癌基因、抑癌基因与生长因子

Chapter20Oncogene,tumoursuppressorgeneandGrowthFactor第二十章癌基因、抑癌基因与生长因子第一页，编辑于星期一：十六点九分。细胞正常正调信号负调信号抑制增殖，促进分化、成熟、衰老和凋亡促进细胞生长、增殖，阻止分化第二页，编辑于星期一：十六点九分。细胞异常正调信号负调信号肿瘤心血管疾病等第三页，编辑于星期一：十六点九分。癌基因抑癌基因细胞增殖生长因子正调控负调控表达第四页，编辑于星期一：十六点九分。Section1Oncogene第一节癌基因第五页，编辑于星期一：十六点九分。癌基因（oncogene）是指存在于正常细胞内，与细胞生长发育调控有关的一组结构基因。癌基因发生结构异常或表达异常时，可以引起细胞癌变。癌基因可按其来源不同而分为病毒癌基因（v-onc）和细胞癌基因（c-onc）。

第六页，编辑于星期一：十六点九分。一、病毒癌基因早在上世纪初（1911年）ReytonRous便报道了将鸡肉瘤的无细胞滤液注射给鸡后，可诱导发生肉瘤，说明无细胞滤液中的感染颗粒是引起Rous鸡肉瘤的原因，这种感染性颗粒后来被证实是逆转录病毒。

Rous

Peyton：The1966NobelPrizeinPhysiologyorMedicineRous肉瘤第七页，编辑于星期一：十六点九分。追踪研究逆转录病毒致癌的线索，Bishop等人于1980年提出了癌基因假说。根据这一假说，引起Rous鸡肉瘤等的逆转录病毒的基因组中存在有致癌基因，即病毒癌基因，v-onc。该癌基因来源于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序列是在进化过程中通过转导从宿主细胞基因组中获得的。

第八页，编辑于星期一：十六点九分。鸡肉瘤病毒基因组结构图

调节和启动转录LTRgagpolenv

srcLTR

长末端重复序列癌基因正常的病毒基因产生病毒核心蛋白产生逆转录酶和整合酶

产生病毒外膜蛋白产生酪氨酸蛋白激酶第九页，编辑于星期一：十六点九分。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Proto-oncogenes癌变第十页，编辑于星期一：十六点九分。因此，病毒癌基因（v-onc）就是指一类存在于肿瘤病毒中，能使宿主细胞发生恶性转化的基因。第十一页，编辑于星期一：十六点九分。病毒癌基因的特点

病毒癌基因无内含子,而原癌基因通常有内含子或插入序列。病毒癌基因较原癌基因有较强的转化细胞功能，病毒癌基因与同源的原癌基因在外显子序列中存在着微小的差别。病毒癌基因常会出现碱基取代或碱基缺失等突变,而原癌基因则较少发现这类突变。病毒癌基因通常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。第十二页，编辑于星期一：十六点九分。二、细胞癌基因

细胞癌基因(c-onc)又称为原癌基因（proto-oncogene），存在于细胞基因组中、正常情况下处于静止或低水平（限制性）表达状态，对维持细胞正常功能具有重要作用，当受到致癌因素作用被活化而导致细胞恶变的基因。第十三页，编辑于星期一：十六点九分。细胞癌基因的特点：广泛存在于生物界中；基因序列高度保守；存在于正常细胞，对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用；被激活后，形成癌性的细胞转化基因。第十四页，编辑于星期一：十六点九分。目前发现的细胞癌基因已超过100种，根据这些基因表达蛋白产物的功能及亚细胞定位，可将细胞癌基因分为五大类：1．生长因子类：如c-sis家族癌基因，编码PDGF的

链。2．信号转导受体类：如erbB癌基因，编码EGF受体；erbA癌基因，编码甲状腺激素受体。第十五页，编辑于星期一：十六点九分。3．G蛋白类：如ras家族，其编码产物为G蛋白，能传递生长信号。4．信号转导蛋白类：如src家族，其编码产物为细胞内的生长信号传递蛋白，通常含酪氨酸蛋白激酶活性。5．转录因子类：如myc家族和myb家族，其编码产物为存在于细胞核内的转录因子。第十六页，编辑于星期一：十六点九分。三、癌基因的激活机制

