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1、第十五章第十五章癌基因和抑癌基因癌基因和抑癌基因本章我们讨论本章我们讨论1.癌癌基基因因（细细胞胞癌癌基基因因.病病毒毒癌癌基基因因.原原癌癌基基因因）和和抗抗癌癌基基因因（抑抑癌癌基因）的概念基因）的概念2.癌基因的分类癌基因的分类3.癌基因产物癌基因产物的作用的作用4.癌基因激活的机理癌基因激活的机理5.抑癌基因表达失效的机理抑癌基因表达失效的机理第一节第一节概概述述正正常常细细胞胞转转化化为为恶恶性性肿肿瘤瘤（tumor）细细胞胞是是一一个个复复杂杂而而漫漫长长的的过过程程。从从分分子子生生物物学学角角度度来来看看，这这是是细细胞胞分分子子生生物物调调控控机机制制从从量量变变到到质质变变
2、长长期期积积累累的的后后果果。人人们们认认为为，正正常常细细胞胞的的原原癌癌基基因因和和抑抑癌癌基基因因以以正正负负信信号号调调节节细细胞胞的的增增殖殖分分化化。而而人人癌癌细细胞胞中中原原癌癌基基因因和和抑抑癌癌基基因因的的异异常常改改变变失失去去了了对对细细胞胞的的调调控控能能力力，从从而而导导致致了了细细胞胞恶恶性性转转化化，无无控控制制生生长长，侵侵袭袭和和转转移移。正正常常细细胞胞增增生生受受到到严严格格调调控控和和制制约约，而而肿肿瘤瘤细细胞胞是一种恶性增生细胞。是一种恶性增生细胞。一、肿瘤细胞恶性增殖特性一、肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制（一）肿瘤细胞
3、失去了生长调节的反馈抑制正正常常细细胞胞受受损损,一一旦旦恢恢复复原原状状，细细胞胞就就会会停停止止增增殖殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正正常常细细胞胞体体外外培培养养，相相邻邻细细胞胞相相接接触触，长长在在一一起起，细细胞胞就就会会停停止止增增殖殖，而而肿肿瘤瘤细细胞胞生生长长满满培培养养皿皿后后，细细胞胞可可以重叠起生长。以重叠起生长。（三）（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四四）肿肿瘤瘤细细胞胞生生长长有有一一种种
4、自自分分泌泌作作用用，自自己己分分泌泌生生长需要的生长因子和调控信号长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。促进自身的恶性增殖。二、癌基因的定义二、癌基因的定义癌癌基基因因（oncogene,onc）是是细细胞胞内内控控制制细细胞胞生生长长的的基基因因，在在异异常常表表达达时时，这这些些基基因因不不受受体体内内各各种种调调节节因因素素的的影影响响，可可持持续续表表达达或或过过高高表表达达，其其产产物物可可以以使使细细胞胞持持续续增殖。增殖。三三、病毒癌基因（病毒癌基因（virusoncogene，v-oncogene，v-onc）是是存存在在于于病病毒毒基基因因组组中中的的癌癌基基因因
5、，这这种种基基因因不不编编码码结构成分，对病毒的复制无作用，但可使细胞持续增殖。结构成分，对病毒的复制无作用，但可使细胞持续增殖。（二）病毒本身具有完整的转录启动成分，当病毒进入细胞，其结构成（二）病毒本身具有完整的转录启动成分，当病毒进入细胞，其结构成分逆转录酶将病毒逆转录成分逆转录酶将病毒逆转录成cDNA，cDNA重组插入到细胞的基因组，病重组插入到细胞的基因组，病毒基组可利用细胞内由各种调控蛋白进行转录和表达，病毒癌基因也随毒基组可利用细胞内由各种调控蛋白进行转录和表达，病毒癌基因也随之表达，无需特殊激活机制。之表达，无需特殊激活机制。1_1_1_1_gagpolenvsrc逆转录逆转录
6、插入插入RNAcDNA宿主细胞基因组宿主细胞基因组利用宿主酶和利用宿主酶和调控蛋白调控蛋白病毒癌基因表达病毒癌基因表达（一）病毒癌基因最先是在劳氏肉瘤病毒（一）病毒癌基因最先是在劳氏肉瘤病毒（Roussarccmavirus，RSV）中发现的中发现的1、Rsv是致癌的是致癌的RNA逆转录病毒（也称逆转录病毒（也称RNA肿瘤病毒）肿瘤病毒）.2、RNA肿瘤病毒基因组的基本结构包含了肿瘤病毒基因组的基本结构包含了3个基因区，除此之外，还个基因区，除此之外，还有第四个基因：有第四个基因：Src病毒癌基因不病毒癌基因不编码结构成分，对病毒的编码结构成分，对病毒的复制亦无作复制亦无作用用但可使细胞增殖。
