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1、 据估计，大约有三分之一的人在生命的某一阶据估计，大约有三分之一的人在生命的某一阶据估计，大约有三分之一的人在生命的某一阶据估计，大约有三分之一的人在生命的某一阶段要遭遇癌症。段要遭遇癌症。段要遭遇癌症。段要遭遇癌症。迄今发现的癌症有迄今发现的癌症有迄今发现的癌症有迄今发现的癌症有200200200200多种，我国最为常见和多种，我国最为常见和多种，我国最为常见和多种，我国最为常见和危害性最严重的肿瘤为危害性最严重的肿瘤为危害性最严重的肿瘤为危害性最严重的肿瘤为肺癌、食管癌、胃癌、大肠肺癌、食管癌、胃癌、大肠肺癌、食管癌、胃癌、大肠肺癌、食管癌、胃癌、大肠癌、肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、宫颈癌和淋巴
2、瘤、白癌、肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、宫颈癌和淋巴瘤、白癌、肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、宫颈癌和淋巴瘤、白癌、肝癌、乳腺癌、鼻咽癌、宫颈癌和淋巴瘤、白血病血病血病血病。根据卫生部肿瘤防治办公室提供的根据卫生部肿瘤防治办公室提供的根据卫生部肿瘤防治办公室提供的根据卫生部肿瘤防治办公室提供的2006200620062006年我国年我国年我国年我国肿瘤发病率和十大恶性肿瘤发病率排序显示，肿瘤发病率和十大恶性肿瘤发病率排序显示，肿瘤发病率和十大恶性肿瘤发病率排序显示，肿瘤发病率和十大恶性肿瘤发病率排序显示，肺癌肺癌肺癌肺癌、乳腺癌乳腺癌乳腺癌乳腺癌分别位居分别位居分别位居分别位居男、女性恶性肿瘤发病首位男、女性恶
3、性肿瘤发病首位男、女性恶性肿瘤发病首位男、女性恶性肿瘤发病首位，男女，男女，男女，男女恶性肿瘤恶性肿瘤恶性肿瘤恶性肿瘤死亡率最高死亡率最高死亡率最高死亡率最高的均为的均为的均为的均为肺癌肺癌肺癌肺癌。引言第1页/共69页肿瘤（肿瘤（tumortumor）是指细胞在是指细胞在致癌因素致癌因素作用下，作用下，基因发生了改变，失去对其基因发生了改变，失去对其生长的正常调控生长的正常调控，导致单克隆性异常增生而形成的新生物。这种新生物常，导致单克隆性异常增生而形成的新生物。这种新生物常形成局部肿块，因而得名。形成局部肿块，因而得名。根据肿瘤的生物学特性及其对机体的危害性的不同，肿瘤可分为根据肿瘤的生物
4、学特性及其对机体的危害性的不同，肿瘤可分为良性肿瘤良性肿瘤和恶性肿瘤和恶性肿瘤两大类。两大类。良性肿瘤良性肿瘤生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不生长缓慢，与周围组织界限清楚，不发生转移，对人体健康危害不大。大。恶性肿瘤恶性肿瘤生长迅速，可转移到身体其他部位，还会产生有害物质，破坏正常生长迅速，可转移到身体其他部位，还会产生有害物质，破坏正常器官结构，使机体功能失调，威胁生命。器官结构，使机体功能失调，威胁生命。第2页/共69页第3页/共69页癌基因、抑癌基因与生长因子的关系癌基因、抑癌基因与生长因子的关系癌基因癌基因抑癌基因抑癌基因细胞细胞生长因子生长因子正调控正调控负
5、调控负调控产物产物第4页/共69页一、概念一、概念癌基因：癌基因：细胞内细胞内控制细胞生长和分化控制细胞生长和分化的基因的基因，它的，它的结构异常或表达异常结构异常或表达异常，可，可以引起细胞癌变。以引起细胞癌变。第一节 癌基因 (Oncogene)第5页/共69页二、癌基因理论的确立二、癌基因理论的确立 Peyton Rous and Rous sarcoma virus第6页/共69页1966年诺贝尔奖授奖仪式上年诺贝尔奖授奖仪式上 生理学或医学奖评定委员会委员生理学或医学奖评定委员会委员 G.克克莱因教授致词莱因教授致词 那是那是1910年。那时刚刚了解，每个个体细胞都通过分裂而来年。那
6、时刚刚了解，每个个体细胞都通过分裂而来自其他细胞；癌细胞的分裂方式与正常细胞完全一样，不同自其他细胞；癌细胞的分裂方式与正常细胞完全一样，不同之处仅在于它们往往肆无忌惮地侵入正常的组织屏障。之处仅在于它们往往肆无忌惮地侵入正常的组织屏障。那时也刚刚认清，某些传染病是由一些小得在光学显微镜下那时也刚刚认清，某些传染病是由一些小得在光学显微镜下看不见、并能通过细菌通不过的超滤器的生物所引起。这些看不见、并能通过细菌通不过的超滤器的生物所引起。这些生物称为生物称为滤过性滤过性“毒物毒物”或病毒或病毒。就在那时和那时前后，现代生物学尚未建立，人们还不能设就在那时和那时前后，现代生物学尚未建立，人们还不