指来源于病毒等的启动子或增强子插入到细胞癌基因的附近或内部而使其开放并异常转录。如鸡白细胞增生病毒引起的淋巴瘤，就是由于病毒的DNA序列整合到宿主细胞c-myc基因附近，成为该基因的强启动子，导致c-myc基因过强表达。（一）插入激活第十七页，编辑于星期一：十六点九分。c-myc原癌基因的插入激活第十八页，编辑于星期一：十六点九分。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。Burkitt淋巴瘤中，含有c-myc的8号染色体易位，与14号染色体连接，靠近免疫球蛋白肽链的基因，与该区活性很高的启动子连接而受到活化。c-abl原癌基因，经重排后插入到另一称为bcr基因的启动子之后，而使其转录活性增加，从而引起慢性粒细胞性白血病的发生。

（二）染色体易位第十九页，编辑于星期一：十六点九分。c-abl原癌基因的易位激活第二十页，编辑于星期一：十六点九分。即基因数量或拷贝数目明显增加。常见的为myc原癌基因，由于其基因数目的增多而使其表达的蛋白产物增多。（三）基因扩增第二十一页，编辑于星期一：十六点九分。常见的为ras原癌基因的点突变。ras原癌基因点突变后导致其GTPase活性下降，不能将其结合的GTP迅速水解，从而使其持续保持激活状态。

（四）点突变正常细胞H-ras基因碱基序列

ATGACGGAATATAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGTGTG肿瘤细胞H-ras基因碱基序列

ATGACGGAATATAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTCGGTGTG正常细胞P21蛋白氨基酸序列

MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaGlyAlaVal肿瘤细胞P21蛋白氨基酸序列

MetThrGluTyrLysLeuValValValGlyAlaValAlaValH-ras基因的点突变

第二十二页，编辑于星期一：十六点九分。出现新的表达产物出现过量的正常表达产物出现异常、截短的表达产物癌基因被激活的结果第二十三页，编辑于星期一：十六点九分。癌基因、抑癌基因与肿瘤的发生

现普遍认为肿瘤的发生是一多因素、多阶段、多步骤、累积渐进的过程。细胞癌变的多个基因协同假说被广泛接受。该假说认为细胞癌变是多步骤、多重异常变化的复杂过程，在肿瘤的发生发展的各阶段，至少需要两个或更多个不同的相关癌基因的异常激活和（或）抑癌基因的失活，才有可能引起细胞的癌变。

第二十四页，编辑于星期一：十六点九分。MSH2和MLH1基因失活染色体：改变：基因：5q突变或缺失FAP、APC、MCC？12q突变K-ras18q缺失DCC?17q缺失和突变p53正常肠上皮高增殖肠上皮早期腺瘤中期腺瘤晚期腺瘤腺癌转移癌nm23突变DNA低甲基化其他基因的改变（如TGF-βⅡ受体）结直肠癌的基因改变模式图第二十五页，编辑于星期一：十六点九分。四、原癌基因表达产物与生长信息转导第二十六页，编辑于星期一：十六点九分。第二节抑癌基因Section2Tumoursuppressorgene第二十七页，编辑于星期一：十六点九分。抑癌基因（tumoursuppressorgene）又称为抗癌基因或肿瘤抑制基因，是指存在于正常细胞中，其编码产物能抑制细胞生长、增殖的一组结构基因。

最初，通过细胞杂交实验，发现并鉴定了抑癌基因。一、抑癌基因的基本概念第二十八页，编辑于星期一：十六点九分。细胞杂交试验正常细胞肿瘤细胞非肿瘤型杂交细胞杂交融合肿瘤细胞1肿瘤细胞2杂交融合非肿瘤型杂交细胞正常细胞失去某些基因肿瘤细胞第二十九页，编辑于星期一：十六点九分。二、常见的抑癌基因第三十页，编辑于星期一：十六点九分。三、抑癌基因的作用机制

