肿瘤相关基因

1、肿瘤相关肿瘤相关基因基因肿瘤相关基因肿瘤相关基因n癌基因癌基因n抑癌基因抑癌基因n肿瘤转移基因肿瘤转移基因n肿瘤转移相关基因肿瘤转移相关基因n肿瘤转移抑制基因肿瘤转移抑制基因癌基因（癌基因（oncogeneoncogene）n病毒癌基因病毒癌基因virus oncogenevirus oncogene（v-oncv-onc）n细胞癌基因细胞癌基因cellular oncogenecellular oncogene（c-oncc-onc）n原癌基因原癌基因 proto-oncproto-onc病毒癌基因病毒癌基因virus oncogenevirus oncogene（v-oncv-onc） 1

2、968年年 Duesberg 等首次发现等首次发现 Rous 肉瘤病毒肉瘤病毒 基因组基因组 编码编码酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶 基因，基因，证实它在细胞转化中起关键作用证实它在细胞转化中起关键作用 来自病毒，因而被命名为病毒癌基因来自病毒，因而被命名为病毒癌基因细胞癌基因细胞癌基因cellular oncogenecellular oncogene（c-oncc-onc）n1972年年Bishop 核酸分子杂交法证实：核酸分子杂交法证实：n几乎在所有高等动物细胞基因组中，都有和几乎在所有高等动物细胞基因组中，都有和v- onc相似的相似的DNA序列序列n这些序列是细胞基因组的成员之一，其编

3、码的产这些序列是细胞基因组的成员之一，其编码的产物具有重要的功能物具有重要的功能n细胞癌基因在正常情况下的表达有时间、空细胞癌基因在正常情况下的表达有时间、空间限制，表达产物参与细胞分化、增殖间限制，表达产物参与细胞分化、增殖原癌基因（原癌基因（proto-oncproto-onc）n未激活的细胞癌基因未激活的细胞癌基因n在人体正常细胞中存在在人体正常细胞中存在n是一种正常基因是一种正常基因n作用：调控细胞生长和分化作用：调控细胞生长和分化n广泛存在于生物界中，从酵母到人的细广泛存在于生物界中，从酵母到人的细胞中都存在胞中都存在原癌基因的分类原癌基因的分类n按原癌基因的结构、产物的功能、所在按

4、原癌基因的结构、产物的功能、所在的位置分为下列四类：的位置分为下列四类： 1. 蛋白激酶类蛋白激酶类 2. 信息传递蛋白类信息传递蛋白类 3. 生长因子及其受体类生长因子及其受体类 4. 核内蛋白核内蛋白类类细胞癌基因细胞癌基因与与致癌致癌n癌基因在生物进化中具高度保守性癌基因在生物进化中具高度保守性n正常细胞中的癌基因和肿瘤细胞中的癌基因正常细胞中的癌基因和肿瘤细胞中的癌基因的核苷酸顺序十分相似，后者可使的核苷酸顺序十分相似，后者可使NIH 3T3 细胞恶性转化，前者需经激活后才具有转化细胞恶性转化，前者需经激活后才具有转化能力能力n说明：在正常情况下细胞癌基因不致癌，生说明：在正常情况下细

5、胞癌基因不致癌，生理条件下内外环境中的某些刺激可激活癌基理条件下内外环境中的某些刺激可激活癌基因，从而调节细胞的生长、分化和信息传递因，从而调节细胞的生长、分化和信息传递通常认为通常认为：癌基因癌基因n并不是肿瘤所特有并不是肿瘤所特有 n是细胞的正常基因是细胞的正常基因 n能诱导正常细胞发生转化，并使正常细胞获能诱导正常细胞发生转化，并使正常细胞获得一个或多个新的生物特性的基因得一个或多个新的生物特性的基因n只有在被激活后发生异常表达时，才会导致只有在被激活后发生异常表达时，才会导致细胞发生恶性转化细胞发生恶性转化细胞癌基因的生理功能主要表现为：细胞癌基因的生理功能主要表现为：n 调节细胞生长

6、调节细胞生长n 参与细胞分化和发育过程参与细胞分化和发育过程n具有正常生理功能的同时又具有潜在致癌具有正常生理功能的同时又具有潜在致癌能力的原癌基因，其致癌潜能的发挥，首能力的原癌基因，其致癌潜能的发挥，首先需要被激活先需要被激活常见的激活因素：常见的激活因素：n病毒病毒 n化学物质化学物质 n 辐射辐射原癌基因的激活机理原癌基因的激活机理DNA 重排重排n插入具有高活性的启动子或增强子插入具有高活性的启动子或增强子，使原癌基因持久、过量地表达使原癌基因持久、过量地表达n负调控区的失活或丢失负调控区的失活或丢失DNA 重排1 插入具有高活性的启动子或增强子，使原癌基因持插入具有高活性的启动子或

7、增强子，使原癌基因持久、过量地表达久、过量地表达n插入的启动子或增强子来自细胞外（外插入的启动子或增强子来自细胞外（外源性）源性）如：鸡如：鸡B淋巴细胞瘤由于淋巴细胞瘤由于ALV的的LTR插入插入 c-myc 的旁侧（的旁侧（5或或3端），使端），使c-myc过量表达过量表达n插入的启动子或增强子来自细胞内（内插入的启动子或增强子来自细胞内（内源性）源性）如：内源性逆转录病毒的如：内源性逆转录病毒的LTRn染色体易位是原癌基因染色体易位是原癌基因DNA重排的典型例子重排的典型例子n人人B淋巴瘤中免疫球蛋白基因淋巴瘤中免疫球蛋白基因与与c-myc的重排的重排，使使c-myc激活激活nc-myc基

8、因定位于基因定位于8q24，n Ig 、Ig 、Ig 链的基因位点分别定位在链的基因位点分别定位在14q32、2p13和和22q11nc-myc易位到易位到Ig位点的高活性转录区，从而组成位点的高活性转录区，从而组成一个高转活性的重排基因，启动一个高转活性的重排基因，启动c-myc转录，使转录，使 c-myc表达增强，促进细胞恶变，最后导致肿瘤表达增强，促进细胞恶变，最后导致肿瘤的发生的发生DNA 重排1 插入具有高活性的启动子或增强子，使原癌基因持插入具有高活性的启动子或增强子，使原癌基因持 久、过量地表达久、过量地表达DNA 重排2 负调控区的失活或丢失负调控区的失活或丢失n小鼠小鼠c-m

