮頸癌人T細胞白血病病毒（HTLV）——人類T淋巴細胞白血病

當前第21頁\共有125頁\編于星期四\8點巨細胞病毒（CMV）——前列腺癌、宮頸癌巨細胞病毒(Cytomegaoviyns,CMV)是一種皰疹病毒組DNA病毒。分布廣泛,人與其他動物皆可遭受感染，引起以生殖泌尿系統(tǒng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟疾患為主的各系統(tǒng)感染，從輕微無癥狀感染直到嚴重缺陷或死亡。EB病毒（EBV）——鼻咽癌、兒童Burkitt淋巴瘤EB病毒（epstein-barrvirus,EBv），又稱人類皰疹病毒（Humanherpesvirus4(HHV-4)）。Epstein和Barr1964年首先從非洲兒童Burkitt淋巴組織中分離出EB病毒。EB病毒常引起兒童傳染性單核細胞增生癥。三個典型癥狀為發(fā)熱、咽炎和頸淋巴結(jié)腫大。主要通過唾液傳播，也可經(jīng)輸血傳染。

當前第22頁\共有125頁\編于星期四\8點非洲兒童Burkitt當前第23頁\共有125頁\編于星期四\8點單純皰疹病毒（herpessimplexvirus簡稱HSV）是人類最常見的病原體，人是其唯一的自然宿主。此病毒存在于病人、恢復(fù)者或者是健康帶菌者的水皰疤液、唾液及糞便中，傳播方式主要是直接接觸傳染，亦可通過被唾液污染的餐具而間接傳染。HSV感染現(xiàn)已成為世界上第四大傳染病。HSV-2侵及軀體腰以下部位，主要是生殖器，它是引起性病的主要病原體之一。乳頭瘤病毒（HPV）——皮膚癌、宮頸癌人類乳頭狀瘤病毒（Humanpapillomavirus，HPV）是一種嗜上皮性病毒，在人和動物中分布廣泛，有高度的特異性，可引起人類良性的腫瘤和疣，如生長在生殖器官附近皮膚和粘膜上的人類尋常疣、尖銳濕疣以及生長在粘膜上的乳頭狀瘤。HPV是一種具有種屬特異性的嗜上皮病毒，屬雙鏈閉環(huán)的小DNA病毒，約8kb.當前第24頁\共有125頁\編于星期四\8點人T細胞白血病病毒（HTLV）——人類T淋巴細胞白血病人類嗜T細胞病毒(HTLV)，是20世紀70年代后期發(fā)現(xiàn)的第一個人類逆轉(zhuǎn)錄病毒，有Ⅰ型(HTLV-Ⅰ)和Ⅱ型(HTLV-Ⅱ)之分，分別是引起T細胞白血病和毛細胞白血病(屬B細胞惡性增殖、呈慢性過程的特殊類型白血病)的病原體。屬逆轉(zhuǎn)錄病毒科的RNA腫瘤病毒亞科。HTLV-Ⅰ可通過輸血、注射或性接觸等途徑傳播，也可經(jīng)胎盤、產(chǎn)道或哺乳等垂直傳播。

當前第25頁\共有125頁\編于星期四\8點腫瘤啟動因子（tumorinitiator）:

引起細胞DNA改變即改變細胞遺傳狀況的一些因子。腫瘤促進因子（tumorpromoters）：本身并非誘變劑，但能促進腫瘤發(fā)生和發(fā)展的過程。不同腫瘤因子可選擇性地加速某種腫瘤的發(fā)生。如：佛波酯類物質(zhì)（phorbolester）,具有激活蛋白激酶C作用。波佛酯是抗菌素的一種，是指從青霉菌培養(yǎng)液中提制的分子中含有青霉烷、能破壞細菌的細胞壁并在細菌細胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素。十四烷酸和佛波醇形成的酯。能激活導(dǎo)致細胞增殖或分化的信號通路而具有促進細胞癌變的作用。蛋白激酶C(PKC)是重要的細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子之一,作為腫瘤促進子佛波酯(phorbolester)受體,在細胞的增殖調(diào)控、惡性轉(zhuǎn)化以及癌變過程中起重要作用。在佛波酯類物質(zhì)促癌變過程中,PKC處在激活狀態(tài),說明PKC活性的異常升高與某些癌癥的發(fā)生與轉(zhuǎn)移密切相關(guān),因此PKC可以作為抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的作用靶點。當前第26頁\共有125頁\編于星期四\8點（4）遺傳因素

