腫瘤基因課件

腫瘤基因及其調(diào)控機(jī)制腫瘤基因第一節(jié)癌基因

一、癌基因的基本概念

逆轉(zhuǎn)錄病毒的研究對于闡明人類癌癥的發(fā)生機(jī)理具有重要意義。逆轉(zhuǎn)錄病毒的基因組中除了病毒本身復(fù)制所必需的基因，如編碼病毒核心蛋白（gag）、外殼糖蛋白（env）及逆轉(zhuǎn)錄酶（pol）等的基因外，還包括一個能引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的基因。這種基因就是現(xiàn)在為人們所熟知的癌基因（oncogene，onc）。腫瘤基因

由于最初是在病毒中發(fā)現(xiàn)的，所以稱之為病毒癌基因（v-onc）。后來發(fā)現(xiàn)，在許多動物的正常細(xì)胞中都存在著與v-onc相對應(yīng)的DNA序列，稱之為原癌基因（proto－oncogene）或細(xì)胞癌基因（c-onc)腫瘤基因

現(xiàn)有資料表明：①細(xì)胞癌基因與病毒癌基因基本上是同源的，但用DNA測序技術(shù)可查明，在二者之間可以有一個或幾個堿基對的差別。所以現(xiàn)在認(rèn)為，細(xì)胞癌基因是病毒癌基因的前體，而病毒癌基因則是細(xì)胞癌基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)翻版；腫瘤基因

②細(xì)胞癌基因在長期進(jìn)化過程中極為保守，在無脊椎動物（如果蠅）的基因組中就可以找到與哺乳動物細(xì)胞癌基因基本上同源的序列。所以實際上在正常情況下，細(xì)胞癌基因不僅對機(jī)體無害，而且可能在發(fā)育過程中，以至于對生命的維持起著重大的作用：腫瘤基因③細(xì)胞癌基因在正常細(xì)胞中可以有低水平的表達(dá)，而在癌組織中與其相對應(yīng)的活化癌基因的表達(dá)水平卻比它高的多。腫瘤基因二、癌基因的分類

較早期的分類是根據(jù)癌基因的產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)的定位，將其區(qū)分為胞質(zhì)癌基因和核癌基因兩大類。隨著癌基因數(shù)量的增加，這一分類顯得不夠完善。近年來，人們趨向于用癌基因蛋白的結(jié)構(gòu)與功能及其在細(xì)胞內(nèi)的定位來進(jìn)行分類。腫瘤基因

按照這一原則癌基因可分為五大類：

①生長因子類②酪氨酸激酶類③絲氨酸／蘇氨酸激酶類④GTP結(jié)合蛋白（G蛋白）類⑤核結(jié)合蛋白類腫瘤基因Demezuk（1991）對癌基因作了全面的綜述，列出了87種癌基因，并進(jìn)行了分類。鑒于近年來又有一些新的癌基因和抑癌基因出現(xiàn)，對此作了一些增補?，F(xiàn)以其資料為基礎(chǔ)，對五舉癌基因分別介紹如下：腫瘤基因1.生長因子類：屬于這異類的有sis,int-2等五個癌基因。特點是其產(chǎn)物與某些生長因子極為相似：例如，猴肉瘤病毒v-sis癌基因的蛋白產(chǎn)物p28與血小板生長因子（PDGF）β鏈幾乎完全相同。因此sis蛋白可模擬PDGF同其受體結(jié)合，刺激細(xì)胞過度增殖。腫瘤基因

受病毒感染的細(xì)胞可向周圍分泌生長因子，后者又反過來向分泌它的細(xì)胞連續(xù)發(fā)放增殖信號，最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變。這種癌變過程中的獨特現(xiàn)象稱為“自分泌”（autocrine)。小鼠乳腺瘤病毒（MMLV）的int-2癌基因產(chǎn)物gp27-34類似于成纖維細(xì)胞生長因子（FGF），其過度表達(dá)可誘發(fā)小鼠乳腺新月形癌。腫瘤基因2.酪氨酸激酶類：

屬于這一類的癌基因較多，現(xiàn)在較明確的有21種。根據(jù)其功能的差別，還可分成兩個亞類：

①細(xì)胞表面生長因子受體②膜結(jié)合的酪氨酸激酶腫瘤基因①細(xì)胞表面生長因子受體：包括erbB-l，erbB-2/HER/neu等7個癌基因。禽成紅細(xì)胞瘤（AEV）病毒癌基因erbB-l的蛋白產(chǎn)物pl70與上皮細(xì)胞生長因子受體（EGFR）的氨基酸序列高度同源。因此，它可模擬EGFR進(jìn)行工作。即使在沒有外源性刺激時，也能不斷地使胞內(nèi)靶蛋白發(fā)生酪氨酸激酶反應(yīng)，從而連續(xù)地向細(xì)胞核發(fā)放增殖信號，導(dǎo)致細(xì)胞過度增殖。腫瘤基因ErbB-2的蛋白產(chǎn)物pl85也與EGFR類似。貓肉瘤病毒癌基因fims的蛋白產(chǎn)物gp105～165

則與集落刺激因子（CSF-l）受體相似。腫瘤基因②膜結(jié)合的酪氨酸激酶：包括src-l，abl等14個癌基因。

Rous肉瘤病毒（RSV）癌基因src-l的蛋白產(chǎn)物pp60是第一個被人們分離，并研究得最多的癌蛋白，分子量為60kD，長526個氨基酸殘基，分布在質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。pp60是專一地使蛋白質(zhì)分于中的酪氨酸殘基發(fā)生磷酸化的蛋白激酶，稱為酪氨酸專一性蛋白激酶（用P-tyr表示）。腫瘤基因

在正常細(xì)胞中，P-tyr僅占總蛋白磷酸化的1／3000（其余由絲氨酸專一性蛋白激酶磷酸化，占90％，還有10％由蘇氨酸專一性蛋白激酶磷酸化），而在被RSV轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中，P-tyr升高了10倍。本亞類中其他癌基因的產(chǎn)物也具有P-tyr活性。前述的erbB-l等生長因于受體均具有P-tyr活性，因而推測本亞類癌基因也可能參與細(xì)胞生長的調(diào)控。腫瘤基因

已知有一種含酪氨酸的粘著斑蛋白（vinculin）是pp60P-tyr蛋白激酶的底物之一。它位于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的吸附斑中，而組成細(xì)胞骨架微絲結(jié)構(gòu)的肌動蛋白束正好固定在吸附斑上。在正常細(xì)胞中，粘著斑蛋白的磷酸化僅占該蛋白磷酸化的1％，而在轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中則上升至20％。同時發(fā)現(xiàn)在RSV轉(zhuǎn)化細(xì)胞株中吸附斑大量減少，其肌動蛋白束的結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞。腫瘤基因Pp60P-tyr的另一種與細(xì)胞骨架有關(guān)的靶蛋白是p36，它結(jié)合在含有微管蛋白，肌動蛋白和肌球蛋白的細(xì)胞骨架上，它的酪氨酸被pp60P-tyr磷酸化后也可導(dǎo)致細(xì)胞骨架破壞。由此可見，RSV病毒轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中src癌基因的過度表達(dá)，是導(dǎo)致細(xì)胞骨架微絲、微管系統(tǒng)破壞的重要原因。腫瘤基因3.絲氨酸／蘇氨酸激酶類：關(guān)于這類癌基因只列舉了raf-1,mos和pim-1三種，它們的蛋白產(chǎn)物都是定位于胞質(zhì)的絲氨酸／蘇氨酸專一蛋白激酶，與第二信使CAMP調(diào)節(jié)系統(tǒng)有密切關(guān)系。已知有一種CAMP依賴性蛋白激酶就是絲氨酸專一性蛋白激酶，具有傳遞CAMP的信號及調(diào)節(jié)基因表達(dá)的作用。腫瘤基因