9、yc，c-fos，c-mos等原癌基因在旁侧顺序等原癌基因在旁侧顺序具有具有抑制转录启动抑制转录启动的负调控区的负调控区n人人c-myc的负调控区在的负调控区在5端端428-1188bp处，而在处，而在B淋巴瘤中，该区有多点突变或部分丢失淋巴瘤中，该区有多点突变或部分丢失nDuesberg 提出：提出：1号外显子被切断时，号外显子被切断时，ras基因即基因即被激活被激活n虽然这一结论还有待更多实验证实；但是，原癌基虽然这一结论还有待更多实验证实；但是，原癌基因上游或下游旁侧顺序存在负调控区（并不是个别因上游或下游旁侧顺序存在负调控区（并不是个别现象），因而使原癌基因被激活的可能性大为减少现象）

10、，因而使原癌基因被激活的可能性大为减少点突变点突变n在在 ras 基因族，在人体肿瘤中已从膀胱、小基因族，在人体肿瘤中已从膀胱、小细胞肺癌细胞肺癌（Ha-ras，Kit-ras），胃（），胃（N-ras），乳腺（），乳腺（Ha-ras）等证明在）等证明在12或或61号号编码子出现点突变所导致一个氨基酸的置换编码子出现点突变所导致一个氨基酸的置换n突变（一个氨基酸置换）可使其编码产物蛋突变（一个氨基酸置换）可使其编码产物蛋白白p21的的 GTPase 活性明显下降，从而影响活性明显下降，从而影响p21的生物学活性的生物学活性基因放大基因放大n基因扩增，可导致基因过量表达基因扩增，可导致基因过量表

11、达n基因放大一般被认为与恶性演进有关，未基因放大一般被认为与恶性演进有关，未必是恶性早期的改变必是恶性早期的改变在人体肿瘤中，如：在人体肿瘤中，如：n人肝癌中出现人肝癌中出现 N-ras 重排及其基因放大重排及其基因放大n小细胞肺癌中小细胞肺癌中 c-myc 及及 L-myc 基因放大基因放大与癌转移可能有关与癌转移可能有关n神经母细胞瘤中神经母细胞瘤中 N-myc 基因放大明显与病基因放大明显与病程发展有关程发展有关其它调控的异常其它调控的异常n反式（反式（Trans）调控系统）调控系统n转录后的调控异常转录后的调控异常反式（反式（TransTrans）调控系统）调控系统n已证明某些基因产物

12、可影响其它基因的转录，如：已证明某些基因产物可影响其它基因的转录，如：n病毒病毒HTLV-，中中TAT（LOR）区）区nSV40中的某些片段中的某些片段nRSV的的gag区区n原癌基因很可能会接受其它基因（包括病毒的基因原癌基因很可能会接受其它基因（包括病毒的基因产物）的控制或影响产物）的控制或影响n值得注意的是：值得注意的是： v-myc 进入细胞后，可关闭细胞进入细胞后，可关闭细胞本身本身c-myc的表达，同时，的表达，同时，c-myc激活后亦可使另激活后亦可使另一个正常表达的一个正常表达的 c-myc 等位基因关闭，提示等位基因关闭，提示：myc 产物产物或由或由myc 诱导产生的物质诱

13、导产生的物质对对c-myc的转的转录发生录发生Trans的负控制的负控制转录后的调控异常转录后的调控异常 n成纤维细胞经生长因子处理后，结果：成纤维细胞经生长因子处理后，结果：nc-myc 的的mRNA量增高量增高n转录水平并不改变转录水平并不改变n说明：说明：mRNA转录后加工或稳定性的改变转录后加工或稳定性的改变n基因的转录后调控：当前了解甚少，原癌基因的转录后调控：当前了解甚少，原癌基因的转录后调控的异常了解的更少基因的转录后调控的异常了解的更少抑癌基因抑癌基因 tumor suppressor genetumor suppressor genen肿瘤抑制基因（抗癌基因）肿瘤抑制基因（抗

14、癌基因）n最早由最早由A.Knudson Jr.提出提出n细胞内一类抑制肿瘤发生、生长的基因，最细胞内一类抑制肿瘤发生、生长的基因，最近又发展为指能对抗癌基因作用的基因近又发展为指能对抗癌基因作用的基因n在生物体内与癌基因功能相抵抗，共同保持在生物体内与癌基因功能相抵抗，共同保持生物体内正负信号相互作用的相对稳定生物体内正负信号相互作用的相对稳定n肿瘤抑制基因的失活和癌基因的激活都是癌肿瘤抑制基因的失活和癌基因的激活都是癌化过程的一部分化过程的一部分抗癌基因主要功能抗癌基因主要功能n(1) 诱导终末分化诱导终末分化n(2) 维持基因稳定维持基因稳定 n(3) 触发衰老，诱导细胞程序性死亡触发衰

15、老，诱导细胞程序性死亡 n(4) 调节细胞生长调节细胞生长 n(5) 抑制蛋白激酶活性抑制蛋白激酶活性 n(6) 改变改变DNA甲基化酶活性甲基化酶活性 n(7) 调节组织蛋白酶活性调节组织蛋白酶活性 n(8) 调节血管形成调节血管形成 n(9) 促进细胞间联系促进细胞间联系肿瘤细胞肿瘤细胞转移基因与转移抑制基因转移基因与转移抑制基因n肿瘤细胞肿瘤细胞转移基因转移基因的激活的激活和和/或或转移抑转移抑制基因制基因失活均可诱发肿瘤细胞转移表失活均可诱发肿瘤细胞转移表型而导致转移的发生型而导致转移的发生n原发部位肿瘤组织中具有转移潜性的原发部位肿瘤组织中具有转移潜性的细胞群是肿瘤转移的细胞生物学基