7、但可使细胞增殖。3、不同肿瘤病毒的、不同肿瘤病毒的v-onc是不同的，但共同特点是可以使细胞增殖。是不同的，但共同特点是可以使细胞增殖。4、不同肿瘤病毒的深入研究、不同肿瘤病毒的深入研究,不仅对病毒致癌机制有了较深入的了解，不仅对病毒致癌机制有了较深入的了解，更重要的是促使人们发现了细胞癌基因，为探索肿瘤发生根本原因及肿更重要的是促使人们发现了细胞癌基因，为探索肿瘤发生根本原因及肿瘤发生机制研究开创了新纪元瘤发生机制研究开创了新纪元四、细胞癌基因四、细胞癌基因 近年来，利用重组近年来，利用重组DNA和核酸探针技术，证实了在和核酸探针技术，证实了在正常真核细胞基因组，包括人的正常有与正常真核细胞
8、基因组，包括人的正常有与v-onc同源顺序同源顺序的基因，其功能是控制细胞生长，这就是细胞癌基因。的基因，其功能是控制细胞生长，这就是细胞癌基因。细细胞胞癌癌基基因因（cellularoncogene,c-onc）是是在在正正常常的的真真核核细细胞胞基基因因组组中中存存在在的的有有与与v-onc同同源源序序列列的的基基因因，其其功能是控制细胞生长。这就是细胞癌基因。功能是控制细胞生长。这就是细胞癌基因。（一一）细细胞胞癌癌基基因因在在进进化化过过程程中中是是高高度度保保守守的的，很很多多c-onc见于节肢动物（如果蝇），甚至见于酵母。见于节肢动物（如果蝇），甚至见于酵母。（二二）c-onc是是
9、生生命命活活动动的的基基础础，与与细细胞胞增增殖殖分分化化密密切切相相关关，其其表表达达与与个个体体发发育育有有关关，受受到到严严格格程程序序调调控控，但但并并不具有致癌性。不具有致癌性。（三三）c-onc也也称称为为原原癌癌基基因因（proto-oncgene）有有两两层含义：层含义：1.原原癌癌基基因因是是不不发发挥挥致致癌癌作作用用的的c-onc，正正常常情情况是与细胞增殖有关的基因。况是与细胞增殖有关的基因。2.v-onc来来源源于于原原癌癌基基因因，目目前前所所知知v-onc，在在哺哺乳乳动动物物都都可可以以找找到到与与之之相相对对应应的的c-onc，具具有有相相似似的的核核苷苷酸酸
10、序序列列，编编码码结结构构和和功功能能相相似似的的产产物物，反反之之则则不不然然，目目前前发发现现几几种种c-onc没没有有相相应应的的v-onc。另另一一方方面面，细细胞胞具具有有c-onc，但但没没有有与与之之相相关关的的癌癌基基因因成成分分。现现在在一一般般认认为为v-onc源源于于c-onc，是是病病毒毒基基因因组组与与细胞基因组发生重组而形成的。细胞基因组发生重组而形成的。第二节第二节癌基因的分类癌基因的分类目目前前对对癌癌基基因因尚尚无无统统一一分分类类的的方方法法，一一般般有有下下面面3种种分类方法：分类方法：一、一、按结构特点分（按结构特点分（6）类）类（一）（一）src癌基因
11、家族癌基因家族（二）（二）ras癌基因家族癌基因家族（三）（三）sis癌基因家族癌基因家族（四）（四）myc癌基因家族癌基因家族（五）（五）myb癌基因家族癌基因家族（六）其它：如（六）其它：如fos，erbA等。等。二、二、按产物功能分（按产物功能分（8）类）类（一）生长因子类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关（三）膜相关G蛋白蛋白（四）受体，（四）受体，无蛋白激酶活性无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（七）核反式调控因子（八）其它（八）其它:db1、bcl2三
12、、按细胞增殖调控蛋白特性分成（三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类）类（一）生长因子（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子号转换器（四）细胞核因子 第三节第三节癌基因产物的作用癌基因产物的作用一、癌基因产物作用的一般特点一、癌基因产物作用的一般特点（一）目前发现（一）目前发现c-onc都是单拷贝基因，且均为结构基因都是单拷贝基因，且均为结构基因.（二）癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外（二）癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.癌癌基基因因产产物物生生成成后后，往往往往需需要要经经过过修修饰饰，加加工工方方能能获获得得与与其其细细胞胞