7、能设想看不见的病毒与癌细胞的自行其是的生长之间会有什么关想看不见的病毒与癌细胞的自行其是的生长之间会有什么关系。系。大约就在这个时候，洛克菲勒研究所大约就在这个时候，洛克菲勒研究所30岁的研究人员岁的研究人员劳斯劳斯进进行了一些实验，这些实验乍看起来有点生拉硬扯。他把一只行了一些实验，这些实验乍看起来有点生拉硬扯。他把一只母鸡身上的恶性结缔组织母鸡身上的恶性结缔组织(肉瘤肉瘤)制成无细胞滤液，并把它接种制成无细胞滤液，并把它接种入健康的鸡体内。入健康的鸡体内。结果是令人惊讶的，接受滤液的个体也患上了与上述母鸡完结果是令人惊讶的，接受滤液的个体也患上了与上述母鸡完全一样的肿瘤。全一样的肿瘤。（说
8、明：？）（说明：？）第7页/共69页1932年，年，Shope发现，野生棉尾兔的皮肤肿瘤也可借助无细发现，野生棉尾兔的皮肤肿瘤也可借助无细胞滤液传播。胞滤液传播。把这些实验联系在一起，劳斯第一个想到正常细胞之变成癌把这些实验联系在一起，劳斯第一个想到正常细胞之变成癌细胞不一定是个突然的过程；那些原来作为整体一部分的细细胞不一定是个突然的过程；那些原来作为整体一部分的细胞可能通过若干步骤，逐渐变成独立的自行其是的癌细胞。胞可能通过若干步骤，逐渐变成独立的自行其是的癌细胞。劳斯把这个过程称为劳斯把这个过程称为“肿瘤进展肿瘤进展”，在这个过程开始时，潜，在这个过程开始时，潜在的癌细胞处于在的癌细胞处
9、于“休眠休眠”状态。被化学因子、病毒或激素刺状态。被化学因子、病毒或激素刺激唤醒之后，他们就采取一种更加无法无天的生活方式。激唤醒之后，他们就采取一种更加无法无天的生活方式。劳斯关于肿瘤进展的发现很快在许多实验系统内得到证实。劳斯关于肿瘤进展的发现很快在许多实验系统内得到证实。另一方面，他的病毒理论则备受怀疑。一般认为，病毒病都另一方面，他的病毒理论则备受怀疑。一般认为，病毒病都具有传染性，而癌症不能传染；这种说法如此根深蒂固，所具有传染性，而癌症不能传染；这种说法如此根深蒂固，所以人们往往把各种病毒原性肿瘤解释为不可思议的例外。以人们往往把各种病毒原性肿瘤解释为不可思议的例外。第8页/共69
10、页到到19501950年，情况有了迅速改变。由于微生物遗传学的发展，发现年，情况有了迅速改变。由于微生物遗传学的发展，发现某些病毒某些病毒能将自己的部分遗传物质注入细胞内能将自己的部分遗传物质注入细胞内而不杀死细胞或抑制其增殖。这样引而不杀死细胞或抑制其增殖。这样引入的病毒物质可以入的病毒物质可以整合到受体细胞的基因整合到受体细胞的基因中，并且其行为就如同新的遗传中，并且其行为就如同新的遗传因素一样，引起某些细胞特性的永久性改变。因素一样，引起某些细胞特性的永久性改变。重新估计了病毒概念之后，就有可能了解病毒怎么会将正常细胞循规蹈矩重新估计了病毒概念之后，就有可能了解病毒怎么会将正常细胞循规蹈
11、矩的行为改变为特见于癌细胞的恶性增生。的行为改变为特见于癌细胞的恶性增生。RousRous病毒是一种急转化逆转录病毒病毒是一种急转化逆转录病毒(acute transforming retrovirus(acute transforming retrovirus，RNA病毒病毒)第9页/共69页Rous肉瘤肉瘤1966年，87岁的劳斯获得诺贝尔奖。第10页/共69页追踪研究逆转录病毒致癌的线索，追踪研究逆转录病毒致癌的线索，BishopBishop等人于等人于19801980年提出了年提出了癌基因假说。癌基因假说。根据这一假说，引起根据这一假说，引起RousRous鸡肉瘤等的逆转录病毒的基因组
12、中存在有鸡肉瘤等的逆转录病毒的基因组中存在有致癌基因致癌基因，即即病毒癌基因，病毒癌基因，v-oncv-onc。该癌基因来源于该癌基因来源于正常细胞基因组中的部分序列正常细胞基因组中的部分序列，即逆转录病毒中的致癌基因，即逆转录病毒中的致癌基因序列是在进化过程中从宿主细胞基因组中获得的。序列是在进化过程中从宿主细胞基因组中获得的。第11页/共69页Virus-like particles assembled in vitro with purified Rous sarcoma virus Gag protein反转录病毒颗粒结构 第12页/共69页 调节和调节和调节和调节和启动转录启动转录启