Rb基因的失活主要与视网膜母细胞瘤的发生相关。Rb基因的表达产物为P105Rb，在细胞内存在低磷酸化型（活性型）和高磷酸化型（非活性型）两种类型。不同类型的P105Rb对转录因子E2F有不同的亲和力。（一）Rb基因的作用机制第三十一页，编辑于星期一：十六点九分。低磷酸化型的P105Rb可与转录因子E2F结合形成复合物，从而阻止E2F启动某些在细胞增殖过程中起主要作用的基因的转录，如c-myc基因等。高磷酸化型的P105Rb则可促使其与E2F转录因子分离，从而使其呈现活性，细胞即由G1期进入S期。Rb基因失活后，其表达产物不能与E2F形成复合物，E2F处于持续激活状态，导致细胞增殖。第三十二页，编辑于星期一：十六点九分。p53基因的表达产物是分子量为53kD的转录因子P53。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，分子中有一核定位信号，所以它一般都位于核内。（二）p53基因的作用机制第三十三页，编辑于星期一：十六点九分。P53蛋白可与特异的DNA片段结合，其酸性区域具有许多转录因子的共同特征，并与寡聚体的形成有关。P53蛋白能以四聚体的形式与DNA结合，调节其它基因的表达。

第三十四页，编辑于星期一：十六点九分。P53蛋白的生物学功能较为复杂，目前已知的功能有：①转录调节及抑制细胞生长的作用：P53蛋白促进WAF1/CIP1基因表达产生一种分子量为21kD的蛋白质（p21WAF1/CIP1），诱导细胞生长停滞于G1期。第三十五页，编辑于星期一：十六点九分。

②抑制DNA复制：P53蛋白可与复制蛋白A(RPA)结合，而RPA与解链状态的DNA单链的结合可能是DNA复制的起始步骤。P53蛋白与RPA结合后可抑制RPA与单链DNA的结合，从而抑制了RPA与DNA复制起始点的结合，阻止细胞进入S期。P53蛋白还可通过抑制解链酶的活性，以抑制DNA复制。

第三十六页，编辑于星期一：十六点九分。

③参与程序性细胞凋亡：P53蛋白使损伤细胞停留在G1期，以便使DNA损伤修复后再进入细胞周期。若损伤不能修复，则启动细胞进入程序性凋亡（细胞自杀）。

第三十七页，编辑于星期一：十六点九分。第三节生长因子Section3GrowthFactor第三十八页，编辑于星期一：十六点九分。生长因子（growthfactor）是一类通过质膜上特异的受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增殖的多肽或蛋白质类信息物质。一、概述第三十九页，编辑于星期一：十六点九分。生长因子的作用模式：内分泌(endocrine)旁分泌(paracrine)自分泌(autocrine)第四十页，编辑于星期一：十六点九分。第四十一页，编辑于星期一：十六点九分。生长因子的作用机制第四十二页，编辑于星期一：十六点九分。第四十三页，编辑于星期一：十六点九分。三、生长因子与疾病细胞凋亡（apoptosis）在某些生理或病理条下，细胞接受到某种信号所触发的并按一定程序缓慢死亡的过程。（一）细胞凋亡诱导因素：野生型p53基因抑制因素：突变型p53基因

神经生长因子(NGF)第四十四页，编辑于星期一：十六点九分。1.原发性高血压myc、fos的激活促平滑肌细胞增生；p53低表达或突变。2.动脉粥样硬化PDGF过量产生。3.心肌肥厚ras、myb、myc、fos等过量表达；相关的生长因子包括IGF、TGF、FGF等。（二）心血管疾病第四十五页，编辑于星期一：十六点九分。单选题第四十六页，编辑于星期一：十六点九分。1.原癌基因是：A.抑制细胞过度生长和增殖的基因B.体外引起细胞转化的基因C.存在于正常细胞基因组的癌基因D.突变的p53基因E.携带有转导基因病毒的癌基因第四十七页，编辑于星期一：十六点九分。2.原癌基因扩增是由于：A.病毒基因组的长末端重复序列插入到细胞原癌基因内部B.原癌基因中单个碱基的替换C.原癌基因数量增加D.原癌基因表达产物增加E.无活性的原癌基因移至增强子附近

