同等学力癌基因和抑

同等学力-临床分子生物学-癌基因和抑癌基因2癌基因和抑癌基因本章基本内容肿瘤病毒的概念肿瘤病毒携带的癌基因肿瘤病毒和病毒癌基因的概念DNA肿瘤病毒携带的癌基因RNA肿瘤病毒携带的癌基因癌基因的类型和表达产物癌基因抑癌基因抑癌基因的概念Rb基因和p53基因DNA和RNA肿瘤病毒的致癌机制原癌基因的概念、特点、原癌基因的激活3一、癌基因(oncogene)（一）肿瘤病毒携带的癌基因（病毒癌基因,v-onc）

肿瘤病毒

概念：能使敏感宿主产生肿瘤或使培养细胞转化的病毒。

转化（transformation）:

细胞吸收并整合外源基因而发生持久的、可遗传的改变的过程；或以肿瘤病毒或致癌剂处理正常的动物细胞后出现的细胞无限增生的现象。

分类：DNA肿瘤病毒（全部携带癌基因)。

RNA肿瘤病毒（均为逆转录病毒，部分携带癌基因）。4DNA肿瘤病毒(全部携带癌基因)

如：SV40（猴空泡病毒）T抗原基因

HPV（乳头瘤病毒）E6、E7基因

Ad（腺病毒）E1A、E1B基因RNA肿瘤病毒（为逆转录病毒，部分携带癌基因）

RNA肿瘤病毒携带的癌基因来源于宿主细胞基因组。

长末端重复序列（LTR）：

位于RNA肿瘤病毒基因组5’和3’末端,

该序列含有较强的启动子和增强子。致癌作用有赖于病毒基因组中的癌基因5病毒癌基因（virusoncogene，v-onco）

概念：肿瘤病毒中能使敏感的宿主产生肿瘤或使培养细胞发生恶性转化的基因。

DNA肿瘤病毒携带的癌基因特点：

具有转化细胞能力;

在宿主基因组中没有副本;

有些DNA肿瘤病毒癌基因在感染早期表达,

在病毒生活周期中具有重要的调节作用。

RNA肿瘤病毒携带的癌基因特点：

逆转录病毒的转化作用一般较慢;

来源于宿主细胞基因组，在宿主细胞基因组中有副本(与宿主细胞癌基因高度同源)。6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病毒颗粒宿主细胞再感染宿主细胞携带癌基因的病毒颗粒RNA病毒与宿主细胞基因组整合过程示意图原癌基因癌变7(二)原癌基因（proto-oncogene，细胞癌基因,cellularoncogene,c-onco）概念：存在于正常生物细胞基因组中，与病毒癌基因高度同源；以调节细胞生长、分化为主要功能；在正常情况下处于低表达或不表达状态，不会使细胞恶性转化，被异常激活后导致细胞恶性转化。原癌基因激活的主要机制：插入突变（获得启动子与增强子）:插入激活染色体异常（缺失/获得、移位）染色体DNA扩增点突变或缺失8原癌基因激活的主要机制：

插入突变（获得启动子与增强子）：

当逆转录病毒感染细胞后，病毒基因组所携带的长末端重复序列（LTR内含较强的启动子和增强子）插入到细胞原癌基因附近或内部，获得启动子与增强子，可以启动下游邻近基因的转录和影响附近结构基因的转录水平，使原癌基因过度表达或由不表达变为表达，导致细胞发生癌变。9c-myc的激活：获得启动子与增强子启动子插入增强子插入10

基因易位或重排

(genetranslocationandgenerearrangement)

在染色体易位的过程中发生了某些基因的易位和重排，使原来无活性的原癌基因移至某些强的启动基因或增强子附近而被活化,因而原癌基因表达增强，或产生新的蛋白质,导致肿瘤的发生。11染色体8c-myc不表达c-myc基因免疫球蛋白基因染色体14EE易位c-myc被免疫球蛋白增强子激活机制:myc在IgH（Ig重链）的强启动子之下，导致myc

基因过表达。c-myc高表达12染色体转位（translocation)可能导致基因的异常表达。如：费城染色体Ph染色体是由于第22和第

9号染色体易位形成了原癌基因abl及bcr的特异融合基因，导致慢性髓性白血病。bcr-abl

mRNA

染色体

9,

22bcr-abl

融合蛋白（具PTK活性）慢性髓性白血病

13

染色体DNA扩增：基因拷贝数

部分染色体DNA被过量复制。基因数量或拷贝数目明显增加。原癌基因扩增，表达产物数量增加。过量的表达蛋白质导致肿瘤的发生。如：ras或c-myc，在某些肿瘤中常常表达蛋白质的量升高几十甚至上千倍不等。

