腫瘤分子生物學

1、腫瘤分子生物學 腫瘤 (Tumor) 腫瘤是機體中正常細胞，在不同始動與促進因素長期作用下所產生的增生與異常分化所形成的新生物 良性惡性腫瘤(tumor)Carcinoma癌Sarcoma 肉瘤Leukemia 白血病癌癥(cancer)腫瘤的特點1不受控制的異常生長 (新生物一旦形成，不因病因消除而停止增生) 2侵襲轉移3威脅生命難以治愈4 通過許多年變異和自然選擇，癌細胞學會了多變，能規(guī)避人體精復雜的生長控制系統5 打破消滅異常細胞的細胞自殺機制6 進化出對免疫系統監(jiān)視的抵抗力。 目前腫瘤治療的現狀診斷：中、晚期 治療：放射治療、化學治療、手術治療（盲目、被動）近40余年, 美國政府耗資1

2、000億用于腫瘤的研究和治療原因: 基因組改變信號轉導異常細胞轉化細胞惡性增殖等的機制不確定腫瘤發(fā)病機理的研究歷史1775年:英國內科醫(yī)生Percival Pott 發(fā)現腫瘤的發(fā)生與環(huán)境因素有關1838年: Muller 首次提出腫瘤發(fā)生是由于正常細胞結構破壞的 累積所致, 導致實驗腫瘤學的誕生 1952年: Boyland 第一次證明了致癌物主要作用于DNA而非酶和蛋白質1964年: Brooks用實驗證明致癌物可以使DNA發(fā)生突 變, 同時也明確了某些致癌物的致癌性與DNA親合性之間有直接關系1969年: Harris 提出惡性腫瘤中可能有一種抑制腫瘤惡性生長的基因1970年: 認為腫瘤的

3、發(fā)生發(fā)展是環(huán)境和遺傳因素相互作用的結果， 確立了環(huán)境致癌和遺傳因素與細胞癌變關系(一）外界因素化學因素:(1) 烷化劑：如有機農藥、硫芥等(2) 多環(huán)芳香烴化合物：34-苯并芘(3) 氨基偶氮類：染料類(4) 亞硝胺類(5) 真菌毒素和植物毒素：黃曲霉菌、蘇鐵素等(6) 其他：重金屬2. 物理因素(1) 電離輻射(2) 紫外線(3) 其他：石棉纖維滑石粉3. 生物因素 主要是病毒感染：如EB病毒乙型肝炎病毒、人乳頭狀瘤病毒 (二）內在因素1. 遺傳因素（DNA損傷修復功能）2. 內分泌因素3. 免疫因素基因組遺傳型、表型和環(huán)境的相互作用環(huán)境因素物理因素化學因素生物因素體內微環(huán)境做“人”很難人類

4、基因組 分子腫瘤學 應用分子生物學理論闡明腫瘤發(fā)生發(fā)展及其本質, 運用分子生物學技術研究腫瘤相關基因及其表達產物在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用, 為腫瘤的預防診斷和治療提供新措施的一門學科從根本上揭示腫瘤發(fā)生發(fā)展的機制，是目前腫瘤學研究的基石目前國際上對于腫瘤發(fā)生分子機制的基礎研究主要集中在以下三大領域:腫瘤相關基因的克隆和功能分析細胞信號傳導通路細胞周期調控腫瘤產生的分子基礎1953年沃森和克里克提出了DNA 的雙螺旋結構，他們在Nature上寫道:這種結構具有在生物學上相當重要的新特征DNA結構和中心法則的發(fā)現，使腫瘤分子生物學的研究取得了突破性的進展,為研究基因缺陷與腫瘤的關系開創(chuàng)了一個新時代

5、 A T A T G G G T A C G G T T A T A C C C A T G C C AA T G C G T A G TT A C G A T C A 遺傳物質的半保留復制理論 遺傳物質DNA通過半保留復制法, 將親本的遺傳物質 分別完全一樣傳送入兩個子代細胞中, 保證了遺傳的穩(wěn)定性DNA 分子的結構改變DNA 分子的自發(fā)斷裂和堿基的丟失DNA的自我復制造成的錯誤各種各樣的致癌劑對DNA分子的損傷病毒的DNA分子可整合到細胞的DNA中去,引起DNA結構的改變DNA分子結構改變最基本的方式堿基對的改變的主要形式有: 替代、 缺失、 插入、 顛換致癌劑對DNA分子的損傷堿基二聚體