第四十八页，编辑于星期一：十六点九分。3.病毒癌基因的叙述错误的是：A.主要存在于RNA病毒基因中B.在体外能引起细胞转化C.感染宿主细胞能随机整合于宿主细胞基因组D.称原癌基因E.感染宿主细胞能引起恶性转化第四十九页，编辑于星期一：十六点九分。

4.PDGF的作用是：

A.促进表皮与上皮细胞的生长B.促进间质及胶质细胞的生长C.引发基因转录D.属于细胞膜受体E.与DNA结合第五十页，编辑于星期一：十六点九分。5.ras家族编码的产物是：A.生长因子B.生长因子受体C.蛋白丝氨酸激酶D.结合GTPE.结合DNA第五十一页，编辑于星期一：十六点九分。6.关于抑癌基因错误的是：

A.可促进细胞的分化B.可诱发细胞程序性的死亡C.突变时可能致肿瘤发生D.可抑制细胞过度生长E.最早发现的是P53基因第五十二页，编辑于星期一：十六点九分。7.关于P53基因的叙述错误的是：

A.基因定位于17P13B.是一种抑癌基因C.突变后具有癌基因作用D.编码P21蛋白E.编码产物是有转录因子作用

第五十三页，编辑于星期一：十六点九分。8.下列哪一种不是癌基因产物：

A.生长因子产物B.跨膜生长因子受体C.结合GTP的蛋白D.结合DNA的蛋白E.化学致癌物第五十四页，编辑于星期一：十六点九分。

9.关于抑癌基因，下列哪一项是正确的：

A.具有抑制细胞增殖的作用B.与癌基因表达无关C.缺失与细胞的增殖和分化无关D.不存在于人类正常细胞中E.肿瘤细胞出现时才表达第五十五页，编辑于星期一：十六点九分。10.关于细胞癌基因的叙述正确的是：

A.在进化上是高度保守的B.存在于DNA病毒中C.存在于RNA病毒中D.又称为病毒癌基因E.正常细胞含有即可导致肿瘤的发生第五十六页，编辑于星期一：十六点九分。多选题第五十七页，编辑于星期一：十六点九分。11.癌基因活化的机理是：A.获得启动子和增强子B.基因易位C.原癌基因扩增D.点突变E.基因产物表达增加第五十八页，编辑于星期一：十六点九分。12.癌基因表达产物按其在信号传递学说中有：

A.细胞外的生长因子B.跨膜的生长因子受体C.细胞内信号传导体D.核内转录因子E.核外转录因子第五十九页，编辑于星期一：十六点九分。13.与ras家族表达的产物有关的是：

A.具有蛋白酪氨酸激酶活性B.是P21蛋白质C.具有GTP酶活性D.是P28蛋白质E.能结合DNA第六十页，编辑于星期一：十六点九分。

14.野生型p53基因：

A.是癌基因B.是抑癌基因C.是细胞癌基因D.产物能活化p21基因家族E.一定情况下，产物能启动程序性死亡过程

第六十一页，编辑于星期一：十六点九分。15.原癌基因的特点：

A.广泛存在于生物界B.进化过程中，具有高度保守性C.其作用通过表达产物体现D.其激化后能通过形成癌性的细胞转化基因E.对正常细胞是有害的第六十二页，编辑于星期一：十六点九分。16.下列属于抑癌基因的是：