光镜下检查双微体（DM）

均染区（HSR）

14细胞学：

均质染色区（homogeneouslystainingregion，HSR）

——染色体某个节段相对解旋、浅染区，染色体增长。（染色体结构破坏和不稳定性）

双微体（doubleminute，DM）

——扩增的DNA脱离染色体，分散、成双的染色质小体。分子水平：：

相同基因的拷贝数倍增。如：神经母细胞瘤N-myc15原癌基因的扩增激活DMSHR16点突变或缺失：

由于碱基置换或缺失导致原癌基因表达产物结构和功能异常并具致癌性。如：c-ras点突变导致小G蛋白功能异常膀胱癌c-ras第12密码子GGCGTC,

Ras蛋白的GlyVal,Ras蛋白GTPase

活性破坏,保持激活状态,引起癌变。17突变的Ras癌基因蛋白质被锁定在激活状态GDPGDP

GTP

GTP无活性的Ras蛋白有活性的Ras蛋白输入的信号刺激GDP-GTP交换Pi内源性GTP酶活性输出信号

突变的Ras癌基因蛋白质被锁定在激活状态RasRas18（三）癌基因的主要类型和表达的产物

癌基因的表达产物主要可分为四类：①生长因子及其类似物②生长因子受体③细胞内信号蛋白④核内转录因子这些表达产物绝大多数为促进细胞生长、增殖信号转导途径成员。当原癌基因突变、表达量异常增高、产物结构异常或肿瘤病毒侵染时，导致促进细胞增殖信号途径加强，从而诱发癌变。癌基因的主要类型癌基因表达产物c-onco表达产物v-onco表达产物存在部位类型1:

sis生长因子：血小板源生长因子（PDGF）生长因子类似物：与PDGF的B链同源

细胞外类型2:erbBfmstrk生长因子受体：表皮生长因子受体（EGFR）

集落刺激因子-1(CSF-1)受体神经生长因子(NGF)受体生长因子受体：与EGFR相似，但缺N-端配体结合区导致酪氨酸激酶持续激活。集落刺激因子-1(CSF-1)受体神经生长因子(NGF)受体细胞膜类型3:srcablrafgspras细胞内信号物质：酪氨酸激酶酪氨酸激酶丝氨酸激酶G蛋白α亚基GTP/GDP结合蛋白(小G蛋白)细胞内信号物质：酪氨酸激酶酪氨酸激酶丝氨酸激酶G蛋白α亚基GTP/GDP结合蛋白(小G蛋白)细胞质类型4:junfasmyc转录因子：转录因子（AP-1）转录因子（AP-1）DNA结合蛋白转录因子：转录因子（AP-1）转录因子（AP-1）DNA结合蛋白细胞核20二、抑癌基因（anti-oncogene）(一)抑癌基因的概念抑癌基因：细胞内存在的一类控制细胞生长、遏制肿瘤形成的基因。它们在细胞生长与增殖中起负调控作用。从遗传学角度来看，癌基因的突变是显性的，而抑癌基因突变是隐性的，通常需要两个等位基因均发生突变失活才能起作用，所以又称为隐性癌基因。许多抑癌基因的表达产物在细胞周期中发挥负调节作用。21

视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma，RB）儿童期(多在4岁以前)发病的一种眼内的恶性肿瘤，发生率约1/21000～1/10000。二次突变学说(twohitshypothesis)：遗传性RB

第一次突变亲体遗传第二次突变体细胞突变散发型RB

二次突变均发生在同一个体细胞。22遗传性肿瘤的研究第一次突变第二次突变

一次突变

视网膜母细胞瘤（retinoblastoma,Rb)

偶发型；

遗传型

Rb基因定位13号染色体丧失Rb基因功能

双亲一方Rb基因缺陷丧失Rb基因功能偶发型：遗传型：23（二）Rb基因与p53基因：

Rb基因（视网膜母细胞瘤基因）

定位：人染色体13q14

表达产物：Rb蛋白

化学修饰与活性状态：可被磷酸化/脱磷酸化修饰去磷酸化或低磷酸化形式有抑癌活性

主要功能和作用机制：在细胞G1期初始阶段，去磷酸化或低磷酸化型的Rb蛋白作为细胞周期关卡，在细胞G1期抑制细胞的增殖，使细胞脱离细胞周期并进入分化途径，在细胞分化的起始阶段发挥关键性作用。（在细胞G1期起抑制作用）G0G1期pRbE-2FS期E-2FDNAmRNADNAPpRbRb

的作用机制

25

p53基因

定位：人染色体17p13

表达产物：P53蛋白

化学修饰与活性状态：

可被磷酸化/脱磷酸化修饰磷酸化形式有抑癌活性

主要功能和作用机制：①对细胞周期起负调控作用，抑制细胞从G1