4.GTP結(jié)合蛋白類

此類包括ras族的H-ras，K-ras，N-ras三個癌基因，以及在垂體及卵巢腫瘤中發(fā)現(xiàn)的gsp癌基因。

ras族癌基因是目前研究得最多的癌基因。從人體腫瘤分離到的活化癌基因都屬于ras族，其基因產(chǎn)物p21ras蛋白的分子量約21kD，長188~189個氨基酸殘基，分布于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。具有GTP依賴的GTPase活性，其一級結(jié)構(gòu)和生化特性和“G蛋白”十分相似。腫瘤基因G蛋白是媒介多肽激素受體的信號與細(xì)胞內(nèi)效應(yīng)器腺苷環(huán)化酶之間的偶聯(lián)因子，通過激活或抑制腺苷環(huán)化酶的活性直接或間接地調(diào)節(jié)cAMP的濃度，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的生長。

ras族原癌基因可能象G蛋白一樣參加腺苷環(huán)化酶信號系統(tǒng)的調(diào)控。ras族癌基因在12，13或61位氨基酸殘基的點突變將使p21ras失去水解的活性，并使細(xì)胞過度增殖。腫瘤基因

5.核蛋白類：屬于這一舉的癌基因有myc,myb,fos等12個。其中研究得最為詳盡的是c-myc。c-myc最早發(fā)現(xiàn)于禽粒細(xì)胞瘤病毒（AMV）中，并廣泛分布于從酵母到人的基因組中。它含有3個外顯子，編碼一種含439個氨基酸，分子量為62kD的蛋白質(zhì)。該蛋白定位于細(xì)胞核內(nèi)，屬DNA結(jié)合蛋白，可同單鏈或雙鏈DNA結(jié)合。腫瘤基因c-myc的表達(dá)具有組織專一性，細(xì)胞周期特異性和發(fā)育階段特異性。在正常組織中c-myc可有低水平表達(dá)，而在大多數(shù)實體腫瘤中，其表達(dá)明顯增高。在癌前病變和一些良性腫瘤中，也可見到表達(dá)增高。一般認(rèn)為，c-myc的擴(kuò)增是導(dǎo)致原癌基因活化的主要途徑。腫瘤基因

以上資料表明，c-myc蛋白可能是一種調(diào)控細(xì)胞增值和分化的調(diào)控蛋白，它可以識別和結(jié)合到基因組中特定的識別序列，并活化那些與細(xì)胞增殖和分化有關(guān)的基因。

c-myb也有類似性質(zhì)，主要在造血細(xì)胞分化的某些特定階段表達(dá)，而在一些造血系統(tǒng)腫瘤中其表達(dá)可增高。腫瘤基因

近年來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些新的癌基因，它們在癌變過程中起著重要的作用：

①int-2②jun③met④PCNA

⑤Ki-67核抗原⑥

mdm2腫瘤基因①int-2

定位于7q31，編碼分子量為27kD的蛋白，該蛋白的部分結(jié)構(gòu)與成纖維細(xì)胞生長因子具有同源性。它具有刺激表皮細(xì)胞生長的作用，但需要與其他基因協(xié)同才能完成細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。Int-2基因的擴(kuò)增率在乳腺癌中達(dá)19％，但擴(kuò)增的倍數(shù)不高。一般認(rèn)為，該基因的高表達(dá)與腫瘤的轉(zhuǎn)移，復(fù)發(fā)和預(yù)后不良有關(guān)。腫瘤基因②jun

定位于lp31～32，編碼分子量39kD的蛋白。蛋白定位于核內(nèi)。Jun與隨后發(fā)現(xiàn)的junB，junD都是核轉(zhuǎn)錄因子，與c-fos形成轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)復(fù)合物，其蛋白產(chǎn)物FOS／Jun能與其他反式因子如視甲醛受體（RAR）、糖皮質(zhì)激素等相互競爭，對轉(zhuǎn)錄起調(diào)節(jié)作用。腫瘤基因③met定位于7p31，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物有多種，分別為9.0,7.0,6.0,5.0和3.2kbmRNA。蛋白產(chǎn)物主要有兩種，分別為ppl40-145met肝細(xì)胞生長因子受體和pp65tpr-met活化融合蛋白。最初確定其為轉(zhuǎn)化基因是在以MNNG處理的人骨肉瘤細(xì)胞系中，由于l號染色體的tpr序列插入到7號染色體的met基因形成tpr-met重排而使其活化。腫瘤基因

其主要功能為促進(jìn)肝細(xì)胞生長及誘發(fā)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。c-met基因的活化與多種腫瘤的發(fā)生有關(guān)，其活化機(jī)理主要為擴(kuò)增和重排?，F(xiàn)已證明，9.0kbc-metmRNA及其蛋白產(chǎn)物在胃癌和肝癌等腫瘤中的表達(dá)高出正常組織許多倍，而且表達(dá)程度與預(yù)后有關(guān)。腫瘤基因④PCNA增殖細(xì)胞核抗原（proliferatingcellnuclearantigen，PCNA）是一種在細(xì)胞增殖周期中合成和表達(dá)的36kD蛋白質(zhì)，主要在G1后期及S早期在核仁中合成并在細(xì)胞核內(nèi)聚集，因此進(jìn)入細(xì)胞周期的正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞都含有PCNA。采用PCNA單抗定位研究PCNA，可以作為判斷細(xì)胞增殖情況和預(yù)后的一種手段。腫瘤基因⑤Ki-67核抗原

Ki-67存在于增殖細(xì)胞核內(nèi)，在G1中期開始表達(dá)，S期和G2期增多，M期達(dá)到高峰，G0期細(xì)胞陰性，因此Ki-67在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖中起重要作用。用免疫組化法證明，癌組織中陽性細(xì)胞數(shù)明顯高于正常細(xì)胞和良性腫瘤，因此對鑒別良惡性病變有一定實際意義。Ki-67表達(dá)水平的高低與腫瘤預(yù)后之間也有密切關(guān)系。腫瘤基因⑥mdm2

mdm2基因最初是從一個含有雙微體（DM）的自發(fā)轉(zhuǎn)化的BALB／3T3細(xì)胞系中克隆出來的一個高度擴(kuò)增的基因，定位于12ql3～14上，該基因全長由2372個堿基對組成，編碼區(qū)全長1473個堿基，編碼一個長度為491個氨基酸踐基的蛋白質(zhì)，分子量為90kD。腫瘤基因

動物實驗己證明，mdm2可使細(xì)胞轉(zhuǎn)化并具有成瘤性。在某些惡性軟組織腫瘤，骨和腦腫瘤中發(fā)現(xiàn)了mdm2擴(kuò)增，說明其可能與這些腫瘤的發(fā)生有關(guān)。

mdm2癌基因不僅可通過擴(kuò)增而直接致癌，而且可作用于抑癌基因p53使正常的p53失活而間接致癌。腫瘤基因三、癌基因的活化機(jī)理

細(xì)胞癌基因存在于正常細(xì)胞中，但在正常情況下并不表現(xiàn)出致癌性，只有在各種外因和內(nèi)因作用下使細(xì)胞癌基因活化，才能導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，癌基因活化的機(jī)理可能多種多樣的，但主要的有以下6種：腫瘤基因1.轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）