A.p53

B.P16

C.Rb

D.DCC

E.APC第六十三页，编辑于星期一：十六点九分。

17.与生长因子有关的疾病是：

A.肿瘤B.原发性高血压C.动脉粥样硬化D.心肌肥厚E.镰刀型红细胞贫血第六十四页，编辑于星期一：十六点九分。

18.下列属于癌基因的是：

A.myc

B.sis

C.ras

D.apc

E.fos

第六十五页，编辑于星期一：十六点九分。19.P53蛋白的生物学功能主要有：A.抑制细胞周期B.抑制某些癌基因对细胞的转化作用C.监测细胞DNA损伤D.诱发细胞凋亡E.p53基因可被认为是癌基因

第六十六页，编辑于星期一：十六点九分。

20.关于细胞凋亡的叙述正确的是：

A.凋亡是在非生理与病理条件下进行的

B.按照一定程序缓慢死亡的过程

C.能维持组织器官细胞数目的恒定

D.诱导细胞凋亡的因素有多种

E.凋亡与肿瘤发生与生长有密切的关系第六十七页，编辑于星期一：十六点九分。答案第六十八页，编辑于星期一：十六点九分。

1.答案:CA:抑制细胞过度生长和增殖的基因是指抑癌基因。B:原癌基因是在体外能引起细胞转化同时在体内能诱发肿瘤的基因。C:人们将存在与生物正常细胞基因组中的癌基因成为原癌基因或细胞癌基因。D:p53是仅仅抑癌基因的一种，其突变后失去抑癌作用。E:原癌基因是存在与生物正常细胞中，其基因与某些病毒有同源性。单选题第六十九页，编辑于星期一：十六点九分。2.答案:CA:答错了病毒基因组的长末端重复序列插入到细胞原癌基因内部是属于获得启动子与增强子。B:原癌基因中单个碱基的替换属于点突变。C:原癌基因扩增是原癌基因数量的增加或表达活性的增强。D:原癌基因表达产物增加可以通过多种方式，如：基因易位，获得启动子与增强子等。E:无活性的原癌基因移至增强子附近是由于染色体易位的过程中发生了某些基因的易位与重排造成。第七十页，编辑于星期一：十六点九分。3.答案:DA:病毒癌基因主要存在与RNA病毒中，但有一部分存在与DNA病毒中。B:癌基因的最初就是指在体外能引起细胞转化同时在体内能诱发肿瘤的基因。C:癌基因是一种病毒能感染宿主细胞能随机整合于宿主细胞基因组。D:癌基因指的是存在与病毒分子中，而原癌基因则存在与生物正常细胞基因组中。E:癌基因能感染宿主细胞能引起恶性转化，从而诱导肿瘤的发生。第七十一页，编辑于星期一：十六点九分。4.答案:BA:EGF的作用是促进表皮与上皮细胞的生长。B:PDGF的作用主要是促进间质及胶质细胞的生长。C:PDGF是作用于PDGF受体引起信号转导途径发生变化而引起生物学效应的。D:PDGF属于细胞外的生长因子，能作用于细胞膜上的受体。E:PDGF并不是核内转录因子，不能直接与DNA发生结合。第七十二页，编辑于星期一：十六点九分。5.答案:DA：sis家族编码的产物是生长因子。B：src家族编码的产物是生长因子受体。C：raf编码的产物是蛋白丝氨酸激酶。D：ras家族编码的产物是GTP结合蛋白。E：myc编码的产物是结合DNA。

第七十三页，编辑于星期一：十六点九分。6.答案:EA：抑癌基因可以促进细胞的分化，防止癌变。B：抑癌基因可诱发细胞程序性的死亡，维持组织器官细胞数目的恒定。C：抑癌基因突变时失去了抑癌效应从而可能致肿瘤发生。D：抑癌基因抑制细胞过度生长，防止细胞的癌变。E：最早发现的抑癌基因是RB基因。

