腫瘤形成的基本理論課件

腫瘤形成的基本理論河南科技大學醫(yī)學院張朝暉1編輯ppt腫瘤形成的基本理論河南科技大學醫(yī)學院1編輯ppt2編輯ppt2編輯ppt

腫瘤(tumor，neoplasm)是一類常見病、多發(fā)病，其中惡性腫瘤是目前危害人類健康最嚴重的一類疾病。過去數(shù)十年間，全球癌癥的發(fā)病率及死亡率均增長了約22%，WHO預測，2020年全球癌癥新發(fā)病例將達到2000萬，1200萬人將死于癌癥。癌癥的發(fā)病率和死亡率多年來居高不下，一個重要原因是對癌變機制不甚明了，癌癥防治存在相當大的盲目性。3編輯ppt腫瘤(tumor，neoplasm)是一類常什么是腫瘤？腫瘤的基本特征及生物學特征？腫瘤的組成？4編輯ppt什么是腫瘤？腫瘤的基本特征及生物學特征？腫瘤的組成？4編腫瘤的特征1.不受控制的異常增生，惡性腫瘤還具有侵襲和轉移的能力；5.大部分腫瘤可自發(fā)演進；4.腫瘤組織細胞存在很大的異質性。6.腫瘤細胞的永生化。7.腫瘤細胞可以在不同種屬的動物體內移植。3.幾乎所有癌細胞基因組都不穩(wěn)定。8.實體瘤的核型幾乎都是非整倍體核型；2.所有腫瘤細胞都表現(xiàn)為分化異常甚至間變。5編輯ppt腫瘤的特征1.不受控制的異常增生，惡性腫瘤還具有侵襲和轉移的癌變的特征1.除了少數(shù)由轉化病毒引起的細胞轉化過程外，癌變是一個漫長的過程，幾個月甚至幾十年，一般可以分為幾個階段：過度增生、不典型增生、良性腫瘤和惡性腫瘤；2.大部分腫瘤單克隆起源3.腫瘤發(fā)生率與年齡呈指數(shù)關系；4.癌變是一個小概率事件。6編輯ppt癌變的特征1.除了少數(shù)由轉化病毒引起的細胞轉化過程外，癌變2◆惡性腫瘤異質性（heterogeneity）：

腫瘤含細胞表型不盡相同的細胞亞群，后者在細胞增殖率、形態(tài)、核型、細胞表面標記物（抗原性）、生化代謝、浸潤轉移能力以及對化療、放療等方面的反應均不一致。由于腫瘤異質性使瘤細胞亞群雖然是同一轉化細胞克隆的后代，但在細胞繁殖過程中形成了具有不同生物學特點的亞克隆，例如2/3的肺癌中常有2種或2種以上癌細胞表型，甚至同一細胞中有鱗和腺二種分化現(xiàn)象。腫瘤分化越低，異質性越明顯。

腫瘤的生物學行為----異質性7編輯ppt◆惡性腫瘤異質性（heterogeneity）：腫瘤的生轉化致癌物誘導變化演進異質性不產生抗原的侵襲的轉移的8編輯ppt轉化致癌物誘導變化演進異質性不產生抗原的侵襲的轉移的8編輯p5.腫瘤的發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結果。

目前提出的有關腫瘤形成的基本理論：1.腫瘤是一種基因?。?.腫瘤是瘤細胞單克隆性擴增的結果；3.原癌基因的激活和(或)腫瘤抑制基因的失活；4.腫瘤是一個長期的、分階段的、多種基因突變積累的過程；9編輯ppt5.腫瘤的發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結果。目前提出的有關腫大約一個世紀前，D.Hansemann和T.Boveri提出腫瘤是體細胞遺傳物質發(fā)生“突變”的結果，其中T.Boveri比較完整地提出癌變的非整倍體假說。后來由于T.H.Morgan在基因研究方面的貢獻和H.J.Muller發(fā)現(xiàn)X線可以導致基因突變，促使研究人員將注意力集中在基因方面，20世紀70~80年代，研究人員在逆轉錄病毒和癌變關系的研究過程中發(fā)現(xiàn)了原癌基因。R.A.Weinberg等的癌基因轉化實驗和B.N.Ames提出“致癌劑就是致突變劑”促進了“癌基因”假說的成熟。隨著A.G.JrKnudson提出癌變的“二次打擊學說”的事實，研究人員發(fā)現(xiàn)了抑癌基因Rb。通過癌基因和抑癌基因的發(fā)現(xiàn)以及對這些基因的功能研究，結合細胞轉化實驗和化學誘癌實驗，研究人員從分子水平提出癌變是一個多步驟多階段多基因突變的結果。10編輯ppt大約一個世紀前，D.Hansemann第一節(jié)腫瘤是多步驟發(fā)生、多基因突變的演進性疾病

在細胞生長、復制的過程中，隨機地存在著DNA的損傷，體細胞存在DNA修復程序，可恢復其損傷結構，若各種原因致?lián)p傷修復失敗或不能完全修復，將導致體細胞基因突變，若基因突變影響到細胞增殖、分化調控機制，細胞將失控性增殖及異常分化，顯示其異質性的生物學行為，即細胞發(fā)生了癌變?；蛲蛔兊慕Y果，導致參與細胞增殖、分化調控的蛋白質發(fā)生紊亂。11編輯ppt第一節(jié)腫瘤是多步驟發(fā)生、多基因突變基因突變的結果，導致參與生長因子(growthfactors，GFs)、生長因子受體(growthfactorreceptorGFR)、細胞內信號轉導子(intracellularsignaltransducers)、細胞核轉錄因子(nucleartranscriptionfactor)、細胞周期蛋白質(cellcycleprotein)。

參與細胞生長調控的蛋白質大致分為5類：12編輯ppt生長因子(growthfactors，GFs)、參與細胞生

腫瘤病因和多步驟發(fā)生、多基因突變的演進性機制13編輯ppt

13編輯ppt腫瘤屬于“基因病”，而且是一類“多基因病”，有三層含義：①腫瘤的發(fā)生是體細胞的遺傳物質—基因改變的結果；

②這種改變是多步驟(multistep)完成的；③基因改變的結果最終導致細胞在生長、分化方面失去了正常調控。14編輯ppt腫瘤屬于“基因病”，而且是一類“多基因病”，有三層含義：①15編輯ppt15編輯ppt細胞癌變需要多個腫瘤相關基因的協(xié)同作用，經過多階段的演變，其中不同階段涉及不同的腫瘤相關基因的激活和失活。這些基因的激活與失活在時間上有先后順序，在空間位置上也有一定的配合，所以腫瘤細胞表型的最終形成是這些被激活與失活的相關基因共同作用的結果。腫瘤是多基因突變、多步驟長期演變的結果16編輯ppt腫瘤是多基因突變、多步驟長期演變的結果16編輯ppt

第二節(jié)

腫瘤的遺傳易感性

現(xiàn)代文明帶來社會的繁榮，也產生了許多人為的致癌因素。專家認為，在腫瘤發(fā)生的原因中，環(huán)境因素大約占了70%。為什么生活在同樣的環(huán)境中，有的人患上腫瘤，而有的人卻沒事呢？如果外界不良環(huán)境作用于易感人群，這些人便有可能患腫瘤。所以尋找遺傳的易感性（某種與腫瘤相關的基因）成為國內外腫瘤研究的熱點。腫瘤遺傳易感性可由Knudson提出的“二次打擊學說”詮釋，“形象地說就是，如果某人出生時從父母那里得到了腫瘤易感基因，這被稱作一次打擊，出生后的若干年或幾十年中，因環(huán)境和生活方式原因再受到一次打擊的話就易得腫瘤。如果某人出生時得到的基因是正常的，那么得腫瘤就不太容易。"找到了遺傳的易感基因，也就找到了腫瘤的高危人群，“我們已經發(fā)現(xiàn)BRCA1基因異常與乳腺癌的關系，APC基因異常導致大腸腫瘤發(fā)生率增加，但是目前可找到的易感基因是十分有限的。17編輯ppt第二節(jié)腫瘤的遺傳易感性目前發(fā)現(xiàn)不少常見腫瘤有家族史，如乳腺癌、胃腸癌、食管癌、肝癌、鼻咽癌、白血病、子宮內膜癌、前列腺癌、黑色素瘤等。根據遺傳學原理，當某一特定的疾病以可預測的方式在家系內傳遞時，一定存在著遺傳缺陷。然而這一觀察結果卻引出了一些復雜的問題：◆家族集聚性腫瘤的存在是否提示更為常見的散發(fā)性腫瘤也具有遺傳學基礎?抑或散發(fā)性腫瘤與家族集聚性腫瘤各具完全不同的發(fā)生機制?