16、础细胞群是肿瘤转移的细胞生物学基础目前发现目前发现：n癌基因癌基因 有有100多个多个n抗癌基因抗癌基因 有有7个个n转移基因转移基因（metastasis gene）有一些有一些?n直接促进转移发生的关键基因，其存在直接促进转移发生的关键基因，其存在或表达增强会引起侵袭转移的发生或表达增强会引起侵袭转移的发生n转移相关基因（转移相关基因（ metastasis-asscciated gene ） 有一些有一些?n只涉及转移的某个阶段，并非参与整个只涉及转移的某个阶段，并非参与整个转移过程转移过程目前发现目前发现：n转移抑制基因转移抑制基因（metastasis suppressor gene

17、）有一有一些？些？nSoble认为：凡是能抑制肿瘤转移的基因均可命名为转认为：凡是能抑制肿瘤转移的基因均可命名为转移抑制基因移抑制基因n抑制肿瘤细胞的转移表型抑制肿瘤细胞的转移表型n研究表明，肿瘤的转移与研究表明，肿瘤的转移与转移基因转移基因激活激活或或转移抑转移抑制基因制基因失活失活有关，是多种转移相关基因及转移抑有关，是多种转移相关基因及转移抑制相关基因综合作用的结果制相关基因综合作用的结果肿瘤相关基因的发现和深入研究的肿瘤相关基因的发现和深入研究的意义意义： 提高了人们的认识提高了人们的认识 细胞增殖与分化的调控机制细胞增殖与分化的调控机制 恶性肿瘤的发生，发展规律恶性肿瘤的发生，发展规

18、律 肿瘤浸润转移机制肿瘤浸润转移机制 为肿瘤的诊断提供了崭新的途径为肿瘤的诊断提供了崭新的途径 肿瘤的发生、转移与某些特定的癌基因密切肿瘤的发生、转移与某些特定的癌基因密切相关，对这些癌基因及其产物的检测，为肿瘤的相关，对这些癌基因及其产物的检测，为肿瘤的临床诊断提供了一条崭新的途径，必将受到临床临床诊断提供了一条崭新的途径，必将受到临床实验室技术人员和肿瘤工作者的重视实验室技术人员和肿瘤工作者的重视ras 癌基因癌基因 参与人类肿瘤的发生发展参与人类肿瘤的发生发展 最初在急性转化性逆转录病毒实验中，从最初在急性转化性逆转录病毒实验中，从Harvey、Kirsten两株大鼠肉瘤病毒中克隆两株大

19、鼠肉瘤病毒中克隆出的转化基因出的转化基因 自自82年年 Weinberg 等人发现人膀胱癌细胞系等人发现人膀胱癌细胞系中有活化的中有活化的H-ras基因后，对基因后，对ras在人类肿瘤在人类肿瘤发生发展中所起的作用引起了极大关注发生发展中所起的作用引起了极大关注 目前研究认为：目前研究认为：ras癌基因癌基因 参与细胞生长和分化的调控参与细胞生长和分化的调控 参与多种肿瘤的形成与发展参与多种肿瘤的形成与发展ras 基因家族基因家族 家族中与人类肿瘤相关的特征性基因家族中与人类肿瘤相关的特征性基因有：有： H-ras 定位于定位于11号染色体号染色体 是大鼠是大鼠肉瘤病毒的转化基因肉瘤病毒的转化

20、基因 K-ras 定位于定位于12号染色体号染色体 是大鼠是大鼠肉瘤病毒的转化基因肉瘤病毒的转化基因 N-ras 定位于定位于 1号染色体号染色体 人神经人神经母细胞瘤中分离得到母细胞瘤中分离得到ras 基因家族基因家族ras家族的基因所共有的特征为：家族的基因所共有的特征为： 1. 基因组中有基因组中有5个外显子：个外显子：4个编码的外显子个编码的外显子和和1个个5端非编码外显子端非编码外显子 2. 外显子所编码的蛋白为外显子所编码的蛋白为188-189 个氨基酸个氨基酸残基，分子量为残基，分子量为21kD（p21蛋白），此蛋蛋白），此蛋白具有高度特异性和同源性，尤其在氨基白具有高度特异性和

21、同源性，尤其在氨基酸序列的前酸序列的前80个氨基酸残基中，几乎无种个氨基酸残基中，几乎无种属间差别，具有高度保守性属间差别，具有高度保守性正常正常ras蛋白具有以下特点：蛋白具有以下特点：np21（ras蛋白）位于细胞膜的内侧面，蛋白）位于细胞膜的内侧面，以软脂酸共价键形式固定于脂质双层以软脂酸共价键形式固定于脂质双层膜的内表面膜的内表面n对对GTP和和GDP具有高度亲和力，并具具有高度亲和力，并具有同源性有同源性GTP酶的活性酶的活性 ras 蛋白蛋白nras蛋白的生化性质与蛋白的生化性质与G蛋白非常类似蛋白非常类似nG蛋白具有从蛋白具有从膜结合受体膜结合受体到到腺苷酸环化腺苷酸环化过程的信

22、号传导作用，提示：过程的信号传导作用，提示：ras蛋白蛋白可能也具有信号传导通路的作用可能也具有信号传导通路的作用n目前，尚未发现目前，尚未发现ras蛋白作用的特异受蛋白作用的特异受体和靶细胞体和靶细胞G蛋白蛋白G蛋白蛋白ras 蛋白蛋白n有人推测：在哺乳动物细胞中有人推测：在哺乳动物细胞中n ras蛋白作用的靶分子：蛋白作用的靶分子：n很可能是很可能是磷脂磷脂酶酶C C磷脂磷脂酶酶C 信号传递途径的一个重要成份信号传递途径的一个重要成份n被激活后的磷脂酶被激活后的磷脂酶CnPIP2 IP3 + DGnIP3和和DG是促进细胞增殖的第二信使是促进细胞增殖的第二信使n现已证实，在现已证实，在ra

23、s癌基因转化的细胞中癌基因转化的细胞中IP3 ，DG和和PIP2的含量均明显多于未转化的细胞的含量均明显多于未转化的细胞rasras基因激活机制：基因激活机制：n原癌基因的激活过程称为活化原癌基因的激活过程称为活化n活化后活化后的的ras基因能使基因能使NIH 3T3细胞系细胞系转化为肿瘤细胞转化为肿瘤细胞nras基因活化的主要方式有：基因活化的主要方式有：n(1) 编码区内的突变编码区内的突变n(2) 插入激活插入激活突变激活突变激活 ras 基因家族的主要激活方式基因家族的主要激活方式n在实体瘤中占在实体瘤中占1015%n目前较公认：目前较公认：ras基因突变点位于三种基因突变点位于三种

