分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座

第四章腫瘤相關(guān)基因

江蘇大學(xué)錢暉分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第1頁腫瘤發(fā)生是細(xì)胞生長和細(xì)胞分化紊亂所致細(xì)胞無節(jié)制增殖結(jié)果。原癌基因—細(xì)胞正增殖信號抑癌基因—細(xì)胞負(fù)增殖信號轉(zhuǎn)移相關(guān)基因—腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移第四章腫瘤相關(guān)基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第2頁一類能使敏感宿主產(chǎn)生腫瘤或使體外培養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞動物病毒，分為DNA腫瘤病毒和RNA腫瘤病毒（逆轉(zhuǎn)錄病毒）。

1966年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎發(fā)覺了勞斯肉瘤病毒（RSV）

PeytonRous分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第3頁

HowardMartinTemin

從勞斯肉瘤病毒（RSV）中發(fā)覺逆轉(zhuǎn)錄酶

1975年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎

發(fā)覺細(xì)胞癌基因創(chuàng)建腫瘤發(fā)生癌基因理論

1989年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎J.MichaelBishop

分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第4頁第四章腫瘤相關(guān)基因第一節(jié)癌基因第二節(jié)抑癌基因第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因第四節(jié)腫瘤發(fā)生中基因改變第五節(jié)腫瘤相關(guān)基因檢測及評價(jià)分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第5頁第一節(jié)癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第6頁癌基因（oncogene,onc）病毒癌基因（virusoncogene，v-onc）細(xì)胞癌基因（cellularoncogene，c-onc）

第一節(jié)癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第7頁

病毒癌基因（virusoncogene，v-onc）

病毒基因組中特殊核苷酸序列，是一類存在于病毒中，能使敏感宿主產(chǎn)生腫瘤或使體外培養(yǎng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化基因。第一節(jié)癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第8頁細(xì)胞癌基因（cellularoncogene，c-onc）

存在于正常細(xì)胞基因組中癌基因，在正常情況下處于靜止或低表示狀態(tài)，對維持細(xì)胞正常功效含有主要作用；但在異常表示時(shí)，其產(chǎn)物可使細(xì)胞無限分裂。第一節(jié)癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第9頁第一節(jié)癌基因二、細(xì)胞癌基因三、原癌基因激活機(jī)制一、病毒癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第10頁一、病毒癌基因RNA病毒癌基因

絕大多數(shù)能使分裂信號旁路發(fā)生改變，經(jīng)過破壞正生長調(diào)整而起作用。DNA病毒癌基因主要經(jīng)過與抑癌基因相互作用而破壞細(xì)胞負(fù)生長調(diào)整。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第11頁一、病毒癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第12頁二、細(xì)胞癌基因正常細(xì)胞中一類編碼關(guān)鍵性調(diào)控蛋白基因，在細(xì)胞正常生長、發(fā)育、分化過程中具主要生理功效以非激活形式存在，不會自發(fā)誘導(dǎo)腫瘤當(dāng)其被異常激活時(shí)，可使正常細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化而造成腫瘤發(fā)生分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第13頁二、細(xì)胞癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第14頁細(xì)胞癌基因又稱原癌基因

正常情況下細(xì)胞癌基因并不致瘤病毒癌基因起源于細(xì)胞癌基因二、細(xì)胞癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第15頁細(xì)胞癌基因特點(diǎn)：

生物界普遍存在進(jìn)化上高度保守單拷貝基因，均為結(jié)構(gòu)基因異常時(shí)可造成細(xì)胞惡性增生二、細(xì)胞癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第16頁細(xì)胞癌基因分類及表示產(chǎn)物

二、細(xì)胞癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第17頁二、細(xì)胞癌基因癌基因產(chǎn)物細(xì)胞定位

分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第18頁二、細(xì)胞癌基因1.sis家族2.erb家族3.src家族4.ras家族5.myc家族分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第19頁二、細(xì)胞癌基因