◆親代的某一遺傳學缺陷是通過生殖細胞傳給子代的，理應存在于子代的每一個細胞中，為何子代體內僅一處或幾處發(fā)生腫瘤，而不是全身?18編輯ppt目前發(fā)現(xiàn)不少常見腫瘤有家族史，如乳腺癌、胃腸1971年，Knudson在研究視網膜母細胞瘤時提出了“二次突變”假說。假說認為，在有遺傳傾向的病人體內所有體細胞都存在一種突變，在此基礎上，出生后任何環(huán)境的變化使得基因的另一個等位基因發(fā)生突變而發(fā)生成腫瘤細胞。（看下圖）“二次打擊學說”

19編輯ppt1971年，Knudson在研究視網膜母細胞20編輯ppt20編輯ppt

“兩次打擊學說”（突變假說）腫瘤的發(fā)生均需兩次或兩次以上的突變遺傳性腫瘤的第一次突變發(fā)生在生殖細胞中，或由親代遺傳而來，所以該個體的所有體細胞實質都是潛在的前癌細胞，任何體細胞如果發(fā)生第二次突變就會轉化為腫瘤細胞。散發(fā)性腫瘤的第一次突變發(fā)生在某個成體的體細胞中，只影響到來自這個體細胞增殖的細胞克隆，成為前癌細胞，待這個體細胞及其克隆發(fā)生第二次突變即可形成腫瘤。21編輯ppt

“兩次打擊學說”（突變假說）腫瘤的發(fā)生均需兩次或兩次以上的不同的腫瘤可能有不同遺傳傳遞方式。真正直接遺傳的腫瘤只是少數(shù)不常見的腫瘤，遺傳因素在大多數(shù)腫瘤發(fā)生中的作用是對致癌因子的易感性或傾向性。一些癌前病變，如結腸多發(fā)性腺瘤性息肉病、神經纖維瘤病等，它們本身不是惡性腫瘤，但惡變率極高，100％的結腸家族性多發(fā)性腺瘤性息肉病的病例在50歲以前發(fā)生惡變，成為多發(fā)性結腸腺癌。這些腫瘤和癌前病變都屬單基因遺傳，以常染色體顯性遺傳的規(guī)律出現(xiàn)。22編輯ppt不同的腫瘤可能有不同遺傳傳遞方式。真正直接遺發(fā)生遺傳性基因突變或缺失的都是腫瘤抑制基因，例如Rb、P53、APC等。這類腫瘤的發(fā)生需要二次突變其特點為早年(兒童期)發(fā)病，腫瘤呈多發(fā)性，常累及雙側器官。抑癌基因在遺傳學上屬隱性基因(癌基因是顯性基因)，生物學特征是抑制細胞增殖。抑癌基因的隱性遺傳學特征是一對等位基因中的任何一個基因的丟失或破壞，都不足以使其抑制細胞增殖的功能失活，因另一個等位基因的完好仍能產生抑癌基因產物，并發(fā)揮其功能；只有一對等位基因全遭丟失或破壞，才能使其抑制細胞增殖的功能喪失。這一發(fā)現(xiàn)強有力地支持了Knudson的“二次打擊學說”，也說明腫瘤的發(fā)生是由于一個等位基因的結構破壞或功能喪失和接踵而至的另一個等位基因功能減弱或結構受損的結果。23編輯ppt發(fā)生遺傳性基因突變或缺失的都是腫瘤抑制基因，例如Rb第三節(jié)腫瘤研究的新思路——組織微結構理論和干細胞理論

二十世紀后半葉，分子生物學的飛速發(fā)展大大深化了人們對生命本質的理解，也把對腫瘤的認識推進到了前所未有的高度。癌基因、抗癌基因、、、、、轉移相關基因、耐藥相關基因等研究乃至人類基因組計劃的蓬勃開展，使人們從分子水平的不同側面觀察和理解腫瘤成為可能。但是，我們對腫瘤的本質以及如何控制這一人類惡疾的認識仍未有質的飛躍，若干推論仍為假設。⒈技術的發(fā)展及人們對腫瘤細胞分子突變的理解，還未達應有的水平？⒉人們的研究方向發(fā)生了偏差？24編輯ppt第三節(jié)腫瘤研究的新思路——組織微結構理論和一些人認為長期以來對腫瘤的發(fā)生及治療的研究一直沿襲以前的方式，使得研究的結果變得越來越復雜。由于堅信腫瘤的發(fā)生起源于細胞特定基因的改變，那么腫瘤發(fā)生的機制最終必須在基因水平得到解釋，對腫瘤的控制最終也必須通過對基因的干預才能實現(xiàn)，在過去數(shù)十年里大多數(shù)腫瘤研究都致力于尋找癌基因的突變或表達異常。但是，鑒于腫瘤基因組結構的高度不穩(wěn)定性，并且總處于時間、空間和個體依賴性的變化之中，若從成千上萬突變基因中找出真正有意義者，并非易事。使得每一個新發(fā)現(xiàn)帶來的驚喜之余常伴隨有矛盾和困惑。因此，有科學家認為，腫瘤學的研究，已到了必須改變觀念的時候了。25編輯ppt一些人認為長期以來對腫瘤的發(fā)生及治療的研究一、腫瘤發(fā)生——基因外因素的重要性1970年，伊爾門西（K.Illmensee）將畸胎癌細胞移植到正常同系動物的胚泡內，結果產生發(fā)育正常的嵌合型小鼠；同樣，將腫瘤細胞移植于正常成年動物體內，可以不產生腫瘤，而且發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞參與了正常器官的構成。說明？

對腫瘤細胞的細胞外基質加以干預可以導致腫瘤細胞惡性表型的逆轉，體外實驗表明，通過化學干預可以誘導惡性腫瘤細胞向正常細胞分化；相反，基因型正常的胚胎干細胞向同系小鼠腹腔移植可產生極度惡性的腫瘤；正常上皮細胞向不正常微環(huán)境的移植或改造微環(huán)境，也可導致腫瘤，而這些惡性腫瘤可以沒有任何的基因的改變。…….