13、动转录启动转录 LTR gag pol env src LTR 长末端长末端长末端长末端重复序列重复序列重复序列重复序列癌基因癌基因正常的病毒基因正常的病毒基因正常的病毒基因正常的病毒基因产生病毒产生病毒产生病毒产生病毒核心蛋白核心蛋白核心蛋白核心蛋白产生逆转录产生逆转录产生逆转录产生逆转录酶和整合酶酶和整合酶酶和整合酶酶和整合酶 产生病毒产生病毒产生病毒产生病毒 外膜蛋白外膜蛋白外膜蛋白外膜蛋白产生产生产生产生酪氨酸酪氨酸 激酶激酶*劳氏肉瘤病毒（RSV,Rous sarcoma virus）基因组结构图 LTR(long terminal repeat)序列是调节区，含有反转录病毒DNA基
14、因组表达所需要的全部调节元件；在劳氏肉瘤病毒基因组中，src是额外的肿瘤式基因，它能诱发RSV感染的动物产生肉瘤 第13页/共69页LTRLTRGAGPOLENVLTRLTRGAGPOLENVONC 反转录病毒癌基因（反转录病毒癌基因（v-onc)v-onc)的起源的起源第14页/共69页逆转录复制整合转录感染病毒RNARNA-DNA前病毒DNA细胞基因组DNA病毒RNA-癌基因RNA病病毒颗粒毒颗粒宿主细胞宿主细胞再感染再感染宿主细胞宿主细胞携带癌基因携带癌基因的病毒颗粒的病毒颗粒RNARNA病毒与宿主细胞基病毒与宿主细胞基因组整合过程示意图因组整合过程示意图Proto-oncogenesP
15、roto-oncogenes癌变癌变第15页/共69页第16页/共69页根据根据来源来源分为分为病毒癌基因与细胞癌基因病毒癌基因与细胞癌基因两类。两类。病毒癌基因病毒癌基因（virus oncogene,v-oncvirus oncogene,v-onc）：是一类存在于肿瘤病毒中、能）：是一类存在于肿瘤病毒中、能使靶细胞发生恶性转化的基因。使靶细胞发生恶性转化的基因。病毒癌基因不编码病毒的结构成分，对病毒复制也没有作用，但可病毒癌基因不编码病毒的结构成分，对病毒复制也没有作用，但可以使细胞持续增殖。以使细胞持续增殖。细胞癌基因细胞癌基因(cellular-oncogene,c-onc)(cel
16、lular-oncogene,c-onc)：存在于正常细胞基因组中：存在于正常细胞基因组中的癌基因，又称的癌基因，又称原癌基因原癌基因（proto-oncogene,pro-oncproto-oncogene,pro-onc）。）。二、分二、分类类 第17页/共69页原癌基因的特点原癌基因的特点广泛存在于生物界中；广泛存在于生物界中；基因序列高度保守，为基因序列高度保守，为持家基因持家基因(house-keeping gene)(house-keeping gene)；作用通过其产物蛋白质来体现作用通过其产物蛋白质来体现 正常情况下表达水平很低正常情况下表达水平很低;被激活后，形成致癌性的细胞
17、转化基因。被激活后，形成致癌性的细胞转化基因。第18页/共69页v-onc与与c-onc 的不同的不同v-onc不含内含子不含内含子v-onc与与c-onc的核苷酸序列不完全相同的核苷酸序列不完全相同v-onc丢失了原癌基因两端的某些调控序列，而在病毒高效启动子作用下有较高的转录活性。丢失了原癌基因两端的某些调控序列，而在病毒高效启动子作用下有较高的转录活性。第19页/共69页断裂基因完整的没有断裂的可读框第20页/共69页癌基因的命名以三个斜体小写字母表示，通常源于它们的首次发现，如：(1)srcavianRoussarcomavirus（鸡Rous肉瘤病毒）erbavianerythrob
18、lastosisvirus（鸡成红细胞增多症病毒）sissimiansarcomavirus（猴肉瘤病毒）rasratsarcomas大鼠肉瘤(2)3个字母后跟一个字母或数字，说明这些基因是密切相关的成员erbA-甲状腺激素受体的病毒类似物erbB-表皮生长因子受体的同源类似物第21页/共69页癌基因的分类癌基因的分类根据其根据其根据其根据其基因结构和表达产物的功能特点基因结构和表达产物的功能特点基因结构和表达产物的功能特点基因结构和表达产物的功能特点可将原癌可将原癌可将原癌可将原癌基因分为以下几个家族：基因分为以下几个家族：基因分为以下几个家族：基因分为以下几个家族：srcsrcsrcsrc