13、成成分的亲和特性，其对细胞增殖分化一般是增强作用分的亲和特性，其对细胞增殖分化一般是增强作用.（三）研究较多的猴肉瘤病毒（三）研究较多的猴肉瘤病毒（simiansarccmavirus，SSV）v-sis二、癌基因产物本身是生长因子二、癌基因产物本身是生长因子人人的的c-sis位位于于22号号染染色色体体，编编码码产产物物P28sis氨氨基基酸酸顺顺序序与与PDGF（血血小小板板生生长长因因子子）的的B链链相相似似，P28sisBB二二聚聚体体化化，就就有有刺刺激激生生长长活活性性（它它结结合合并并激激活活纤纤维维母母细细胞胞PDGF受受体体，刺刺激激DNA合合成成）（PDGF是杂二聚体，也有
14、是杂二聚体，也有A-A/B-B同源二聚体同源二聚体)单抗可以封闭单抗可以封闭PDGF，P28sisDNA合成合成刺激生长活性刺激生长活性癌癌基基因因编编码码产产物物（结结构构）与与生生长长因因子子不不一一样样，但但可可发发挥挥一一样样的的刺激作用，并且是持续的刺激刺激作用，并且是持续的刺激.三三、癌癌 基基 因因 产产 物物 作作 用用 于于 细细 胞胞 信信 号号 转转 导导 系系 统统,加加 强强 信信 号号 转转 导导 作作 用用生生物物信信号号是是怎怎样样从从胞胞外外传传至至胞胞内内的的？即即生生物物信信息息的的跨跨膜膜传传递递机机制制如如何何？这一直是细胞生物学的研究热点和前沿课题。
15、这一直是细胞生物学的研究热点和前沿课题。胞胞外外信信号号作作用用于于膜膜表表面面受受体体胞胞内内信信使使物物质质的的生生成成便便意意味味着着胞胞外外信信号号跨跨膜膜传传递递的的完完成成。胞胞内内信信使使至至少少有有：cAMP（环环磷磷酸酸腺腺苷苷）IP3（三三磷磷酸酸肌肌醇醇）PG（前前列列腺腺素素）cGMP（环环磷磷酸酸鸟鸟苷苷）DG（二二酰酰基基甘甘油油）Ca2（钙钙离离子子）CAM（钙钙调调素素）它它们们是是如如何何激激发发细细胞胞内内一一系系列列复复杂杂反反应应的的其其主主要要机机制制是是通通过过蛋蛋白白激激酶酶活活化化引引起起底底物物蛋蛋白白一一连连串串磷磷酸酸化化的的生生物物信信号
16、号反反应应过过程程,跨跨膜膜机机制制涉及到：涉及到：（一）质膜上（一）质膜上cAMP信使系统信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统（二）质膜上肌醇脂质系统这这两两个个系系统统都都是是由由受受体体鸟鸟苷苷酸酸调调节节蛋蛋白白（GTP-regulatoryprotein，G蛋蛋白白）和和效效应应酶酶（腺腺苷苷酸酸环环化化酶酶磷磷脂脂酶酶等等）组组成成，有有相相似似的的信信号号转转导导过过程程：即即受受体体活活化化后后引引起起GTP与与不不同同G蛋蛋白白结结合合活活化化和和抑抑制制效效应应酶酶从从而而影影响响胞胞内内信信使使产生而发生不同的调控效应。产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（
17、三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导（五）受体（五）受体内部化内部化的信息传导途径的信息传导途径与本章关系密切的与本章关系密切的是（二）肌醇脂质系统（四）是（二）肌醇脂质系统（四）Tyr激酶自身转导激酶自身转导 1、受体型酪氨酸蛋白激酶（受体型酪氨酸蛋白激酶（TyrosineproteinkinaseTyr-pk）是是蛋蛋白白激激酶酶的的一一种种，能能特特异异催催化化由由ATP向向蛋蛋白白质质或或多多肽肽底底物物Tyr残残基基转转移移磷磷酸基团而命名，酸基团而命名，该酶一般性质是：该酶一般性质是：（1）只能特异地使）只能特异地使Tyr残基磷酸化
18、；残基磷酸化；（2）反应需要）反应需要Mn2存在和存在和ATP掺入；掺入；（3）癌癌基基因因产产物物蛋蛋白白激激酶酶均均能能使使其其催催化化区区的的同同源源Tyr残残基基磷磷酸酸化化，即即自自我我磷磷酸酸化；化；（4）除除生生长长因因子子外外，目目前前尚尚未未发发现现Tyr-pk活活性性受受任任何何因因子子的的直直接接影影响响，它它既既不不受受c-AMP/cGMP，也也不不依依赖赖Ca2、磷磷脂脂钙钙调调素素蛋蛋白白。在在分分布布上上，Tyr-pk不不能能作作为为1个个独独立立物物质质分分泌泌于于胞胞外外，而而是是与与生生长长因因子子受受体体，癌癌基基因因产产物物相相伴伴，或或在胞核或在胞浆，