6、形成堿基加合物形成堿基缺失堿基取代和堿基錯配致癌劑對DNA的損傷DNA加合物的形成是DNA分子結構改變的重要方式之一致癌物轉化為DNA加合物及其后果病毒對DNA分子的損傷RNA病毒基因整合到細胞DNA的基因組上,引起基因的突變DNA損傷使DNA分子的結構性質和功能發(fā)生改變維持DNA損傷的存在和積累, 存在于DNA分子上的基因就會改變 基因的改變 細胞癌變腫瘤是一種環(huán)境因素與遺傳因素相互作用導致的疾病, 大多數的環(huán)境致病因素的致癌作用都是通過影響遺傳基因起作用的腫瘤的發(fā)生是由于細胞中基因改變積累的結果，包括 （1）癌基因的激活、過度表達 （2）抑癌基因的突變、丟失 (3） 微衛(wèi)星不穩(wěn)定，出現核苷

7、酸異常的串聯重復分 布于基因組 （4）錯配修復基因突變，導致細胞遺傳不穩(wěn)定或致 腫瘤易感性癌基因(Oncogene) Oncogenes are essential for human life activity, whose normal function is to control cellular growth and differentiation /apoptosis or, in different terms, cell birth and cell death. Correspondingly, their structural and/or functional altera

8、tions lead uncontrolled cellular growth and abnormal differentiation/apoptosis 原癌基因（proto-oncogene) 細胞中固有的基因，在正常情況下參與細胞的增殖與分化的調控, 是調控細胞增殖與分化的一類基因,當基因結構和功能發(fā)生變異并使細胞發(fā)生惡性轉化時，這樣的基因才叫癌基因(oncogene). 由于細胞癌基因在正常細胞中以非激活形式存在，故又稱為原癌基因. 原癌基因的特點廣泛存在于生物界中，從酵母到人的細胞普遍存在在進化進程中，基因序列呈高度保守性它的作用是通過其表達產物蛋白質來體現的；它們的存在對正常細胞

9、不僅無害，而且對維持正常生理功能、調控細胞生長和分化起重要作用，是細胞發(fā)育、組織再生、創(chuàng)傷愈合等所必需在某些因素（如放射線、某些化學物質等）作用下，一旦被激活，發(fā)生數量上或結構上的變化時，就會形成癌性的細胞轉化基因癌基因研究的發(fā)展歷史1969年, Rous醫(yī)生等在研究雞肉瘤時發(fā)現羅氏肉瘤病毒（Rous Sarcoma Virus, RSV)1975年, Bishop 從RSV中分離到第一個病毒癌基因（v-Src)，Src基因編碼60-kDa 的酪氨酸蛋白激酶1976年, Sehelin以實驗證明正常雞成纖維細胞基因組中存在有病毒癌基因v-Src的同源序列c-Src Huebner RJ, To

10、daro GJ. Oncogenes of RNA tumor viruses as determinants of cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 1969, 64(3):1087-94. 1982年Weinberg等通過基因轉染技術從不同的人膀胱癌細胞系中分離到具有致癌活性的活化癌基因H-ras，并發(fā)現其相對應的細胞原癌基因之間只有一個堿基對的區(qū)別目前已發(fā)現100多種癌基因包括Ras、c-myc、 Bcl-2等原癌基因的種類生長因子受體信號轉導分子轉錄因子細胞程序性死亡及凋亡 蛋白細胞周期蛋白細胞核細胞漿細胞膜分泌到胞外生物學功能存在位置人類腫瘤中原癌基