2.點突變（pointmutation）

3.插入突變（insertionalmutation)4.易位(translocation)5．基因擴(kuò)增（geneamplification）

6.基因甲基化的改變

腫瘤基因

1.轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）在漫長的生物進(jìn)化過程中，現(xiàn)在的逆轉(zhuǎn)錄病毒的祖先在感染正常細(xì)胞的同時，通過復(fù)雜的遺傳學(xué)重組和突變，將正常細(xì)胞的細(xì)胞癌基因整合到其基因組中，并使之改變成活化的病毒癌基因。帶有病毒癌基因的逆轉(zhuǎn)錄病毒在感染適當(dāng)?shù)膭游飼r，可使之發(fā)生腫瘤。腫瘤基因2.點突變（pointmutation）美國的Weinberg，Wigler和Cooper等實驗室于1983

年分別從不同的膀胱癌細(xì)胞系中分離DNA，用以轉(zhuǎn)染NIH／3T3細(xì)胞系，可使之發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。從轉(zhuǎn)化細(xì)胞中已分離到活化癌基因的分子克隆，并證明其與Harvey鼠肉瘤病毒的癌基因（v-Ha-ras）非常相似。腫瘤基因

在人類正常細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了其對應(yīng)物(c-Ha-ras),Barbacid與Weinberg的研究組分別發(fā)現(xiàn)，膀胱癌中的活化癌基因與其對應(yīng)的正常癌基因之間只有一個堿基對的差別，即(c-Ha-ras)基因的第一個外顯子(exon)所編碼的多肽鏈氨基端第12位密碼子上發(fā)生了有突變，其鳥瞟呤被胸腺嘧啶所取代，使其編碼的甘氨酸被氨酸所取代。這一單個堿基對的點突變，看來就是正常細(xì)胞癌基因變成活化癌基因的關(guān)鍵。腫瘤基因3.插入突變（insertionalmutation)

逆轉(zhuǎn)錄病毒中的慢病毒本身不含有癌基因，但能以前病毒的形式插入到宿主細(xì)胞癌基因的鄰近而將其激活。

腫瘤基因

在這方面最典型的例子是禽白血細(xì)胞增多癥病毒（AW）。新生雛雞在感染ALV后6～12月才產(chǎn)生腫瘤，在癌前期觀察到法氏囊中大量細(xì)胞受到病毒感染，而且ALV的DNA插入到不同細(xì)胞基因組的不同位點。腫瘤基因

但是，在腫瘤細(xì)胞中前病毒DNA卻存在于所有細(xì)胞基因組的同一位點，說明它們是由ALV的DNA插入基因組適當(dāng)位點的一個細(xì)胞所形成的克隆。在腫瘤細(xì)胞中ALV的DNA可發(fā)生部分缺失，但至少項保存一部分。腫瘤基因Hayward等進(jìn)一步證明，在大多數(shù)腫瘤中ALV前病毒插入到細(xì)胞癌基因的5`端，并處于相同的轉(zhuǎn)錄方向。ALV前病毒的長末端序列（LTR）經(jīng)常缺失或失活，所以可能其3`端LTR為轉(zhuǎn)錄提供強有力的啟動子，從而產(chǎn)生大量與前病毒DNA相連的c-myc序列。腫瘤基因

在有些情況下，前病毒雖插入到c-myc的5`端，但處于相反的轉(zhuǎn)錄方向，或插入到的3`端而處于相同的轉(zhuǎn)錄方向。這兩種情況也可加強c－mvc的轉(zhuǎn)錄，但其作用機(jī)理尚不太清楚。腫瘤基因

同時CooPer等發(fā)現(xiàn)，從這類腫瘤中提取的DNA可轉(zhuǎn)化NIH／3T3細(xì)胞，但奇怪的是，從中分離到的轉(zhuǎn)化基因既不是ALV的DNA，也不是活化的c-myc，而是位于另一位點的片段，稱之為Blym，它編碼一個分子量約為7kD的多肽。由此可見，在誘發(fā)的腫瘤中至少涉及兩個癌基因的活化。腫瘤基因4.易位(translocation)

在人類巴基特淋巴瘤的細(xì)胞系中，發(fā)現(xiàn)第8號染色體長臂遠(yuǎn)端片段易位至第2，22和14號染色體的一定部位。腫瘤基因

現(xiàn)有資料證明，這些部位分別含有免疫球蛋白輕鏈Igκ,Igλ和以及重鏈IgH基因。由于這些部位經(jīng)常進(jìn)行著活躍的轉(zhuǎn)錄，可以提供強有力的啟動子，而易位的第8號染色體片段已證明含有細(xì)胞癌基因c-myc,可以被相鄰的啟動子活化。腫瘤基因

還有資料指出．易位的c-myc的3`端與免疫球蛋白基因的3`端相連。這一情況類似于上述ALV前病毒的插入，即c-myc插入到啟動子的下游，但處于相反的轉(zhuǎn)錄方向。腫瘤基因5．基因擴(kuò)增（geneamplification）

在人的慢粒白血病細(xì)胞系（HL-60）中，發(fā)現(xiàn)了c-myc的擴(kuò)增，表現(xiàn)為雙微體（dounleminutes，DMs）和均染區(qū)（Homogeneousstaningregion,HSR）的形成，可通過原位雜交法加以證實。腫瘤基因6.基因甲基化的改變

在腫瘤細(xì)胞中可發(fā)現(xiàn)癌基因和抑癌基因的甲基化改變，表現(xiàn)為癌基因的低甲基化或去甲基化，或抑癌基因的異常甲基化。有報道在胃癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了c-Ha-ras癌基因的低甲基化，而低甲基化可導(dǎo)致c-Ha-ras癌基因的過度表達(dá)。腫瘤基因第二節(jié)抑癌基因

抑癌基因(antioncogene)過去常稱之為腫瘤抑制基因（tumorsuppressorgene）。關(guān)于抑癌基因存在的概念由來以久，人們最初從腫瘤細(xì)胞染色體特定部位的缺失推測它的存在。腫瘤基因

細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展在這方面提供了進(jìn)一步的證據(jù)。當(dāng)用正常細(xì)胞同腫瘤細(xì)胞雜交，或?qū)⒛骋粭l正常細(xì)胞染色體導(dǎo)人腫瘤細(xì)胞中時，觀察到腫瘤細(xì)胞的惡性表型受到抑制，從而推測在正常細(xì)胞染色體上存在著抑癌基因。腫瘤基因

但最終確定其存在，必須分離到抑癌基因，并對其結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行詳細(xì)的分析。1986~l987年國際上有3個實驗室成功地分離到第一個抑癌基因——Rb基因的cDNA克?。畯亩挂职┗蜓芯窟M(jìn)入了分子生物學(xué)時代。腫瘤基因

近年來又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些新的抑癌基因。目前對抑癌基因尚無明確分類，但近年來由于抑癌基因數(shù)量的增多，而其中一些基因在功能上與傳統(tǒng)的抑癌基因有很大的不同，為便于了解起見，現(xiàn)將其分成兩大類：

腫瘤基因表現(xiàn)為喪失功能的抑癌基因（傳統(tǒng)的抑癌基因）

Rb基因FAP相關(guān)的抑癌基因

p53基因p21Cipl基因

p73基因p27Kipl

NF1基因FHIT基因

WT1基因PTENErbA基因Kreyl基因

DPC4基因INK4基因腫瘤基因

參與DNA修復(fù)抑癌基因（新發(fā)現(xiàn)的抑癌基因）

錯配修復(fù)基因

BRCA1基因

ATM基因腫瘤基因

一、表現(xiàn)為喪失功能的抑癌基因1.Rb基因

視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(retinoblastoma)是嬰幼兒眼惡性腫瘤中最常見的一種。大量研究資料證明，位于人類細(xì)胞第13號染色體長臂13ql4區(qū)域的視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤易感基因（retinoblastomasusceptibilitygene，Rb）的缺失或失活，是導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的主要原因。腫瘤基因