并非腫瘤細胞的后代只能是腫瘤，在此，癌細胞參與了正常個體的發(fā)育。試驗結果：26編輯ppt一、腫瘤發(fā)生——基因外因素的重要性1970年二、組織微結構理論無論是胚胎發(fā)育，還是成熟個體體細胞不斷衰老和死亡更新以及損傷修復的過程，無一不是通過細胞與其外界微環(huán)境之間不斷的信息交流而實現(xiàn)，即通過不斷的產生某些信使（蛋白質）來調控控制細胞增殖與分化的基因有序表達和關閉完成的。正常的微環(huán)境需要正常的組織結構，組織結構的改變?yōu)榻M織內細胞的增殖提供了不利的微環(huán)境，此時，①誘導細胞成熟分化的信號分子可能不再產生/抑或產生減少，或者信號分子不能達到靶細胞；②或因致癌因素的存在而干擾了信號傳導的關鍵步驟，例如：配子滅活、受體封閉、干擾細胞內信號通路等。此時雖有細胞增殖，但增殖的細胞不能分化成熟，使得有功能的細胞數(shù)目減少，機體不斷地產生刺激性的增殖信號，從而使分化不成熟的細胞持續(xù)處于增殖狀態(tài)，最終不可避免發(fā)生惡性增殖。組織微結構理論的核心：組織微結構的異常和/或致癌物的存在干擾組織內細胞與其微環(huán)境的正常交流，是腫瘤產生的前提。27編輯ppt二、組織微結構理論無論是胚胎發(fā)育，還是成熟個干細胞(stemcells)是一類未分化的原始細胞，其兩大生物學特性為：①多潛能分化能力，②自我更新能力。當干細胞分裂時，一個子細胞完全地復制成母細胞，而另一個子細胞則分化成熟，發(fā)展成特異組織的體細胞。幾乎每種組織都有自己特異的干細胞，持續(xù)存在且數(shù)量很少，其作用是維持新陳代謝及損傷修復。三、腫瘤干細胞理論1.干細胞的概念腫瘤干細胞假說的形成：28編輯ppt干細胞(stemcells)是一類未分化的原始細胞大約150年前，病理學家R.Virchow等認為腫瘤來源于發(fā)育過程中某些潛伏的胚胎殘余組織，這種推測基于對胚胎發(fā)育和某些腫瘤如畸胎瘤的相似性的觀察。

1973年E.A.McCulloch等發(fā)現(xiàn)只有不到1%的骨髓性白血病細胞可以在體外形成克隆。

1977年A.W.Hamburger等發(fā)現(xiàn)1000~5000個實體瘤細胞中僅有1個細胞可以在軟瓊脂中形成細胞克隆。隨著這些研究結果不斷出現(xiàn)，20世紀70年代V.R.Potter和G.B.Pierce等分別提出腫瘤是干細胞分化成熟被抑制的結果。直到1977年J.E.Dick實驗室分離到急性骨髓性白血病干細胞，腫瘤干細胞（tumorstemcell）的研究才逐漸升溫。至今，研究人員已經從慢性白血病、膠質瘤和乳腺癌中分離到具有特定免疫表型的腫瘤干細胞。29編輯ppt大約150年前，病理學家R.Vircho⑴細胞瓊脂克隆實驗表明血液腫瘤和實體瘤的腫瘤細胞中只有少數(shù)細胞具有形成克隆的能力；2.腫瘤干細胞假說的主要依據：⑶目前發(fā)現(xiàn)所有的腫瘤都是一個具有分化差別的異質性細胞群體，這種分化差別類似干細胞產生不同分化程度的細胞群體。⑵利用特異分子標志和細胞分離技術，發(fā)現(xiàn)不論血液腫瘤還是實體瘤中只有少數(shù)細胞具有在動物體內重新產生腫瘤的能力，這些細胞再次產生的腫瘤與原發(fā)瘤具有類似的特征；⑷只有干細胞才具備接受導致腫瘤形成的多次基因突變的條件30編輯ppt⑴細胞瓊脂克隆實驗表明血液腫瘤和實體瘤的腫瘤細胞中3.腫瘤干細胞假說：從正常組織的發(fā)生、發(fā)育和分化過程來看，腫瘤的產生實際上就是體內原已存在的干細胞未成熟分化的過程，其重要前提是組織微環(huán)境結構的破壞或改造，加之各種致癌物的作用使誘導信號受到干擾，干細胞便可能阻斷在某一特定的分化狀態(tài)，無法行使正常的功能，使得增殖信號持續(xù)發(fā)出，使分化異常的干細胞持續(xù)增殖，便可發(fā)生腫瘤。（基因突變在此只是伴隨現(xiàn)象）

腫瘤干細胞是腫瘤異常增殖、侵襲、轉移、耐藥以及復發(fā)等生物學行為的根源。腫瘤干細胞假說的主要觀點31編輯ppt3.腫瘤干細胞假說：從正常組織的發(fā)生、發(fā)

5.腫瘤干細胞假說對癌變的解釋：⑴腫瘤干細胞是腫瘤不斷異常增殖的根源；⑵腫瘤細胞異質性是腫瘤干細胞產生不同分化程度的腫瘤細胞的結果；⑶腫瘤復發(fā)和耐藥是抗癌藥不能殺死腫瘤干細胞的結果；⑷腫瘤的侵襲和轉移是腫瘤干細胞擴散的結果。32編輯ppt5.腫瘤干細胞假說對癌變的解釋：⑴腫瘤干細胞是腫瘤不

腫瘤干細胞是存在于腫瘤中的一小群具有干細胞特征的瘤細胞亞群，可自我更新及分化，可能是唯一保持增殖能力的一群腫瘤細胞，是形成不同分化程度的腫瘤細胞與腫瘤不斷擴大的根源。腫瘤干細胞與正常干細胞有許多相同的標記物，一定條件下可以互相轉化，且大量實驗成果證明一些參與正常干細胞自我更新的基因和信號傳導機制同樣參與腫瘤的發(fā)生。正常干細胞可以遷移到特異的組織和器官，而這可以解釋腫瘤轉移也有一定器官和組織特異性。腫瘤干細胞的產生機制對于理解腫瘤的生物學行為及研究治療對策有重要意義，

6.腫瘤干細胞33編輯ppt腫瘤干細胞是存在于腫瘤中的一小群具有干細胞6.腫自腫瘤干細胞理論建立以來，從最早的血液系統(tǒng)腫瘤干細胞到最近的實體性腫瘤，如肺癌與其他腫瘤干細胞的確定，這一理論得到了有力的證實。不同類型腫瘤干細胞的發(fā)現(xiàn)時間與文獻

發(fā)現(xiàn)時間腫瘤干細胞文獻1994白血病干細胞Blood2003腦膠質瘤干細胞CancerResearch2003乳腺癌干細胞PNAS2005肺癌干細胞Cell2005肝癌干細胞

國際肝癌會議

34編輯ppt自腫瘤干細胞理論建立以來，從最早的血液系統(tǒng)腫

（1）必然具備一定的正常組織干細胞的特征或標志，（2）存在其特有的分化增殖傾向（3）既有其較特異的標志物，也可表達一些干細胞標志分子

5.腫瘤干細胞的特征35編輯ppt（1）必然具備一定的正常組織干細胞的特征或標志，5.腫總結總之，從正常組織的發(fā)生、發(fā)育和分化過程看，腫瘤的產生實際上就是體內原已存在的干細胞未成熟分化的增殖過程。其重要前提是組織微環(huán)境結構的破壞或改造，成熟細胞的可替代性增殖受到抑制，加之各種致癌物的作用使誘導信號受到干擾，干細胞的不成熟分化增殖便成為可能。惡性腫瘤所具有的許多特點，實際上也是干細胞未分化成熟時所具有的特點。核型改變和基因突變可能是腫瘤產生過程中的伴隨現(xiàn)象。

一個腫瘤組織的分化狀態(tài)，實際是該腫瘤內含不同分化程度的干細胞所占比例的外在表現(xiàn)，高分化形態(tài)是由于大多數(shù)干細胞已經歷了一定程度的分化；而低分化形態(tài)則是由于干細胞及其部分分化的子細胞與已分化的細胞相比，占了顯著地位的緣故。36編輯ppt總結總之，從正常組織的發(fā)生、發(fā)育和分化過程看腫瘤干細胞理論為腫瘤治療提供了新的模式：這一模型跳出以往一味從基因水平來研究腫瘤的框架，從單個細胞水平來理解腫瘤形成機制和生物學特性。為正確理解腫瘤復發(fā)、轉移機制、評價預后提供了理論基礎，提供干細胞水平的治療靶點（既然癌可以起源于干細胞的非正常分化，那么設法通過改變微環(huán)境，誘導或“操縱”癌細胞向正常細胞分化，完全可以成為癌癥治療的立足點和希望之所在，實驗證實腫瘤是可以通過環(huán)境干預而被誘導分化的，如：維甲類化合物對人類白血病具有良好的分化誘導作用。）。

