腫瘤的分子基礎(chǔ)課件

腫瘤的分子基礎(chǔ)TheMolecularBasisforTumorDevelopment1整理課件

1911年，PeytonRous發(fā)現(xiàn)雞肉瘤病毒可以致癌。產(chǎn)生“腫瘤源于體細(xì)胞基因改變”的概念。

1947年，CharlotteAuerbach和J.M.Robson證明化學(xué)物質(zhì)可以引起DNA損傷，破壞基因組穩(wěn)定性，誘發(fā)腫瘤。

1970年代，基因克隆、基因轉(zhuǎn)移等各種基因操作技術(shù)迅速發(fā)展，并與腫瘤學(xué)（oncology)研究相結(jié)合。

1979年發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)細(xì)胞癌基因。癌基因、抑癌基因相繼發(fā)現(xiàn)，確認(rèn)“腫瘤是一種基因?。╣eneticdisease）”。腫瘤分子研究史:2整理課件化學(xué)、物理及生物學(xué)（病毒）因素可以致癌The Chemical,PhysicalandBiological(Virus)FactorsLeadtoCancer第一節(jié)3整理課件環(huán)境因素可引起DNA損傷，如果機(jī)體DNA損傷修復(fù)缺陷，或基因組不穩(wěn)定性（genomeinstability）增加，則易感腫瘤。個(gè)人的遺傳特性也決定了腫瘤的易感性。因此，腫瘤發(fā)生與環(huán)境因素、內(nèi)在因素有關(guān)。致癌物（carcinogen）：能引起細(xì)胞或生物體發(fā)生腫瘤的物質(zhì)。4整理課件一、一些化學(xué)物質(zhì)可導(dǎo)致癌癥（一）環(huán)境中很多化學(xué)物質(zhì)是致癌劑霉變食品黃曲霉毒素亞硝胺類甲基亞硝基脲食品添加劑、染料氨基偶氮染料

4－二甲基氨基偶氮苯染料、橡膠芳香胺類苯胺氨基聯(lián)苯胺煤煙、香煙多環(huán)芳烴3－甲基膽蒽苯并芘化療藥、殺蟲劑烷化劑氮芥環(huán)氧化物內(nèi)酯類來源化學(xué)致癌物5整理課件前列腺癌染料鎘肺，皮膚癌農(nóng)藥砷肺，鼻癌鎳工廠鎳肺癌鉻酸鹽工廠，電鍍鉻鉻致癌種類環(huán)境來源金屬一些金屬致癌劑6整理課件（二）一些化學(xué)致癌物需代謝活化方有致癌作用直接致癌物(carcinogen)指直接暴露于細(xì)胞和機(jī)體便可致癌的因素或分子。前致癌物(precarcinogen)指需經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化方具有致癌活性因素或分子。7整理課件代謝活化：前致癌物經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)酶促反應(yīng)才能轉(zhuǎn)變成有致癌活性的過程。代謝酶系：細(xì)胞色素P450酶系存在部位：主要于肝，其次是腎、肺、腦等組織微粒體。影響因素：生物種屬、遺傳因素、年齡和性別等。8整理課件近似致癌劑（proximatecarcinogen）：代謝活化過程的中間代謝產(chǎn)物。終致癌劑（ultimatecarcinogen）：最終通過與DNA反應(yīng)，帶正電荷的親電子致癌物。9整理課件致癌物可與細(xì)胞DNA結(jié)合，尤其是與DNA分子中鳥嘌呤堿基上的N2、N3、N7、O6和O8原子結(jié)合，形成DNA加合物，引起DNA損傷。（三）DNA加合物的形成是致癌過程的關(guān)鍵10整理課件（1）從癌細(xì)胞可衍生出癌細(xì)胞，這是由DNA所決定的。（2）放射線或化學(xué)物致癌的機(jī)理均有DNA損傷突變。（3）許多癌細(xì)胞表現(xiàn)為染色體異常。（4）癌細(xì)胞DNA（癌基因）經(jīng)轉(zhuǎn)染可轉(zhuǎn)化正常細(xì)胞為癌細(xì)胞。（5）已經(jīng)分離出對腫瘤易感性高的基因。DNA是致癌過程中決定性大分子的主要證據(jù)有：11整理課件化學(xué)致癌物可與線粒體DNA相互作用，形成被致癌物修飾的線粒體DNA。其作用可能會對細(xì)胞能量代謝產(chǎn)生影響。12整理課件化學(xué)致癌物誘發(fā)癌基因、抑癌基因發(fā)生點(diǎn)突變，使后者激活或失活。（四）化學(xué)致癌物可誘發(fā)癌基因的激活和抑癌基因的失活如:烷化劑引起G→A的堿基改變苯并芘引起G→T改變13整理課件促癌劑（promoter）:單獨(dú)作用并不能致癌，但在化學(xué)致癌物同時(shí)使用時(shí)可使腫瘤加速生長，促進(jìn)癌變。（五）促癌劑可促進(jìn)致癌過程佛波酯（phorbolester,TPA）直接激活蛋白激酶C（proteinkinasec,PKC）進(jìn)一步發(fā)揮作用。例如：14整理課件二、電離輻射等物理因素可以致癌機(jī)制：主要是產(chǎn)生電離，形成自由基。電離輻射