腫瘤基因Rb基因在遺傳學(xué)上是隱性的，即必須兩個等位基因同時缺失形成所謂的缺失純合子，或一個等位基因缺失而另一基因突變而失活，才能導(dǎo)致基因功能的喪失。腫瘤基因

等位基因的缺失或失活可由以下情況引起：

染色體丟失（13-

）染色體部分缺失（13q-

）等位基因突變（13qRB→I3qrb）腫瘤基因因此，腫瘤細(xì)胞的基因型有以下幾種可能性：

13qrb／13qrb13qrb／13q-13qrb／13-13q-

／13q-13-

／13-腫瘤基因

有關(guān)脂酶D（esteraseD，ED）的研究究揭示了一個饒有興趣的現(xiàn)象。某些視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤患者的紅細(xì)胞脂酶D活性只有正常人的一半，而在瘤細(xì)胞中則其活性為0。

腫瘤基因

這一現(xiàn)象提示，脂酶D基因與Rb基因緊密連鎖，Rb基因的缺失導(dǎo)致脂酶D活性的相應(yīng)下降。腫瘤基因

同時提示，在體細(xì)胞中可能只有一個等位基因缺失，而另一個則是正常的，其基因型可能是13q-

／l3RB。體細(xì)胞中的正常等位基因如發(fā)生突變而失活，則可導(dǎo)致腫瘤發(fā)生，其基因型變成13q-

／l3rb。

腫瘤基因

脂酶D的研究不僅為闡明腫瘤發(fā)生的機(jī)理提供了有力的依據(jù)，更重要的是，脂酶D基因與Rb基因的緊密連鎖，為Rb基因的分離鋪平了道路。

Lee等于1987年首次成功地分離到了Rb基因的cDNA分子克?。耗[瘤基因

以脂酶D的基因組DNA分子克隆為起點，將其兩側(cè)遠(yuǎn)端的DNA片段作為探針，用染色體步移（Chromosomewalking）的方法．從人胚視網(wǎng)膜和胎盤的cDNA文庫中篩選Rb的相關(guān)基因。腫瘤基因

經(jīng)過反復(fù)篩選，獲得了一個與脂酶D相鄰的，編碼46kbmRNA基因，定名為視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤易感基因，簡稱Rb基因。腫瘤基因

檢查了6例視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤病人，發(fā)現(xiàn)其中2例基因完全不表達(dá)，其他4例則表達(dá)下降，而且表達(dá)的mRNA分子長度減少至4.0kb左右，對進(jìn)行序列分析的結(jié)果表明，它編碼一個含816氨基酸殘基的蛋白，經(jīng)計算機(jī)檢索未發(fā)現(xiàn)與該基因同源的序列。腫瘤基因

以后各國學(xué)者對Rb基因的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行了大量的研究：現(xiàn)已明確，Rb基因的基因組DNA總長為200kb，有27個外顯子，轉(zhuǎn)錄為4.7kbmRNA，編碼含928氨基酸殘基的蛋白質(zhì)，其分子量為110~114kD。腫瘤基因

常見的三種蛋白產(chǎn)物的分子量分別為

110kD未磷酸化形式

112kD磷酸化形式

114kD

腫瘤基因

其磷酸化程度在細(xì)胞周期中發(fā)生周期性變化：

G0

期、G1期蛋白未磷酸化

S期、G2期大多數(shù)蛋白已磷酸化

腫瘤基因Rb蛋白磷酸化程度與細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子cde2／cde28的活性呈正相關(guān)。未磷酸化型Rb蛋白可能是抑制細(xì)胞增殖的活性型。腫瘤基因Rb基因可與某些腫瘤病毒的轉(zhuǎn)化蛋白形成穩(wěn)定的復(fù)合物，其中包括SV40抗原，腺病毒EIA蛋白和人乳頭瘤病毒E6/E7蛋白，故可能對腫瘤病毒的轉(zhuǎn)化起抑制作用。腫瘤基因Rb蛋白還可以對細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子、生長因子起調(diào)控作用：

腫瘤基因

研究資料表明，在正常細(xì)胞內(nèi)可能存在著Rb蛋白的靶蛋白。例如，細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶能同Rb基因的LT/EIA結(jié)合，這種結(jié)合同Rb蛋白的生長抑制功能有關(guān)。一旦Rb蛋白同SV40或腺病毒基因組的相應(yīng)部位結(jié)合，或在位點發(fā)生了點突變，就可能喪失其生理功能。腫瘤基因

轉(zhuǎn)錄因子E2F也能與Rb蛋白形成復(fù)合物，故Rb蛋白可通過同樣的機(jī)理來調(diào)節(jié)E2F因子的轉(zhuǎn)錄活性。腫瘤基因

另外，Rb基因可抑制細(xì)胞內(nèi)癌基因的表達(dá)。例如，用Rb基因轉(zhuǎn)染NIH/3T3細(xì)胞可抑制c-fos癌基因在G1晚期的表達(dá)。腫瘤基因Rb蛋白還可通過同c-myc，N-myc，erbB-2／neu等癌基因產(chǎn)物相結(jié)合來調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和分化。腫瘤基因2．P53基因在過去十幾年里，人們對p53基因的認(rèn)識經(jīng)歷了一個漫長的歷程:

最初是通過在鼠類細(xì)胞中p53蛋白與DNA腫瘤病毒抗原的結(jié)合而發(fā)現(xiàn)的。腫瘤基因

隨后克隆到了p53基因，并證明它能轉(zhuǎn)化鼠類細(xì)胞，而且發(fā)現(xiàn)在惡性轉(zhuǎn)化的哺乳動物細(xì)胞中，p53基因的表達(dá)增高。這些資料提示，p53的作用類似于myc或ras，因此可能是一個癌基因。腫瘤基因

隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)了一些矛盾的現(xiàn)象。在對大腸癌、肺癌、乳腺癌等實體瘤進(jìn)行大量細(xì)胞遺傳學(xué)研究時發(fā)現(xiàn)，第17號染色體短臂經(jīng)常丟失。按照Knudson關(guān)于抑癌基因作用模式推測，丟失的染色體片段中可能存在著抑癌基因。腫瘤基因

由于己知p53基因定位于17p13.1，所以有可能成為等位基因丟失的靶基因．因此對腫瘤細(xì)胞中殘留的等位基因進(jìn)行了序列分析，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)殘留的p53等位基因己經(jīng)經(jīng)歷了點突變。這種等位／突變的模式表明，p33基因很可能象Rb基因那樣，是一個抑癌基因。腫瘤基因

進(jìn)一步的研究表明，能夠使鼠類細(xì)胞發(fā)惡性轉(zhuǎn)化的基因?qū)嵸|(zhì)上是突變型p53基因，而野生型p53基因不僅不誘發(fā)轉(zhuǎn)化，相反地能抑制轉(zhuǎn)化。腫瘤基因

根據(jù)現(xiàn)有資料，基因全長16～20kb，由11個外顯子組成．產(chǎn)生長25kb的mRNA，編碼含393個氨基酸殘基的蛋白，分子量為53kD。腫瘤基因

蛋白有5個高度保守區(qū)，分別位于第13～19、117～142、171～192、236～258及270～282密碼子區(qū)域?；蛲蛔兇蠖鄶?shù)發(fā)生于外顯子，與上述保守區(qū)基本相符。腫瘤基因檢查等位基因的缺失或突變可采用以下幾種方法：①限制性DNA片段長度多態(tài)性分析②單鏈DNA構(gòu)型多態(tài)性分析③直接DNA測序腫瘤基因①限制性DNA片段長度多態(tài)性（restrictionDNAfragmentlengthpolymorphism,RFLP）分析：