19、以可溶形式出现，而质膜则与在胞核或在胞浆，以可溶形式出现，而质膜则与Tyr-pk有密切联系。有密切联系。Tyr残残基基磷磷酸酸化化可可能能与与淋淋巴巴因因子子刺刺激激，发发育育分分化化及及致致癌癌病病毒毒诱诱导导的的肿肿瘤瘤过过程程有有关关。（所所有有动动物物含含少少量量Tyr残残基基，量量处处于于平平衡衡，说说明明体体内内有有Tyr-pk，还还有有水解磷酸酪氨酸酶存在）水解磷酸酪氨酸酶存在）EGF与与受受体体结结合合有有TPK（Tyr-pk）活活性性（EGF-R）erb-B2癌癌基基因因与与EGF-R的的膜膜内内分分布布有有82%同同源源（互互补补性性）缺缺少少膜膜外外部部分分（图图14-1
20、，P302）其其产产物物是是TPK使使Tyr磷磷酸酸化化开开启启信信号号转转导导膜膜开开关关erb-B2和和v-erb-B同同源源性性非非常常高高，在在（唾唾液，胃）腺癌，乳腺癌该液，胃）腺癌，乳腺癌该onc检出率高，检出率高，表明表明erb-B2可导致上述细胞恶变。可导致上述细胞恶变。2、非受体型酪氨酸蛋白激酶、非受体型酪氨酸蛋白激酶研研究究的的较较早早的的是是src，其其产产物物为为P60-src与与P60csrc比比较较，P60v-src分分布布广泛广泛作用底物更多使许多蛋白质磷酸化导致：作用底物更多使许多蛋白质磷酸化导致：代谢加快代谢加快如糖酵解如糖酵解产物产物Tyr磷酸化水平磷酸化水
21、平本本身身具具有有肌肌醇醇磷磷脂脂激激酶酶作作用用，使使PI磷磷酸酸化化，致致DG和和IP3的的前前体体物物和和PIP2增加增加体外实验体外实验用用E26-myb（白血病毒）白血病毒）Ok10V-myc（白血病毒）（白血病毒）鸡骨髓鸡骨髓细细 胞胞；但但 被被 有有 Src基基 因因 逆逆 转转 录录 病病 毒毒 超超 感感 染染 后后，可可 以以 不不 依依 赖赖cMGF（myelomonayticgrowthfactor，骨骨髓髓单单核核细细胞胞生生长长因因子子）使使该该细胞持续增殖。细胞持续增殖。肌肌醇醇脂脂质质（inositollipids）是是肌肌酸酸磷磷脂脂（inositolpho
22、sphollipids）和和肌肌酸酸磷磷酸酸脂脂（inasphates）的的总总称称。肌肌醇醇磷磷酸酸脂脂存存在在于于胞胞浆浆，肌肌醇醇磷磷酯酯是是生生物物磷磷脂脂的的组组分分，共共同同特特征征是是含含有有肌肌醇醇（myoincsitol）。哺哺乳乳动动物物膜膜含含有有磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇（phosphatidylinositol，PI）磷磷脂脂酰酰肌肌酸酸-4-磷磷酸酸（PI（4）P或或PIP）磷磷脂脂酰酰肌肌醇醇4，5二二磷磷酸酸（PIP2），IP3特特指指肌肌醇醇1，4，5三三磷磷酸酸，是是环环己己六六醇醇与与磷磷酸酸戊戊酯酯即即为为肌肌酸酸磷磷酸酸酯酯和和DG(二二酰酰基基甘油）具有第
23、二信使的作用。甘油）具有第二信使的作用。转化转化cMGF3、GTP和和GDP结合蛋白结合蛋白G蛋蛋白白（全全称称GTP结结合合蛋蛋白白或或GTP结结合合调调节节蛋蛋白白)是是广广泛泛存存在在于于各各种种组组织织的的细细胞胞膜膜上上，在在受受体体与与效效应应酶酶之之间间起起主主要要的的调调节节作作用用，是是G蛋蛋白白偶偶联联受受体体与与效效应应酶酶（或或离离子子通通道道）之间中介物质，之间中介物质，是一种酶（是一种酶（P187）。）。Ras蛋白是蛋白是G蛋白家族的新成员蛋白家族的新成员P21ras有有GTP酶酶活活性性，可可以以结结合合水水解解GTPGDP、EGF-R可刺激可刺激P21ras的的
24、GTP结合活性。结合活性。异异常常情情况况下下，P21ras（如如ras点点突突变变激激活活）水水解解GTP能能力力结结合合GTP能能力力持持续续处处于于激激活活状状态态使使磷磷脂脂酶酶C水水解解，PIP2IP3+DG，持持续续增增高高，导导致致细细胞胞激激活活。（P21ras水水解解GTPGDP，本身失活，也解除对磷脂酶的作用）本身失活，也解除对磷脂酶的作用）四、核反式调控因子四、核反式调控因子影响基因表达调控影响基因表达调控反反式式调调控控因因子子（trans-actingfactor）是是蛋蛋白白质质，是是基基因因产产物物，是是含含大大量量，序序列列特特异异性性的的（DNA）结结合合蛋蛋