6.意義37編輯ppt腫瘤干細胞理論為腫瘤治療提供了新的模式：這一模型跳出急性早幼粒白血病38編輯ppt急性早幼粒白血病38編輯pptM3(急性前髓細胞白血病或急性早幼粒白血病)

t(15;17)RARA+PML（嵌合基因）RARA/PML融合蛋白維甲酸（VitA類似物）髓母細胞分化M3

腫瘤性髓母細胞分化成熟瘤細胞被清除，病癥緩解。39編輯pptM3(急性前髓細胞白血病或急性早幼粒白血病)39

原癌基因、癌基因，腫瘤抑制基因等名稱，實際上是對細胞生長、分化起正向或者反向調節(jié)的基因。在保持機體的正常功能方面起重要的作用。如果發(fā)生異常改變，則可能引起細胞的轉化和腫瘤的發(fā)生。腫瘤的發(fā)生發(fā)展本質上是細胞原癌基因的激活和抑癌基因的失活和DNA錯配修復缺陷造成的。第四節(jié)癌基因40編輯ppt

原癌基因、癌基因，腫瘤抑制基因等名稱，實際上是

一、原癌基因、癌基因（oncogene）及其產物

1.原癌基因Rous于1911年首先發(fā)現(xiàn)雞肉瘤病毒（RSV），它能使雞胚成纖維細胞在培養(yǎng)基中發(fā)生轉化，在給雞接種后誘發(fā)肉瘤，以后研究證明，它是一種RNA逆轉錄病毒，除了含有病毒復制所需的基因外，還含有一種特殊的轉化基因，能使細胞發(fā)生惡性轉化，這種基因被稱為（逆轉錄）病毒癌基因（V-onc）。V-onc不參與病毒復制，那么它們是從哪里來的呢？它們是如何整合到病毒基因組中去的呢？通過對此研究，證實這種逆轉錄病毒癌基因來自正常細胞的相關基因，這種正常的、未改變的細胞基因被稱為前或原癌基因。原癌基因都是細胞內固有的基因，正常情況下參與細胞的增殖和分化的調控，只是當基因的結構和功能發(fā)生變異并具有使細胞發(fā)生惡性轉化作用時，才被稱為癌基因。41編輯ppt一、原癌基因、癌基因（oncogene）及其產物1.產生病毒核心蛋白產生逆轉錄酶和整合酶產生病毒外膜蛋白產生酪氨酸激酶長末端重復序列正常的病毒基因癌基因雞肉瘤病毒（RSV）基因組結構圖gagpolenvsrcLTRLTR42編輯ppt產生病毒核心蛋白產生逆轉錄酶和整合酶產生病毒外膜蛋白產生酪氨2.癌基因、原癌基因及激活方式●癌基因：是指一段能引起細胞惡性轉化的核苷酸序列?！裨┗颍菏侵复嬖谟谡＜毎麅?編碼促進細胞生長物質的基因序列。原癌基因癌基因點突變,染色體重排,基因擴增激活43編輯ppt2.癌基因、原癌基因及激活方式●癌基因：是指一段能引起第一個被發(fā)現(xiàn)的癌基因是RSV的V-src,它編碼的蛋白質是蛋白質-酪氨酸激酶，是刺激細胞增生信號轉導途徑中的關鍵成分。

癌基因由3個小寫字母命名(如src)（p53-基因，P53-蛋白)；逆轉錄病毒中的癌基因加前綴V—(如V—src)，正常細胞中的原癌基因加前綴C—(如C—src)。在隨后的20多年里，人們發(fā)現(xiàn)了一百多個原癌基因及其產物，或是生長因子(如sis)、生長因子受體(如erbB)，或是信號轉導途徑上的成分(如ras)、轉錄因子(如myc)。44編輯ppt第一個被發(fā)現(xiàn)的癌基因是RSV的V-src,45編輯ppt45編輯ppt①

發(fā)生結構改變，產生具有異常功能的癌蛋白；②

基因表達調節(jié)的改變，產生過量的結構正常的生長促進蛋白。導致細胞生長刺激信號的過度或持續(xù)出現(xiàn)，使細胞轉化為腫瘤細胞。二、原癌基因的激活與對靶細胞的影響

1、原癌基因的激活有兩種方式：46編輯ppt①發(fā)生結構改變，產生具有異常功能的癌蛋白；二、原癌基原癌基因及其產物的定位和作用47編輯ppt原癌基因及其產物的定位和作用47編輯ppt2、引起原癌基因突變的DNA結構改變有：⑴點突變、移碼突變

是癌基因活化的主要方式。如ras原癌基因第l外顯子的第12號密碼子從GGC突變?yōu)镚TC，相應編碼的氨基酸從甘氨酸變?yōu)槔i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。⑵染色體易位與基因重排

前者是指染色體的一部分易位到另一染色體上去了，如伯基特淋巴瘤的t(8；14)使得c-myc基因和IgH基因拼接，造成c-myc基因的過度表達。基因重排是指DNA分子一部分斷鏈，新的部位重接，然后基因發(fā)生重新排列組合的過程。易位常常導致基因重排。以達爾文的觀點來看，易位和重排是進化的動力，但也導致腫瘤的發(fā)生，因為易位和重排使癌基因被激活,或使抑癌基因失活,從而使細胞惡變。48編輯ppt2、引起原癌基因突變的DNA結構改變有：⑴點突變、移碼突變t（9；22）（q34；q11）9q+和22q-（Ph1）（95%）49編輯pptt（9；22）（q34；q11）9q+和22q-（⑴Burkitt淋巴瘤（BL）患者的特異性標記染色體，在75%的BL患者中存在。

t（8；14）（q24；q32）8q-和14q+

8q24轉移至14q32myc與IgH結合

⑵慢性粒細胞白血?。–ML）費城染色體（Ph1）在95%的患者出現(xiàn)。

BCR1（22q11）ABL（9q34）

易位癌基因激活融合基因

50編輯ppt⑴Burkitt淋巴瘤（BL）患者的特異性標記染色體，在7⑶基因擴增一般癌基因為單拷貝（及1份也有認為1-10份）基因，腫瘤細胞內一些癌基因在DNA復制中通過不明機制變成多個拷貝,這些DNA以游離的形式存在稱雙微體（DMS）或再次整合入染色體形成均染區(qū)（HSR），它一般表示染色體結構破壞和不穩(wěn)定性。

癌基因擴增使癌基因過多過度表達，導致腫瘤發(fā)生。如神經母細胞瘤的N—myc原癌基因可復制成多達幾百個拷貝；人早幼粒白血病HL-60細胞比相應細胞的c-myc多達20倍。⑷基因轉錄的改變

細胞核內轉錄水平的改變也是細胞轉化為惡性的重要特征。轉化細胞與正常細胞的許多差別中的大部是由特異性的基因轉錄和轉錄的相對穩(wěn)定性發(fā)生改變所致。就轉化細胞而言，總mRNA中只有3％是異常的，但僅此水平就足以使所翻譯的蛋白質對細胞的生長和形態(tài)產生多種影響。