A.對致癌物的敏感性不同例如:抽煙低致癌性芳香烴———高致癌性芳香烴芳香烴羥化酶（AHH）AHH升高———敏感性增加

B.許多腫瘤如視網(wǎng)膜母細胞瘤、結(jié)腸癌、乳腺癌等與遺傳有關(guān)。當前第27頁\共有125頁\編于星期四\8點

（5）防御體系的減退

A.抗氧化體系氧化劑——自由基、過氧化氫?？寡趸镔|(zhì)——外源性抗氧化劑：VE,VC內(nèi)源性抗氧化劑——GSH抗氧化酶類——SODB.DNA修復(fù)機制—光修復(fù)、切除修復(fù)、重組修復(fù)、SOS修復(fù)等C.免疫功能減退免疫功能減退/免疫抑制——腫瘤發(fā)生增加。機體存在免疫監(jiān)視作用。機體主要通過細胞免疫殺傷腫瘤細胞.主要的免疫效應(yīng)細胞有：

細胞毒T細胞（CTL)、NK細胞、巨噬細胞等。當前第28頁\共有125頁\編于星期四\8點

（6）其他

食物:動物實驗激素：雄激素和雌激素等

總之：致癌因素防御功能的減退

DNA突變

基因變異的積累正常細胞參與細胞生長,分化,凋亡的基因發(fā)生突變癌細胞當前第29頁\共有125頁\編于星期四\8點9.1.2癌細胞和細胞轉(zhuǎn)化（1）癌細胞的主要特點A.永生性：細胞生長與分裂失控，成為“不死”的永生細胞B.侵潤性：惡性腫瘤C.轉(zhuǎn)移性：細胞失去貼壁生長的能力,細胞間黏著性降低D.產(chǎn)生腫瘤特異抗原：端粒酶表達高、纖連蛋白減少E.染色體畸變F.代謝改變當前第30頁\共有125頁\編于星期四\8點

（2）細胞轉(zhuǎn)化細胞轉(zhuǎn)化至少分為兩個階段;（NIH/

3T3細胞:鼠成纖維細胞）正常細胞永生化細胞癌細胞（具有永生化，無致癌作用）細胞轉(zhuǎn)化：細胞發(fā)生遺傳性改變而導(dǎo)致細胞永生化的轉(zhuǎn)變方式,由限定性細胞系轉(zhuǎn)變成連續(xù)性傳代細胞系,獲得了永生化。只是遺傳特性、生長特性、生物學(xué)性狀改變,但無致瘤性。

（3）克隆進展學(xué)說第一個癌細胞的產(chǎn)生是由于基因突變積累的結(jié)果，癌組織中的所有癌細胞是由第一個癌細胞克隆而來。當前第31頁\共有125頁\編于星期四\8點正常細胞癌細胞當前第32頁\共有125頁\編于星期四\8點9.1.3腫瘤發(fā)生的多階段過程：3個階段（1）啟動/激發(fā)階段：致癌物致DNA突變，細胞增殖

（2）促癌階段：表型正常，而DNA已發(fā)生改變，在腫瘤啟動因子和腫瘤促進因子的協(xié)同作用下，基因進一步突變，細胞過度增殖，第一個癌細胞產(chǎn)生。（3）轉(zhuǎn)化階段：抑癌基因等突變惡性程度增加，與轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的參與，癌細胞轉(zhuǎn)移性增加。是細胞癌變的終末階段，癌變細胞進入自主分裂增生狀態(tài)，癌變病灶浸潤、轉(zhuǎn)移。如：人的結(jié)腸癌

正常腸上皮細胞原癌基因的激活抑癌基因的丟失腺瘤或息肉結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移當前第33頁\共有125頁\編于星期四\8點

9.1.4癌基因（Oncogene）1.癌基因（Oncogene[??nk??d?i:n]）

一類與腫瘤發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)的基因，在體外可促進細胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生，其蛋白產(chǎn)物可促進細胞的增殖。病毒癌基因和細胞癌基因當前第34頁\共有125頁\編于星期四\8點A.病毒癌基因（virusoncogene,v-onc）

首先在病毒中發(fā)現(xiàn)：1911年Rous發(fā)現(xiàn)雞肉瘤無細胞濾液能誘發(fā)雞新的肉瘤。Rous肉瘤病毒（RousSarcomaVirus,RSV），第一個癌基因src的發(fā)現(xiàn)。肉瘤病毒基因組是單鏈RNA，6~9kb。基因組結(jié)構(gòu)見圖。

目前發(fā)現(xiàn)的病毒癌基因有30多種，而且認為他們最初來自細胞癌基因。當前第35頁\共有125頁\編于星期四\8點逆轉(zhuǎn)錄病毒：1970年Temin和Baltimore在RSV和MLV發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶（reversetranscriptase,RT)，1975年獲得諾貝爾獎。逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組結(jié)構(gòu)簡圖正常的非轉(zhuǎn)化病毒

LTRgag(pro)polenvLTR

長末端重復(fù)序列

變異的轉(zhuǎn)化病毒

LTRgag(pro)polenvsrc

外膜糖蛋白SU和跨膜蛋白TM基質(zhì)蛋白，衣殼蛋白，核酸結(jié)合蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶蛋白酶