提取DNA，用適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶酶解，再用電泳分離。正常細(xì)胞的兩個等位基因是雜合的，因而顯示不同的帶型。如果有一個等位基因缺失，就會顯示單一的帶型，這種現(xiàn)象稱為雜合性丟失（lossofheterozygosity,LOH）；腫瘤基因②單鏈DNA構(gòu)型多態(tài)性（singleStrandconformationpolymorphism,SSCP）分析：正常細(xì)胞在變性后，經(jīng)聚丙烯酸胺凝膠電泳，呈現(xiàn)一定的帶型。如其中某一個單鏈發(fā)生了突變，就可使單鏈的構(gòu)型發(fā)生變化，結(jié)果使其電泳速度發(fā)生變化，導(dǎo)致額外電泳帶的出現(xiàn)；

腫瘤基因③直接DNA測序：

由于突變經(jīng)常發(fā)生于第5～8外顯子，故可設(shè)計這4個外顯子上下游的引物進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)（polymerasechainreaction,PCR）擴(kuò)增，然后分別進(jìn)行DNA測序（DNAsequencing）。用這一技術(shù)不僅可以測定等位基因缺失或突變的性質(zhì)，還可對其進(jìn)行精確的定位。腫瘤基因

正常野生型p53（wtp53）基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物不穩(wěn)定，半衰期僅20分鐘，而突變型p53（mp53）的半衰期則延長至1.4～7小時，所以如用原位雜交或免疫組化方法來檢測，則不能檢測到wtp53。而只能檢測到mp53的mRNA和蛋白。腫瘤基因

只有wtp53蛋白才具有抑癌活性，mp53蛋白則不僅喪失了抑癌活性，而且還能與wtp53蛋白結(jié)合使其喪失抑癌功能。所以當(dāng)一個p53等位基因發(fā)生突變時，就足以使細(xì)胞呈現(xiàn)惡性表型。腫瘤基因

這一點與必須兩個等位基因同時失活不同，說明p53基因突變的遺傳型是顯性的。這一特殊的遺傳學(xué)現(xiàn)象稱之為顯性負(fù)效應(yīng)（dominantnegativeeffect）。腫瘤基因wtp53基因的功能是多方面的，主要有以下幾面：①轉(zhuǎn)錄因子活性②wtp53信號區(qū)的功能腫瘤基因①轉(zhuǎn)錄因子活性

p53蛋白是一個轉(zhuǎn)錄因子，可通過轉(zhuǎn)錄活化區(qū)與通用轉(zhuǎn)錄因子（multisubunittranscriptionfactor,TF11D）結(jié)合并相互作用。腫瘤基因TF11D是TATA結(jié)合蛋白（TATAbindingprotein.TBP）和TBP相關(guān)因子（TBPassociatedfactor,TAF）結(jié)合而成的復(fù)合物。與TF11D中的TAF結(jié)合，TF11D再通過TBP與其下游基因啟動子中的TATAbox結(jié)合而發(fā)揮作用。腫瘤基因wtp53的轉(zhuǎn)錄活性受腺病毒EIB蛋白及癌基因產(chǎn)物MDM2蛋白的抑制。MDM2通過與wtp53轉(zhuǎn)錄活性區(qū)相互作用而起到抑制mp53活性的作用。腫瘤基因②wtp53信號區(qū)的功能

此區(qū)34個氨基酸中有12個脯氨酸，含5個脯-X-X-脯重復(fù)序列，產(chǎn)生一個SH-3區(qū)結(jié)合部位。wtp53基因借助于SH-3區(qū)的結(jié)合活性，把它同信息傳遞通道直接聯(lián)系起來，激活某些靶基因如p21／WAFI／cip1的轉(zhuǎn)錄活性。腫瘤基因WAF1的蛋白產(chǎn)物p21是細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子，可有效抑制細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶的活性，從而阻斷細(xì)胞周期的演進(jìn)。腫瘤基因

總之，wtp53正是通過其轉(zhuǎn)錄活性和信號傳遞功能而發(fā)揮其抑癌功能的，主要表現(xiàn)為調(diào)節(jié)細(xì)胞周期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡(將在其他章節(jié)中詳細(xì)加以敘述)。腫瘤基因3.p73基因

p73基因的發(fā)現(xiàn)極為偶然。

Kaghad等于1997年在利用針對IRS-l結(jié)合區(qū)的寡核苷酸探針與COS細(xì)胞的cDNA文庫進(jìn)行雜交分析中，檢出一假陽性克隆它與IRS-l結(jié)合區(qū)無任何同源性，卻與p53基因的大部分保守序列均同源。根據(jù)此序列編碼的蛋白的分子量，將其命名為p73基因。腫瘤基因

利用熒光原位雜交技術(shù)將基因定位于lp36區(qū)。此區(qū)域由于在神經(jīng)母細(xì)胞瘤及其它多種腫瘤細(xì)胞中常發(fā)生缺失因而被認(rèn)為可能存在著某種抑癌基因。腫瘤基因p73基因由13個外顯子和12個內(nèi)含子組成，其表達(dá)產(chǎn)物p73蛋白與p53蛋白有同源性：

p73蛋白和p53蛋白一樣具有4個主要的功能區(qū)，其氨基端的轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域與p5329％同源，中部的DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域與p5363％同源，p53的6個突變熱點p73也完全保守，寡聚結(jié)構(gòu)域有38％同源，而羧基端則未檢出明顯同源。腫瘤基因

迄今共發(fā)現(xiàn)6種p73基因的轉(zhuǎn)錄剪切變異體，它們分別為:

p73α

p73β

p73γ

p73δ

p73ε

p73φ腫瘤基因p73α由636個氨基酸殘基組成，是全長的p73蛋白，p73β則由499個氨基酸殘基組成，這是由于p73基因轉(zhuǎn)錄時將外顯子13剪切而缺失了96個氨基酸殘基，并導(dǎo)致開放讀框的改變。p73β除了最后5個氨基酸殘基為其所特有外，其余均與p73α的相應(yīng)序列完全相同。腫瘤基因

雖然哺乳動物的p53蛋白與p73蛋白的羧基端沒有明顯的同源性，但是人p73α蛋白的羧基端與最近在無脊椎動物中發(fā)現(xiàn)的p53蛋白同源，說明p53基因可能是從更為原始的“p73樣”基因進(jìn)化而來的。腫瘤基因

利用酵母菌雜交系統(tǒng)研究蛋白各種剪切變異體之間相互作用時，發(fā)現(xiàn)p73β蛋白形成同源二聚體的能力很強，類似于p53，而p73α

則很弱。P73α和p73β蛋白與p53之間有較弱的異型間相互作用。腫瘤基因

這些結(jié)果表明，p73蛋白各種剪切變異體能形成同型或異型相互作用，而且提示這些作用有可能發(fā)生于體內(nèi)，以便協(xié)調(diào)整個p53-p73系統(tǒng)的功能。腫瘤基因p73基因在染色體上定位的特殊性以及其蛋白產(chǎn)物與p53蛋白在結(jié)構(gòu)上的相似性，均提示它可能是一個抑癌基因，并且可能與p53蛋白在功能上有相似性：腫瘤基因