51編輯ppt⑶基因擴增一般癌基因為單拷貝（及1份也有認為1-10份表22－3人類腫瘤細胞中擴增的細胞癌基因c-onc腫瘤擴增倍數(shù)DM/HSR*c-myc早幼粒白血病細胞系HL6020×+小細胞肺癌細胞系5-30×？N-myc原發(fā)神經母細胞瘤Ⅲ-Ⅳ級及神經母細胞瘤細胞系5-1000×+視網膜母細胞瘤10-200×+小細胞肺癌50×+L-myc小細胞肺癌10-20×？c-myb急粒AML5-10×？結腸癌細胞系10×？c-erbB類表皮癌細胞系，原發(fā)膠質瘤30×？c-K-ras原發(fā)肺癌，結腸癌，膀胱癌，直腸癌4-20×？N-ras乳癌細胞系5-10×？＊DM：雙微體；HSR：均勻染色區(qū)52編輯ppt表22－3人類腫瘤細胞中擴增的細胞癌基因腫瘤擴增倍數(shù)DM/53編輯ppt53編輯ppt⑸癌基因甲基化的改變DNA甲基化狀態(tài)的改變可導致基因結構和功能的改變，是細胞癌變過程中重要的一步。

某些癌基因低甲基化和抑癌基因高甲基化是細胞癌變的一個重要特征。甲基化水平與腫瘤生物學特性密切相關，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。54編輯ppt⑸癌基因甲基化的改變DNA甲基化狀態(tài)的改癌基因的產物—編碼的蛋白質(癌蛋白，oncoprotein)與原癌基因的正常產物有結構上的不同，并失去正常產物的生長調節(jié)作用，可分布在細胞膜、質、核，也可分泌到胞外，往往需要加工、修飾，才能獲得與某一細胞成分的親和特性，

主要對細胞的生長增殖起促進作用?？赏ㄟ^以下方式影響其靶細胞：

（1）生長因子增加；（2）生長因子受體增加；（3）產生突變的信號轉導蛋白；（4）產生與DNA結合的轉錄因子等；（5）癌基因之間的協(xié)同作用。3.癌基因對靶細胞的影響55編輯ppt癌基因的產物—編碼的蛋白質(癌基因與生長信息傳遞56編輯ppt癌基因與生長信息傳遞56編輯pptSurvivin是凋亡抑制蛋白(Inhibitorofapoptosis，IAP)家族的新成員，是目前發(fā)現(xiàn)最強的凋亡抑制因子，Survivin功能復雜，具有抑制細胞凋亡，促進細胞轉化并且參與細胞的有絲分裂、血管的生成和腫瘤細胞耐藥性的產生等作用。目前，Survivin已成為研究的熱點。三、新近研究的癌基因Survivin是1997年Ambrosini等利用效應細胞蛋白酶受體-1(EPR-1)cDNA在人類基因組文庫的雜交篩選中首次分離出Survivin基因，因可延長細胞的生存故又名生存素或存活素。人類Survivin基因全長14.7個Kb，定位于染色體17q25上，此位點不穩(wěn)定時可能涉及t(14;18)(q32;21)易位和(或)Bcl22基因的轉錄激活。㈠Survivin

1.Survivin的結構與功能57編輯pptSurvivin是凋亡抑制蛋白(InhibSurvivin廣泛表達于人類各種腫瘤組織(如肺癌，結腸癌，胰腺癌、前列腺癌和乳腺癌等)，而在正常組織中表達很少中表達。在大多數(shù)腫瘤中Survivin表達與不良預后和病人的生存率降低有關。2.Survivin在腫瘤中的表達58編輯pptSurvivin廣泛表達于人類各種腫瘤組織(如3.Survivin與腫瘤的發(fā)生發(fā)展⑴抗凋亡、促增殖作用⑵Survivin與P53基因

野生型P53對Survivin為負性調節(jié)，當P53突變時，致使Survivin異常表達，通過啟動抗凋亡機制引起細胞增殖，腫瘤形成。⑶Survivin與Cmyc基因

研究發(fā)現(xiàn)，Survivin的促細胞轉化作用依賴于Cmyc和cyclinD1，其高表達引起細胞Cmyc和cyclinD1的表達水平增高，而原癌基因Cmyc及其編碼的蛋白表達異常增加可誘導激活端粒酶，阻止因細胞分裂造成的端粒縮短，從而延長細胞的壽命，導致細胞增生，永生化和癌變。59編輯ppt3.Survivin與腫瘤的發(fā)生發(fā)展⑴抗凋亡、促增殖作⑷Survivin與細胞分裂有利于保護有絲分裂細胞的完整性，抑制細胞凋亡。⑸Survivin與血管生成Survivin表達異常增高則促進VEGF誘導的內皮細胞增殖和毛細血管網的形成。60編輯ppt⑷Survivin與細胞分裂有利于保護有絲分裂細胞的完整性4.Survivin研究的展望⑴Survivin作為一種抗凋亡基因表達的調控，與其他各種凋亡基因的關系⑵Survivin與腫瘤的靶向治療：Survivin在所有常見惡性腫瘤中表達。

而在正常組織中不表達，它的這一特性，使得靶向Survivin的免疫治療和基因治療能夠促進腫瘤細胞的凋亡，抑制其增殖，正常組織卻能不受損傷和影響。稱此為反義Survivin特異靶向療法。這種治療主要通過抗原提呈、激活特定淋巴細胞(CD8+T)為CTL（細胞毒性T淋巴細胞）、淋巴細胞的再循環(huán)（歸巢），至腫瘤病灶，發(fā)揮細胞毒效應而殺傷腫瘤細胞。61編輯ppt4.Survivin研究的展望⑴Survivin作為一

HER-2/neu

（即erbB-2）是一種原癌基因，編碼人類表皮生長因子受體（2型），是一種跨膜受體，具有酪氨酸激酶活性，這種受體參與了細胞對生長因子的反應，此外，當此基因過度表達或擴增，將導致生長因子受體數(shù)目過多，可在無生長因子結合情況下，發(fā)生自律行動，自主放大促細胞生長的信號，刺激細胞分裂。㈡(HER2/neu)—即erb-B2HER2的過表達是許多癌癥中常見的分子事件，并與患者的不良預后、術后短期復發(fā)以及低存活率密切相關。在人類乳腺癌病例中，高達30%的病例具有HER-2/neu

基因的擴增。HER-2/neu基因復制數(shù)目的增加可導致細胞表面HER-2蛋白的表達增高，從而導致細胞增生速度加快。62編輯pptHER-2/neu（即erbB-2）是一種有研究表明，HER2基因擴增是惡性腫瘤（乳腺癌）不良預后的指標（比其蛋白過表達的意義更大），HER2基因擴增是第一個作為臨床判斷預后及化療效果預測因子指標。63編輯ppt有研究表明，HER2基因擴增是惡性腫瘤（乳腺第五節(jié)抑癌基因

tumorsuppressorgene◆又稱抗癌基因（anti-oncogene）或腫瘤抑制基因（tumour-suppressorgenes），是指存在于正常細胞內的一大類可抑制細胞生長并具有潛在抑癌作用的基因。當該類基因發(fā)生突變其功能減弱時可引起細胞惡性轉化導致腫瘤的發(fā)生?！粢职┗虮磉_產物：主要包括跨膜受體，胞質調節(jié)因子，結構蛋白，轉錄因子，轉錄調節(jié)因子，細胞周期因子，DNA損傷修復因子等——細胞生長、分化的負調控物質。64編輯ppt第五節(jié)抑癌基因◆又稱抗癌基因（anti-oncog早在1960s，有人將癌細胞與同種正常成纖維細胞融合，所獲雜種細胞的后代只要保留某些正常親本染色體時就可表現(xiàn)為正常表型，但是隨著染色體的丟失又可重新出現(xiàn)惡變細胞。這一現(xiàn)象表明，正常染色體內可能存在某些抑制腫瘤發(fā)生的基因，它們的丟失、突變或失去功能，使激活的癌基因發(fā)揮作用而致癌。抑癌基因的產物是抑制細胞增殖，促進細胞分化，和抑制細胞遷移，因此起負調控作用，通常認為抑癌基因是隱性基因（即需要抑癌基因的一對等位基因都改變才會發(fā)生表型改變）。◆抑癌基因的發(fā)現(xiàn)65編輯ppt早在1960s，有人將癌細胞與同種正常成纖維3.導入該基因到有該基因缺陷的惡性腫瘤細胞中，將部分或全部抑制其惡性表型。

一、確定抑癌基因應具備以下條件：

1.