電磁波輻射電子輻射質(zhì)子輻射中子輻射（短波高頻）15整理課件對人、動物有感染性。DNA病毒的DNA可以整合到宿主靶細(xì)胞的DNA分子上。某些病毒基因中含有病毒癌基因（V-oncogene）的序列，編碼的轉(zhuǎn)化蛋白可使細(xì)胞癌變。三、腫瘤病毒也可以致癌生物性致癌主要指腫瘤病毒，包括DNA腫瘤病毒及RNA腫瘤病毒。（一）致癌的病毒有DNA病毒和RNA病毒腫瘤病毒的特點(diǎn)：16整理課件鼠乳腺腫瘤病毒B型反轉(zhuǎn)錄病毒鼠肉瘤和白血病病毒

禽肉瘤和白血病病毒

人T細(xì)胞白血病病毒I，IIC型反轉(zhuǎn)錄病毒RNA病毒乙型肝炎病毒肝DNA病毒EB(Epstein-Barr)病毒皰疹病毒腺病毒12、18、31腺病毒多瘤病毒、SV40病毒、人乳頭狀瘤病毒（如HPV-16）乳頭多瘤空泡病毒DNA病毒成員分類一些重要的腫瘤病毒17整理課件病毒癌基因的產(chǎn)物為蛋白激酶、G-蛋白、酪氨酸蛋白激酶或受體等，從而通過激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)細(xì)胞增殖及惡性轉(zhuǎn)化。1．腫瘤病毒模擬信號分子起作用

（二）腫瘤病毒可通過多種方式促進(jìn)惡性轉(zhuǎn)化18整理課件質(zhì)膜酪氨酸蛋白激酶小雞勞氏肉瘤病毒src膜分泌的斷裂的PDGF（B鏈）猴猴腎肉瘤病毒sis胞核DNA結(jié)合蛋白小雞髓細(xì)胞瘤病毒29myc胞核轉(zhuǎn)錄因子（AP-1）與fos的復(fù)合物小雞禽肉瘤病毒jun胞核轉(zhuǎn)錄因子（AP-1）與jun的復(fù)合物鼠鼠肉瘤病毒fas質(zhì)膜酪氨酸蛋白激酶貓貓肉瘤病毒fes質(zhì)膜斷裂的EGF受體小雞禽白血病病毒erb-B質(zhì)膜酪氨酸蛋白激酶鼠Abelson鼠白血病病毒abl亞細(xì)胞定位癌基因產(chǎn)物來源反轉(zhuǎn)錄病毒癌基因逆（反）轉(zhuǎn)錄病毒的一些癌基因19整理課件如：小鼠乳腺腫瘤病毒（mousemammarytumorvirus,MMTV）2．病毒通過插入激活而致癌病毒癌基因插入宿主基因后，可通過長末端重復(fù)序列上調(diào)生長因子的基因表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞增殖。20整理課件病毒