11、因的激活途徑Over-expression原癌基因基因擴增Over-expression點突變Structural/functionalchange染色體重排Over-expression orprotein with novel activities原癌基因點突變結構功能的改變 癌基因激活的主要方式 在基因的編碼順序上一個堿基對被另一堿基對所置換 乳腺癌 肺癌 肝癌 結腸癌等癌細胞中均發(fā)現了H-ras原癌基因的點突變癌基因變異方式和活化點突變經?？梢栽赗as原癌基因家族(K-Ras,H-RAS,N-Ras)中檢測到人類腫瘤中主要是K-ras第12位密碼子GGC變?yōu)镚TC,編碼的氨基酸由甘氨酸

12、變?yōu)轭R氨酸，這樣其產物p21-Ras蛋白的結構發(fā)生變化而導致基因的活化30%的肺癌、50%結腸癌、90%胰腺癌中有K-Ras突變點突變的檢測方法限制性內切酶長度多態(tài)性（restriction endonuclease fragement longth polymophism, REFLP) 單鏈構向多態(tài)性（single strand conformation polymorphism, SSCP)寡核苷酸探針雜交變性高壓液相色譜（DHPLC）PCR直接測序2. DNA擴增和癌基因原癌基因基因擴增Over-expression 癌基因活化的另一種主要方式 細胞內一些基因通過不明原因 復制成多拷貝

13、 原癌基因拷貝數的增加會導致 基因產物的增加, 從而引起細 胞正常功能的紊亂 原癌基因myc, erbB 和Ras的擴 增在人 類腫瘤中最為常見染色體重排Over-expression orprotein with novel activities原癌基因 原癌基因中染色體某一部分從一個位置移動到另一位置, 使原癌基因的結構改變, 使原癌基因激活, 這種改變稱為基因重排 通過對腫瘤組織和細胞系的染色體分析，發(fā)現在各種腫瘤中都有染色體結構的異常。 染色體易位在血液系統的腫瘤中最為常見3. 染色體重排與癌基因Chromosomes involved in the Ph-translocation.

14、 Banded chromosomes 9 and 22 are shown, as well as the products of the t(9;22) including the 9q+ and 22q- (Ph) chromosomesTranslocations-Bcr/AblOncogene 21; 8536-8540 (2002)4. 基因缺失與癌基因 腫瘤細胞中常發(fā)現有原癌基因DNA片段缺失，原癌基因內小的缺失，可使在正常情況下抑制蛋白活性的那部分蛋白缺失或誘導產生類似于正常的刺激信號，導致細胞的過度增殖 DNA甲基化DNA甲基化是一種表觀遺傳修飾，它是由DNA甲基轉移酶（DN

15、A methyl-transferase, Dnmt）催化S-腺苷甲硫氨酸作為甲基供體，將胞嘧啶轉變?yōu)?-甲基胞嘧啶（mC）的一種反應在真核生物DNA中，5-甲基胞嘧啶是唯一存在的化學性修飾堿基在人類基因組DNA中，約34%的胞嘧啶堿基以5-甲基胞嘧啶形式存在大約7080的5-甲基胞嘧啶存在于CpG序列中，CpG二核苷酸集中的區(qū)域稱之為CpG島限制性內切酶HapII 和MspI 均能識別CCGG, 但不能識別 Cm CmGGDNA甲基化的生物學功能通過基因啟動子區(qū)及附近區(qū)域CpG島胞嘧啶的甲基化可以在轉錄水平調節(jié)基因的表達，從而引起相應基因沉默，去甲基化又可恢復其表達DNA的甲基化對維持染色體

16、的結構和腫瘤的發(fā)生發(fā)展都起重要的作用,是細胞癌變過程中的重要一步腫瘤中DNA甲基化的作用 腫瘤局部相關基因的高甲基化： 腫瘤抑制基 因沉默 腫瘤中整體的低甲基化 ：腫瘤中整體的低甲基化 腫瘤組織相對于正常組織整體呈現低甲基化狀態(tài) 目前有3種機制解釋基因組整體的低甲基化在腫瘤中所扮演的作用： 1.低甲基化導致原癌基因的去甲基化失活，導致癌基因的大量 表達 （Myc 基因） 2.整體的低甲基化是細胞染色體不穩(wěn)定的易感因素 3.低甲基化使腫瘤轉移增加, DNA甲基化水平愈低 腫瘤的浸潤 能力就越高，臨床分期也愈晚腫瘤局部相關基因的高甲基化近幾年研究發(fā)現, 在癌細胞中,腫瘤抑制基因甲基化的發(fā)生率與腫瘤