實驗證明，p73過表達(dá)時能抑制細(xì)胞生長和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，而其突變體則無此功能。

p73還能激活部分p53的靶基因，但對絕大多數(shù)p53靶基因其作用則明顯弱于p53基因。腫瘤基因

例如p73α和p73β對p21的誘導(dǎo)水平分別比p53低了6倍和3倍。但有趣的是，對某些靶基因如14-3-3a和PIG7的誘導(dǎo)水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于p53。因此，雖然p53和p73均能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，但二者導(dǎo)致調(diào)亡的信號途徑可能有所不同。腫瘤基因

另外，不同型p73蛋白的生物功能強弱不同，其中以p73β的功能最強。腫瘤基因

隨著對p73作用分子機(jī)理研究的深入，發(fā)現(xiàn)了一些矛盾的現(xiàn)象：①在各種腫瘤中均檢測不到p73的突變，甚至在一些癌細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了p73的高表達(dá)；腫瘤基因②p73-/-小鼠中見不到腫瘤易患現(xiàn)象，但卻有嚴(yán)重的發(fā)育異常，尤其是腦和免疫系統(tǒng)。反之，p53-/-小鼠易患腫瘤，卻無明顯的發(fā)有異常，這提示有一更原始的基因能夠替代p53而完成小鼠某階段的發(fā)育，而這個基因是否就是p73呢？腫瘤基因③三種經(jīng)典的病毒癌蛋白（SV40大T抗原、腺病毒EIB55kD和HPVE6）均能作用于p53并使之失活，從而使宿主細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，卻不能與p73蛋白相結(jié)合。腫瘤基因

以上現(xiàn)象說明，p73抑癌和失活的分子機(jī)理尚有待于進(jìn)一步研究闡明。腫瘤基因4．與家族性腺瘤樣息肉病

(familialadenomatouspolyposis,FAP）相關(guān)的抑癌基因

FAP過去通常稱之為家族性結(jié)腸息肉病（familialpolyposiscoli,FPC），是一種常染色體顯性遺傳病。

腫瘤基因近年來對FAP與抑癌基因之間的關(guān)系研究得較多:

APC(adenomatouspolyposiscoli)基因

MCC（mutatedcolorectalcancer）基因

DCC（deletedincolorectalcarcinoma）基因腫瘤基因APC(adenomatouspolyposiscoli)基因是FAP的易感基因，定位于第5號染色體長臂（5q21），由15個外顯子及14個內(nèi)含于組成，其mRNA全長為8535bp，編碼2842個氨基酸殘基的蛋白，分子量為500kD，與酵母菌中調(diào)節(jié)ras族癌基因的基因中一個小片段有同源性。腫瘤基因

其基因產(chǎn)物定位于細(xì)胞質(zhì)，APC不僅同F(xiàn)AP有關(guān)，而且同散發(fā)性結(jié)腸癌、肺癌等腫瘤有關(guān)。腫瘤基因

MCC（mutatedcolorectalcancer）基因

也是FAP的易感基因，定位于第5號染色體長臂（5q21），由17個外顯子16個內(nèi)含子組成，其mRNA全長為4181bp，編碼829個氨基酸殘基的蛋白，分子量為93kD。腫瘤基因

在染色體上與APC相鄰，同G蛋白偶聯(lián)的乙酰膽堿蕈毒堿受體的一小片段有很高的同源性。

MCC不僅同F(xiàn)AP及結(jié)腸癌有關(guān)，還同小細(xì)胞肺癌及非小細(xì)胞肺癌等有關(guān)。腫瘤基因DCC（deletedincolorectalcarcinoma）基因定位于18號染色體長臂（18q21.3），基因全長約370kb其mRNA長10～12kb，編碼含750個氨基酸殘基的蛋白，分子量為190kD。其序列同神經(jīng)細(xì)胞粘附分子有同源性。腫瘤基因DCC蛋白與細(xì)胞同細(xì)胞及細(xì)胞同基質(zhì)之間相互關(guān)系有關(guān)。在結(jié)腸癌中可見到DCC基因的丟失。腫瘤基因5.NF1基因

NF1（neurofibromatosistypel）基因是多發(fā)性神經(jīng)纖維瘤的易感基因，定位于第17號染色體長臂（17q11.2）。腫瘤基因

基因全長約6okb，轉(zhuǎn)錄成11~13kbmRNA，編碼2485個氨基酸殘基的蛋白。NF1蛋白同ras族癌基因編碼的GTP酶活性蛋白有一定的同源性。腫瘤基因NF1蛋白可能為抗增殖蛋白，表現(xiàn)為對rasp21蛋白的負(fù)調(diào)節(jié)和阻止ras介導(dǎo)的有絲分裂信號。NF1失活足以產(chǎn)生良性的神經(jīng)纖維瘤，但在惡變時可能還有別的基因參與。腫瘤基因6.WT1基因

WT1（Wilmstumorstype1）為Wilms瘤(腎惡性胚胎瘤)的易感基因，定位于第17號染色作短臂（17p13），基因全長約59kb，轉(zhuǎn)錄成3kbmRNA，編碼345個氨基酸殘基的蛋白。腫瘤基因

該蛋白含4個鋅指紋族，顯示與特異性DNA結(jié)合的特性，能同上皮細(xì)胞生長因子受體EGFR-l啟動子區(qū)域的CGCCCCCGC序列結(jié)合，從而抑制其轉(zhuǎn)錄活性。腫瘤基因

表達(dá)有發(fā)育階段特異性及組織特異性：在胚胎腎上皮、睪丸和卵巢，及一些造血細(xì)胞中有表達(dá)．但在成人細(xì)胞中不表達(dá)。在純合性缺失的Wilms瘤中無WT1mRNA表達(dá)，但在絕大多數(shù)Wilms瘤中呈高表達(dá)。腫瘤基因

推測其突變基因可能也象突變型p53那樣，表現(xiàn)出顯性負(fù)效應(yīng)。突變的基因可過度表達(dá)，并對野生型等位基因起抑制作用。腫瘤基因7.ErbA基因同P53基因一樣，erbA基因以前一直被認(rèn)為是癌基因。用含erbA和erbB基因的禽成紅細(xì)胞增多癥病毒（AEV）感染紅細(xì)胞系造血細(xì)胞，可產(chǎn)生紅白血病。腫瘤基因

近年來的研究表明，野生型erbA基因是一種抑癌基因編碼正常甲狀腺素受體．可抑制細(xì)胞增值，促進(jìn)終未分化，而突變型erbA基因也象p53基因那樣僅有顯性負(fù)效應(yīng)，不但無抑癌作用，反而能抑制野生型erbA的作用。腫瘤基因8.Krevl基因日本學(xué)者野田亮等用插入到真核細(xì)胞表達(dá)性質(zhì)粒的人包皮成纖維細(xì)胞cDNA文庫提取的總DNA，轉(zhuǎn)染經(jīng)K-ras癌基因轉(zhuǎn)化的小鼠NIH3T3細(xì)胞，從中篩選出扁平型表型逆轉(zhuǎn)的細(xì)胞克隆。腫瘤基因

最后從這些克隆中分離到一個能特異地抑制上述細(xì)胞惡性表型的cDNA片斷，命名為Krevl基因。有關(guān)這一基因的結(jié)構(gòu)與功能尚少報道，可能與人類腫瘤關(guān)系不大。腫瘤基因

9.INK4基因

INK4基因的蛋白產(chǎn)物是一種細(xì)胞周期抑制蛋白（CKI）。目前已知的CKI可分為兩大類：腫瘤基因INK4（inhibitorofCDK4）——特異地抑制CyclinD1·CDK4和cylinD1·CDK6的磷酸化激酶活性；