24、ras 基因的第基因的第12、13、59或或61位氨基酸密码子位氨基酸密码子nSeeburg等采用定点突变技术，对等采用定点突变技术，对H-ras基因第基因第12位密码子位密码子甘氨酸的所有置换氨基酸的可能性进甘氨酸的所有置换氨基酸的可能性进行了分析，结果表明，此位点上，除置换氨基酸为行了分析，结果表明，此位点上，除置换氨基酸为脯氨酸外，其余的置换氨基酸均具有转化潜能，但脯氨酸外，其余的置换氨基酸均具有转化潜能，但有程度差异有程度差异n到目前为止，在肿瘤中尚未发现二个或三个位点同到目前为止，在肿瘤中尚未发现二个或三个位点同时突变时突变插入激活插入激活nras 基因附近插入一个强启动子基因附近插

25、入一个强启动子（promoter）或增强子）或增强子（enhaner）可使）可使 ras 基因表达基因表达增强增强基因扩增，碱基缺失基因扩增，碱基缺失n正常基因的扩增或非编码外显子的缺正常基因的扩增或非编码外显子的缺失也能使失也能使 ras 基因呈高表达基因呈高表达n但这两种方式在但这两种方式在 ras 基因激活中较少基因激活中较少见见ras蛋白蛋白n目前认为：两种形式目前认为：两种形式n活化活化n非活化非活化n通常情况下，细胞内的通常情况下，细胞内的ras蛋白分子处蛋白分子处于非活化状态于非活化状态非活化状态下的rasras蛋白特征:n具有具有GTP酶活性酶活性n能够与能够与GDP结合结合n

26、当当ras蛋白受到信号传递通道上游某一外界因子的蛋白受到信号传递通道上游某一外界因子的刺激时，使刺激时，使GDP磷酸化变成磷酸化变成GTP，随后，随后ras蛋白发蛋白发生构象改变，成为活化状态生构象改变，成为活化状态n活化的活化的ras蛋白与蛋白与效应分子效应分子相互作用，实现生长信相互作用，实现生长信号的传递，而且这种作用发生，活化的号的传递，而且这种作用发生，活化的ras蛋白会蛋白会迅速失活迅速失活，转变为与，转变为与GDP结合的非活化形式结合的非活化形式n此过程主要此过程主要是是ras蛋白自身的蛋白自身的GTP酶作用，它能催酶作用，它能催化化GTP水解，使活化水解，使活化ras蛋白能立即

27、转变成为非活蛋白能立即转变成为非活化状态化状态的的ras蛋白蛋白活化的活化的rasras蛋白的生化性质蛋白的生化性质nras基因的任何突变使正常的基因的任何突变使正常的ras蛋白转变为蛋白转变为能够使能够使NIH 3T3 细胞转化的蛋白，从生化角度细胞转化的蛋白，从生化角度上讲，这种突变激活可分为二种上讲，这种突变激活可分为二种n(1)突变失去内在的突变失去内在的GTP酶活性酶活性n(2)突变改变了对突变改变了对GDP和和GTP的亲和力的亲和力nras 蛋白功能取决于编码蛋白的基因序列和与蛋白功能取决于编码蛋白的基因序列和与之密切相关的结构域之密切相关的结构域n突变激活的常见位点多集中在突变激

28、活的常见位点多集中在GTP、GDP结合的结合的domain附近附近n结构的改变导致了结构的改变导致了ras蛋白的功能异常蛋白的功能异常rasras 基因的突变基因的突变nras基因的突变：扰乱正常状态下活化与非基因的突变：扰乱正常状态下活化与非活化活化ras蛋白的这种平衡机制，使正常非活蛋白的这种平衡机制，使正常非活化化的的ras蛋白转变成活化形式蛋白转变成活化形式n实际上，实际上，ras基因的基因的12、13、61位密码子的位密码子的活化突变，并不影响活化突变，并不影响p21蛋白与蛋白与GDP和和GTP的结合，但却降低了的结合，但却降低了p21蛋白自身蛋白自身GTP酶活酶活性，使其水解性，使

29、其水解GTP的速效大为降低，从而的速效大为降低，从而使使ras蛋白维持于活化状态，不断激活靶分子，蛋白维持于活化状态，不断激活靶分子，引起信号传导的持续效应，导致细胞大量增引起信号传导的持续效应，导致细胞大量增殖，而发生恶性转化殖，而发生恶性转化理论上理论上ras 蛋白维持于活化状态有三种可能机制蛋白维持于活化状态有三种可能机制n(1)ras蛋白自身蛋白自身GTP酶活性降低，使酶活性降低，使GTP水解减少水解减少n(2)GDP与与GTP间的交换增加间的交换增加n(3)诱导了不需与鸟苷酸结合的诱导了不需与鸟苷酸结合的ras蛋白的活化构象蛋白的活化构象n有人推测：有人推测：ras蛋白的调节机制可能

30、与其本身所具蛋白的调节机制可能与其本身所具有的一种有的一种“开放开放”、“关闭关闭”构型有关，构型处于构型有关，构型处于“开放开放”时，能活跃地传导特定的生长信号；而时，能活跃地传导特定的生长信号；而“关闭关闭”时则不能传导。如关键位点（时则不能传导。如关键位点（12、13或或61位密码子）发生了点突变，则使这种构型的开关不位密码子）发生了点突变，则使这种构型的开关不能再回转到闭合状态，使活化的能再回转到闭合状态，使活化的 ras 蛋白持续传导蛋白持续传导一种不适当的生长信号一种不适当的生长信号ras 基因与人类肿瘤基因与人类肿瘤n82年以来，在膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、肾年以来，在膀胱癌、乳腺