17、抑制基因突變或缺失發(fā)生的概率大致相等, 均可導致腫瘤抑制基因功能的喪失，如結腸癌、胃癌中hMLH1基因高甲基化導致DNA錯配修復的缺失；腦腫瘤、結腸癌中MGMT基因的高甲基化導致化療敏感性降低。一些DNA甲基化抑制劑, 例如5-氮雜胞苷和5-氮雜脫氧胞苷可以使失活的腫瘤抑制基因恢復其正常功能,為白血病和其他相關疾病的治療提供了新的手段。腫瘤中DNA甲基化的應用 腫瘤篩查和風險評估：甲基化檢測能夠有效預測不同腫瘤中個體的風險率腫瘤病理分型和治療 ：甲基化指標的鑒定有助于腫瘤的臨床病理分型，體外應用DNA甲基化抑制劑活化沉默的高甲基化基因腫瘤治療監(jiān)測：一個或者多個基因的甲基化狀態(tài)與腫瘤的復發(fā)或者生

18、存率相關DNA甲基化研究是腫瘤分子生物學研究的一個重要領域6.原癌基因獲得活化因子 慢性轉化逆轉錄病毒感染細胞后,分別通過整合進宿主染色體導致染色體易位，或通過插入突變激活原癌基因，使原癌基因獲得活化，造成此處原癌基因被激活，異常轉錄或表達。原癌基因Int-1, Int-2, Pim-1, Lck 等均是通過插入突變的鑒定而發(fā)現的不同的癌基因有不同的激活方式，一種癌基因也可有幾種激活方式例如c-myc的激活就有基因擴增和基因重排兩種方式，很少見c-myc的突變；而ras的激活方式則主要是突變 大部分腫瘤的基因改變都是后天獲得的，即體細胞發(fā)生基因改變 癌基因一般為顯性基因，即兩個等位基因中只要有

19、一個等位基因發(fā)生激活，其功能即表現出來 大多數抑癌基因作用方式為負隱性人類腫瘤中常見的癌基因Ras基因 1980年從膀胱癌細胞株T24中克隆了第一個人癌基因 H-ras, 后來又發(fā)現了K-ras 和N-ras 都編碼鳥苷酸結合蛋白, 分子量21000 腫瘤中以K-Ras 為主, H-Ras, N-Ras較少見 Ras蛋白在細胞增殖分化信號從激活的跨膜受體 傳遞到下游蛋白激酶過程中起重要作用Ras基因的突變與腫瘤Ras基因在腫瘤中的改變以點突變?yōu)橹鱇-ras 基因的點突變主要集中在第12位氨基酸殘基, 少數也有第13及61位點突變已在膀胱癌乳腺癌結腸癌腎癌肝癌肺癌胰腺癌胃癌及造血系統腫瘤中均檢測

20、到了Ras基因的異常不同類型的腫瘤 Ras 基因的突變率明顯不同 胰腺癌（90%）結腸癌(53%） 肺癌(30%）Ras基因的作用機理Ras蛋白位于細胞膜內側Ras蛋白對GTP 和GDP有高度親和力Ras 蛋白有活化和非活化兩種形式，通常非活化狀態(tài)的Ras蛋白分子能與GDP結合，在受到信號傳遞通道上游某因子的刺激時，GDP變成GTP，隨后蛋白發(fā)生構象改變，成為活化狀態(tài)，活化的Ras 蛋白與效應分子相互作用，實現生長信號的傳遞Bcl-2(B cell leukaemia-2)基因從B細胞淋巴瘤中鑒定出來的癌基因,由染色體易位而激活 編碼25KDa的線粒體膜蛋白,是一種重要的抗凋亡基因,能抑制多種