病毒癌基因Src基因表達p60src蛋白，使多個靶蛋白磷酸化當前第36頁\共有125頁\編于星期四\8點[?mju?rain]鼠科的，[lu:?ki:mi:?]白血病哈維當前第37頁\共有125頁\編于星期四\8點

B細胞癌基因（cellularoncogene,c-onc）：100多種通過分子雜交和細胞轉(zhuǎn)染實驗等技術(shù)發(fā)現(xiàn)細胞癌基因。目前發(fā)現(xiàn)的細胞癌基因有100多種，其中部分在病毒中存在。

C原癌基因（proto－oncogene）（1）概念：正常細胞中存在癌基因，在正常情況下它們不具有致癌作用，但在一定條件下被激活后可變成具有致癌作用的癌基因。原癌基因是與細胞增殖相關(guān)的正常基因，在正常情況下這些基因處于靜止或低表達狀態(tài)，不但無害，而且對細胞的發(fā)育、生長和分化起重要的調(diào)節(jié)作用。只有當原癌基因發(fā)生結(jié)構(gòu)改變或過度表達時，才有可能導(dǎo)致細胞癌變。

當前第38頁\共有125頁\編于星期四\8點控制細胞生長的7類蛋白質(zhì)生長因子生長因子受體細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子核轉(zhuǎn)錄因子參與DNA修復(fù)的蛋白或酶細胞周期調(diào)控因子凋亡和抗凋亡蛋白當前第39頁\共有125頁\編于星期四\8點2.原癌基因的特點廣泛存在于自然界在進化上高度保守是調(diào)節(jié)細胞生長、發(fā)育和分化的重要蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上與病毒癌基因相近正常情況下表達水平很低在一定條件下可被激活成癌基因當前第40頁\共有125頁\編于星期四\8點原癌基因表達的特點：A正常細胞中原癌基因的表達水平一般較低，而且是受生長調(diào)節(jié)的，其表達主要有三個特點：①具有分化階段特異性；②細胞類型特異性；③細胞周期特異性。B腫瘤細胞中原癌基因的表達有2個比較普遍和突出的特點：①一些原癌基因具有高水平的表達，呈過度表達。②原癌基因的表達程度和次序發(fā)生紊亂，不再具有細胞周期特異性。當前第41頁\共有125頁\編于星期四\8點3.原癌基因的激活原癌基因癌基因（基因結(jié)構(gòu)改變/過度表達）（物、化、生物學(xué)因素）活性持續(xù)異常細胞惡性增殖，癌變。原癌基因激活的主要機制：1.點突變2．啟動子/增強子的插入3.染色體易位4.基因擴增5DNA的去甲基化結(jié)果：出現(xiàn)新的表達產(chǎn)物出現(xiàn)過量的正常表達產(chǎn)物出現(xiàn)異常、截短的表達產(chǎn)物激活當前第42頁\共有125頁\編于星期四\8點A.點突變（pointmutation）單個堿基的改變一個密碼子的改變一個氨基酸的改變，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變異，功能異常。首先在Ras癌基因中發(fā)現(xiàn)，10％的腫瘤和50％的結(jié)腸癌都有Ras基因的點突變。Ras癌基因的點突變常發(fā)生在第12、13和61位密碼子中。例如人膀胱癌細胞中c-H-Ras的點突變：1212GCC————GTC甘氨酸纈氨酸Ras蛋白是一種很重要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白，點突變后使其可以持續(xù)地傳遞生長信號，導(dǎo)致細胞惡性生長和癌變。當前第43頁\共有125頁\編于星期四\8點B．啟動子/增強子的插入

（Insertionofpromoter/enhancer）

逆轉(zhuǎn)錄病毒DNA整合插入到宿主細胞DNA后，其LTR中的啟動子/增強子可激活附近的原癌基因使之過表達。

當前第44頁\共有125頁\編于星期四\8點C.染色體易位

（translocationofchromosome）是染色體的一部分因斷裂脫離，并與其它染色體聯(lián)結(jié)的重排過程。在腫瘤細胞中常發(fā)現(xiàn)染色體斷裂和染色體易位。染色體易位是一個染色體的一部分與另一個染色體發(fā)生交換———原癌基因的位置改變———過表達/基因融合1.Burkitt’s淋巴瘤細胞中8號染色體和14號染色體的易位使癌基因c-myc過表達。2.慢性粒細胞白血病細胞中9號染色體和22號染色體的易位使c-abl與bcr基因融合，產(chǎn)生具有致癌活性的融合蛋白——P210蛋白。