31、癌、结肠癌、肾癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、及造血系癌、肝癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、及造血系肿统瘤中，均检出了肿统瘤中，均检出了ras癌基因的异常癌基因的异常nPulciani等人研究表明，被检肿瘤等人研究表明，被检肿瘤DNA中所中所含活化含活化ras基因仅占基因仅占1020%（似乎（似乎ras癌基癌基因在人类肿瘤发生发展中并非起主要作用）因在人类肿瘤发生发展中并非起主要作用）n事实上，事实上，ras癌基因参与多种肿瘤的发生发癌基因参与多种肿瘤的发生发展，只不过突变率相差很大展，只不过突变率相差很大ras 基因与人类肿瘤基因与人类肿瘤n不同肿瘤类型不同肿瘤类型，ras基因的突变率相差明显，基因的

32、突变率相差明显，如：最高的是在胰腺癌中（如：最高的是在胰腺癌中（90%） ，其次，其次是甲状腺癌（是甲状腺癌（53%）和结肠癌（）和结肠癌（47%）n突变突变ras基因的种类与某些肿病类型密切相基因的种类与某些肿病类型密切相关，即有关，即有优势激活现象优势激活现象。如胰腺癌、结肠。如胰腺癌、结肠癌、肺癌等癌、肺癌等以以K-ras突变为主，造血系统肿突变为主，造血系统肿瘤多发现瘤多发现N-ras的突变，泌尿系肿瘤则以的突变，泌尿系肿瘤则以H-ras突变为主突变为主ras 基因与人类肿瘤基因与人类肿瘤n目前的资料表明目前的资料表明nH-ras和和K-ras的表达不仅与膀胱癌、肾盂癌、肺的表达不仅与

33、膀胱癌、肾盂癌、肺癌、结肠癌有密切的关系，而且也与胆囊癌、胰癌、结肠癌有密切的关系，而且也与胆囊癌、胰腺癌、肾母细胞癌、慢性淋巴细胞白血病、黑色腺癌、肾母细胞癌、慢性淋巴细胞白血病、黑色素瘤形成密切相关素瘤形成密切相关nN-ras 表达水平上升主要发生在造血系统的恶性表达水平上升主要发生在造血系统的恶性肿瘤中，如肿瘤中，如APL、AML、BL，但在神经母细胞，但在神经母细胞瘤、纤维肉瘤，横纹肌肉瘤中的表达也有一定的瘤、纤维肉瘤，横纹肌肉瘤中的表达也有一定的上升，并认为是这些肿瘤形成的主要原因上升，并认为是这些肿瘤形成的主要原因n检测检测ras突变对了解肿瘤的发生发展，以及监突变对了解肿瘤的发生

34、发展，以及监测恶性肿瘤的治疗效果具有重大意义测恶性肿瘤的治疗效果具有重大意义c-myc 癌基因癌基因nc-myc基因是基因是myc基因家族的重要成员之一基因家族的重要成员之一nc-myc基因基因n是一种可易位基因是一种可易位基因n是一种多种物质调节的可调节基因是一种多种物质调节的可调节基因n是一种可使细胞无限增殖，促进细胞分裂的基因是一种可使细胞无限增殖，促进细胞分裂的基因nmyc基因参与细胞凋亡，基因参与细胞凋亡，c-myc基因与多种基因与多种肿瘤发生发展有关肿瘤发生发展有关人人c-mycc-myc基因基因：定位于：定位于8q24nIg 、Ig 、Ig链的基因位点分别定位在链的基因位点分别定

35、位在14q32、2p13和和22q11nc-myc易位到易位到Ig位点的高活性转录区，从而位点的高活性转录区，从而组成一个高转活性的重排基因，启动组成一个高转活性的重排基因，启动c-myc转录，使转录，使 c-myc表达增强，促进细胞表达增强，促进细胞恶变，最后导致肿瘤的发生恶变，最后导致肿瘤的发生c-myc 癌基因结构癌基因结构nc-myc与禽类与禽类髓细胞病毒髓细胞病毒（AMN）MC-29的的v-myc同源同源nc-myc基因由基因由3个外显子及个外显子及2个内含子组成个内含子组成n第一个外显子不编码，只起调节作用第一个外显子不编码，只起调节作用n只有外显子只有外显子2和和3与与v-myc

36、相对应，编码一个相对应，编码一个439个氨基酸的蛋白质个氨基酸的蛋白质c-myc 癌基因结构癌基因结构nc-myc基因由启动子基因由启动子P1或或P2起始转录，并起始转录，并在第一内含子中有一个潜在启动子在第一内含子中有一个潜在启动子P，当第，当第一个内含子发生断裂时，一个内含子发生断裂时，P可被激活而成为可被激活而成为一个异常转录起始点，但蛋白合成起始位点一个异常转录起始点，但蛋白合成起始位点不变，并与正常不变，并与正常c-myc基因产物相同基因产物相同n不同的动物不同的动物中，中，c-myc基因的第基因的第2、3外显子外显子具有高度保守性，而第具有高度保守性，而第1外显子则有较大的外显子则

37、有较大的差异差异n小鼠和人的外显子小鼠和人的外显子1 有有70%的同源性的同源性c-myc 癌基因的表达癌基因的表达nc-myc基因的表达与细胞的生长状态有关：基因的表达与细胞的生长状态有关：n生长因子刺激成纤维细胞，生长因子刺激成纤维细胞，c-myc表达增强表达增强n相反，在细胞分化相反，在细胞分化时时c-myc表达降低表达降低n在细胞培养过程中，用在细胞培养过程中，用c-myc表达结构或反义表达结构或反义寡脱氧核酸进行研究，发现寡脱氧核酸进行研究，发现c-myc在细胞在细胞G0期到期到S期的过程中也起作用期的过程中也起作用n表明表明c-myc表达的变化与细胞的增殖及分化状表达的变化与细胞的

38、增殖及分化状态有关，其表达产物在调节细胞生长、分化态有关，其表达产物在调节细胞生长、分化或恶性转化中发挥作用或恶性转化中发挥作用c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能nc-myc基因的产物为磷酸化蛋白基因的产物为磷酸化蛋白p62n分子量为：分子量为：62kDn由由c-myc基因的外显子基因的外显子2和和3共同编码共同编码n由由439个氨基酸组成的蛋白质个氨基酸组成的蛋白质nc-myc基因属核蛋白基因，定位细胞核基因属核蛋白基因，定位细胞核内，产物为核蛋白内，产物为核蛋白c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能n具有转化细胞的能力具有转化细胞的能力n具有