19、家族家族家族家族 酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶rasrasrasras家族家族家族家族 p21 p21 p21 p21蛋白，与蛋白，与蛋白，与蛋白，与GTPGTPGTPGTP结合，结合，结合，结合，GTPGTPGTPGTP酶活性酶活性酶活性酶活性mycmycmycmyc家族家族家族家族 核内核内核内核内DNADNADNADNA结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白sissississis家族家族家族家族 p28(p28(p28(p28(类人血小板衍生生长因子）类人血小板衍生生长因子）类人血小板衍生生长因子）类人血小板衍生生长因子）erberberberb家族家族家族家族
20、生长因子和蛋白激酶类生长因子和蛋白激酶类生长因子和蛋白激酶类生长因子和蛋白激酶类mybmybmybmyb家族家族家族家族 核内转录调节因子核内转录调节因子核内转录调节因子核内转录调节因子第22页/共69页第23页/共69页二、癌基因的产物与功能二、癌基因的产物与功能1 1、生长因子（、生长因子（GFGF）：）：PDGF、EGF、TGF-22 2、生长因子受体、生长因子受体3 3、细胞内信号转导体、细胞内信号转导体4 4、核内转录因子、核内转录因子目前认为广义的目前认为广义的“癌基因癌基因”应当是：凡能编码生长因子、生长因子受体、细应当是：凡能编码生长因子、生长因子受体、细胞内生长信息传递分子，
21、及与生长有关的转录调节因子的基因均应归属癌基胞内生长信息传递分子，及与生长有关的转录调节因子的基因均应归属癌基因的范畴。因的范畴。第24页/共69页三、原癌基因激活的机制第25页/共69页 （一）（一）点突变点突变 基因点突变基因点突变基因点突变基因点突变是癌基因活化的主要方式。是癌基因活化的主要方式。是癌基因活化的主要方式。是癌基因活化的主要方式。1982年，美国年，美国 3 家研究机构（麻省理工大学、国立家研究机构（麻省理工大学、国立癌症研究所和哥伦比亚大学）几乎同时发表这样的实验癌症研究所和哥伦比亚大学）几乎同时发表这样的实验结果：人膀胱癌细胞结果：人膀胱癌细胞EJ株的恶性转化是由于其原
22、癌基因株的恶性转化是由于其原癌基因 c-H-ras（356个碱基）个碱基）的的点突变点突变所致。所致。1234567891011121314正常细胞H-ras碱基序列 ATG ACG GAA TAT AAG CTG GTG GTG GTG GGC GCC GG GC GGT GTG肿瘤细胞H-ras碱基序列 ATG ACG GAA TAT AAG CTG GTG GTG GTG GGC GCC GT TC GGT GTG正常p21蛋白氨基酸序列 Met Thr Glu Tyr Lys Leu Val Val Val Gly Ala GlyGly Ala Val肿瘤p21蛋白氨基酸序列 Met
23、Thr Glu Tyr Lys Leu Val Val Val Gly Ala ValVal Ala Val第26页/共69页v 突变的突变的Ras癌基因蛋白质被锁定在激活状态癌基因蛋白质被锁定在激活状态GDPGDPGTPGTPPi无活性的无活性的Ras蛋白蛋白有活性的有活性的Ras蛋白蛋白输入的信号刺激输入的信号刺激GDP-GTP交换交换内源性内源性GTP酶活性酶活性输出信号输出信号突变的Ras癌基因蛋白质被锁定在激活状态第27页/共69页 Harrey和Kirfen鼠肉瘤病毒上发现，称H-ras、K-ras，人神经母细胞瘤上发现N-ras，基因突变往往发生在12、13和61密码子，以12密
24、码子最常见。第28页/共69页突变原理：一些化学诱变剂，如亚硝酸盐能够引起鸟嘌呤甲基化。如不能被修复，则在复制时，鸟嘌呤被腺嘌呤取代，则其p21蛋白的序列发生点突变，导致甘氨酸天冬氨酸。12 位甘氨酸天冬氨酸GCGCGCGCACATCGCGCG O6甲基化复制第29页/共69页（二）获得启动子与增强子（二）获得启动子与增强子指指来来源源于于病病毒毒等等的的启启动动子子或或增增强强子子插插入入到到细细胞胞癌癌基基因因的的附附近近或或内内部部而而使使其其开开放并异常转录。放并异常转录。如如鸡鸡白白细细胞胞增增生生病病毒毒引引起起的的淋淋巴巴瘤瘤，就就是是由由于于病病毒毒的的DNA序序列列整整合合到