在該惡性腫瘤的相應正常組織中必須有正常的表達;2.

在該種惡性腫瘤中該基因有所改變,包括點突變、DNA

片段或全基因的缺失或表達缺陷;66編輯ppt3.導入該基因到有該基因缺陷的惡性腫瘤細胞中，將部一、確定二、常見的某些抑癌基因名稱染色體定位相關腫瘤作用

P5317p多種腫瘤編碼P53蛋白

Rb13q14視網膜母細胞瘤、肺癌編碼P105Rb1蛋白肌肉瘤、乳癌

P169p21黑色素瘤編碼P16蛋白

APC5q21結腸癌可能編碼G蛋白

DCC18q21結腸癌編碼表面糖蛋白

NF17q12.2神經纖維瘤GTP酶激活劑

NF222q神經鞘膜瘤、腦膜瘤連接膜與細胞骨架

VHL3p小細胞肺癌、宮頸癌轉錄調節(jié)蛋白

WT111p13腎母細胞瘤編碼鋅指蛋白67編輯ppt二、常見的某些抑癌基因名稱染色體定位相關腫瘤三、抑癌基因失活的調控腫瘤抑制基因的失活多數(shù)是通過等位基因的兩次突變或缺失(純合子)的方式實現(xiàn)的。目前了解最多的兩種腫瘤抑制基因是Rb基因和p53基因。它們的產物都是以轉錄調節(jié)因子的方式調節(jié)核轉錄和細胞周期的核蛋白。1.Rb基因：◆失活形式——突變或缺失；◆調節(jié)形式——磷酸化和脫磷酸化◆失活后果——負調控作用喪失→細胞生長失控→腫瘤發(fā)生。68編輯ppt三、抑癌基因失活的調控腫瘤抑制基因的失活多數(shù)是

RB基因位于染色體13q14，編碼一種核磷蛋白（pRb）.在調節(jié)細胞周期中起重要作用。正常：去磷酸化→活化→抑制細胞從G1期進入S期刺激：磷酸化→失活→細胞從G1期進入S期→……→腫瘤RB基因69編輯pptRB基因位于染色體13q14，編碼一種核磷蛋白（2.p53基因：P53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤相關性最高的基因。

50%人類腫瘤有P53基因的突變。正常（野生）P53的生物功能好似“基因組衛(wèi)士，在G1期檢查DNA損傷點，監(jiān)視基因組的完整性。如有損傷，P53蛋白阻止DNA復制，以提供足夠的時間使損傷DNA修復；如果修復失敗，P53蛋白則引發(fā)細胞凋亡;如果p53基因的兩個拷貝都發(fā)生了突變，對細胞的增殖失去控制，導致細胞癌變。◆失活形式——點突變，缺失，移碼，重排；◆調節(jié)形式——G1/G2期檢測點，防止受損細胞進入下一細胞周期程序；◆失活后果——受損細胞可進入下一細胞周期程序，呈失控性增殖，發(fā)生癌變。70編輯ppt2.p53基因：P53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤相關性最高P53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤相關性最高的基因。在短短的十多年里，人們對P53基因的認識經歷了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三個認識轉變，現(xiàn)已認識到，引起腫瘤形成或細胞轉化的P53蛋白是P53基因突變的產物，是一種腫瘤促進因子，它可以消除正常P53的功能，而野生型P53基因是一種抑癌基因，它的失活對腫瘤形成起重要作用.P53基因編碼P53蛋白，具有特異的轉錄激活作用。在DNA損傷時，例如，細胞受到電離輻射后，細胞的主要反應之一便是P53蛋白↑。它誘導一個重要的CKI—P21WAF1/CIPI的轉錄，使細胞停滯在G1期，阻止DNA合成，同時誘導DNA修復基因GADD45的轉錄，以便DNA的損傷得以修復。如果G1期停滯不能實現(xiàn)，則P53誘導細胞凋亡，以防損傷的DNA傳遞給子代細胞71編輯pptP53基因是迄今發(fā)現(xiàn)與人類腫瘤相關性最高的基電離輻射致癌劑突變劑正常細胞P53正常P53突變或丟失的細胞DNA損傷P53活化，與DNA結合缺氧靶基因轉錄上調P21(CDK抑制物)GADD45(DNA修復)G1期阻滯修復成功修復失敗正常細胞細胞凋亡DNA損傷P53依賴性基因不能活化不能發(fā)生細胞周期阻滯DNA損傷不能修復細胞突變細胞增殖，附加突變惡性腫瘤bax凋亡基因72編輯ppt電離輻射正常細胞P53突變或DNA損傷P53活化，與DNA結3.p16基因：又稱MTS(multipletumorsuppressor1)基因，是1994年美國冷泉實驗室Kamb等發(fā)現(xiàn)的新抗癌基因，這是一種細胞周期中的基本基因，直接參予細胞周期的調控，P16（與cyclinD競爭）與Cdk4（Cyclin-dependentkinase4）結合，特異抑制Cdk4活性，阻止細胞進入S期，

負調節(jié)細胞增殖及分裂。一旦P16基因因缺失，突變等導致功能缺失，則不能抑制CDK4，最終導致細胞進入惡性增殖，加速腫瘤發(fā)生。在人類50%腫瘤細胞株發(fā)現(xiàn)有純合子缺失，突變，認為P16是比P53更重要的一種新型抗癌基因，有人把它比作細胞周期中的剎車裝置，一旦失靈則會導致細胞失控性增殖，導致惡性腫瘤發(fā)生?！粽{節(jié)形式：調節(jié)細胞周期，抑制腫瘤細胞生長◆失活形式：缺失為主，且多為純合缺失◆失活后果：喪失阻止細胞增殖的作用，促使腫瘤發(fā)生。73編輯ppt3.p16基因：又稱MTS(multip神經纖維瘤病-l基因(neurofibromatosisI，NF-1)、結腸腺瘤性息肉基因(adenomatouspolypsiscoli，APC)、結腸癌丟失基因(deletedincoloncarcinoma，DCC)、Wilm瘤-l基因(WT-1)、PTEN、DPC4等。

4、其它的腫瘤抑制基因：74編輯ppt神經纖維瘤病-l基因(neurofibromatosisI1.去磷酸化

抑癌基因的蛋白在細胞靜止期與G1期都是去磷酸化的,而在S和G2期磷酸化,一般認為去磷酸化形式能抑制細胞增殖。2.與癌蛋白結合

使癌蛋白失去致癌活性而發(fā)揮抗癌作用。3.參與細胞間粘著與聯(lián)系

如DCC基因的DNA序列與已知的細胞粘附分子和其它有關的細胞表面糖蛋白相似,維持細胞間的粘合，DCC基因缺失、或失活導致細胞間粘附的破壞是惡性轉移的重要條件。4.參與細胞信號轉錄

NF1基因序列的一部分與GTP酶激活蛋白質基因相似,該基因與信號轉錄通道有關,

對腫瘤有抑制作用。

四、抑癌基因的抗癌機制75編輯ppt1.去磷酸化抑癌基因的蛋白在細胞靜止期與G1期都PTEN是1997年美國3個研究小組先后在染色體10q23發(fā)現(xiàn)的一種具有磷酸酶活性的腫瘤抑制基因。1、PTEN結構和作用PTEN編碼一個含403個氨基酸的蛋白，分子量為56KD，分布于胞質中。PTEN是一個高度保守的基因，人、鼠和狗的PTEN蛋白有99.75%同源性，表明其在細胞生命活動中起重要作用。