25、白白，可可与与RNApol相相互互作作用用，影影响响基基因因表表达达的的调调控控。顺顺式式调调控控元元件件（cis-actingelement）是是核核酸酸，是是DNA，是是那那些些对对结结构构，基基因因表表达达有有调调控控作作用用的的序序列列如如启启，序序列列如如启启动子和增强子。核酸。动子和增强子。核酸。基基因因表表达达调调控控从从化化学学本本质质来来说说是是核核酸酸蛋蛋白白质质相相互互作作用用来来完完成成的的。癌癌基基因因产产物物是是核核反反式式调调控控因因子子，且且基基因因本本质质上上是是调调控控因因子子，癌癌基因编码反式作用因子引起细胞转化机制不清楚，如新近发现：基因编码反式作用因子
26、引起细胞转化机制不清楚，如新近发现：47KDC-myc与与异二聚体异二聚体促进细胞促进细胞DNA合成合成max蛋白配对蛋白配对若若c-myc持续过高表达，则使细胞增殖，分化持续过高表达，则使细胞增殖，分化五、癌基因产物的协同作用五、癌基因产物的协同作用实实验验证证明明，用用ras或或myc同同时时转转染染细细胞胞，可可使使细细胞胞长长期期增增殖殖，但但不不能能转转化化成成癌癌细细胞胞，在在裸裸鼠鼠体体内内也也不不能能形形成成肿肿瘤瘤。但但用用ras+myc同同时时转转染染细细胞胞，则则使使细细胞胞转转化化成成癌癌细细胞。胞。说说明明：致致癌癌至至少少需需要要2种种或或以以上上的的onc协协同同
27、作作用用，2种种onc在在2条条通通路路上上发发挥挥作作用用，由由于于细细胞胞增增殖殖调调控控是是多多因因子子，多多阶阶段段影影响响的的结结果果。而而影影响响增增殖殖分分化化的的onc达达几几十十种种之之多多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。第四节第四节癌基因的激活癌基因的激活癌基因不表达癌基因不表达表达表达受控制受控制不受控制不受控制不致癌不致癌致癌致癌称癌基因激活（恶性激活）称癌基因激活（恶性激活）（maligantactivation）机理如下：机理如下：一、前病毒插入一、前病毒插入前前病病毒毒整整合合到到宿宿主主染染色色体体中中去去的
28、的病病毒毒DNA（不不管管是是源源于于DNA还还是是RNA病病毒毒）称称之之为为前前病病毒毒。这这段段DNA可可随随宿宿主主DNA一一起起复复制制传传给子细胞。给子细胞。1、转录激活、转录激活1987年年Hayward和和Astrin等等同同时时发发现现鸡鸡蛋蛋白白血血病病毒毒（aviancellkemiavirusALV）感感染染细细胞胞后后，可可以以激激活活细细胞胞c-myc原原癌癌基基因因，诱诱发发鸡鸡B细胞淋巴瘤。细胞淋巴瘤。5ALV11c-myc3ALV本本身身没没有有转转化化基基因因，即即v-onc，但但其其病病毒毒两两端端LTR（长长末末端端重重复复序序列列longtermina
29、lrepeatsequence，即即反反向向倒倒转转重重复复顺顺序序，如如ACTGA-TGAGT/TGACT-AGTCA的的启启动动子子启启动动c-myc的的转转录录，该该启动子不受细胞的调控，持续转录，导致细胞癌变。启动子不受细胞的调控，持续转录，导致细胞癌变。LTR的增强子可以强化启动子的这一作用。的增强子可以强化启动子的这一作用。另外可促进另外可促进c-myc本身的启动子发挥作用本身的启动子发挥作用带有带有v-onc的病毒插入基因组后，也可归于这一类。的病毒插入基因组后，也可归于这一类。2、翻译激活、翻译激活实实验验证证明明，翻翻译译效效率率与与起起始始密密码码前前的的5-非非编编码码区
30、区的的AUG有有关关，该该AUG称称5-AUG，去去掉掉5-AUG，翻翻译译效效率率就就提提高高。（例例如如，1988MarthJD发发现现的的病病毒毒引引起起的的LCK原原癌癌基基因因的的激激活活就就属属此此例例。LCR编码编码TPK，P56lck。）。）在在LAStRA淋淋巴巴瘤瘤细细胞胞中中，由由于于lck编编码码的的TPK（酪酪氨氨酸酸蛋蛋白白激激酶酶LCR）的激活而导致白血病的发生。的激活而导致白血病的发生。酶激活的原因是：酶激活的原因是：前前病病毒毒Mo-MLV（moloney小小鼠鼠白白血血病病病病毒毒）插插入入使使宿宿主主基基因因发发生生了了重重排排，重重排排LCK基基因因的的