39、与染色体具有与染色体DNA结合的特性结合的特性n在调节细胞生长、分化及恶性转化中发挥作用在调节细胞生长、分化及恶性转化中发挥作用nc-myc蛋白在结构上可分为：转录激活区，非蛋白在结构上可分为：转录激活区，非特异特异DNA结合区，核靶序列，碱性区，螺旋结合区，核靶序列，碱性区，螺旋-环环-螺旋（螺旋（HLH）及亮氨酸拉链区）及亮氨酸拉链区螺旋螺旋- -环环- -螺旋螺旋（HLH）亮氨酸拉链（亮氨酸拉链（leu zipper）c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能n在在 c-myc 蛋白中，螺旋蛋白中，螺旋-环环-螺旋紧随着碱性螺旋紧随着碱性区，揭示其以特异性序列方式和区，

40、揭示其以特异性序列方式和DNA相互作相互作用用n在以原核生物为实验对象的研究表明：碱性在以原核生物为实验对象的研究表明：碱性区以一个自由环存在，当以特殊方式结合到区以一个自由环存在，当以特殊方式结合到DNA上时，则变成螺旋，该上时，则变成螺旋，该区是区是c-myc蛋白蛋白与与DNA特异序列的结合部位特异序列的结合部位c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能nc-myc中：还存在着中：还存在着n与抑制细胞分化、自身抑制有关的区域与抑制细胞分化、自身抑制有关的区域n肿瘤转化所必需的区域肿瘤转化所必需的区域nSmith等研究了等研究了c-myc的亮氨酸拉链区，该区介的亮氨酸拉链区

41、，该区介导各种转录因子的二聚作用导各种转录因子的二聚作用n在亮氨酸重复部位的突变能显著降低在亮氨酸重复部位的突变能显著降低c-myc抑制鼠红抑制鼠红白血病（白血病（MEL）细胞分化能力）细胞分化能力n此区的插入突变能消除此区的插入突变能消除c-myc的转化活性的转化活性n认为：正是这些认为：正是这些c-myc结构成分的表达阻止了细结构成分的表达阻止了细胞进入细胞周期，从而抑制许多细胞系的分化胞进入细胞周期，从而抑制许多细胞系的分化c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能nCronch等等n对对c-myc亮氨酸拉链区的亮氨酸进行致突亮氨酸拉链区的亮氨酸进行致突变研究变研究n发

42、现：突变导致失去自身抑制发现：突变导致失去自身抑制n说明：亮氨酸拉链区在自身抑制中具有重说明：亮氨酸拉链区在自身抑制中具有重要作用要作用c-myc 基因表达产物的结构与功能基因表达产物的结构与功能nStone等研究认为：等研究认为：nc-myc 分子的中间分子的中间1/3以及以及N-端，端，C-端是肿瘤转端是肿瘤转化所必需的，是化所必需的，是c-myc基因与肿瘤转化有关的区基因与肿瘤转化有关的区段（功能区域）段（功能区域）n c-myc功能区域，促使功能区域，促使 c-myc在胞浆内合成后，在胞浆内合成后，与其它蛋白形成寡聚体，再转移到核内，并结合与其它蛋白形成寡聚体，再转移到核内，并结合到特

43、异性的到特异性的DNA序列上，从而激活和抑制许多序列上，从而激活和抑制许多靶基因的转录，引起细胞生长和分化的改变，发靶基因的转录，引起细胞生长和分化的改变，发挥其生理调节功能及恶性转化作用挥其生理调节功能及恶性转化作用myc 蛋白参与诱导细胞凋蛋白参与诱导细胞凋亡亡n细胞凋亡（细胞凋亡（Programmed Cell death，PCD）研究的）研究的深入，发现深入，发现myc蛋白参与诱导细胞凋亡蛋白参与诱导细胞凋亡nc-myc基因表达的失调是多种细胞凋亡的主要诱因基因表达的失调是多种细胞凋亡的主要诱因n细胞发生凋亡的速度及其对诱导因素的敏感性均依赖细胞发生凋亡的速度及其对诱导因素的敏感性均依

44、赖于于c-myc蛋白的含量蛋白的含量n尚未成熟胸腺细胞中尚未成熟胸腺细胞中：myc基因的高表达是胚胎胸腺基因的高表达是胚胎胸腺细胞凋亡的诱因，而且在凋亡细胞的死亡阶段，也观细胞凋亡的诱因，而且在凋亡细胞的死亡阶段，也观察到察到c-myc基因的高水平表达，如果用反义寡核苷酸基因的高水平表达，如果用反义寡核苷酸阻断阻断c-myc基因的表达，则细胞凋亡受到严重干扰基因的表达，则细胞凋亡受到严重干扰myc 蛋白参与诱导细胞凋亡蛋白参与诱导细胞凋亡nEvan发现发现，c-myc表达的失调也会启动去除生长因表达的失调也会启动去除生长因子后培养细胞的成熟前凋亡子后培养细胞的成熟前凋亡n观察了小鼠观察了小鼠I

45、L-3依赖性髓样细胞株依赖性髓样细胞株32D，发现在洗去，发现在洗去IL-3后，可立即观察到后，可立即观察到c-myc基因表达下调，结果使培养细胞基因表达下调，结果使培养细胞停止于停止于G1期期n将携带将携带c-myc基因载体转染基因载体转染32D细胞，获得稳定表达细胞，获得稳定表达c-myc基因的基因的32D细胞克隆，结果这种细胞去除细胞克隆，结果这种细胞去除IL-3后，不后，不停止于停止于G1期，而是启动以凋亡为特征的程序性细胞死亡期，而是启动以凋亡为特征的程序性细胞死亡n结果揭示细胞凋亡是清除固定突变及细胞周期调控结果揭示细胞凋亡是清除固定突变及细胞周期调控失衡的细胞的重要机制，一旦细胞