21、因素引起的細胞凋亡Bcl-2家族與腫瘤發(fā)生及轉移Bcl-2在前列腺癌、乳腺癌、結腸癌和黑色素瘤中有高頻率的表達Bcl-2家族成員的異常表達還參與腫瘤的轉移過程.Bcl-2高表達可導致轉移潛能的增加,表現為轉移出現的時間縮短和發(fā)生轉移的器官數增加Bcl-2基因與腫瘤治療Bcl-2家族成員在細胞凋亡調控中的重要作用, 成為腫瘤治療的新靶點多數人類腫瘤中均有Bcl-2 的高表達, 以此為靶點的藥物將具有較廣的抗癌譜 Myc基因最初是從雞白血病病毒中發(fā)現(主要有C-Myc,N-Myc L-Myc,但以C-Myc為主)在人類中它的活化方式首次在Burkitt淋巴瘤中發(fā)現,可通過染色體易位而活化在某些腫瘤

22、中,Myc基因還受DNA擴增影響,在肺癌中Myc家族癌基因的激活以擴增為主 Myc基因的功能 Myc基因參與細胞的增殖、分化與凋亡與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展有關, 在胃癌、肺癌、乳腺癌及白血病等腫瘤中均有顯著表達 體外實驗證實c-myc基因可與其他癌基因協同轉化多種細胞 Mdm-2基因最初在自發(fā)轉化的鼠BALB/c3T3細胞系中因擴增而被發(fā)現Mdm-2 是一種進化保守基因在多種腫瘤中都發(fā)現有Mdm-2擴增是p53轉錄調節(jié)的靶基因之一,也是p53重要的調節(jié)因子Mdm2基因的致癌機制依賴于p53 的致癌機制: Mdm2基因的擴增和轉錄的增加均可導致Mdm2蛋白的過表達,阻止了p53基因的表達使其抑癌作用

23、被抑制不依賴p53 的致癌機制: 1. Mdm2基因轉錄產物的選擇性剪接:五種選擇性剪切蛋白中,只有一種(Mdm2a-e)與p53結合,其他都有細胞轉化的能力 2. Mdm2基因的突變:白血病,肝癌,骨肉瘤抑癌基因 (tumor suppressor gene)是一類正常的基因, 這類基因作為細胞的剎車而起作用。它們編碼的蛋白能夠抑制細胞的生長，阻止細胞惡性轉變。 如果其功能失活或出現基因缺失、突變等異常，將導致細胞無限制地生長和分裂, 形成腫瘤。 如果其功能失活或出現基因缺失、突變等異常，將導致細胞無限制地生長和分裂, 形成腫瘤。 抑癌基因在理論上需符合的三個基本條件在惡性腫瘤的相應正常組織

24、中該基因必須正常表達在惡性腫瘤中這種基因應有功能或結構改變或表達缺陷將這種基因的野生型導入基因異常的腫瘤細胞內,可部分或全部改變其惡性表型抑癌基因的功能調節(jié)細胞生長增殖誘導細胞分化誘導細胞凋亡調節(jié)血管生成維持其他基因的功能抑癌基因與癌基因的差別在細胞水平抑癌基因表現為隱性，原癌基因是顯性的在功能上抑癌基因對細胞生長起負調節(jié)作用，癌基因則相反抑癌基因的隱性突變不影響遺傳物質的正常傳遞,帶 有單一等位基因突變的抑癌基因能夠被傳給下一代, 使這些個體具有相應疾病的易感性.抑癌基因的研究歷史1960年在研究兒童視網膜母細胞瘤的基因突變時,發(fā)現了抑癌基因的功能1986年Weiberg等克隆出了與視網膜母

25、細胞瘤有關的抑癌基因Rb目前已克隆的抑癌基因和未被克隆的候選抑癌基因已超過40余種Rb 基因視網膜細胞癌基因 (retinoblastmoma gene, Rb)是第一個被克隆的抑癌基因，發(fā)現于兒童的視網膜母細胞瘤 .1986年美國的三個實驗室分別獨立克隆了該基因在肺癌骨肉瘤和乳腺癌中也發(fā)現有Rb基因的缺失和失活（小細胞肺癌中異常為50%骨肉瘤47%乳腺癌32%)Rb 基因缺失 Rb基因比較大，全長約200kb, 編碼核內磷酸化蛋白（pRb蛋白），定位于核內有磷酸化和非磷酸化兩種形式，非磷酸化形式稱活性型，能抑制細胞增殖 pRb的腫瘤抑制作用是通過其對細胞增殖,分化和細胞凋亡的調節(jié)來進行的Rb