31、转转录录本本（transcript）起起始始于于前前病病毒毒LTR，使使LAStRA的的LCKmRNA转录提高了转录提高了7倍，倍，翻译产物提高了翻译产物提高了50多倍。多倍。宿宿主主因因此此失失去去了了（正正常常LCKmRNA5非非编编码码区区的的）177bp，取取而而代之的是病毒代之的是病毒LTR240bp正常的正常的LCKmRNA的起始密码（的起始密码（AUG）前有前有3个个5AUG5LCKAUGAUGAUGAUG3点突变使第点突变使第2个个AUG变为变为CUG，翻译效率增加翻译效率增加3-4倍倍使使5端端138bp核苷酸颠倒而核苷酸颠倒而清除清除3个个AUG翻译效率增加翻译效率增加7倍
32、倍缺失缺失138bp核苷酸序列而消除核苷酸序列而消除3个个AUG，翻译效率增加翻译效率增加9-10倍。倍。正正常常情情况况下下，含含5-AUG的的基基因因在在哺哺乳乳类类基基因因中中仅仅占占10%，而而在在原原癌癌基基因因中中表表达达65%，可可见见原原癌癌基基因因受受到到严严密密的的调调控控，这这是是一一种种调控机制。调控机制。trsanscript(转转录录本本)-每每一一个个基基因因都都有有特特定定的的阅阅读读框框，阅阅读读框框规规定定了了那那3个个核核苷苷酸酸成成为为1组组读读做做1个个密密码码子子，这这是是由由起起始始密密码码子子AUG决决定定的的，阅阅读读从从第第一一个个字字母母开
33、开始始到到最最后后一一个个字字母母结结束束，阅阅读读方方向向53，翻翻译译方方向向是是NC，这这样样才才能能合合成成一一个个正正常常的的多多肽肽。（RNApol作作用用的的起起始始位位与与终终止止点点之之间间的的DNA顺顺序序（称称转转录录单单位位）的的产物，即产物，即mRNA）。）。二二、癌基因突变、癌基因突变1.突变使原癌基因产物激活突变使原癌基因产物激活前前面面提提到到（ras的的）P21ras是是G蛋蛋白白家家族族新新成成员员，可可以以结结合水的合水的GTP，有有GTP酶活性。酶活性。但但当当c-ras第第12，13，59，61位位密密码码子子中中任任何何1个个发发生生突变时，突变时，
34、P21ras可可以以结结合合靶靶分分子子，但但GTP酶酶活活性性降降低低了了10倍倍左左右右，与与正正常常P21蛋蛋白白比比较较，GTP酶酶活活性性低低1000倍倍左左右右。突突变变后后P21ras不不能能迅迅速速水水解解GTP-GDP，持持续续保保持持对对磷磷脂脂酶酶C的的刺刺激激使使第第二二信信使使DG，IP3持持续续细细胞胞持持续续增增殖殖，导导致致肿肿瘤发生。瘤发生。2.突变或缺失使原癌基因产物功能改变突变或缺失使原癌基因产物功能改变正正常常情情况况下下，c-src蛋蛋白白的的Tyr527被被磷磷酸酸化化并并以以头头尾尾自自身身缔缔结结折折叠叠到到其其同同源源（互互补补）结结构构的的S
35、H-2区区，使使TPK隐隐匿匿，TPK活活性性下下降降若若：Tyr527脱脱磷磷酸酸或或被被其其它它激激活活SH-2区区隐隐形形结结合合则则src蛋蛋白白SH-2区区结结合合激激酶酶TPK暴暴露露使使多多种种底底物物Tyr磷磷酸酸化化，其其中中包包括括细细胞胞信信号号转转导导中中重重要要的的酶酶和和调调节节蛋蛋白白被被活活化化信信息息分分子子细胞增生转化。细胞增生转化。三、三、染色体易位与基因重排染色体易位与基因重排染色体易位染色体易位染色体一部分跑到（易位）另一染色体上染色体一部分跑到（易位）另一染色体上去了去了基因重排基因重排DNA分子一部分断链，新的部位重接，然后分子一部分断链，新的部位
36、重接，然后基因发生重新排列组合的过程。（按照达尔文进化观点，没有基因发生重新排列组合的过程。（按照达尔文进化观点，没有突变，没有变异，没有易位和重排，就没有进化，进化对于个突变，没有变异，没有易位和重排，就没有进化，进化对于个体是不幸的，导致癌症和分子病。染色体体是不幸的，导致癌症和分子病。染色体85%不活跃，不活跃，15%活活跃）。跃）。染色体易位往往导致基因重排对原癌基因导致两种后果：染色体易位往往导致基因重排对原癌基因导致两种后果：表达融合蛋白表达融合蛋白易位使易位使1个原癌基因与个原癌基因与1个基因重排在个基因重排在一起，产生一起，产生1个融合基因，表达个融合基因，表达1个融合蛋白，这