25、到宿宿主主细胞细胞c-myc基因基因附近，成为该基因的强启动子，导致附近，成为该基因的强启动子，导致c-myc基因过强表达。基因过强表达。第30页/共69页鸡（禽）白细胞病毒（avianleucosisvirus，ALV）逆转录病毒正常宿主细胞病毒DNA的LTR被整合到宿主细胞c-myc癌基因附近成为其启动子和增强子c-myc癌基因表达为正常的30-100倍exon-1exon-2 exon-3c-myc基因exon-1exon-2 exon-3LTRexon-1exon-2 exon-3LTRALVALVLTRexon-1exon-2 exon-3ALVLTR缺乏癌基因的逆转录病毒致癌模式缺
26、乏癌基因的逆转录病毒致癌模式 第31页/共69页（三）癌基因的甲基化程度降（三）癌基因的甲基化程度降低低真核真核DNA约有约有5%的胞嘧啶的胞嘧啶被甲基化被甲基化第32页/共69页DNA甲基化的生物学意义甲基化的生物学意义控制基因表达控制基因表达甲基化范围与基因表达程度呈甲基化范围与基因表达程度呈反比反比。DNADNA甲基化甲基化能能关闭关闭某些基因的活性某些基因的活性去甲基化去甲基化则则诱导诱导了基因的重新活化和表达了基因的重新活化和表达抵御外来入侵的寄生抵御外来入侵的寄生DNADNA近年来近年来DNADNA甲基化已成为肿瘤研究的热点，甲基化状态分析可作为判断肿瘤生物学特征及临床预后的重要指
27、甲基化已成为肿瘤研究的热点，甲基化状态分析可作为判断肿瘤生物学特征及临床预后的重要指标之一标之一第33页/共69页 蛋白质结构未变化，但总量大大提高基因扩增 原癌基因 使每个细胞中基因拷贝数增加，从而直接增加可用的转录模板数以增加基因表达。（四）原癌基因扩增（四）原癌基因扩增第34页/共69页c-myc基因基因c-mycc-myc基因基因是禽类白血病增生病毒（是禽类白血病增生病毒（ALVALV）癌基因的同系物。）癌基因的同系物。在细胞静止期，在细胞静止期，c-mycc-myc几乎不表达，但在有丝分裂原刺激下迅速表达促使细胞由几乎不表达，但在有丝分裂原刺激下迅速表达促使细胞由G G0 0期进入期
28、进入G G1 1期，增加细胞数量。因此，期，增加细胞数量。因此，c-mycc-myc原癌基因与细胞周期调控有关。原癌基因与细胞周期调控有关。c-mycc-myc原癌基因激活的主要机制原癌基因激活的主要机制：扩增、重排和异常高表达扩增、重排和异常高表达。另外，。另外，c-mycc-myc基因基因低低甲基化甲基化可能为其激活的另一重要机制。可能为其激活的另一重要机制。19851985年，年，ShibuyaShibuya首次在部分胃癌细胞中发现首次在部分胃癌细胞中发现c-mycc-myc基因扩增和高表达。基因扩增和高表达。第35页/共69页由于染色体重排而导致细胞癌基因从正常位置转移到另一位置，常常
29、是插入由于染色体重排而导致细胞癌基因从正常位置转移到另一位置，常常是插入一启动子后而使其转录活性增加。一启动子后而使其转录活性增加。费城染色体费城染色体。1960年，年，Nowell和和Hungefora，在美国费城，发，在美国费城，发现现慢性粒细胞白血病慢性粒细胞白血病的患者中，有一个的患者中，有一个很小的近端着很小的近端着丝粒染色体丝粒染色体，称为，称为费城染色体费城染色体（Philadelphia chromosome,Ph）Ph染色体已被公认为染色体已被公认为慢性粒细胞性白血病慢性粒细胞性白血病的的特异标特异标记染色体记染色体。（五）基因易位或重排（五）基因易位或重排第36页/共69页
30、c-ablc-abl原癌基因的易位激活原癌基因的易位激活c-ablc-bcr c-abl原癌基因，经重排后插入到原癌基因，经重排后插入到bcr基因的启动子后，使其转录活性增加，基因的启动子后，使其转录活性增加，从而引起慢性粒细胞性白血病。从而引起慢性粒细胞性白血病。第37页/共69页双星拱月双星拱月 夜空现巨大笑脸夜空现巨大笑脸 2008年12月1日，夜幕降临后，夜空中最明亮的三颗天体月亮、金星和木星在西南方的低空齐汇人马座。在西方神话中，金星是主管爱情和美丽的“维纳斯”女神。而木星则是“行星之王”。第38页/共69页第二节第二节 抑癌基因抑癌基因Section 2 Anti-oncogene