1.sis家族人c-sis定位于第22號染色體，與血小板衍生生長因子(PDGF)基因有很高同源性（達(dá)87%）編碼產(chǎn)物P28是含241個(gè)氨基酸殘基PDGF-β鏈，能與PDGF受體結(jié)合分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第20頁二、細(xì)胞癌基因

2.erb家族c-erb-B編碼表皮生長因子(EGF)受體c-fms編碼集落刺激因子受體c-bit編碼PDGF受體分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第21頁二、細(xì)胞癌基因

3.src家族編碼蛋白激酶類產(chǎn)物

c-src是第一個(gè)被發(fā)覺細(xì)胞癌基因人c-src定位于第20號染色體具酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性mos、raf等基因編碼產(chǎn)物為胞漿絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第22頁二、細(xì)胞癌基因

4.ras家族主要包含H-ras、K-ras和N-ras，編碼氨基酸次序之間有85%同源性。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第23頁編碼產(chǎn)物為P21Ras蛋白，大多位于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)面，屬低分子量G蛋白，是MAPK路徑中主要組員細(xì)胞外信號經(jīng)過受體結(jié)合G蛋白，作用于不一樣靶蛋白，參加細(xì)胞增殖信號細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程二、細(xì)胞癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第24頁二、細(xì)胞癌基因

5.myc家族(人c-myc基因)定位于8q24，由3個(gè)外顯子組成，第一外顯子不編碼產(chǎn)物位于核內(nèi)Myc蛋白，屬DNA結(jié)合蛋白類編碼核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，經(jīng)過與一些特定DNA相結(jié)合，影響DNA復(fù)制開啟過程或?qū)D(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)控，調(diào)整細(xì)胞生長、增殖和分化分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第25頁三、原癌基因激活機(jī)制激活機(jī)制：病毒誘導(dǎo)活化，如病毒基因組內(nèi)一個(gè)強(qiáng)大開啟子插入到細(xì)胞癌基因附近或內(nèi)部，使原癌基因激活非病毒誘導(dǎo)活化，如原癌基因突變、擴(kuò)增和染色體重排等分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第26頁三、原癌基因激活機(jī)制（二）原癌基因取得外源開啟子而激活（三）原癌基因甲基化程度降低（四）原癌基因擴(kuò)增（五）染色體易位或基因重排

（一）原癌基因點(diǎn)突變（六）基因偶聯(lián)分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第27頁三、原癌基因激活機(jī)制核苷酸突變造成編碼產(chǎn)物P21蛋白中氨基酸被置換，表示異常產(chǎn)物。P21蛋白本身GTPase活性顯著下降，在傳遞生長信號時(shí)，難以催化GTP快速水解，從而不能適時(shí)從活化狀態(tài)改變?yōu)榉腔罨癄顟B(tài)，造成與GTP連續(xù)結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞增殖。（一）原癌基因點(diǎn)突變分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第28頁三、原癌基因激活機(jī)制分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第29頁三、原癌基因激活機(jī)制（二）原癌基因取得外源開啟子而激活原癌基因上游插入外源性開啟子或增強(qiáng)子，可激活原癌基因，使其表示產(chǎn)物增多。

分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第30頁例：ALV感染細(xì)胞后誘發(fā)雞B細(xì)胞淋巴瘤ALV本身不含病毒癌基因，其病毒兩端長末端重復(fù)序列可作為開啟子開啟c-myc轉(zhuǎn)錄。該開啟子使c-myc基因連續(xù)轉(zhuǎn)錄，比正常表示增高幾十甚至上百倍。三、原癌基因激活機(jī)制分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第31頁三、原癌基因激活機(jī)制（三）原癌基因甲基化程度降低DNA分子中甲基化對阻抑基因轉(zhuǎn)錄含有主要作用。例：在結(jié)腸腺癌和小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中ras基因DNA甲基化水平比其鄰近正常細(xì)胞顯著偏低，提醒一些原癌基因是因?yàn)榧谆潭冉档投せ?。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第32頁三、原癌基因激活機(jī)制（四）原癌基因擴(kuò)增原癌基因擴(kuò)增使基因拷貝數(shù)增加，產(chǎn)物過量表示。例：人視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤中N-myc擴(kuò)增了10～200倍，對應(yīng)mRNA和蛋白質(zhì)產(chǎn)物大量增加。腫瘤細(xì)胞中雙微體和染色體上均染區(qū)就是原癌基因DNA片段擴(kuò)增表現(xiàn)。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第33頁三、原癌基因激活機(jī)制