宿主

Int生長因子gagpolenv插入突變MMTV后，上調(diào)宿主int基因LTR

MMTV病毒LTR序列上調(diào)宿主生長因子基因的表達(dá)21整理課件病毒癌基因（V-onc）與細(xì)胞癌基因差別只是V-onc無內(nèi)含子，而C-onc常有內(nèi)含子。有時(shí)一些V-onc序列與V-onc比較，常有堿基替代，缺失。正因?yàn)樾蛄杏型葱?，一旦V-onc整合至細(xì)胞基因后，不需激活便可產(chǎn)生細(xì)胞轉(zhuǎn)化作用。3．許多病毒癌基因與細(xì)胞癌基因序列同源如Rous肉瘤病毒的癌基因v-src編碼p60src，具有TPK活性。22整理課件四、個(gè)體遺傳特性決定腫瘤的易感性細(xì)胞外因素指各種外界物理、化學(xué)及生物學(xué)致癌因素------起動因素癌變過程受細(xì)胞內(nèi)、外因素的影響。細(xì)胞內(nèi)因素指獲得性或遺傳性DNA修復(fù)或細(xì)胞周期調(diào)控缺陷------決定腫瘤的易感性（susceptibility）23整理課件通過遺傳獲得突變的、且能致癌的關(guān)鍵基因；遺傳獲得的突變基因提高個(gè)體對環(huán)境因素作用的敏感性；通過遺傳獲得的基因?qū)Π┳兛寺〉纳L有利。腫瘤易感性的決定因素：24整理課件不同個(gè)體的同一個(gè)基因在序列上存在微小差異，即單核苷酸多態(tài)性(singlenucleotidepolymorphisms,SNPs)。這種多態(tài)性可導(dǎo)致個(gè)體間一些代謝相關(guān)的酶、DNA修復(fù)酶等活性差異，從而引起不同個(gè)體對環(huán)境因素的敏感性不同。環(huán)境-基因相互作用也是重要因素之一。舉例：細(xì)胞色素P450(cytochromeP450,CYP)25整理課件五、DNA修復(fù)缺陷和基因組不穩(wěn)定性在癌癥的發(fā)病中至關(guān)重要遺傳性非息肉結(jié)腸癌（hereditarynonpolyposiscoloncancer,HNPCC）一些癌癥是由于DNA修復(fù)缺陷導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定性、易發(fā)生斷裂、重排等所致。