37、个蛋白具有转个融合蛋白，这个蛋白具有转化活性化活性原癌基因异常异位表达原癌基因异常异位表达将原癌基因置于另一个旺盛将原癌基因置于另一个旺盛表达基因的控制之下，就会使之异常异位表达表达基因的控制之下，就会使之异常异位表达（一）易位基因融合导致原癌基因产物功能激活（一）易位基因融合导致原癌基因产物功能激活如如CML存在染色体易位和基因融合存在染色体易位和基因融合易位易位t9。22：c-sis断裂点断裂点bcr断裂点断裂点c-abl融合融合c-sis9c-abl22922ph染色体染色体融合：融合：“bcr-ab1”融合，融合基因有原癌基因融合，融合基因有原癌基因c-abl。原癌基因产物功能的激活原
38、癌基因产物功能的激活c-abl是是TPK类类的的癌癌基基因因，非非受受体体型型，体体外外实实验验表表明明该该基基因因编编码码的的产产物物不不具具有有激激酶酶活活性性，而而“bcr+c-abl”产产生生的的P210bcr+abl具有较高的具有较高的TPK活性。活性。Ph（philadelphia）染色体，在费城首次发现的。染色体，在费城首次发现的。（二）染色体易位导致原癌基因的转录激活（二）染色体易位导致原癌基因的转录激活大大家家知知道道抗抗体体是是人人类类在在分分子子水水平平上上抵抵抗抗外外来来侵侵袭袭的的一种重要物质一种重要物质人可以产生人可以产生106-108个免疫球蛋白（个免疫球蛋白（I
39、g）而而人人的的基基因因只只有有2.8104个个为为什什么么能能产产生生106Ig？用用一一般的蛋白质合成理论不能解释，现有般的蛋白质合成理论不能解释，现有3个理论认为：个理论认为：（胚系）基因重排（成为功能基因）；（胚系）基因重排（成为功能基因）；不精确剪切导致不精确剪切导致Ig多态性；多态性；基因（主要是基因（主要是V区）突变导致抗体多样性；区）突变导致抗体多样性；与我们今天有关的内容是与我们今天有关的内容是。免免疫疫球球蛋蛋白白（Ig）由由轻轻重重链链组组成成，在在形形成成Ig的的多多态态性性上上，重重链链所所起的作用更大，重链由起的作用更大，重链由4个不连续的基因簇组成：个不连续的基因
40、簇组成：VH可变区可变区DH多变区多变区JH：结合区结合区CH恒定区恒定区重重链链基基因因于于14q32（14染染色色体体长长臂臂3区区2带带），所所谓谓类类型型转转换换区区，是是B细细胞胞在在分分化化过过程程中中，Ig分分子子会会发发生生类类型型转转换换，是是经经过过重重排排结结合合的的VHDHJH与与C和和Cg的的CH基因重排的过程。基因重排的过程。在在C、Cr3、Cr1、Cr2b、Cr2a、C、C的的5约约1-4kb处处有有一一段段特特殊殊的的顺顺序序，叫叫做做转转换换区区（switchregion）相相应应转转换换区区为为S、Sr3、。S。（S长长2-3kb，具具有有（GAGCT）nG
41、GGGGTm特特殊殊重重复复顺顺序序n可可以以是是1-7，常常见见是是3，m约约为为150。重重链链的的类类型型转转换换也也叫叫S-S重重组组，其其机机制不清楚。）制不清楚。）c-myc位位于于8号号染染色色体体上上，易易位位至至14号号染染色色体体上上，表表达达增增加加，原原因因是是可可能能是是移移至至1个个非非常常活活动动的的基基因因位位置置（Ig基基因因）被被激激活活。激激活活机机制制参参p309，3种可能（自学）。种可能（自学）。易位易位c-myc基因重排参基因重排参p309图图14-5。四、癌基因扩增四、癌基因扩增一般癌基因多为单拷贝（一般癌基因多为单拷贝（copy，单拷贝，即单拷贝
42、，即1份）基因。份）基因。（拷拷贝贝数数（copynumber细细胞胞所所含含的的按按每每一一基基因因组组计计算算的的某某种种质粒或基因的数目）质粒或基因的数目）癌基因扩增导致癌基因过度表达，原因是：癌基因扩增导致癌基因过度表达，原因是：（一）转录过程（一）转录过程（二二）基基因因拷拷贝贝数数增增加加如如：人人早早幼幼粒粒白白血血病病HL-60细细胞胞比比相相应应的的细细胞胞c-myc多多20多多倍倍，已已发发现现许许多多癌癌细细胞胞中中有有癌癌基基因因扩增，结果导致癌基因过剩。扩增，结果导致癌基因过剩。癌基因扩增常伴有染色体易位。癌基因扩增常伴有染色体易位。第五节第五节抑癌基因抑癌基因一、抑