當前第45頁\共有125頁\編于星期四\8點D.基因擴增

（geneamplification）原癌基因是單拷貝基因，可通過特殊的復(fù)制方式增加基因的拷貝數(shù)幾十至幾百倍。從而使基因的表達增加幾十至幾百倍，基因擴增后可形成雙微體或均染區(qū)。雙微體（DMS）和均染區(qū)（HSR）在腫瘤細胞中出現(xiàn)的頻率比正常細胞高1000倍。

基因擴增可作為腫瘤預(yù)后和分期的指標。例如，乳腺癌細胞中原癌基因HER/NEU的擴增。當前第46頁\共有125頁\編于星期四\8點D．基因擴增

在某些造血系統(tǒng)惡性腫瘤中，癌基因擴增是一個極常見的特征，如前髓細胞性白血病細胞系和這類病人的白血病細胞中，c-myc擴增8~32倍。

癌基因擴增的染色體結(jié)構(gòu)主要有：①雙微體（doubleminutesDMS），無著絲粒，成對分布于細胞中的微小染色體；②整合到線性染色體DNA內(nèi)形成均勻染色區(qū)(homogenouslystainedregion，HSR)；在具有DMS或HSR的直腸癌患者中c-mycmRNA含量是正常人的30倍。當前第47頁\共有125頁\編于星期四\8點PagelastmodifiedonAugust21,1998

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基因擴增當前第48頁\共有125頁\編于星期四\8點E.DNA的去甲基化

（demethylationofDNA）致癌物質(zhì)的作用下，使原癌基因的甲基化程度降低而導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，這是因為致癌物質(zhì)降低甲基化酶的活性。

DNA的甲基化主要發(fā)生在GC富集區(qū)中的C上，許多基因的啟動子中含有一個GC島，其甲基化程度愈高，基因表達水平愈低，反之，甲基化程度愈低，基因表達水平愈高。

在許多腫瘤細胞中發(fā)現(xiàn)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。當前第49頁\共有125頁\編于星期四\8點GCGCGCGCGCGCGCGCGCGCGCG-G-mC-G-mC--mC-G-mC-G-基因GC島+1當前第50頁\共有125頁\編于星期四\8點4.癌基因蛋白產(chǎn)物的作用及癌基因的分類

癌細胞最大的特點是無限增殖，癌基因的蛋白產(chǎn)物的主要作用是促進細胞的增殖和癌變。生長信號的傳遞過程是：GFGF-R信號轉(zhuǎn)遞蛋白轉(zhuǎn)錄因子基因表達細胞增殖。癌基因蛋白產(chǎn)物是以上過程的重要組成成分。當前第51頁\共有125頁\編于星期四\8點GFGFRRasRaf-1絲/蘇氨酸蛋白激酶細胞核基因生長信號的傳遞轉(zhuǎn)錄因子當前第52頁\共有125頁\編于星期四\8點轉(zhuǎn)錄因子e.g.,Myc(myc)6蛋白激酶類細胞周期調(diào)控蛋白e.g.,CyclinD(bcl1)細胞凋亡調(diào)控蛋白e.g.,Bcl2(bcl2)54321Src(src)Ras(ras)Raf(raf)CyclinCdk生長因子受體類e.g.,EGFreceptor(erbB)生長因子類e.g.,PDGF(sis)當前第53頁\共有125頁\編于星期四\8點癌基因表達產(chǎn)物的特點*與細胞原癌基因正常表達產(chǎn)物相似，產(chǎn)生相同或相似、但卻更強的效應(yīng)，導(dǎo)致細胞惡性轉(zhuǎn)化；*某些重要的調(diào)控元件缺失，其作用不受正常調(diào)控系統(tǒng)的控制；*發(fā)揮作用不依賴于生長因子或其他信號分子。