31、第39页/共69页抑癌基因抑癌基因又称为抗癌基因（又称为抗癌基因（anti-oncogene）或肿瘤抑制基因）或肿瘤抑制基因，是指存在，是指存在于正常细胞中，其编码产物能于正常细胞中，其编码产物能抑制细胞生长、增殖抑制细胞生长、增殖的一组结构基因。的一组结构基因。抑癌基因大多编码抑癌基因大多编码与细胞周期调控有关的抑制蛋白与细胞周期调控有关的抑制蛋白，当抑癌基因缺失或突变，当抑癌基因缺失或突变，细胞增值失控，导致肿瘤。细胞增值失控，导致肿瘤。一、抑癌基因的基本概念一、抑癌基因的基本概念第40页/共69页抑癌基因与原癌基因在生物学上有以下几点差异：在功能上，抑癌基因起负调控作用，而原癌基因起正调
32、控作用；在遗传方式上，原癌基因是显性的，而抑癌基因在细胞水平上是隐性的抑癌基因是抑癌基因是隐性基因隐性基因，两份等位基因都突变或失活时才能使细胞转化，发现与分，两份等位基因都突变或失活时才能使细胞转化，发现与分离难度较大离难度较大第41页/共69页抑癌基因的表示方法抑癌基因的表示方法通常用通常用2或或3个字母编码，有时也介入蛋白质产物的大小个字母编码，有时也介入蛋白质产物的大小Rbretinoblastoma视网膜母细胞瘤视网膜母细胞瘤Bcl-2B-celllymphomaB淋巴细胞瘤淋巴细胞瘤p53编码的蛋白质分子量编码的蛋白质分子量53KD基因的蛋白产物的表示基因的蛋白产物的表示在其分子量
33、前面加在其分子量前面加p，或与基因相同的代码加蛋白字样，或与基因相同的代码加蛋白字样ras产生的蛋白产生的蛋白:Ras蛋白蛋白,p21第42页/共69页 与癌基因相比，抑癌基因数量有限，说明抑癌基因比癌基因具有更普遍的作用。第43页/共69页二、抑癌基因的作用机制（一）视网膜母细胞瘤基因 （retinoblastoma gene,Rb）第44页/共69页视网膜母细胞瘤（视网膜母细胞瘤（retinoblastoma，Rb）儿童期就发病的眼科恶性肿瘤，猫眼。儿童期就发病的眼科恶性肿瘤，猫眼。遗传型多为双侧发病，发病早，有家族史。遗传型多为双侧发病，发病早，有家族史。非遗传型多为单侧发病，且在非遗传
34、型多为单侧发病，且在2岁以后才发病。岁以后才发病。第45页/共69页1.Rb基因的结构基因的结构 Rb（retinoblastoma gene）是是第一个被克第一个被克隆的抑癌基因。隆的抑癌基因。1986年，美国的三个实验室分别独立的克隆了该基因。Rb基因，定位于13q14，全长约200kb，含27个外显子外显子，26个内含子内含子，转录的mRNA有4.7kb,编码分子量是105-110kD的核内磷酸化蛋白，又称p105-RB。第46页/共69页2.Rb基因的生物学活性及作用机制第47页/共69页G0G1期期Rb蛋白蛋白E2FmRNADNA（转录因子，与细胞增值有关）（转录因子，与细胞增值有关
35、）（活性型）S期期E2FDNAP PRb蛋白蛋白（无活性型）周期蛋白依赖的蛋白激酶（cyclin dependence protein kinase,CDK)第48页/共69页P105-RbP105-Rb的作用机制（演示）的作用机制（演示）G0G1期期Rb蛋白蛋白E-2FS期期E-2FDNADNARb蛋白蛋白P PmRNA第49页/共69页RBRB基因的失活基因的失活某些某些DNA病毒癌基因表达蛋白病毒癌基因表达蛋白可与可与RB蛋白结合形成复合物，使蛋白结合形成复合物，使RB蛋白丧失抑制细胞增殖的生物特性。蛋白丧失抑制细胞增殖的生物特性。如腺病毒的如腺病毒的E1A蛋白、蛋白、SV40的的T抗原
36、、人乳头瘤病毒的抗原、人乳头瘤病毒的E7蛋白等。蛋白等。第50页/共69页（二）p53 基因“基因组的卫士”l是cancer suppressive gene 一颗明珠;l Pubmed有超过4万篇论文，篇篇内容不同;l 临床上，超过50%的肿瘤其p53有异常;l 曾被误认为是癌基因，直到1989年，才被证实为抑癌基因.第51页/共69页第52页/共69页第53页/共69页p53基因的结构n p53基因全长20kb，定位于人类染色体17p13，由11个外显子组成，编码393个氨基酸组成的53kd的核内磷酸化蛋白;n P53蛋白可分为三个结构域：N端的酸性区、中段疏水核心区与C端的碱性区，分子中