例如：26整理課件腫瘤的生化與細(xì)胞學(xué)特點(diǎn)TheBiochemicalandCellular

CharacteristicsofTumor第二節(jié)27整理課件腫瘤組織蛋白質(zhì)、核酸、脂類及核苷酸合成加強(qiáng)，氨基酸、核苷酸的分解代謝降低。糖類分解加強(qiáng)，糖的消耗加強(qiáng)，糖酵解加強(qiáng)，糖類的合成減少。一、癌組織中糖、氨基酸、核苷酸等代謝均發(fā)生變化28整理課件（一）與增殖相關(guān)的酶類活性增強(qiáng)增殖相關(guān)的酶主要指核酸及蛋白質(zhì)合成的酶。（二）酵解速率增大惡性腫瘤中則是糖酵解抑制有氧氧化，稱為Crabtree效應(yīng)。腫瘤無論在有氧、無氧的條件下均表現(xiàn)為糖酵解活躍，因此與之相關(guān)的酶活性均增強(qiáng)。29整理課件（三）糖異生明顯下降當(dāng)肝細(xì)胞癌變后，糖異生有關(guān)的酶活性明顯下降，只有正?；钚缘?％。（四）合成糖原能力下降肝癌時(shí)肝臟利用單糖合成糖原的能力降低，糖原減少，肝癌者可能發(fā)生低血糖。（五）氨基酸分解代謝減弱機(jī)體為了補(bǔ)充腫瘤組織中蛋白質(zhì)合成的需求，肌肉組織中的蛋白質(zhì)分解加強(qiáng)，這是患者出現(xiàn)消瘦的原因之一。30整理課件（六）核苷酸合成相關(guān)的酶活性增強(qiáng)核苷酸合成相關(guān)的酶可能與腫瘤的惡性程度相關(guān)，惡性程度越大，酶的活性越高。（七）蛋白激酶及磷酸酶的活性均增強(qiáng)蛋白激酶與細(xì)胞增殖相關(guān)，磷酸酶的活性升高可能是一種代償機(jī)制，也許是為了對抗過高的蛋白激酶活性。31整理課件（八）出現(xiàn)胎兒型同工酶肝癌前病變葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（O型）胃腸道腫瘤谷胱甘肽－S－轉(zhuǎn)移酶（π型）多種惡性腫瘤谷胱甘肽－S－轉(zhuǎn)移酶（P型）肝癌前病變、高分化肝癌谷胱甘肽－S－轉(zhuǎn)移酶（A型）多種腫瘤堿性磷酸酶（非Regan型）多種腫瘤堿性磷酸酶（Regan型）肝癌DNA聚合酶（r）肝癌支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶（I型）肝癌糖原磷酸化酶（胎兒型）肝癌果糖－1，6－二磷酸酶（肌型）肝癌、腦瘤丙酮酸激酶（M2型）肝癌醛縮酶（C型）肝癌醛縮酶（A型）腎癌、乳腺癌己糖激酶（III型）肝癌己糖激酶（II型）在腫瘤中的表達(dá)同工酶32整理課件細(xì)胞膜通透性增強(qiáng)是腫瘤的特征；植物凝集素引起的凝集性增加使腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)接觸抑制；細(xì)胞膜粘附性降低有利于癌的侵襲和轉(zhuǎn)移；膜表面負(fù)電荷增加；糖蛋白中的糖鏈改變是腫瘤常見的變化；膜糖脂組成發(fā)生變化；惡性轉(zhuǎn)化細(xì)胞膜上存在腫瘤纖溶酶。二、癌癥時(shí)腫瘤細(xì)胞膜發(fā)生多種改變33整理課件三、細(xì)胞分化障礙是腫瘤細(xì)胞的基本特點(diǎn)腫瘤細(xì)胞分化的特征：異形性：細(xì)胞核變大，大小不等，核形不整等。失極性：細(xì)胞排列紊亂，細(xì)胞核的長軸方向與細(xì)胞生長軸方向不一致。幼稚性：出現(xiàn)胚胎時(shí)期特點(diǎn)。34整理課件分化相關(guān)基因按功能分兩類：管家基因（housekeepinggene）：多種細(xì)胞共有。奢侈基因（luxurygene）:編碼特異性蛋白質(zhì)，即奢侈蛋白（luxuryprotein），是細(xì)胞分化的標(biāo)記物，也是腫瘤起源的標(biāo)記物。35整理課件致癌因素使細(xì)胞基因組中增殖（proliferation）有關(guān)的基因啟動，同時(shí)其產(chǎn)物抑制了細(xì)胞分化（differentiation）。（一）細(xì)胞癌基因的激活抑制細(xì)胞分化C-myc高水平的表達(dá)就能抑制細(xì)胞分化一些分化誘導(dǎo)劑在促進(jìn)腫瘤分化的同時(shí)，常伴有細(xì)胞癌基因的下調(diào)。例如:36整理課件（二）部分抑癌基因失活抑制細(xì)胞分化視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤基因（Rb基因）編碼蛋白質(zhì)能促進(jìn)視網(wǎng)膜母細(xì)胞分化，當(dāng)Rb基因缺失或失活可產(chǎn)生視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。