Kip（kinaseinhibitionprotein）——抑制現(xiàn)己知的大多數(shù)Cyclin·CDK的磷酸化激酶活性。腫瘤基因

現(xiàn)已知的INK4包括

pl6INK4ap15INK4bp18INK4cp19INK4d

其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能具有高度相似性。腫瘤基因

為pl6INK4a、p15INK4b編碼的基因位于第9號染色體長臂9q21區(qū)。

pl6INK4a基因又稱多腫瘤抑制因子（multipletumorsuppressorl,MTSI）、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4抑制因子（cyclin-dependentkinase4inhibitor,CDK4I），是Kamb和Nobori在1994年發(fā)現(xiàn)的。腫瘤基因pl6INK4a基因長約85kb，包括3個外顯子和2個內(nèi)含子，cDNA全長444bp，編碼由148個氨基酸殘基組成的。分子量為16kD的蛋白質(zhì)。該類蛋白質(zhì)的N-末端具有Cyclinbox同源框及由4個回鉤狀重疊組成的二級結(jié)構(gòu)，該保守結(jié)構(gòu)中氨基酸變異與腫瘤發(fā)生之間的相關(guān)性高于其他氨基酸部位。腫瘤基因

最近發(fā)現(xiàn)，小鼠INKK4a基因組能產(chǎn)生α、β兩種轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，兩者長度基本相同。α產(chǎn)物編碼pl6INK4a

，β產(chǎn)物編碼分子量為19kD的蛋白質(zhì)稱之為p19ARF

（alternativereadingframe，ARF）。INK4a基因和ARF基因分別具有不同的啟動子，產(chǎn)生不同的基因產(chǎn)物。腫瘤基因pl6INK4a基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物由外顯子lα，外顯子2和外顯子3組成，而ARF基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物則由外顯子1β，外顯子2和外顯子3組成。雖然INK4a基因和ARF基因共有外顯子2和外顯子3，但由于讀框互不相同，他們編碼的蛋白質(zhì)序列沒有同源性。腫瘤基因

兩種抑癌機(jī)理；

pl6INK4a

／pRb途徑

p19ARF

／p53途徑腫瘤基因pl6INK4a

／pRb途徑：

pl6INK4a與CyclinD1競爭性結(jié)合G1期激酶CDK4／CDK6．，抑制其對Rb蛋白（pRb）的磷酸化作用，使游離的轉(zhuǎn)錄因子E2F-l與未磷酸化的pRb結(jié)合，結(jié)果依賴于E2F-1轉(zhuǎn)錄的基因不能被轉(zhuǎn)錄，從而抑制DNA合成，抑制細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期，抑制細(xì)胞分裂。腫瘤基因pl6INK4a還可間接抑制包括DNA合成在內(nèi)的多種生化反應(yīng)，從而抑制細(xì)胞周期進(jìn)程。

pl6INK4a失活可導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂。腫瘤基因p19ARF

／p53途徑：

wtp53基因的表述受mdm2癌基因產(chǎn)物MDM2的負(fù)調(diào)控。在肉瘤和其他一些腫瘤中，MDM2過度表達(dá)，所以盡管wtp53基因本身無突變，卻檢測不到wtp53mRNA的存在。腫瘤基因p19ARF的N-端結(jié)構(gòu)域可以與MDM2的C-端結(jié)構(gòu)域結(jié)合，阻止MDM2進(jìn)入核內(nèi)并加速其降解，因而可以提高wtp53的穩(wěn)定性和在細(xì)胞核中的水平,抑制腫瘤發(fā)生。腫瘤基因pl6INK4a基因中最常見的失活機(jī)理為純合性缺失，其他兩種可能的機(jī)理則為突變和甲基化。在多種腫瘤中均可發(fā)現(xiàn)pl6INK4a基因的異常：腫瘤基因在胰腺癌、非小細(xì)胞肺癌、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞瘤、急性白血病、惡性黑色素瘤、鼻咽癌等人類腫瘤中的pl6INK4a純合性缺失率較高在胰腺癌、食管鱗癌、家族性惡性黑色素瘤及膽管癌等腫瘤中則pl6INK4a的突變率較高在乳腺癌及胃癌中pl6INK4a的突變率較低腫瘤基因

近年來發(fā)現(xiàn)，非小細(xì)胞肺癌中pl6INK4a5`-CpG島的甲基化達(dá)33％，在對大腸癌、前列腺癌、乳腺癌等原發(fā)腫瘤和細(xì)胞系的檢測中也發(fā)現(xiàn)了pl6INK4a5`-CpG島的高甲基化。由此可見，pl6INK4a

基因的異常甲基化也可能在腫瘤發(fā)生中起著重要的作用。腫瘤基因10．p21Cip1

基因

細(xì)胞周期抑制蛋白CKI包括INK4和KiP

兩大類?，F(xiàn)己知的Kip包括p21Cip1

（cyclininhibitionprotein1）、p27Kip1(kinaseinhitionprotein)及p57Kip2三種細(xì)胞周期抑制蛋白。腫瘤基因

它們在N-末端的結(jié)構(gòu)和功能具有高度的相似性。p27Kip1與p21Cip1N-端間具有42％的同源性，p27Kip1與p57Kip2N-端間具有47％的同源性。他們均可特異地抑制下列蛋白激酶活性，具有同INK4相似的功能：

CyclinD1·CDK4CyclinD1·CDK6CyclinE·CDK2CyclinA·CDK2腫瘤基因1993年Harper和EIDeiry兩個試驗小組同時分離出p21基因的cDNA。并根據(jù)其功能給予了不同的命名，如CDK相互作用蛋白（CDKinteractingprotein1，Cip1），野生型p53活化的片段（wildtypep53-activatedfragment1,WAF1)等。腫瘤基因p21基因定位于第6號染色體短臂（6p21.2），其基因組DNA長度為85kb,由3個外顯子組成。其cDNA長約2.1kb。腫瘤基因

在p21編碼區(qū)上游24kb和大于8kb處有2個p53結(jié)合區(qū)，p21蛋白定位于細(xì)胞核中，由164個氨基酸殘基組成，富含精氨酸。其N末端第21~26個氨基酸殘基可與CyClinD,E結(jié)合，C末端第124~164氨基酸殘基可與PCNA結(jié)合，中間第49～72對氨基酸殘基可與CDK2結(jié)合。腫瘤基因p21是目前已知的具有最廣泛激酶抑制活性的細(xì)胞周期抑制蛋白。它能與多種Cyclin·CDK復(fù)合物結(jié)合，通過多種途徑對細(xì)胞周期演進(jìn)起抑制作用。腫瘤基因p21蛋白能與CyclinD1·CDK4,CyclinE·CDK2結(jié)合使其喪失磷酸激酶活性，使pRb不能發(fā)生磷酸化，從而使細(xì)胞周期停滯于G1期；

p21蛋白還能與增殖細(xì)胞核抗原（Proliferatingcellnuclearantigen,PCNA）結(jié)合，使PCNA不能與DNA聚合酶δ

形成復(fù)合物，從而抑制DNA合成。腫瘤基因p21基因的活化和表達(dá)可通過以下兩個途徑來完成：①依賴P53途徑②非依賴p53途徑腫瘤基因①依賴p53途徑當(dāng)細(xì)胞受到損傷時（如受γ輻射），在wtp53+/+