46、发生障碍失衡的细胞的重要机制，一旦细胞发生障碍，c-myc基因会启动凋亡程序，相反，则导致肿瘤形成基因会启动凋亡程序，相反，则导致肿瘤形成myc 癌基因与人类肿瘤癌基因与人类肿瘤nmyc基因定位于染色体基因定位于染色体8q24nIg 、Ig 、Ig链的基因位点分别在链的基因位点分别在14q32、2p13和和22q11n在在BL中：中：c-myc基因位点基因位点与与Ig基因位点之间基因位点之间的易位的易位，即，即c-myc易位易位到到Ig位点的高活性转位点的高活性转录区，从而组成一个高转活性的重排基因，录区，从而组成一个高转活性的重排基因，启动启动c-myc转录，转录，使使 c-myc表达增强，

47、促进表达增强，促进细胞恶变，最后导致肿瘤的发生细胞恶变，最后导致肿瘤的发生myc 癌基因与人类肿瘤癌基因与人类肿瘤n在不同的人体肿瘤细胞系中，已发现在不同的人体肿瘤细胞系中，已发现c-myc或或c-myc相关序列的扩增相关序列的扩增n粒细胞性白血病细胞系粒细胞性白血病细胞系n视网膜母细胞瘤细胞系视网膜母细胞瘤细胞系n某些神经母细胞瘤细胞系某些神经母细胞瘤细胞系n乳腺癌细胞系乳腺癌细胞系n某些肺癌细胞系某些肺癌细胞系n肠癌细胞系肠癌细胞系n成骨肉瘤、软骨肉瘤、脊索瘤、脂肪肉瘤、横纹肌成骨肉瘤、软骨肉瘤、脊索瘤、脂肪肉瘤、横纹肌肉瘤肉瘤myc 癌基因与人类肿瘤癌基因与人类肿瘤nc-myc过量表达与

48、肿瘤的早期复发有关过量表达与肿瘤的早期复发有关n在致瘤中，已发现在致瘤中，已发现ras与与myc、sis与与myc、myc与与fos偶联激活，协同致瘤等偶联激活，协同致瘤等n许多资料表明许多资料表明c-myc位点在所有受检的位点在所有受检的B细细胞肿瘤中有重排胞肿瘤中有重排myc 癌基因与人类肿瘤癌基因与人类肿瘤nCasares等：发现定位在等：发现定位在8号染色体上号染色体上的的c-myc与定与定位在位在14号染色体号染色体上的上的Ig重链基因有同样的重链基因有同样的14.2Kb的的EcoR酶切片段，因而认为发生了酶切片段，因而认为发生了8 14易位易位n8 14易位可能是易位可能是何杰氏淋

49、巴瘤何杰氏淋巴瘤的一个标志的一个标志nN-myc在人神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤和小细在人神经母细胞瘤、视网膜母细胞瘤和小细胞肺癌中有扩增，扩增的程度与肿瘤的发病进程有胞肺癌中有扩增，扩增的程度与肿瘤的发病进程有关关nSchwab等报告等报告20%的神经母细胞瘤的神经母细胞瘤有有N-myc扩增，扩增，其中大多数是侵袭性肿瘤其中大多数是侵袭性肿瘤myc 癌基因与人类肿瘤癌基因与人类肿瘤nSeeger等报告，等报告，myc基因拷贝数的多少预示疾病基因拷贝数的多少预示疾病的进程的进程nc-myc与小细胞肺癌与小细胞肺癌n30%的病例的病例c-myc扩增，复发病人中扩增，复发病人中nmyc扩增者的生存

50、期短于没有扩增的病例扩增者的生存期短于没有扩增的病例n接受化疗的肿瘤病人易引起接受化疗的肿瘤病人易引起myc扩增扩增nmyc基因扩增与其它肿瘤的关系也有许多报道基因扩增与其它肿瘤的关系也有许多报道n目前认为胃癌、乳腺癌、结肠癌、宫颈癌、何杰金目前认为胃癌、乳腺癌、结肠癌、宫颈癌、何杰金氏病及头部肿瘤等都有氏病及头部肿瘤等都有myc基因的扩增或过度表达基因的扩增或过度表达nm23 基因基因nnm23基因是肿瘤转移抑制基因基因是肿瘤转移抑制基因nnm23编码的产物具有抑制肿瘤转移的功能编码的产物具有抑制肿瘤转移的功能nnm23在分化良好的肿瘤中呈高水平表达，在分化良好的肿瘤中呈高水平表达，且且nm

51、23基因表达与淋巴结转移呈负相关，基因表达与淋巴结转移呈负相关，与无病生存期，整个生存期呈正相关与无病生存期，整个生存期呈正相关n检测检测nm23基因的表达高低，可以作为判断基因的表达高低，可以作为判断肿瘤有无转移的一个重要指标肿瘤有无转移的一个重要指标nm23 基因及表达基因及表达nnm23基因基因：Steeg（美国国立癌症研究所，（美国国立癌症研究所，1988）等，从）等，从7个转移潜力不同的个转移潜力不同的K-1735鼠鼠黑色素瘤细胞株中用消减杂交分离克隆获得黑色素瘤细胞株中用消减杂交分离克隆获得nnm23基因：在低转移细胞株中的表达强度基因：在低转移细胞株中的表达强度是高转移细胞株内的

52、是高转移细胞株内的10倍，表明倍，表明nm23基因基因在高转移肿瘤中表达降低在高转移肿瘤中表达降低n人基因组中存在着两个人基因组中存在着两个nm23基因，即基因，即nm23-H1，和，和nm23-H2，定位于，定位于17q32.1、3nm23 基因及表达基因及表达nnm23-H1 mRNA 、nm23-H2 mRNA：由两：由两个完全不同的基因转录个完全不同的基因转录nnm23-H1、nm23-H2：受两个独立的调控：受两个独立的调控系统调节系统调节nnm23-H1的的mRNA的水平与癌细胞转移关系的水平与癌细胞转移关系更密切更密切 nm23 基因及表达基因及表达nnm23-H2基因与基因与m

53、yc基因之间功能性连接基因之间功能性连接nnm23蛋白：转录因子蛋白：转录因子nPostel等研究：多肽等研究：多肽PUF ，是，是myc转录的重要转录的重要调节物，调节物， PUF可与可与c-myc启动子特异区域相结合启动子特异区域相结合nPostel等，从等，从Hela细胞克隆了细胞克隆了PUF cDNA，发现，发现它的核苷酸序列实际上与人它的核苷酸序列实际上与人nm23-H2序列一致序列一致n一系列的生化及免疫学研究证明：一系列的生化及免疫学研究证明：PUF与与nm23-H2蛋白的一致性，该蛋白通过与启动子序列特蛋白的一致性，该蛋白通过与启动子序列特异地结合异地结合使使myc DNA序列