26、 基因和細胞周期調控Rb的磷酸化狀態(tài)為Rb 基因調節(jié)細胞生長分化的主要形式2. 調節(jié)Rb功能最為重要的磷酸化事件在G1和S期交界處3. 磷酸化可以使Rb與細胞內蛋白形成復合物的能力喪失4. 在G1期，Rb 為去磷酸化的狀態(tài)，當細胞開始進入S期，磷酸化狀態(tài)急劇Rb基因的磷酸化Rb 基因調控細胞周期的機制Rb基因異常與腫瘤基因的異常主要表現為等位基因缺失和基因突變在視網膜細胞瘤小細胞肺癌非小細胞肺癌膀胱癌乳腺癌軟組織肉瘤肝癌等腫瘤中發(fā)現有高頻率的等位基因丟失和基因突變在腫瘤的發(fā)生中，Rb 基因與p53 C-myc C-fosTGF等還存在相互調節(jié)的關系Rb 與其他相關基因間的調節(jié)機制尚需進一步闡明

27、 是tumor suppressor gene 一明珠，Pubmed有超過3萬篇論文， 1979年， 發(fā)現SV40轉化的細胞中與SV40-large T抗原結合， 而被誤認為癌基因，直到1989年才被證實為抑癌基因DeLeo AB, Jay G, Appella E, Dubois GC, Law LW, Old LJ.Detection of a transformation-related antigen in chemically induced sarcomas and other transformed cells of the mouse.Proc Natl Acad Sci U

28、S A. 1979 May;76(5):2420-4. Baker SJ, Markowitz S, Fearon ER, Willson JK, Vogelstein B.Suppression of human colorectal carcinoma cell growth by wild-type p53. Science. 1990 Aug 24;249(4971):912-5.p53和腫瘤 p53基因異常與腫瘤p53 基因的缺失或突變已被證實是人類腫瘤中p53功能喪失的主要原因，突變形式可表現為點突變缺失突變 插入突變 移碼突變目前已知的突變位點約有3500種，多集中于第5-8外顯

29、子p53基因甲基化狀態(tài)的變化也是較為常見的基因異常在胃癌結直腸癌膀胱癌乳腺癌頭頸部鱗狀細胞癌肺癌前列腺癌肝癌軟組織肉瘤淋巴造血系統腫瘤等都發(fā)現有p53 的點突變在乳腺癌肺癌骨肉瘤結腸癌中發(fā)現有 p53的基因缺失異常p53基因的結構 p53基因全長20kb，定位于人類染色體，由11個外顯子組成 編碼393個氨基酸組成的53kD的核內磷酸化蛋白具有蛋白質-DNA和蛋白質-蛋白質結合的功能p53的細胞生物學功能細胞周期中的負調節(jié)因子，與細胞周期的調控DNA修復細胞分化細胞凋亡等重要的生物學功能相關p53 在細胞內的核心作用是介導DNA損傷后的細胞應激反應, 維持細胞的遺傳穩(wěn)定性 對細胞周期的調節(jié)主要

30、在G1/S控制點起作用, 以決定細胞是否啟動DNA合成或決定細胞是否進行細胞凋亡p53蛋白具有轉錄調節(jié)作用, 其中央核心區(qū)域可與細胞內的轉錄因子結合，起到活化和調節(jié)的作用 與CDK活性相關的p21基因 與DNA損傷導致細胞生長受阻相關的GADD45基因目前已發(fā)現p53激活轉錄的基因有107種,抑制轉錄活性的基因有54種與p53關系最密切的基因是Mdm2和p21p53的細胞生物學功能p16 基因屬于INK4 ( inhibitors of CDK) 基因家族(p16, p15, p18, p19)，為主要成員1994年由 Kamb等人在觀察黑色素瘤細胞中發(fā)現是一種重要的多腫瘤抑制基因p16基因的