部分?jǐn)M癌基因是促分化基因，它們的缺失或失活可導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。例如:37整理課件在致癌因素作用下，發(fā)育的部分組織中保留少量未分化的干細(xì)胞，這些干細(xì)胞大量增殖可變?yōu)槟[瘤細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞實(shí)際上就是增殖過剩的干細(xì)胞，這就是所謂的腫瘤干細(xì)胞（tumorstemcell）學(xué)說。（三）腫瘤細(xì)胞分化障礙與干細(xì)胞發(fā)育受阻有關(guān)腫瘤干細(xì)胞學(xué)說是誘導(dǎo)分化治療腫瘤的理論基礎(chǔ)。38整理課件（一）腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)為細(xì)胞周期蛋白過表達(dá)四、細(xì)胞周期調(diào)控失衡導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞失控性增殖基因擴(kuò)增、染色體移位、基因重排是過表達(dá)的主要機(jī)制。細(xì)胞周期蛋白(cyclins)D1在B淋巴細(xì)胞瘤、乳腺癌、胃癌中表現(xiàn)為過表達(dá)。39整理課件在誘導(dǎo)細(xì)胞分化時(shí)，Cdk4常表達(dá)下調(diào)；若高表達(dá)則可明顯抑制細(xì)胞分化。（二）Cdk表達(dá)過量抑制細(xì)胞分化在人的一些腫瘤中，已發(fā)現(xiàn)有Cdk4、Cdk6的高表達(dá)。40整理課件Cdk抑制蛋白（CKIs）與Cyclin競爭性結(jié)合Cdk，拮抗Cyclin的作用，阻止細(xì)胞經(jīng)過“檢測點(diǎn)”（checkpoint），調(diào)節(jié)細(xì)胞周期。（三）CKI缺失和突變可導(dǎo)致細(xì)胞周期失調(diào)41整理課件CKI家族分類：具有廣泛抑制作用，包括p21、p27和p57。具有特異性抑制作用，包括p15、p16、p18和p19。CIP/KIP家族INK4家族42整理課件在正常細(xì)胞中，p21與與Cyclin-Cdk結(jié)合，抑制Cyclin-Cdk磷酸化Rb蛋白，阻止細(xì)胞進(jìn)入S期。p21相同過表達(dá)可使細(xì)胞阻滯在G1期。當(dāng)細(xì)胞在S期發(fā)生DNA損傷時(shí)，p21可通過其C末端結(jié)構(gòu)域與PCNA直接結(jié)合，阻止損傷DNA長鏈的復(fù)制，但損傷DNA的修復(fù)不會被p21抑制。當(dāng)DNA損傷后，p53被激活，繼而激活p21基因轉(zhuǎn)錄。43整理課件p16可與CyclinD競爭性地結(jié)合Cdk4/6，抑制Cdk4或Cdk6的活性，阻止Rb磷酸化。未磷酸化的Rb與E2F結(jié)合，從而使依賴于E2F轉(zhuǎn)錄的基因不能轉(zhuǎn)錄，阻止細(xì)胞由G1期進(jìn)入S期。p16基因缺失、突變等可能與腫瘤發(fā)生有關(guān)。44整理課件五、癌細(xì)胞中的端粒酶處于活性狀態(tài)在某些分裂旺盛的正常組織細(xì)胞也有表達(dá)，但端粒酶活性極低。在某些腫瘤組織，如腸癌中端粒酶活性很高。端粒酶與維持腫瘤細(xì)胞的永生性及無限增殖關(guān)系密切。端粒酶（telomerase）45整理課件TRF是一種端粒DNA特異結(jié)合蛋白。TRF-1通過與端區(qū)DNA結(jié)合，可阻止端粒酶與染色體末端接觸，使端粒酶不能發(fā)揮作用。在腫瘤細(xì)胞中，TRF-1與一種類似ADP核糖聚合酶的分子結(jié)合，后者可將TRF1從端粒上拉開，使端粒酶與端粒接觸進(jìn)而發(fā)揮作用。端粒重復(fù)結(jié)合因子（telomericrepeatbindingfactors，TRFs）46整理課件它們的存在或量變能提示腫瘤的性質(zhì)，并有助于了解腫瘤的起源、分化，從而有助于腫瘤的診斷、分類、預(yù)后判斷及轉(zhuǎn)導(dǎo)治療。六、腫瘤細(xì)胞具有比較特異的標(biāo)記物腫瘤標(biāo)記物（tumormarker）是指由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生、與腫瘤性質(zhì)相關(guān)的一類分子，這類分子不存在于正常成人組織，而是在胚胎或腫瘤組織。意義：47整理課件腫瘤標(biāo)記物應(yīng)具有以下特點(diǎn)：①標(biāo)記物的變化與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移等有直接的定性、定量的關(guān)系。②具有特異性，即能與正常細(xì)胞、良性腫瘤區(qū)別。③檢測標(biāo)記物的方法應(yīng)簡便。48整理課件