（五）染色體易位或基因重排染色體易位往往造成基因重排，可造成原癌基因序列缺失或表示異常蛋白。

分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第34頁

1．表示融合蛋白慢性粒細(xì)胞性白血病:bcr-abl融合基因2．異常異位表示

Burkitt淋巴瘤:定位于8號染色體myc基因與14號染色體免疫球蛋白重鏈基因融合而激活，開啟c-myc轉(zhuǎn)錄，使c-myc基因表示增強(qiáng)。三、原癌基因激活機(jī)制分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第35頁三、原癌基因激活機(jī)制分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第36頁三、原癌基因激活機(jī)制（六）基因偶聯(lián)ras或myc轉(zhuǎn)染細(xì)胞，可使細(xì)胞增殖，但不能轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞ras和myc同時(shí)轉(zhuǎn)染細(xì)胞，能使細(xì)胞轉(zhuǎn)化成癌細(xì)胞提醒最少需要2種或以上原癌基因在不一樣通路上發(fā)揮協(xié)同作用分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第37頁第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第38頁第二節(jié)抑癌基因

腫瘤抑制基因

(tumor-suppressinggene)存在于正常細(xì)胞內(nèi)一類可抑制細(xì)胞過分生長與增殖基因，從而有潛在抑癌作用。當(dāng)這類基因發(fā)生突變、缺失或失活時(shí)，可引發(fā)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化而造成腫瘤發(fā)生。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第39頁抑癌基因功效:誘導(dǎo)終末分化維持基因穩(wěn)定觸發(fā)衰老，誘導(dǎo)細(xì)胞程序性死亡抑制蛋白酶活性或改變DNA甲基化酶活性調(diào)整血管形成促進(jìn)細(xì)胞間聯(lián)絡(luò)第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第40頁在腫瘤對應(yīng)正常組織中必須有正常表示在惡性腫瘤中對應(yīng)基因應(yīng)有所改變，包含點(diǎn)突變、片段缺失或表示缺點(diǎn)導(dǎo)入該基因缺點(diǎn)惡性腫瘤細(xì)胞中可部分或全部抑制惡性表型第二節(jié)抑癌基因抑癌基因生物特征：分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第41頁第二節(jié)抑癌基因一、抑癌基因與腫瘤二、抑癌基因失活機(jī)制分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第42頁一、抑癌基因與腫瘤第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第43頁二、抑癌基因失活機(jī)制抑癌基因突變?nèi)旧w丟失同源性重組基因重排第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第44頁（一）視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因

（Rb基因）第一個(gè)分離到抑癌基因人Rb基因定位于13號染色體，編碼P105蛋白，定位于核內(nèi)。含有結(jié)合DNA活性，有序調(diào)控細(xì)胞分裂周期，控制細(xì)胞生長Rb蛋白有磷酸化和非磷酸化兩種形式，活性型為非磷酸化形式第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第45頁抑癌基因——隱性癌基因只有一個(gè)等位基因發(fā)生突變時(shí)，未突變另一個(gè)等位抑癌基因仍能產(chǎn)生足夠量野生型蛋白質(zhì)產(chǎn)物，故通常不會引發(fā)致癌效應(yīng)只有兩個(gè)等位基因都發(fā)生突變才能引發(fā)抑癌基因失活，失去對細(xì)胞增殖監(jiān)控作用，引發(fā)致癌效應(yīng)第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第46頁(二)抑癌基因——p53