當前第54頁\共有125頁\編于星期四\8點A.生長因子(growthfactor,GF)類癌基因生長因子——多肽，通過與其受體結(jié)合后促進細胞分裂增殖，如EGF、FGF、PDGF、NGFIGF-1等。原癌基因int-2、hpt、fgf～FGFSIS～PDGF有致癌能力～無致癌能力如：SIS蛋白產(chǎn)物P28與PDGF的B鏈高度同源，SIS蛋白可識別結(jié)合PDGF-R,產(chǎn)生與PDGF相同的生物學(xué)效應(yīng)，促進細胞分裂增殖。sis基因過表達可使生長刺激信號加強或作用延長，導(dǎo)致細胞的惡性增殖和癌變。當前第55頁\共有125頁\編于星期四\8點B.生長因子受體（GF-R）類癌基因GF-R是跨膜蛋白，有3部分構(gòu)成，一些癌基因產(chǎn)物與GF-R同源。胞外區(qū)GF結(jié)合部位跨膜區(qū)胞內(nèi)區(qū)具有酪氨酸蛋白激酶活性例如：表皮生長因子（EGF）與其受體（EGFR）結(jié)合后，EGFR構(gòu)象改變并二聚體化，胞內(nèi)酪氨酸蛋白激酶活性激活向下游傳遞生長信號。c-erbB癌基因的蛋白產(chǎn)物（P65)與EGF-R同源，但缺乏胞外區(qū)，不能結(jié)合EGF，可自動形成二聚體———具有持續(xù)的酪氨酸蛋白激酶活性，持續(xù)轉(zhuǎn)遞生長信號———細胞惡性生長和癌變。c-erbB在鱗狀上皮細胞癌和乳腺癌中過表達，與這些癌癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)，而且c-erbB表達愈高，預(yù)后愈差。當前第56頁\共有125頁\編于星期四\8點Ras基因的變異與腫瘤發(fā)生的關(guān)系Ras基因激活的主要方式是點突變。Ras是一種很重要的原癌基因，10％的腫瘤和50％的結(jié)腸癌都有Ras基因的點突變。正常的Ras蛋白參與生長信號的傳遞，基因突變后使其失去GTPase的活性，可以持續(xù)地傳遞生長信號，導(dǎo)致細胞的惡性轉(zhuǎn)化。

（1）G蛋白類癌基因——Ras家族a小分子蛋白，包括:K-ras,N-ras,H-ras等。b可結(jié)合GTP/GDP，具有GTPase活性。c具有兩種形式Ras-GTP——Ras-GDP活性形式非活性形式d在信號傳遞中起樞紐作用，從受體型TPK接收信號。

C、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白類癌基因當前第57頁\共有125頁\編于星期四\8點C、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白類癌基因（2）非受體型-TPK類，如src、abl、fes等作用：與GF-R結(jié)合，接受生長信號，使下游分子磷酸化，傳遞生長信號。（3）絲氨酸/蘇氨酸PK類癌基因，包括：raf，PKC，mos，pim-1等：處于Ras下游，通過使下游底物蛋白的磷酸化傳遞信號。

當前第58頁\共有125頁\編于星期四\8點D.轉(zhuǎn)錄因子類癌基因

包括：c-myc、c-myb、c-fos、c-jun等，是生長信號傳遞途徑的終末分子。

作用：調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的核內(nèi)蛋白，與基因上游的調(diào)節(jié)元件結(jié)合后調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。

特點：a其mRNA和蛋白質(zhì)的半衰期很短b以同源/異源二聚體的形式構(gòu)成轉(zhuǎn)錄因子c含有DNA結(jié)合域例如c-jun和c-fos可形成轉(zhuǎn)錄因子AP-1當前第59頁\共有125頁\編于星期四\8點癌基因myc家族包括：v-myc，c-myc,N-myc,L-myc

C-myc蛋白可構(gòu)成轉(zhuǎn)錄因子，其同源二聚體(myc_myc)可與max/mab形成異源二聚體myc-max,myc-mab)都是轉(zhuǎn)錄因子。它們與基因上游的調(diào)控元件結(jié)合后可激活下游基因的轉(zhuǎn)錄。該基因的激活方式：染色體易位導(dǎo)致過表達啟動子或增強子插入導(dǎo)致過表達

癌基因C-myc一般在生長因子存在情況下可促進細胞生長增殖，在無生長因子情況下可促進細胞凋亡。

C-myc基因的激活與淋巴瘤，神經(jīng)母細胞瘤，膠質(zhì)瘤，小細胞肺癌和乳腺癌等有關(guān)。

此外，該類癌基因表達產(chǎn)物還包括：細胞周期蛋白及細胞凋亡調(diào)節(jié)蛋白等當前第60頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第61頁\共有125頁\編于星期四\8點基

因

高表達(1)異常表達（2）

abl妊娠中期胚胎、睪丸、脾、胸腺

慢性髓細胞白血病

erbAerbB

胚胎

鱗細胞癌、膠質(zhì)母細胞瘤

fes骨髓

髓性、淋巴性白血病

fms

巨噬細胞、胎盤

乳腺癌、腎癌

fos羊膜、絨毛膜、成熟巨噬細胞、GF刺激后的細胞

絨毛膜癌

mos

睪丸、卵細胞

漿細胞瘤

myb卵黃囊、骨髓、胸腺

髓性、淋巴性白血病

myc

普遍存在

B細胞淋巴瘤、早幼粒白血病

raf普遍存在

多種腫瘤

ras

普遍存在

多種腫瘤

rel脾臟

ros

腎臟

sis血小板

骨肉瘤

ski

軟骨、肌肉、皮膚

src

脾臟、巨噬細胞、大腦

腦腫瘤

yes

腎臟

當前第62頁\共有125頁\編于星期四\8點1.抑癌基因的概念抑癌基因（antioncogene/tumorsuppressorgene）一類與癌基因作用相反的基因，在體外抑制細胞的轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)抑制腫瘤的發(fā)生。由于其存在和表達而抑制細胞的癌變。