37、有一核定位信号，所以它一般都位于核内。酸性区核心区碱性区P53蛋白蛋白转录激活作用结合DNA核定位、结合DNA等第54页/共69页p53的生物学特性 p53 是细胞生长周期中的负调节因子，与细胞周期的调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等重要的生物学功能有关。第55页/共69页 抑制细胞周期抑制细胞周期p53蛋蛋白白促促进进p21基基因因表表达达产产生生分分子子量量为为21kD的的蛋蛋白白质质（p21WAF1/CIP1），p21是是CDK的的抑抑制制剂剂，诱诱导导细细胞胞生生长长停滞于停滞于G1期期。监测监测DNA损伤损伤DNA 损伤后，损伤后，p53蛋白表达急剧上调，蛋白表达急剧上调，使细胞
38、分裂停止于使细胞分裂停止于G1期，启动期，启动DNA修复系统修复系统。p53蛋白的生物学功能蛋白的生物学功能第56页/共69页 抑制抑制DNA复制：复制：p53蛋白可蛋白可与复制蛋白与复制蛋白A(RPA)结合结合p53蛋白与蛋白与RPA结合后可抑制结合后可抑制RPA与与DNA复复制起始点的结合，阻止细胞进入制起始点的结合，阻止细胞进入S期。期。p53蛋白还可通过蛋白还可通过抑制解链酶的活性抑制解链酶的活性，以抑制，以抑制DNA复制。复制。参与程序性细胞凋亡参与程序性细胞凋亡：p53 蛋白使损伤细胞停留在蛋白使损伤细胞停留在G1期，使期，使DNA损伤修复后再进入细胞周期。损伤修复后再进入细胞周期
39、。若损伤不能修复，则启动细胞进入程序性凋亡若损伤不能修复，则启动细胞进入程序性凋亡（细胞自杀）。（细胞自杀）。第57页/共69页p53p53蛋白的作用机制（演示）蛋白的作用机制（演示）p53p53蛋白蛋白解链酶解链酶复制因子复制因子A Ap21p21蛋白蛋白细胞停滞于细胞停滞于G G1 1期期细胞自杀细胞自杀DNA损伤损伤p21p21基因基因p53p53蛋白蛋白抑抑 制制p53p53蛋白蛋白成功修复成功修复修复失败修复失败第58页/共69页 肿瘤中肿瘤中p53p53的突变的突变 突变的形式是：突变的形式是：点突变、缺失突变、插入突变、移码突点突变、缺失突变、插入突变、移码突变、基因重排。变、基
40、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，外显子处，即即“热点突变热点突变”。第59页/共69页 美国前副总统汉弗莱美国前副总统汉弗莱Humphrey)Humphrey)在在在在1967196719671967年发现膀胱内有一肿块，病理切片未发现癌细胞年发现膀胱内有一肿块，病理切片未发现癌细胞年发现膀胱内有一肿块，病理切片未发现癌细胞年发现膀胱内有一肿块，病理切片未发现癌细胞 良性良性良性良性“慢性增生性囊肿慢性增生性囊肿慢性增生性囊肿慢性增生性囊肿”，未进行手术治疗。，未进行手术治疗。，未进行手术治疗。，未进行手术治疗。九年后，他被诊断为患有九年后，他被诊断为患有
41、九年后，他被诊断为患有九年后，他被诊断为患有“膀胧癌膀胧癌膀胧癌膀胧癌”，两年后死于该，两年后死于该，两年后死于该，两年后死于该病病病病。第60页/共69页 1994199419941994年，研究者用灵敏的年，研究者用灵敏的年，研究者用灵敏的年，研究者用灵敏的PCRPCRPCRPCR技术对上述汉弗莱技术对上述汉弗莱技术对上述汉弗莱技术对上述汉弗莱1967196719671967年的病理切片进行了年的病理切片进行了年的病理切片进行了年的病理切片进行了p53p53p53p53抑癌基因检查；抑癌基因检查；抑癌基因检查；抑癌基因检查；发现那时的组织细胞虽然在形态上还没有表现出发现那时的组织细胞虽然在
42、形态上还没有表现出发现那时的组织细胞虽然在形态上还没有表现出发现那时的组织细胞虽然在形态上还没有表现出恶性变化，但其恶性变化，但其恶性变化，但其恶性变化，但其p53p53p53p53基因的第基因的第基因的第基因的第227227227227个密码子个密码子个密码子个密码子已经发生了已经发生了已经发生了已经发生了一个核苷酸的突变一个核苷酸的突变一个核苷酸的突变一个核苷酸的突变。就是这个基因的微小变化，使其。就是这个基因的微小变化，使其。就是这个基因的微小变化，使其。就是这个基因的微小变化，使其抑癌功能受损，导致九年后细胞癌变的发生；抑癌功能受损，导致九年后细胞癌变的发生；抑癌功能受损，导致九年后细