54、在体外转录序列在体外转录nm23 基因及表达基因及表达n目前认为，目前认为，nm23 虽然不一定虽然不一定是是myc的转录的转录刺激物，但至少刺激物，但至少是是myc的一个重要调节基因的一个重要调节基因n细胞死亡时，细胞死亡时，nm23可以诱导可以诱导myc的表达的表达nnm23-H1丧失，有助于细胞永生化丧失，有助于细胞永生化nm23 表达产物及功能表达产物及功能nnm23-H1和和nm23-H2基因：编码由基因：编码由152个氨基个氨基酸所组成的酸所组成的17kD蛋白，蛋白，nnm23-H1和和nm23-H2的氨基酸序列同源性达的氨基酸序列同源性达88%n其氨基酸序列在其氨基酸序列在疏水性

55、疏水性和和电荷性电荷性上高度保守，有上高度保守，有94%的氨基酸组成是相同的的氨基酸组成是相同的nnm23蛋白（蛋白（p17）与核苷二磷酸激酶（）与核苷二磷酸激酶（NDPK）的氨基酸序列高度同源的氨基酸序列高度同源nnm23-H1蛋白蛋白 与与NDPK的同源性达的同源性达89%nnm23-H2蛋白蛋白 与与NDPK的同源性达的同源性达97%NDPKn是一类广泛存在的酶是一类广泛存在的酶n将将5NTP的一个磷酸基团转移到的一个磷酸基团转移到5NDP上，使蛋白变为活性状态上，使蛋白变为活性状态n功能：在肿瘤的发生和发育上，至少参功能：在肿瘤的发生和发育上，至少参与两个重要作用与两个重要作用NDPK

56、 功能之一：功能之一：微管的聚合微管的聚合n一方面可能使微管聚合异常而引起减数一方面可能使微管聚合异常而引起减数分裂时纺缍体的异常，从而导致癌细胞分裂时纺缍体的异常，从而导致癌细胞染色体非整倍体的形成，进而促进肿瘤染色体非整倍体的形成，进而促进肿瘤的发展的发展n另一方面它可能通过影响细胞骨架而引另一方面它可能通过影响细胞骨架而引起细胞运动，从而参与浸润转移过程和起细胞运动，从而参与浸润转移过程和发育过程发育过程NDPK 功能之二：功能之二： G蛋白介导的信号传导蛋白介导的信号传导n在信号转导过程中，使在信号转导过程中，使GDP还原为还原为GTP，从而使从而使G蛋白激活蛋白激活nNm23蛋白以这

57、种方式能调节大量的蛋白以这种方式能调节大量的G蛋蛋白介导的细胞信号传导反应，进而参与白介导的细胞信号传导反应，进而参与发育和肿瘤的发展发育和肿瘤的发展nm23基因与肿瘤转移基因与肿瘤转移nSteeg PS，等，等 nm23基因表达与乳原癌转移和预后的关系基因表达与乳原癌转移和预后的关系n17份肿瘤标本，原位杂交技术检测份肿瘤标本，原位杂交技术检测nm 23 mRNA含量含量n结果：结果：n瘤细胞（来自有淋巴结转移的病人）：均含有低瘤细胞（来自有淋巴结转移的病人）：均含有低水平水平的的nm23 mRNAn瘤细胞（来自无淋巴结转移的病人）：含有较高瘤细胞（来自无淋巴结转移的病人）：含有较高水平的水

58、平的nm23 mRNAnm23基因与肿瘤转移基因与肿瘤转移n进一步，对进一步，对71例原发性乳腺癌患者进行研究例原发性乳腺癌患者进行研究 （nm23基因的表达）基因的表达）n方法方法nNorthern blot n免疫细胞化学的方法免疫细胞化学的方法n结果表明：结果表明：nm23在分化良好的肿瘤呈高水平在分化良好的肿瘤呈高水平表达，表达，nm23表达与淋巴转移呈负相关，与无表达与淋巴转移呈负相关，与无病生存期，整个生存期呈正相关病生存期，整个生存期呈正相关n目前认为目前认为nm23基因产物，在抑制表型中起重基因产物，在抑制表型中起重要作用要作用nm23基因与肿瘤转移基因与肿瘤转移nnm23低表

59、达与人胃癌的转移密切相关低表达与人胃癌的转移密切相关n到目前为止，到目前为止，nm23已在胃癌、骨肉瘤、膀已在胃癌、骨肉瘤、膀胱癌、乳腺癌、肠癌等具有转移潜能的肿胱癌、乳腺癌、肠癌等具有转移潜能的肿瘤细胞中呈低表达瘤细胞中呈低表达n在大肠癌中在大肠癌中nm23在低表达与肿瘤状态和远在低表达与肿瘤状态和远距离转移紧密相关距离转移紧密相关n检测检测nm23表达程度可以判断肿瘤有无转移，表达程度可以判断肿瘤有无转移，对临床治疗具有普遍意义，国外已在对临床治疗具有普遍意义，国外已在91年年开展这项常见检查。国内？开展这项常见检查。国内？mdm2 癌基因癌基因n1992年，从一个含有双微体（年，从一个含

60、有双微体（murine double mimut，DM）的自发转化的）的自发转化的BALB 3T3DM细胞中细胞中克隆出来的一个高度扩增的基因克隆出来的一个高度扩增的基因n位于小鼠的第位于小鼠的第10号染色体的号染色体的C1-C3区区n已在多种肿瘤中发现其突变与扩增，而且已在多种肿瘤中发现其突变与扩增，而且mdm2突突变与变与p53突变不共存突变不共存nmdm2扩增与肿瘤转移密切相关扩增与肿瘤转移密切相关n目前研究表明，目前研究表明，mdm2参与细胞基本生理过程。因参与细胞基本生理过程。因此，此，mdm2癌基因的变化对阐明肿瘤发病机理以及癌基因的变化对阐明肿瘤发病机理以及转移机理具有重大意义，