31、結構和生物學特性基因定位于人類染色體9p21位，編碼一種已知的細胞周期素依賴性激酶（CDK4)的抑制蛋白p16基因產物是細胞周期的直接抑制因子，能通過與cyclinD1 競爭性結合CDK4（細胞周期依賴蛋白激酶）而特異性抑制其活性，從而調節(jié)R b 的活性，阻止細胞于G1期，發(fā)揮抑癌基因的作用p16蛋白在保持Rb蛋白的非磷酸化狀態(tài)，抑制細胞周期的進行中扮演了重要角色 p16基因異常與腫瘤p16基因的缺失和突變與多種腫瘤的發(fā)生密切相關(食管癌、胰腺癌、非小細胞肺癌、頭頸部腫瘤、卵巢癌、腎細胞癌、前列腺癌、神經膠質瘤等)突變方式及頻率在各種腫瘤中極不均一,在非小細胞肺癌細胞系中的突變高達70%，而在

32、小細胞肺癌的細胞系中卻很少突變p16基因啟動子5-CpG島的異常甲基化也是基因異常的主要機制(早期肺癌)p21基因屬于CIP-KIP基因家族（ p21, p27, p57）存在于染色體6區(qū)帶編碼164個氨基酸殘基的蛋白質可抑制多種Cyclin-CDK復合物的活性參與由p53 介導的細胞DNA損傷反應，當細胞損傷時p53作為轉錄因子啟動p21 的表達,抑制cyclin E-cdk2復合物的活性，使Rb低磷酸化，細胞不能進入S期而停滯于G1期p21與 腫瘤的關系主要是與其他相關基因間的協同作用,大多數腫瘤組織中未發(fā)現p21的突變PTEN 基因1997年分離鑒定，定位于人染色體10q23為p53，P

33、16，P27基因后與腫瘤關系密切的一個新的抑癌基因編碼的蛋白具有特異性蛋白磷酸酶和脂磷酸酶活性在誘導細胞周期阻滯及細胞凋亡，參與胚胎的正常發(fā)育，抑制端粒酶活性，抑制腫瘤的遷移，鋪展和局部粘附中具有重要的作用。已在多種惡性腫瘤的早期和進展期發(fā)現有PTEN基因的體細胞突變 (子宮內膜癌腦膠質瘤腎癌卵巢癌膀胱癌乳腺癌頭頸部鱗狀細胞癌肺癌甲狀腺癌前列腺癌淋巴瘤)是至今在子宮內膜腫瘤中鑒定的最常見的突變基因(33-55%)腫瘤轉移抑制基因(tumor metastasis suppressor gene)腫瘤轉移腫瘤細胞在病人的體內從原發(fā)部位向遠地播散,到達繼發(fā)組織或器官后得以繼續(xù)增殖生長,形成與原發(fā)腫

34、瘤相同性質的繼發(fā)腫瘤的全過程惡性腫瘤的基本特征和重要標志對癌轉移的分子機制的研究能夠為癌癥預后與治療提供很好分子標記與治療方法腫瘤轉移腫瘤轉移與轉移促進基因(metastasis- promoting genes )激活或轉移抑制基因(metastasis-suppressor genes)失活有關，是多種轉移相關基因及轉移抑制相關基因綜合作用的結果腫瘤轉移抑制基因的失活、突變或/和表達異常導致對腫瘤表型的調控異常，最終引起腫瘤轉移腫瘤轉移抑制基因目前比較明確的轉移抑制基因共有14個: nm23-H1 ,BRMS1, CRSP3, DRG1, KAI1, KISS1, MKK4, RhoGDI

35、2, RKIP, SSeCKs, VDUP1, E-cadherin，WDNM1和TIMPs在體內可以特異性地抑制轉移的形成,而不影響原發(fā)腫瘤生長的一類基因 nm23基因1988年由 Steeg 等從7個轉移潛能不同的 K-1735鼠的黑色素瘤細胞中分離鑒定的第一個轉移抑制基因 (non metasitasis 23 cDNA )產物為152氨基酸組成的17KD胞漿蛋白質人類nm23基因有四個亞型即nm23-H1 ，nm23-H2, DR-nm23, nm23-H4, 其中nm23-H1 與腫瘤細胞轉移關系更為密切nm23-H1基因產物 具有磷酸核苷激酶（NDPK）的活性，參與核內三磷酸核苷（