43、胞癌变的发生；抑癌功能受损，导致九年后细胞癌变的发生；这说明，在典型症状出现之前的很长时间，细胞这说明，在典型症状出现之前的很长时间，细胞这说明，在典型症状出现之前的很长时间，细胞这说明，在典型症状出现之前的很长时间，细胞癌变的信息已经在基因上表现出来了。癌变的信息已经在基因上表现出来了。癌变的信息已经在基因上表现出来了。癌变的信息已经在基因上表现出来了。P53P53抑癌基因抑癌基因第61页/共69页三、肿瘤发生是多因素、多基因和多阶三、肿瘤发生是多因素、多基因和多阶段相互协调作用的癌变过程段相互协调作用的癌变过程多种遗传缺陷：点突变、易位、基因重排、移码突变、缺失突变和插入突变多种遗传缺陷：
44、点突变、易位、基因重排、移码突变、缺失突变和插入突变等等癌基因产物之间协同：核内癌基因产物与胞浆癌基因产物发生协调作用，如癌基因产物之间协同：核内癌基因产物与胞浆癌基因产物发生协调作用，如Myc与与Ras。癌基因与抑癌基因以及其它相关基因之间的协调癌基因与抑癌基因以及其它相关基因之间的协调第62页/共69页（ER FearonER Fearon和和B Vogelstein,1990B Vogelstein,1990年）年）结直肠癌发生发展过程中的基因改变模式图 第63页/共69页APC基因基因APCAPC基因，基因，19861986年由年由HerreraHerrera等发现，位于染色体等发现，
45、位于染色体5q215q21上，表达产物由上，表达产物由28432843个氨基酸残基组成。个氨基酸残基组成。DihlmannDihlmann等对等对500500多个多个家族性多发性腺瘤病家族性多发性腺瘤病(familial adenomatous polyposis(familial adenomatous polyposis，FAP)FAP)家族进行家族进行APCAPC基因基因检测，约检测，约8O8O个家族有个家族有APCAPC基因突变。这些突变大多为基因突变。这些突变大多为无义突变、小插入或缺失无义突变、小插入或缺失。因此，因此，APCAPC基因被认为是结直肠癌发生的早期标志之一基因被认为是
46、结直肠癌发生的早期标志之一。第64页/共69页K-ras基因基因K-rasK-ras基因基因是一种原癌基因，它的激活能导致肿瘤发生。是一种原癌基因，它的激活能导致肿瘤发生。激活有多种形式：表达增加，基因突变，内在的激活有多种形式：表达增加，基因突变，内在的GTPGTP酶活性下降等。酶活性下降等。超过超过5O%5O%的结直肠腺瘤患者出现的结直肠腺瘤患者出现K-rasK-ras的过表达。的过表达。K-rasK-ras基因在结直肠癌中具有高频率的突变基因在结直肠癌中具有高频率的突变，并且突变出现在结直肠癌的早期，并且突变出现在结直肠癌的早期，可以作为结直肠癌早期检测可以作为结直肠癌早期检测的标志的标
47、志。第65页/共69页p53基因基因p53p53基因基因是重要的抑癌基因，位于染色体是重要的抑癌基因，位于染色体17pl317pl3。研究发现，结直肠癌患者研究发现，结直肠癌患者l7l7号染色体短臂等位缺失号染色体短臂等位缺失，断裂点位于，断裂点位于p53p53基因位点，同时发现另一等位基因上基因位点，同时发现另一等位基因上p53p53基因的编码区存在突变基因的编码区存在突变。由于由于1717号染色体短臂等位缺失号染色体短臂等位缺失多发生在结直肠癌患者中多发生在结直肠癌患者中，而在，而在腺瘤患者中发现较少腺瘤患者中发现较少，所以它，所以它被认为是腺瘤被认为是腺瘤发展成为癌瘤的重要标志发展成为癌
48、瘤的重要标志。第66页/共69页本章要点本章要点（point）概念概念：癌基因，抑癌基因，病毒癌基因，细胞癌基因：癌基因，抑癌基因，病毒癌基因，细胞癌基因（或原癌基因）（或原癌基因）病毒癌基因与原癌基因的不同病毒癌基因与原癌基因的不同原癌基因激活的机制原癌基因激活的机制点突变，获得启动子与增强子，甲基化程度降低，基因点突变，获得启动子与增强子，甲基化程度降低，基因扩增，基因的易位或重排扩增，基因的易位或重排抑癌基因抑癌基因RbRb基因，基因，p53p53基因基因第67页/共69页 思考题思考题名词解释：癌基因、抑癌基因、病毒癌名词解释：癌基因、抑癌基因、病毒癌基因、细胞癌基因（或原癌基因）基因、细胞癌基因（或原癌基因）试解释病毒癌基因与与对应原癌基因的试解释病毒癌基因与与对应原癌基因的不同。不同。试述原癌基因激活的机制。试述原癌基因激活的机制。为什么说为什么说p53p53是是“基因卫士基因卫士”？第68页/共69页感谢您的观看。第69页/共69页