PTEN抑制細胞的遷移、鋪展與粘著

，負性調節(jié)細胞運動的作用。誘導細胞凋亡和抑制細胞生長，從而抑制腫瘤的生長。

五、新近研究的抑癌基因㈠PTEN/MMAC1/TEP1基因76編輯pptPTEN是1997年美國3個研究小組先后在染2、對于PTEN研究的展望

根據PTEN的抑癌作用機理，可將野生型PTEN重組后轉染腫瘤細胞，或人工合成模擬PTEN作用途徑的藥物來指導腫瘤的治療。但有關PTEN還有很多未解決的問題，比如：生長因子特別是TGF-β通過怎樣的機制下調PTEN的表達；PTEN的失活與其他癌基因或抑癌基因的關系如何；PTEN介導的信號傳導通路中的下游靶分子還需進一步闡明等。

77編輯ppt2、對于PTEN研究的展望77編輯ppt1996年初Kern報道了DPC4(deletedinpancreaticcancerlocus4)－一種新的抑癌基因，

1DPC4基因的發(fā)現(xiàn)、結構和功能：

Hahn鑒定出一種含有51bP的開放閱讀框架表達序的DPC4基因。30％的胰腺癌有DPC4純合性缺失，22％有突變，提示DPC4以作為一種候補腫瘤抑制基因，與胰腺癌的發(fā)生有極密切的關系。DPC4基因具有2680bp的轉錄單位，編碼552個氨基酸序列，有11個外顯子，10個內含子，其核苷酸序列在GenBank的U44378中。(二）DPC4一一種新的候補腫瘤抑制基因78編輯ppt1996年初Kern報道了DPC4(dele推測DPC4的功能可能是在TGF－β受體介導的信號轉導環(huán)路中作為一種轉錄因子，其基因缺失、突變導致細胞過度增殖與生長。因此，弄清TCF—β通路與DPC4的關系，將有助于揭示DPC4在人類腫瘤中的作用。2DPC4基因與腫瘤

胰腺癌、結腸直腸癌、膽管癌、肺癌、頭頸部鱗癌(HNSCC)、乳腺癌細胞、卵巢癌細胞中均有該基因的缺失或突變。

79編輯ppt推測DPC4的功能可能是在TGF－β受體介導的腫瘤中DPC4基因的突變分析提示DPC4失活可能局限于胰腺癌和其它胃腸道組織。可以用野生型DPC4取代突變型DPC4或補償其缺失基因；亦可用反義技術抑制突變DPC4的表達，還可針對DPC4表達的蛋白產物，用藥物恢復DPC4(TGF—β)的抑制效應。同時因90％的胰腺癌發(fā)現(xiàn)18q缺失，而只有50％是DPC4基因缺失或突變造成，提示可能附近另有一個抑癌基因，所以繼續(xù)尋找新的抑癌基因將會促進最終揭示胰腺癌的發(fā)病機理，并在此基礎上設計實施有效的基因診治方案。3、對于DPC4研究的展望

80編輯ppt腫瘤中DPC4基因的突變分析提示DPC4失活FHIT于1996年被發(fā)現(xiàn)定位于3p14.2的候選腫瘤抑制基因。人們發(fā)現(xiàn)FHIT基因跨越了最有活性的人類染色體脆性區(qū)域（FRA3B）。而且在直系同源的小鼠中FHIT位點是有脆性的并且非常容易受到致癌物的損傷。此位點在人類癌前病變和癌癥中經常發(fā)生刪除現(xiàn)象，在人類的各種主要癌癥中也有FHIT蛋白表達缺失或減少，特別是那些由環(huán)境致癌物質引起的腫瘤，例如吸煙有關的腫瘤。因此現(xiàn)已基本明確FHIT具有抑癌基因的功能。㈢FHIT(fragilehistidinetriad)81編輯pptFHIT于1996年被發(fā)現(xiàn)定位于3p14.2研究顯示FHIT的改變在癌形成多步驟過程中早期就有發(fā)生。FHIT的滅活可能發(fā)生在腫瘤G1期的早期階段,并且與G2、G3期腫瘤發(fā)展密切相關。Sard等報告FHIT基因涉及細胞凋亡的調節(jié)和細胞周期的控制，F(xiàn)HIT抑制腫瘤的活性與它促細胞凋亡功能存在聯(lián)系。Pavelic等和Krivak等分別證明異常的FHIT基因是肺癌和晚期子宮頸癌的不良預后指標?？傊诟鞣N主要人類癌癥均有FHIT缺失與腫瘤的高增殖和低凋亡有關，與腫瘤淋巴結轉移有關，與錯配修復蛋白的缺失有關，與腫瘤進展及生存率下降有關。82編輯ppt研究顯示FHIT的改變在癌形成多步驟過程中早1、抑癌基因MEN1位于11q13的抑癌基因MEN1(multipleendocrineneoplasiatype1)的雜合性缺失及其突變導致的失活促使了MEN1型彌散性內分泌的失調。2、SMAD4

候選腫瘤抑制基因SMAD4、SMAD2定位于18q21,在大腸癌上常有缺失。SMAD4是候選的胰腺癌抑制基因,一些大腸癌中也檢出了SMAD4的突變,但發(fā)生率很低。SMAD4啟動區(qū)超甲基化在大腸癌的腫瘤生成中不常見。㈣其他抑癌基因83編輯ppt1、抑癌基因MEN1㈣其他抑癌基因83編輯ppt3、p57kip2在人類定位于11p15.5,其蛋白可能不經過CDK活性調控的途徑來作用,但在橫紋肌肉瘤中p57kip2沒有腫瘤抑制功能。4、Caveolin-1可能是一個抑癌基因。將反義caveolin-1注入NIH3T3細胞后,細胞呈現(xiàn)出不錨定的獨立生長特性,并在免疫缺失鼠體內形成腫瘤,顯示過激的p42/44MAP激酶級聯(lián)反應。而caveolin-1表達的上調能夠介導接觸抑制,同時對p42/44MAP激酶級聯(lián)反應進行負調控,抑制腫瘤的生長。84編輯ppt3、p57kip284編輯ppt5、LUCA15是一個假定的腫瘤抑制基因,在ras轉化細胞中表達下調,說明是通過改變mRNA水平來調控細胞增生的。6、AS3

也是一個候選腫瘤抑制基因,能調節(jié)前列腺癌細胞中雄激素誘導的終止增殖作用。7、HSU17714

可能是大腸癌抑制基因。8、pp32

能抑制原癌基因介導的轉化,在良性前列腺組織中表達,而pp32r1和pp32r2在前列腺癌中有表達,它們三者的選擇性表達可調節(jié)致癌率。有人根據大多數(shù)卵巢癌在22q存在缺失推測該處有一個腫瘤抑制基因。還有人認為11q23處有一個與大腸癌的形成相關的假定腫瘤抑制基因；1p上也有一個與甲狀旁腺腫瘤相關的假定抑癌基因。這些發(fā)現(xiàn)都對癌癥的研究有著重要意義。85編輯ppt5、LUCA15是一個假定的腫瘤抑制基因,在ras轉化細一些有遺傳性DNA修復調節(jié)基因有突變或缺失的人中，腫瘤的發(fā)病率極高。例如在遺傳性非息肉性結腸癌綜合征，病人的DNA錯配修復基因發(fā)生缺失。一段單鏈DNA在復制時，堿基的錯配（A-T配對變成G-T配對），通常由DNA錯配修復基因更正。而在上述病人錯配不能更正而可積累起來，造成原癌基因或者腫瘤抑制基因的突變，形成結腸癌。六、與錯配修復蛋白的缺失有關——微衛(wèi)星(MicrosatellilteDNA)