36、NTP）的形成nm23的作用機制參與微管的聚合，影響有絲分裂： nm23蛋白與NDPK高度同源，而NDPK是存在于胞漿和質膜上的激酶，能促使NDP（二磷酸核苷）磷酸化成NTP（三磷酸核苷） NDPK的改變可以引起NTP 產生不足，影響細胞骨架系統中微管蛋白的聚合，抑制細胞有絲分裂中紡錘體的形成，從而導致染色體的畸變，促使腫瘤發(fā)生nm23的作用機制影響細胞信號傳導系統： nm23-H1基因轉染能阻斷人高轉移大細胞肺癌細胞株（L9981）PKC和ERK的信號傳導通路，能上調人高轉移大細胞細胞株（L9981）Wnt信號通路關鍵激酶GSK-3的表達和活性，靶向阻斷人大細胞肺癌細胞株(L9981)Wnt

37、信號傳導通路 nm23的作用機制與其它癌基因相互調控，共同影響腫瘤細胞的增殖與轉移潛能 : 在“肺癌轉移抑制級聯”中上調 -catenin，E-cadherin，TIMP-1基因的mRNA和蛋白轉錄表達,下調MMP-2，MMP-9，CD44V6，VEGF，E-seletion基因的mRNA和蛋白轉錄表達. Nm23-H1與肺癌Nm23-H1基因的表達水平降低 、基因的缺失和突變與肺癌的發(fā)生發(fā)展轉移和預后存在一定的內在聯系用 Northern雜交的方法檢測肺癌組織和非癌性組織,發(fā)現人肺癌組織nm23-H1基因表達明顯下降用Southern雜交的方法檢測52列肺癌中nm23-H1等位基因缺失，發(fā)現

38、nm23-H1基因缺失以雜合性缺失為主,有轉移的缺失率明顯高于無轉移的在乳腺癌，肝癌，胃癌，惡性黑色素瘤，卵巢癌中其表達也與抑制腫瘤轉移相關 nm23-H1的發(fā)現為人類探索腫瘤轉移發(fā)生的細胞分子生物學機制研究開辟了一條新的途徑為腫瘤轉移在預防和轉移的基因治療研究方面提供了線索 KAI1基因KAI1是繼 nm23-H1 后發(fā)現的又一個腫瘤轉移抑制基因1995年在人前列腺癌細胞的第1號染色體中分離到 KAI1定位于染色體11區(qū)帶，由10個外顯子組成編碼細胞膜糖蛋白具有充當調節(jié)黏附生長、分化、遷移運動的大分子蛋白質復合物的組織者的功能.KAI1基因KAI1基因與腫瘤的轉移呈負相關, 其表達降低可促進

39、腫瘤的侵襲和轉移(肝癌乳腺癌胰腺癌黑色素瘤結腸癌喉癌和肺癌)KAI基因在腫瘤中的異常表現為基因突變，等位基因缺失和表達水平的改變它的功能與信號轉導、細胞與細胞之間的作用、細胞與細胞外基質之間的作用、細胞的活化與增殖有關，可能從多個方面抑制腫瘤轉移,但具體機制仍有待闡明。腫瘤相關病毒的分子生物學人類的腫瘤20%與病毒有關 DNAvirus與動物或人類腫瘤有關的致瘤性DNA病毒： 病毒的核心是由DNA和蛋白質組成的復合體 乳頭瘤病毒科(Aapillomaviridae): 人乳頭瘤病毒(HPV) 腺病毒科(Adenoviridae):所有型別的腺病毒 皰疹病毒科: Epstein-Barr病毒(EBV) 嗜肝病毒科(Hepadnaviridae):乙型肝炎病毒類(HBV) 痘病毒科(Poxviridae):Shope纖維瘤病毒 多瘤病毒科(Polyomaviridae):猴病毒40(SV40)共同特征：retrovirusLTRgagpolenvLT