第七十四页，编辑于星期一：十六点九分。7.答案:DA：p53基因定位于17P13，全长16-20kb,含有11个外显子。B：p53与Rb等基因都属于抑癌基因，起癌基因作用的是突变的p53。C：野生型的p53具有抑癌作用，而突变的P53具有癌基因作用。D：p53基因编码的是P53蛋白，P21蛋白是由ras家族编码。E：p53基因编码产物与基因的DNA相应部位结合，具有转录因子作用。第七十五页，编辑于星期一：十六点九分。8.答案:EA：生长因子产物属于癌基因产物，如sis基因。B：跨膜生长因子受体属于癌基因产物,如erbB基因。C：结合GTP的蛋白属于癌基因产物，如ras基因家族。D：结合DNA的蛋白属于癌基因产物，如myb基因家族。E：化学致癌物能引起基因的突变，从而改变表达蛋白的氨基酸组成。

第七十六页，编辑于星期一：十六点九分。9.答案:AA：抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖从而遏制肿瘤形成的基因。B：抑癌基因一癌基因的表达紧密相关，两者共同调节细胞的生长、增殖与分化。C：抑癌基因缺失便失去了抑癌效应，引起细胞的增殖，从而导致肿瘤的形成。D：抑癌基因是存在与人类正常细胞中，只有当这类基因丢失后才会引起肿瘤的发生。E：抑癌基因在正常细胞中与癌基因共同协调进行表达维持机体正负调节信号的相对稳定。第七十七页，编辑于星期一：十六点九分。10.答案:AA：细胞癌基因在进化上是高度保守的，基因序列呈现高度保守性。B：细胞癌基因是存在于生物正常细胞基因组中的癌基因。C：细胞癌基因是存在于生物正常细胞基因组中的癌基因。D：病毒癌基因是存在于病毒分子中，如DNA病毒与RNA病毒中的癌基因，其序列与细胞癌基因相似。E：细胞癌基因存在于正常细胞中，不仅多细胞无害，而且对维持细胞正常功能具有重要作用。

第七十八页，编辑于星期一：十六点九分。多选题11.答案:A、B、C、DA：获得启动子和增强子为癌基因活化的方式之一。B：基因易位是癌基因活化的一种方式，如人Burkit淋巴瘤细胞8号染色体c-myc移到14号染色体上。C：原癌基因扩增是癌基因活化的一种方式。D：点突变是癌基因的活化方式之一，如正常细胞H-ras中的GGC在肿瘤细胞中突变为GTC。E：基因产物表达增加是癌基因活化产生的结果，并不是其机理。

第七十九页，编辑于星期一：十六点九分。

12.答案:A、B、C、D

A：如Sis基因正是通过细胞外的生长因子这种途径发挥作用的。B：c-src,c-abl等基因是通过跨膜的生长因子受体途径发挥作用的。C：如ras基因通过细胞内信号传导体途径发挥作用。D：如c-fos基因是通过核内转录因子发挥作用。E：癌基因表达产物按其在信号传递系统中只有以上四种方式。

第八十页，编辑于星期一：十六点九分。13.答案:B、CA：具有蛋白酪氨酸激酶活性与src家族表达的产物有关。B：与ras家族表达的产物都是P21蛋白，位于细胞质膜内面。C：P21可与GTP结合，有GTP酶活性。D：ras家族表达的产物都是P21蛋白，不是P28蛋白。E：ras家族表达的产物都是P21蛋白，其结合的是GTP，不是DNA。第八十一页，编辑于星期一：十六点九分。14.答案:B、D、EA：野生型p53是抑癌基因。B：野生型p53是抑癌基因，突变型p53是癌基因。C：野生型p53是抑癌基因，而不是细胞癌基因。D：野生型P53蛋白起转录因子作用，活化p21基因转录。E：野生型P53蛋白能启动程序性死亡过程诱导细胞自杀，阻止有癌变倾向突变细胞的生成，防止细胞恶变。第八十二页，编辑于星期一：十六点九分。15.答案:A、B、C、DA：原癌基因广泛存在于生物界，从酵母到人的细胞都存在。B：原癌基因在进化过程中，基因序列呈高度保守性。C：