基因幾乎全部些人類腫瘤中都存在p53基因突變?nèi)祟恜53基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為P53核蛋白，屬反式作用因子，在體內(nèi)以四聚體形式存在，活性受磷酸化/非磷酸化調(diào)整第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第47頁P(yáng)53蛋白主要功效：抑制細(xì)胞增殖，可阻斷細(xì)胞進(jìn)入S期促進(jìn)DNA損傷修復(fù)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第48頁顯性陰性(dominantnegative)

一個(gè)p53等位基因發(fā)生突變時(shí)，突變P53蛋白可與野生型蛋白結(jié)合，使其不能結(jié)合DNA而失活。顯性致癌（dominantcarcinogenesis）

突變后p53基因含有癌基因作用，能協(xié)助ras基因致癌。第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第49頁（三）其它抑癌基因

WT1(11p13):腎母細(xì)胞瘤易感基因，編碼鋅指蛋白DCC(18q21):編碼與細(xì)胞粘附作用相關(guān)表面蛋白分子APC(5q21):突變后與直腸癌發(fā)生相關(guān)第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第50頁BRCA1和BRCA2乳腺癌易感基因，產(chǎn)物含鋅指結(jié)構(gòu)，以轉(zhuǎn)錄因子形式起作用，與遺傳性高發(fā)乳腺癌和卵巢癌發(fā)生緊密相關(guān)NF-1（17q11.2）編碼GTP酶激活劑，失活可致神經(jīng)纖維增生第二節(jié)抑癌基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第51頁第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第52頁!腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移是一個(gè)復(fù)雜而有序過程，包含腫瘤細(xì)胞從原發(fā)腫瘤脫落，進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)，游走至血管、淋巴管，與之產(chǎn)生粘附并進(jìn)入管腔，再至遠(yuǎn)端適宜組織中克隆生長。第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第53頁第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移基因激活和轉(zhuǎn)移抑制基因失活，可誘發(fā)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移表型而造成轉(zhuǎn)移。原發(fā)部位腫瘤組織中含有轉(zhuǎn)移潛在性細(xì)胞群是腫瘤轉(zhuǎn)移細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)。分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第54頁一、腫瘤轉(zhuǎn)移基因促進(jìn)或造成腫瘤轉(zhuǎn)移基因：mts1(metastasin1)mts1蛋白可能經(jīng)過S100蛋白家族中Ca2+結(jié)合蛋白發(fā)揮作用二者對細(xì)胞微管聚合有抑制作用mts1基因可作為預(yù)測一些腫瘤是否會發(fā)生轉(zhuǎn)移指標(biāo)分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第55頁二、腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因

主要抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移表型當(dāng)前發(fā)覺有wdnm1、wdnm2、金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)基因、nm23基因等人類基因組中存在兩個(gè)nm23基因，即nm23-H1和nm23-H2，均定位于17q分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第56頁第四節(jié)腫瘤發(fā)生中基因改變分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第57頁

腫瘤發(fā)生是一個(gè)多基因多步驟基因改變效應(yīng)，是多階段或?qū)掖未驌舳l(fā)生疾病。

第四節(jié)腫瘤發(fā)生中基因改變分子診療醫(yī)學(xué)宣教專家講座第58頁1．開啟階段：細(xì)胞DNA分子已發(fā)生改變，但表型仍正常2．促癌階段：癌前細(xì)胞在開啟因子和促癌因子協(xié)同作用下，細(xì)胞表型發(fā)生變化，表現(xiàn)出癌細(xì)胞特征3．轉(zhuǎn)化階段：已惡變細(xì)胞進(jìn)入自主分裂增殖狀態(tài)并發(fā)生病灶浸潤、轉(zhuǎn)移第四節(jié)腫瘤發(fā)生中基因改變分子診療醫(yī)學(xué)宣教專