原癌基因是促進細胞分裂增殖的正調(diào)控信號，抑癌基因是抑制細胞增殖的負調(diào)控信號，正常情況下它們處于平衡狀態(tài)。當原癌基因激活或抑癌基因失活，或兩者同時發(fā)生時都可造成平衡失調(diào)，導(dǎo)致細胞惡性增殖，引起癌變。9.1.5抑癌基因當前第63頁\共有125頁\編于星期四\8點原癌基因與抑癌基因生物學(xué)性質(zhì)差異：A．功能：抑癌基因在細胞生長中起負調(diào)節(jié)作用，抑制增殖、促進分化成熟與衰老，或引導(dǎo)多余細胞進入程序性細胞死亡(PCD)，原癌基因的作用則相反．B．遺傳方式：原癌基因是顯性的，激活后即參與促進細胞增殖和癌變過程，而抑癌基因為隱性，只有發(fā)生純合失活時才失去抑癌功能．C．突變的細胞類型：抑癌基因突變不僅可發(fā)生在體細胞中，也可發(fā)生在生殖系(germ1ine)細胞中，并通過其遺傳突變，而原癌基因只在體細胞中產(chǎn)生突變。當前第64頁\共有125頁\編于星期四\8點抑癌基因的產(chǎn)物主要包括：①轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，如Rb、p53，②負調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子，如WT，③周期蛋白依賴性激酶抑制因子（CKI），如p15、p16、p21，④信號通路的抑制因子，如rasGTP酶活化蛋白（NF-1），⑤DNA修復(fù)因子，如BRCA1、BRCA2，⑥磷脂酶，如PTEN，⑦細胞粘附分子，如DCC當前第65頁\共有125頁\編于星期四\8點2.抑癌基因的主要作用：(1)抑制細胞分裂增殖。(2)誘導(dǎo)細胞分化、衰老或調(diào)亡（apoptosis）。(3)與癌蛋白結(jié)合抑制其對細胞的轉(zhuǎn)化作用。(4)維持基因組DNA的完整性。如何鑒定一個抑癌基因？a.該基因在正常細胞中正常表達。b.在腫瘤細胞中該基因結(jié)構(gòu)改變且功能喪失。c.把該基因正常的野生型DNA導(dǎo)入腫瘤細胞可

逆轉(zhuǎn)細胞惡性表型。當前第66頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第67頁\共有125頁\編于星期四\8點3.Rb基因（Retinoblastoma視網(wǎng)膜母細胞瘤易感基因）

在嬰幼兒眼病中，是性質(zhì)最嚴重、危害性最大的一種惡性腫瘤，發(fā)生于視網(wǎng)膜核層，具有家族遺傳傾向，多發(fā)生于5歲以下，可單眼、雙眼先后或同時罹患，本病易發(fā)生顱內(nèi)及遠處轉(zhuǎn)移，常危及患兒生命，因此早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷及早期治療是提高治愈率、降低死亡率的關(guān)鍵。

當前第68頁\共有125頁\編于星期四\8點（1）細胞周期調(diào)控簡介細胞周期主要受3類蛋白的調(diào)節(jié)

A.周期蛋白依賴性蛋白激酶（cyclindependentkinase,cdk）

作用：通過使其他蛋白質(zhì)磷酸化驅(qū)動細胞周期進程

cdk受周期蛋白的正調(diào)控，受cdk抑制蛋白（cdi）的負調(diào)控當前第69頁\共有125頁\編于星期四\8點B.周期蛋白（cyclin）

作用：是CDK的正調(diào)控蛋白，不同的周期蛋白（cyclinA,B,C,D,E,F,G,H等）與不同的CDK結(jié)合可調(diào)節(jié)細胞周期的不同階段。

G1

SG2M

D-CDK4/6D-CDK2E-CDK2A-CDK2B-CDK2當前第70頁\共有125頁\編于星期四\8點C.CDK抑制蛋白（CDKinhibitor,CKI）包括：P15、P16、P19、P21、P25、P27、P57等作用：與不同的CDK結(jié)合后抑制CDK活性。