多發(fā)骨髓瘤

多發(fā)骨髓瘤、慢性淋巴性白血病

22.5~45kD

12kD蛋白質(zhì)類

本固蛋白

β2微球蛋白

庫興綜合征

胚胎絨毛膜、睪丸腫瘤

4.5kD45kD激素類

促腎上腺皮質(zhì)激素

人絨毛膜促性腺激素

肝腫瘤

骨、肺、白血病、肉瘤

肝、胃、結(jié)腸腫瘤

肝、白血病

160kD

95kD

80kD

135kD

34kD酶類標(biāo)記物

醛縮酶

堿性磷酸酶

谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶

乳酸脫氫酶

前列腺特異性抗原

卵巢、子宮內(nèi)膜癌

卵巢、乳腺癌

糖蛋白>200kD

糖蛋白400kD糖類抗原標(biāo)記物

CA125

CA19-9

肝癌

結(jié)腸、肺癌

結(jié)腸、直腸、乳腺癌

糖蛋白70kD

80kD糖蛋白600kD胚胎性抗原標(biāo)記物

甲胎蛋白

β癌胚抗原

癌胚抗原相關(guān)腫瘤性質(zhì)腫瘤標(biāo)記物分類49整理課件治療：把細(xì)胞毒性劑導(dǎo)向至含標(biāo)志物的細(xì)胞定位：注射放射性的抗體做核篩查分期：確定病變范圍分類：選擇治療以及預(yù)測腫瘤的形狀（過程）監(jiān)測：對治療效果的預(yù)測及是否治愈的檢定診斷：鑒別良性和惡性腫瘤檢出病人：對無癥狀人群的篩查腫瘤標(biāo)記物的應(yīng)用50整理課件前列腺前列腺酸性磷酸酶（PAP）甲狀腺（中胚葉肉瘤）降鈣素（CT）滋養(yǎng)層細(xì)胞、干細(xì)胞人絨毛膜促性腺激素(hCG)肝、干細(xì)胞胎兒甲種球蛋白（AFP）結(jié)腸、肺、乳腺、胰腺癌胚抗原（CEA）腫瘤的部位標(biāo)志物臨床上有用的腫瘤標(biāo)記物51整理課件癌基因、抑癌基因及生長因子Oncogene,TumorSuppressorGeneandGrowthFactors第三節(jié)52整理課件癌基因（oncogene）：RNA病毒中能使正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因；正常細(xì)胞編碼關(guān)鍵性調(diào)控蛋白的基因。病毒癌基因（virusoncogene，v-onc）：RNA腫瘤病毒中所含的致癌基因。細(xì)胞癌基因（cellularoncogene，c-onc）：生物正常細(xì)胞基因中的癌基因，也稱原癌基因（proto-oncogene，pro-onc）。一、癌基因過度表達(dá)或異常激活可引起腫瘤（一）癌基因有病毒癌基因和細(xì)胞癌基因兩類53整理課件核內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子myb,myb-et等myb家族細(xì)胞骨架蛋白類erb-A,erb-B,fms,mas,trk等erb家族p28，與PDGF－β同源sissis家族DNA結(jié)合蛋白c-myc,l-myc,m-myc,fas,mybmyc家族為21kD的小G蛋白，即p21H-ras,K-ras及N-rasras家族多具有酪氨酸蛋白激酶活性并與胞膜結(jié)合，多有同源性abl,fes,fgr,fps,fym,kek,lck,yes,lyn,ros,src,tklsrc家族表達(dá)產(chǎn)物癌基因類別細(xì)胞癌基因的分類及功能54整理課件正常膀胱上皮的H-ras與人膀胱癌細(xì)胞株的H-ras序列差別只是第一外顯子的第12位密碼子內(nèi)一個(gè)堿基不同：正常情況下為GGC，膀胱癌的為GTC。（二）細(xì)胞癌基因可通過多種機(jī)制被激活1、點(diǎn)突變可激活原癌基因例如:55整理課件基因領(lǐng)域效應(yīng)（geneterritorialeffects）:在成簇排列的基因之間都有一定長度的旁側(cè)序列，當(dāng)兩個(gè)相鄰基因之間的間隔序列小于一定長度時(shí)，其中一個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄會被抑制?；蝾I(lǐng)域效應(yīng)可抑制C-onc的表達(dá)，使其處于非激活狀態(tài)。腫瘤染色體因基因易位（genetranslocation）發(fā)生基因重排（generearrangement），則失去基因領(lǐng)域效應(yīng)。2、基因易位也可使原癌基因激活56整理課件基因擴(kuò)增：細(xì)胞經(jīng)過一個(gè)細(xì)胞周期，DNA復(fù)制數(shù)多于一次。一些腫瘤中發(fā)現(xiàn)了癌基因的擴(kuò)增，如在人的急性粒性白血病細(xì)胞株HL-60細(xì)胞中有C-myc大量擴(kuò)增，在乳腺癌、結(jié)腸癌、胃癌等有C-myb擴(kuò)增。3、基因擴(kuò)增也能激活癌基因57整理課件前病毒基因組中長末端重復(fù)序列（longterminalrepeats,LTRs）內(nèi)啟動子和增強(qiáng)子整合在C-myc，活化了C-myc。