43、癌基因的定义一、抑癌基因的定义抗抗癌癌基基因因（antioncogene）是是最最初初的的叫叫法法，大大约约可可以以追追溯溯到到1985年年左左右右，现现多多称称为为抑抑癌癌基基因因（tumorsuppressorgene），这这是是一一类类可可抑抑制制细细胞胞生生长长并并有有潜潜在在抑抑癌癌作作用用的的基基因因，当当它它失失活活后后，可能使癌基因充分发挥作用而导致癌的发生发展。可能使癌基因充分发挥作用而导致癌的发生发展。如如果果要要确确定定某某一一特特定定组组织织或或细细胞胞恶恶性性肿肿瘤瘤的的抗抗癌癌基基因因，需需满足以下三个满足以下三个条件：条件：在癌的相应正常组织中必须有正常的表达；在
44、癌的相应正常组织中必须有正常的表达；在在恶恶性性肿肿瘤瘤中中。相相应应基基因因应应有有所所改改变变，包包括括点点突突变变，片片断缺失或断缺失或表达缺陷；表达缺陷；导导入入该该基基因因缺缺陷陷的的恶恶性性肿肿瘤瘤细细胞胞中中将将部部分分或或全全部部抑抑制制恶恶性表型。性表型。二、抑癌基因的作用二、抑癌基因的作用癌癌基基因因通通过过表表达达行行使使其其功功能能，而而抑抑癌癌基基因因往往往往相相反反，当当正正常常表表达失效，往往导致细胞恶变。下面讨论几种抑癌基因的作用。达失效，往往导致细胞恶变。下面讨论几种抑癌基因的作用。（一）一）RB基因（人视网膜母细胞瘤基因）基因（人视网膜母细胞瘤基因）人人视视
45、网网膜膜母母细细胞胞瘤瘤基基因因（retinoblastoma，RB）是是一一种种遗遗传传性性肿肿瘤瘤该该瘤瘤有有40%家家族族性性，上上一一代代父父母母或或姐姐妹妹中中有有此此类类病病人人，发发病病年年龄龄较较小小，多多在在4-5岁岁儿儿童童期期，双双眼眼受受累累，及及60%多多散散发发性性，多多为为成成年年人人，单眼受累。单眼受累。1.定位：定位：13q142.产物及功能：产物及功能：编编码码P105RB的的核核蛋蛋白白，可可与与DNA结结合合，属属反反式式调调控控因因子子，其其活活性性受受磷磷酸酸化化（有有活活性性）/去去磷磷酸酸化化调调节节。提提供供细细胞胞增增殖殖，分分化化负负调调控
46、信号，阻止细胞进入控信号，阻止细胞进入S期；期；阻断阻断c-fos，抑制抑制c-vmyc表达；表达；3.突变：突变：RB基基因因在在人人视视网网膜膜母母细细胞胞瘤瘤存存在在点点突突变变/片片段段缺缺失失mRNA表表达达下降及蛋白产物缺失。下降及蛋白产物缺失。在骨肉瘤，肺癌，乳腺癌及膀胱癌中亦可检出其缺陷。在骨肉瘤，肺癌，乳腺癌及膀胱癌中亦可检出其缺陷。（二）（二）P53基因基因1.定位：定位：17P2.产物及功能：产物及功能：编编码码P53的的核核蛋蛋白白，为为反反式式因因子子，活活性性受受磷磷酸酸化化。/非非磷磷酸酸化化（活性）的调节（活性）的调节（1）可阻断细胞进入）可阻断细胞进入S期，细
47、胞增殖负调控因子期，细胞增殖负调控因子（2）可抑制）可抑制c-myc表达及功能表达及功能（3）P53的的一一个个等等位位基基因因突突变变，其其产产物物可可抑抑制制另另一一个个野野生生型型产产物物的的作作用用，通通过过蛋蛋白白-蛋蛋白白作作用用而而失失活活，这这种种现现象象称称显显性性阴阴性性（dominantnegative）（4）P53突突变变协协助助ras基基因因致致癌癌，P53成成为为癌癌基基因因，这这称称为为显显性性致癌（致癌（dominantoncogenic）（三）三）P16基因基因1.定位：定位：9p212.产物及功能：产物及功能：（1）抑抑制制cylinD/CDk4（周周期期蛋
48、蛋白白依依赖赖激激酶酶4）及及CDk正正控控因因子子D，抑制抑制RB的磷酸化，阻止的磷酸化，阻止DNA转录，转录，G1-S的转换，抑制的转换，抑制CDk60（2）与多种癌的发生，发展密切相关，有多种肿瘤抑制物之称）与多种癌的发生，发展密切相关，有多种肿瘤抑制物之称,有望成为肿瘤早期诊断临床分期及预后的主要指标。有望成为肿瘤早期诊断临床分期及预后的主要指标。（四）四）BRCAI基因基因1.定位：定位：17q212.产物及功能：产物及功能：乳乳腺腺或或卵卵巢巢细细胞胞若若缺缺少少它它所所产产生生的的蛋蛋白白便便会会生生长长失失控控，与与遗遗传传性乳癌和卵巢癌的发生有关性乳癌和卵巢癌的发生有关（五）五）DPC4基因基因1.定位：定位：18q2112.产物及功能：产物及功能：