細胞要進行分裂增殖必須經(jīng)過兩個關(guān)卡：G1SG2M

其中最重要的是：P16G1SD-CDK4/6⊕-當前第71頁\共有125頁\編于星期四\8點（2）Rb的生理作用Rb基因是視網(wǎng)膜母細胞瘤的致病基因，位于13q14。Rb蛋白——P107和P110等。兩種形式：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與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合，抑制E2F活性，使細胞停留在G1期。B．Rb磷酸化磷酸化的Rb釋放E2F促進DNA的合成細胞分裂增殖。E2F是很強的轉(zhuǎn)錄因子，可促進許多參與S期的酶和蛋白質(zhì)如DNA聚合酶、胸苷激酶、二氫葉酸還原酶等的表達，增強DNA的復(fù)制，促進細胞通過G1/S控制點當前第72頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第73頁\共有125頁\編于星期四\8點C.病毒癌蛋白（SV40大T抗原，腺病毒EIA和人乳頭瘤病毒E7等）和Rb結(jié)合，釋放E2F，從而促進細胞的分裂增殖和轉(zhuǎn)化。D.Rb基因的突變失活（點突變，缺失或GC島的高甲基化等）使之失去結(jié)合E2F和抑制細胞增殖的能力。E.生長因子如EGF、PDGF和癌基因c-myc等都可促進cyclinD1的表達和D1-CDK4/6的形成，從而促進細胞的分裂增殖。F．CDK抑制蛋白P16是抑癌基因P16可競爭性地與CDK4/6結(jié)合，抑制CDK4/6的活性，從而抑制細胞從G1→S過渡，使細胞停留在G1期。SV40(Simianvacuolatingvirus40orSimianvirus40

):5.2kb，環(huán)形雙鏈的DNA,

5個基因（大T抗原，小t抗原，vp1,vp2,vp3）,致瘤病毒,增強子首先發(fā)現(xiàn)于SV40基因組內(nèi)……

當前第74頁\共有125頁\編于星期四\8點PRbE2FD-CDK4/6E2FE2F磷酸化的RbEGF,PDGFc—myc等Cyclin--D病毒癌蛋白與Rb結(jié)合參與S期DNA合成的蛋白質(zhì)基因的表達細胞的過度增殖

和癌變Rb基因的突變P16突變的Rb蛋白當前第75頁\共有125頁\編于星期四\8點4、P53基因

P53是最重要抑癌基因，絕大多數(shù)腫瘤的發(fā)生都與P53基因的突變失活有關(guān)。當前第76頁\共有125頁\編于星期四\8點（1）野生型P53蛋白的結(jié)構(gòu)

基因17q13.111個外顯子和10個內(nèi)含子組成

蛋白質(zhì)293aa53KD(53,000D)

含有3個功能區(qū)NH2COOH轉(zhuǎn)錄激活區(qū)DNA結(jié)合區(qū)

寡聚區(qū)結(jié)合：

結(jié)合：

結(jié)合：癌蛋白MDM-2SV40T抗原

損傷的DNA腺病毒EIA乳頭瘤病毒E7HBVX蛋白當前第77頁\共有125頁\編于星期四\8點（2）野生型P53蛋白的生理作用A.與多種病毒癌蛋白如SV40,腺病毒EIB和人乳頭瘤病毒（HPV)的E6等結(jié)合，抑制它們對細胞的轉(zhuǎn)化作用。

B.P53蛋白作為轉(zhuǎn)錄因子，可調(diào)節(jié)多種基因的表達，如：P21——抑制細胞分裂增殖。Baxbcl-2——誘導(dǎo)細胞凋亡。Gadd45——促進DNA損傷的修復(fù)。癌基因mdm-2——反饋抑制p53的表達。

當前第78頁\共有125頁\編于星期四\8點（2）野生型P53蛋白的生理作用C.抑制細胞增殖，誘導(dǎo)細胞凋亡。D.參與DNA的修復(fù)，維持基因組DNA的完整性，起<分子警察>的作用。P53首先使細胞停留在G1期，然后識別和結(jié)合損傷的DNA，促進Gadd基因的表達，對損傷的DNA進行修復(fù)，如果不能修復(fù)就誘導(dǎo)細胞凋亡。當前第79頁\共有125頁\編于星期四\8點Twoimportantfunctionsofthep53protein,whichareassumedtobeofimportanceforthetumor-suppressiveactivityofp53.Thep53proteinisactivatedbyDNAdamageandothersignalsandcaneitherbringaboutahaltinthecellcycleorinitiateapoptosisofthecell.Thefiguredoesnottakeintoconsiderationthemanyotherbiochemicalfunctionsofp53,whichcanalsobelinkedtothetwopathwaysshown.當前第80頁\共有125頁\編于星期四\8點DamagetoDNAactivatesp53.Theoutcomedependsonthestageofthecellcycle.Earlyinthecycle,p53activatesacheckpointthatpreventsfurtherprogressuntilthedamagehasbeenrepaired.Ifitistoolatetoexercise(執(zhí)行、發(fā)揮作用)thecheckpoint,p53triggersapoptosis.當前第81頁\共有125頁\編于星期四\8點（3）P53基因的突變

突變類型：缺失、重排和點突變等點突變有組織特異性黃曲霉素肝癌249位密碼子G—T多芳香烴肺癌273G—T亞硝酸胺結(jié)腸癌175GC—AT當前第82頁\共有125頁\編于星期四\8點（4）突變型P53的作用