4、啟動子插入也使癌基因激活58整理課件轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)的CpG島甲基化可抑制基因轉(zhuǎn)錄。現(xiàn)認(rèn)為某些癌基因的低甲基化（H-Ras，C-myc）是細(xì)胞癌變的重要特征，低甲基化可導(dǎo)致癌基因大量表達(dá)。5、低甲基化可使原癌基因激活59整理課件抑癌基因（tumorsuppressorgenes）是一類抑制細(xì)胞增殖的基因，其失活可引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化。二、抑癌基因失活可能使細(xì)胞向惡性轉(zhuǎn)化60整理課件在G1期監(jiān)視細(xì)胞基因組完整性，阻滯DNA損傷細(xì)胞停留在G1期，使細(xì)胞有足夠的時(shí)間進(jìn)行DNA損傷修復(fù)，抑制腫瘤發(fā)生。損傷不能修復(fù)，則誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，即抑制細(xì)胞生長從而避免產(chǎn)生具有癌變傾向的突變細(xì)胞。p53蛋白61整理課件第一，p53蛋白通過誘導(dǎo)p21WAP1/Cip1基因轉(zhuǎn)錄，抑制各型Cyclin-Cdk復(fù)合體對Rb的磷酸化，使Rb處于非磷酸化狀態(tài)，從而抑制細(xì)胞G1期→S期轉(zhuǎn)換。第二，通過誘導(dǎo)GADD45基因表達(dá)，引起G1期停滯，修復(fù)DNA損傷。第三，p53蛋白與TATA結(jié)合蛋白（TATAboxbindingprotein,TBP）結(jié)合，抑制c-fos、c-jun、PCNA及p53自身基因的轉(zhuǎn)錄，抑制細(xì)胞增殖。第四，p53蛋白與復(fù)制因子A相互作用，抑制DNA復(fù)制。p53蛋白誘導(dǎo)G1期停滯途徑：62整理課件生長因子（growthfactor,GF）是一類能促進(jìn)細(xì)胞增殖的肽類，通過與質(zhì)膜上的特異受體發(fā)揮作用。三、生長因子是一類能促進(jìn)細(xì)胞增殖的肽類生長因子發(fā)揮作用的方式有幾種：①內(nèi)分泌（endocrine）②旁分泌（paracrine）③自分泌（autocrine）63整理課件對某些細(xì)胞同時(shí)有促進(jìn)和抑制作用腎、血小板轉(zhuǎn)化生長因子β（TGFβ）類似于EGF轉(zhuǎn)化細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞的條件培養(yǎng)基轉(zhuǎn)化生長因子α（TGFα）促進(jìn)間充質(zhì)及膠質(zhì)細(xì)胞生長血小板血小板衍生生長因子（PDGF）對交感及某些感覺神經(jīng)原有營養(yǎng)作用鼠唾液腺神經(jīng)生長因子（NGF）刺激T細(xì)胞生長條件培養(yǎng)基白細(xì)胞介素2（IL-2）刺激T細(xì)胞生成白介素2條件培養(yǎng)基白細(xì)胞介素1（IL-1）促進(jìn)多種細(xì)胞增殖各種細(xì)胞成纖維細(xì)胞生長因子（FGFs）（至少9個(gè)家族成員）調(diào)節(jié)早成紅細(xì)胞增殖腎、尿液紅細(xì)胞生長素刺激多種上皮和內(nèi)皮細(xì)胞生長鼠唾液腺上皮生長因子（EGF）功能來源生長因子生長因子的分類和功能64整理課件①酪氨酸蛋白激酶受體途徑②Ras-MAPK途徑③PI3K途徑④磷脂酶C途徑⑤Wnt途徑⑥Hedgehog途徑⑦TGF-β途徑四、癌基因信號途徑異常與腫瘤異常增殖和分化相關(guān)癌基因及生長因子相關(guān)的信號途徑為：65整理課件（一）某些癌基因產(chǎn)物/生長因子通過PI3K途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞生長磷脂酰肌醇-3激酶（PI3K）有兩個(gè)亞基，一個(gè)為p85調(diào)節(jié)亞基，另一個(gè)為p110催化亞基。66整理課件Wnt接受外信號，APC失活或相伴隨的Axin失活，使β-連接素穩(wěn)定、并在細(xì)胞核內(nèi)積聚。β-連接素通過與Tcf/LEF等轉(zhuǎn)錄因子相結(jié)合共同發(fā)揮作用，促進(jìn)下游分子細(xì)胞周期蛋白D1、CuyC等的表達(dá)。（二）Wnt途徑調(diào)節(jié)胚胎的發(fā)育和成形無信號時(shí)，APC促進(jìn)β-連接素（β-catenin）降解，阻止其進(jìn)入核內(nèi)。67整理課件Hedgehog(Hh)信號控制組織或器官形態(tài)發(fā)生。（三）Hedgehog(Hh)途徑的兩個(gè)調(diào)控蛋白是抑癌蛋白哺乳動物hh基因主要有3個(gè)成員：