86編輯ppt一些有遺傳性DNA修復調節(jié)基因有突變或缺失的

微衛(wèi)星是指廣泛存在于真核生物基因組中的簡單串聯(lián)重復序列，以2-6個核苷酸為重復單位。微衛(wèi)星代表基因組中的不穩(wěn)定的區(qū)域，比非重復DNA序列的突變頻率高得多。

微衛(wèi)星不穩(wěn)定(MicrosatellilteinstabilityMSI)是由于錯配修復基因突變而引起的簡單重復序列改變，常表現(xiàn)為重復單位數(shù)量的增加和減少。

這種不穩(wěn)定性具有重要意義：1、不穩(wěn)定導致多態(tài)的等位基因，基因內或基因附近簡單重復序列的長度改變，能改變這些基因的表達和功能，在人類許多遺傳疾病反應出簡單重復序列的擴增。2、序列不穩(wěn)定的增加，可用于診斷某些具DNA錯配修復缺陷的腫瘤。87編輯ppt微衛(wèi)星是指廣泛存在于真核生物基因組中的簡單串微衛(wèi)星不穩(wěn)定的檢測方法⑴收集標本，包括正常和病變組織；⑵提取基因組DNA；⑶選取MS標記的旁側序列合成特異性引物；⑷用PCR法擴增基因組DNA；⑸擴增產物在變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離，分析結果。比較病變組織DNA片段的差異，MSIDNA表現(xiàn)為等位帶的移動，帶強度的增加或獲得額外的帶型。88編輯ppt微衛(wèi)星不穩(wěn)定的檢測方法88編輯ppt20世紀90年代細胞分子生物學研究闡明，腫瘤是一類多步驟發(fā)生的，多基因突變所致的細胞克隆、演化性疾病。幾乎所有癌基因、抑癌基因的功能效應，最終都聚焦到細胞周期機制上來；許多癌基因、抑癌基因直接參與細胞周期的調控，或者本身就是細胞周期調控機制的主要成分。它們的突變導致了細胞周期失控，包括細胞周期啟動、運行和終止異常，使細胞進入以增殖過多，凋亡過少為主要形式的失控性生長。據此可說，腫瘤是一類細胞周期疾病(cellcycledisease)。

第六節(jié)腫瘤是一類細胞周期疾病89編輯ppt20世紀90年代細胞分子生物學研究闡明，腫瘤

G1期細胞對胞外信號作出的反應是決定朝向分裂還是退出細胞周期而進入靜止期(Go)。G1期的正常進展有賴于有絲分裂原的刺激，也可受抗增生細胞因子的刺激而終止。失去調控的癌細胞傾向于保留在細胞周期中持續(xù)循環(huán)；一旦細胞通過G1晚期限制點，將對胞外生長調控信號產生不應期而代之以自律性程序，并帶著這些信息進入有絲分裂。1．腫瘤細胞的周期調控

90編輯pptG1期細胞對胞外信號作出的反應是決定朝向分裂細胞周期的調控91編輯ppt細胞周期的調控91編輯ppt92編輯ppt92編輯ppt2．細胞周期監(jiān)控機制的破壞細胞周期調控是近20年來生命科學最引人注目的研究領域.尤其是二十世紀九十年代分子腫瘤學和細胞周期研究的會合，對細胞周期研究產生了巨大的推動作用，取得了激動人心的輝煌成就。細胞增生過程由細胞周期來完成，細胞周期分G1，S(DNA合成)，G2和M(有絲分裂)四個期，受細胞周期調控機制嚴格控制。細胞周期調控由信號傳導通路來實現(xiàn)，并決定細胞的分裂、分化和凋亡等過程。研究發(fā)現(xiàn)細胞周期調控的核心蛋白分子是細胞周期素cyclin，周期素依賴性蛋白激酶CDK和CDK的抑制性蛋白CDKI。不同分子的Cyclin和CDK及CDKI與其他相關調控蛋白精確調控細胞周期的每一個時相。細胞調控有兩大機制，一是細胞周期驅動機制；二是細胞周期監(jiān)控機制，93編輯ppt2．細胞周期監(jiān)控機制的破壞細胞周期調控是近

細胞周期監(jiān)控機制，在細胞周期的許多時相點上存在細胞周期檢測點：DNA損傷檢測點、紡錘體檢測點、紡錘體極檢測點。對細胞周期進程進行嚴格監(jiān)測，使DNA復制和有絲分裂準確無誤地執(zhí)行。細胞周期監(jiān)測機制的發(fā)現(xiàn)，使人們認識到其在維持細胞基因組穩(wěn)定性中的重要作用。DNA損傷檢測點由DNA損傷感應機制、細胞生長停滯機制、DNA修復機制和細胞命運決定機制四個功能機制組成。細胞一旦發(fā)生DNA損傷或復制錯誤，首先啟動損傷感應機制，將DNA損傷轉化成信號，由信號傳導通路傳給生長停滯機制，使細胞停止生長，進而啟動DNA修復機制，修復損傷的DNA。最后，如果DNA損傷得到完全修復，細胞周期可進入下一個時相，細胞周期仍可正常完成，但倘若DNA損傷修復失敗，細胞凋亡機制將被啟動，損傷細胞進入凋亡，從而避免DNA損傷帶到子代細胞，維持了組織細胞基因組的穩(wěn)定性，避免腫瘤發(fā)生的潛在可能。

94編輯ppt細胞周期監(jiān)控機制，在細胞周期的許多時相點上這些監(jiān)控機制的破壞，將導致遺傳的不穩(wěn)定性，它是所有癌前細胞和癌細胞的本質特征。在腫瘤細胞的演化過程中常常見到染色體的重排、異倍體或多倍體等改變。將導致染色體重排，如基因缺失、擴增和移位。DNA監(jiān)控機制的破壞：紡錘體監(jiān)控機制的破壞：將導致有絲分裂過程中染色體不能分開，子代細胞中染色體的丟失或增加。紡錘體極監(jiān)控機制的破壞：則導致染色體組倍增(ploidy)的改變。95編輯ppt這些監(jiān)控機制的破壞，將導致遺傳的不穩(wěn)定性，它在有絲分裂期間，染色體忠誠和準確的分離的前提條件是所以染色體都必須正確地附著于有絲分裂紡錘體上，并且要正確地排列在中期赤道板上，然后細胞才允許啟動有絲分裂后期。在有絲分裂早期，染色體的排列如果發(fā)生錯誤。有絲分裂紡錘體檢測點即被激活，并且通過抑制后期促進復合物（APC/C）阻止后期的啟動。96編輯ppt在有絲分裂期間，染色體忠誠和準確的分離的前提97編輯ppt97編輯ppt多種紡錘體損傷劑可激活紡錘體檢測點，例如：紫杉醇類抗腫瘤藥物，通過抑制染色體在赤道板的排列，導致細胞阻滯在有絲分裂后期開始之前，并隨后誘導細胞凋亡。人類腫瘤細胞中紡錘體檢測點普遍存在部分缺陷，故人類大部分腫瘤細胞都呈非整倍體狀態(tài)，這是由于染色體分離過程中的缺陷導致細胞缺失或多分配了整條染色體。98編輯ppt多種紡錘體損傷劑可激活紡錘體檢測點，例如：紫GFs與靶細胞表面的特異性GFR結合，啟動復雜而有許多胞質和胞核蛋白質參與的信號轉導級聯(lián)反應，操縱細胞的各種生物學行為，包括細胞增殖與分化、細胞存活和細胞動力學與形態(tài)學的改變。腫瘤發(fā)生過程中的各種遺傳改變都對基因編碼的GF和GFR產生明顯的影響。此外，腫瘤細胞還可以自分泌GF影響基因的轉錄，或破壞正常細胞基因表達的調控。第七節(jié)生長因子及其受體與細胞內信號轉導的異常99編輯pptGFs與靶細胞表面的特異性GFR結合，啟動復雜100編輯ppt