A.蛋白質(zhì)的半衰期延長20min-10hrB.結(jié)構(gòu)改變，可用不同的抗體鑒別C.由核內(nèi)轉(zhuǎn)到胞漿D.具有致癌作用與野生型P53結(jié)合使之失去作用促進Ras等癌基因的作用當前第83頁\共有125頁\編于星期四\8點腫瘤的發(fā)生是一個多基因參與的多階段過程

腫瘤的發(fā)生是一個多因素誘導(dǎo)，多個基因突變積累的多階段過程，既有原癌基因的激活又有抑癌基因的缺失或失活。當前第84頁\共有125頁\編于星期四\8點轉(zhuǎn)基因動物實驗用v-ras和v-myc分別或共同轉(zhuǎn)基因產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)基因動物轉(zhuǎn)基因動物腫瘤發(fā)生率發(fā)病時間只攜帶v-myc10％晚只攜帶v-ras40％晚攜帶v-myc和100％早v-ras當前第85頁\共有125頁\編于星期四\8點9.1.6反轉(zhuǎn)錄病毒1概述還原病毒、原病毒（前病毒）Ross肉瘤病毒（1910-1911年）：6-9kb，ssRNA，src癌基因HIV（Humanimmunodeficiencyvirus）：1983年，法國巴斯德研究所與美國國家癌癥研究所證實HIV是AIDS的病因。HIV-Ⅰ（歐，美）和HIV-Ⅱ（西非），HIV-Ⅰ是高致病力，該病流行的主要病原，與猴AIDS病毒相似性45%；HIV-Ⅱ較弱，與猴AIDS病毒相似性75%。兩條單鏈正鏈RNA，每個RNA約9.2kb。病毒共同特征：兩端有LTR，5’端有帽子，3’端由尾巴，結(jié)構(gòu)蛋白編碼區(qū)（gag），蛋白酶編碼區(qū)（pro）、蛋白編碼區(qū)（pol），外膜蛋白（env）等。當前第86頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第87頁\共有125頁\編于星期四\8點2逆轉(zhuǎn)錄病毒基因組結(jié)構(gòu)簡圖

正常的非轉(zhuǎn)化病毒

LTRgag(pro)polenvLTR

長末端重復(fù)序列

變異的轉(zhuǎn)化病毒

LTRgag(pro)polenvsrc

外膜糖蛋白SU和跨膜蛋白TM基質(zhì)蛋白，衣殼蛋白，核酸結(jié)合蛋白逆轉(zhuǎn)錄酶和整合酶蛋白酶

病毒癌基因Src基因表達p60src蛋白，使多個靶蛋白磷酸化當前第88頁\共有125頁\編于星期四\8點2HIV病毒基因組

屬于反轉(zhuǎn)錄病毒科，慢病毒屬病毒。由兩條單股正鏈RNA病毒，每條RNA基因組約為9.2kb。在RNA5′端有一帽子結(jié)構(gòu)，3′有polyA尾巴。（1）結(jié)構(gòu)基因：HIV基因組中有三個編碼結(jié)構(gòu)蛋白和酶的多蛋白基因，分別是gag、pol、env，其中g(shù)ag和pol使用不同的讀碼框。當前第89頁\共有125頁\編于星期四\8點gag基因約1.5kb,編碼核心蛋白，其產(chǎn)物與病毒基因組RNA共同組裝成核心和衣殼。這些核心蛋白包括p17，p24，p7，p6。pol基因約3.0kb,編碼病毒復(fù)制所需要的各種酶類，與gag基因重疊，表達時是一蛋白前體p160，在蛋白酶催化下，除形成p17、p24、p15和Gag蛋白外，還有蛋白酶p10，反轉(zhuǎn)錄酶p66/p51，整合酶p32。當前第90頁\共有125頁\編于星期四\8點env基因約2.6kb，編碼病毒包膜糖蛋白，先翻譯成前體蛋白gp160，被宿主細胞蛋白酶裂解為gp120和gp41。當前第91頁\共有125頁\編于星期四\8點（2）調(diào)節(jié)蛋白基因和輔助蛋白基因兩個編碼調(diào)節(jié)蛋白的基因Tat,Rev四個輔助蛋白基因Vpr,Vpu,Nef,Vif，均參與HIV復(fù)制。當前第92頁\共有125頁\編于星期四\8點（3）長末端重復(fù)序列HIV基因組RNA兩側(cè)有長末端重復(fù)序列（LTR），是順式作用元件區(qū)域，如啟動子、增強子、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點、調(diào)節(jié)蛋白Tat的效應(yīng)元件。當前第93頁\共有125頁\編于星期四\8點當前第94頁\共有125