細(xì)胞中常有wtp53,p21表達(dá)升高，細(xì)胞停滯于G1期，而在p53-/-細(xì)胞中則無p21升高，細(xì)胞也無G1期停滯，說明wtp53作為轉(zhuǎn)錄因子，可啟動p21表達(dá)，使細(xì)胞停滯于GI期，以利于DNA修復(fù)，維持細(xì)胞遺傳信息的穩(wěn)定性。腫瘤基因②非依賴p53途徑生長因子（PDGF、FGF、EGF、TGFβ）等作為細(xì)胞外信號，刺激p53-/-的靜止期細(xì)胞，通過細(xì)胞分裂素活化的蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase，MAPK)途徑調(diào)節(jié)p21轉(zhuǎn)錄。佛波酯、γ干擾素等可誘導(dǎo)wtp53-/-的人類白血病細(xì)胞系的p21表達(dá)，并出現(xiàn)單核巨噬細(xì)胞系分化相關(guān)的生長停滯。腫瘤基因

在大多數(shù)腫瘤細(xì)胞中未發(fā)現(xiàn)p21突變，而只見到其表達(dá)改變。在黑色素瘤細(xì)胞間變痣、SV40轉(zhuǎn)化的黑色素瘤細(xì)胞和轉(zhuǎn)移的黑色素瘤中，其表達(dá)水平依次顯著降低，表明p21表達(dá)與黑色素瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系。腫瘤基因

在43例非小細(xì)胞性肺癌及其對應(yīng)的正常組織中，通過mRNA檢測及免疫組化顯示，在正常肺組織中p21mRNA及蛋白表達(dá)很低，而在肺癌組織中p21mRNA及蛋白均高表達(dá)，其機(jī)理尚不太清楚。腫瘤基因

11．p27Kip1

p27Kip1是Polyak等于1994年在TGFβ處理的生長抑制細(xì)胞，及接觸抑制的細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)的另一種分子量為27kD的耐熱細(xì)胞周期抑制蛋白。腫瘤基因

它在體外與CyclinE·CDK2，CyclinD1·CDK4緊密結(jié)合，其活性的發(fā)揮依賴于三者間的化學(xué)劑量關(guān)系。CyclinE·CDK2的濃度是細(xì)胞通過細(xì)胞周期關(guān)卡的關(guān)鍵因素，而p27Kip1則特異地抑制CyclinE·CDK2的激酶活性。腫瘤基因

人p27Kip1是由198個氨基酸殘基組成的熱穩(wěn)定蛋白，與p21Cip1

在N-端有高度同源性。其末端21~87位點的60個氨基酸殘基具有兩個Ser磷酸化位點，具CDK激酶抑制活性。腫瘤基因153～169位的17個氨基酸序列為核定位序列，該序列在Kip的三個成員平均存在，與其細(xì)胞周期調(diào)控功能密切相關(guān)。p27Kip1的C末端有一個Thr磷酸化位點，與其H1組蛋白磷酸化抑制作用有關(guān)。腫瘤基因

大量實驗證明，在TGFβ處理的細(xì)胞系、有接觸抑制的細(xì)胞系及多種外源性生長抑制因子作用的細(xì)胞系中p27Kip1表達(dá)量明顯增多。在TGFβ處理前后細(xì)胞內(nèi)p27Kip1的mRNA總量無明顯變化，但在處理后G1末期細(xì)胞中游離的p27Kip1濃度增加。腫瘤基因

在TGFβ處理的細(xì)胞中加入過量的CyclinD1·CDK4可以使滯留于G1期的細(xì)胞重新分裂。這些資料說明，抑制細(xì)胞周期的最關(guān)鍵因素是細(xì)胞內(nèi)游離p27Kip1的量，而不是其總量。腫瘤基因

另外，p27Kip1具有抑制染色質(zhì)H1組蛋白磷酸化的作用。細(xì)胞內(nèi)DNA聚合酶作用的發(fā)揮依賴于H1組蛋白磷酸化介導(dǎo)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，抑制H1組蛋白的磷酸化也就間接地抑制了DNA的合成。腫瘤基因p27Kip1具有多種細(xì)胞周期抑制作用，雖其作用弱于p21Cip1

，但對正常組織的損傷明顯低于后者，因此有可能作為基因治療中可供選擇的靶基因。腫瘤基因

12．FHIT基因

FHIT基因是1996年Ohta等用外顯子捕獲法克隆到的一個人類基因。腫瘤基因

由于該基因定位于第3號染色體短臂（3p14.2），該處存在脆性部位FRA3B，而且．根據(jù)其推算的蛋白質(zhì)序列與具有三價組氨酸結(jié)構(gòu)域的HIT蛋白質(zhì)高度同源，因此定名為脆性組氨酸三聯(lián)體（fragilehistidinetriad,FHIT）。腫瘤基因FHIT基因cDNA全長1.1kb，具有10個外顯子，其開放閱讀讀框（openreadingframe）起于外顯子5，止于外顯子9。

腫瘤基因

關(guān)于FHIT異常與腫瘤發(fā)生之間的關(guān)系已有許多研究報道，迄今尚未發(fā)現(xiàn)有關(guān)FHI下基因突變的報道。腫瘤基因

有報道在38例有第3號染色體復(fù)制（chromosomalduplication）異常的非小細(xì)胞肺癌病人中，50%有3p特定序列的缺失，83%有FHIT基因的雜合性丟失（lossofheterozygosity,LOH),說明FHIT等位基因的丟失可能在腫瘤發(fā)生中起著重要作用。腫瘤基因13.PTEN

PTEN／MMAC1/TEP1基因是1997年由3個研究組分別發(fā)現(xiàn)和命名的一種抑癌基因。

腫瘤基因PTEN基因又名MMAC1和TEP1。PTEN——phosphataseandtensinhomologdeletedonchromosome10MMAC1——mutatedinmultideadvancedcancersTEP1TGFβ-regulatedandepithelialcellenrichedphosphatase腫瘤基因PTEN定位在10q23.3上，并已被克隆。共有9個外顯子，mRNA為5.5kb。PTEN蛋白的主要結(jié)構(gòu)功能區(qū)位于N-端，由個1209個核苷酸編碼403個氨基酸殘基組成一條多肽鏈。腫瘤基因在第122～123位的氨基酸序列（IHCKAGKGRTG）符合酪氨酸磷酸酶的核心基序（HCXXGXGRX），是迄今發(fā)現(xiàn)的第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因。腫瘤基因

目前對PTEN的作用機(jī)理已有較多報道，認(rèn)為PTEN的抑癌作用可通過以下途徑來完成：

①FAK途徑②三磷酸脂酸肌醇激酶途徑③絲裂原激活的蛋白激動途徑

腫瘤基因①FAK途徑錨著點激酶（FAK）是整合素(integrin)介導(dǎo)的信號途徑中的一個關(guān)鍵分子。整合素通過與細(xì)胞外基質(zhì)相互作用而被活化，繼而激活FAK，促使細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。

PTEN則可直接使FAK去磷酸化，從而抑制細(xì)胞生長。腫瘤基因②三磷酸脂酸肌醇（PI3）激酶途徑三磷酸磷脂酸肌醇（PIP）位于細(xì)胞膜上，是一種細(xì)胞生長調(diào)控途徑中的關(guān)鍵分子，主要作用是刺激細(xì)胞生長和阻斷凋亡。是胰島素生長因子（IGF）和上皮生長因于（EGF）等一些細(xì)胞生長因子在細(xì)胞內(nèi)的第二信使。腫瘤基因

生長因于與膜上受體結(jié)合，激活PI3激酶，從而使信使前體PIP2磷酸化生成PIP3。后者隨后激活信號傳導(dǎo)系統(tǒng)中的一系列激酶包括絲蘇氨酸激酶（Akt）。這些酶可促使細(xì)胞進(jìn)入分裂周期,并阻止細(xì)胞周亡。腫瘤基因PTEN能抑制PI3激酶的磷酸化作用，阻止PIP2向PIP3轉(zhuǎn)化從而阻斷了Akt及其下游基因的活性，從而起到了抑癌作