Shh、Ihh、Dhh68整理課件在靜止?fàn)顟B(tài)，Ptc結(jié)合Smo，抑制Smo的活性；當(dāng)Hh途徑被激活時(shí)，Hh結(jié)合Ptc-Smo復(fù)合物，使Smo活性釋放、發(fā)揮對Hu途徑靶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)作用。Hh信號途徑反應(yīng)受兩個(gè)跨膜蛋白Ptc和Smo調(diào)控。Ptc是一種12次跨膜蛋白，Smo結(jié)構(gòu)與FZ相似，為一7次跨膜蛋白，均屬抑癌蛋白。69整理課件轉(zhuǎn)化生長因子β（Transforminggrowthfactor-β，TGF-β）信號途徑對某些細(xì)胞（如成纖維細(xì)胞）起促進(jìn)分裂的作用，但對大多數(shù)上皮細(xì)胞的生長起抑制作用。（四）TGF-β途徑抑制大多數(shù)細(xì)胞生長TGF-β受體是一Ser/Thr蛋白激酶。受體的底物為Smad家族蛋白。Smad與TOXO共同激活時(shí)能抑制促細(xì)胞生長的基因表達(dá)，對細(xì)胞的生長、凋亡起調(diào)控作用。Smad抑制myc的表達(dá)；myc抑制Smad的抑制生長作用。70整理課件腫瘤細(xì)胞中常表現(xiàn)為促進(jìn)增殖的信號增強(qiáng)。（五）癌基因/生長因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)異常與腫瘤異常增殖相關(guān)癌細(xì)胞能分泌更多的生長因子2.生長因子受體數(shù)量增多3.信號途徑分子異常激活71整理課件細(xì)胞凋亡（apoptosis）又稱程序性細(xì)胞死亡（programmedcelldeath），是一種早期以染色體濃縮，晚期以細(xì)胞漿、細(xì)胞核裂解，或出現(xiàn)凋亡小體為特征性表現(xiàn)的細(xì)胞死亡。

五、腫瘤細(xì)胞異常增殖是細(xì)胞凋亡減弱的結(jié)果腫瘤異常生長是增殖亢進(jìn)而死亡減少的結(jié)果。72整理課件（一）Bcl-2是一種抗凋亡基因最早發(fā)現(xiàn)多數(shù)非何杰金濾泡狀B細(xì)胞淋巴瘤存在染色體易位（t（14;18）），是原位于18號染色體的Bcl-2基因被置于14號染色體珠蛋白重鏈基因調(diào)控序列的控制下，從而引起B(yǎng)cl-2高表達(dá)，細(xì)胞凋亡明顯被抑制。73整理課件p53表達(dá)增高或激活時(shí)，可增強(qiáng)p21轉(zhuǎn)錄，使p21蛋白水平升高。抑制CKI活性，阻滯G1/S的過渡，提供DNA修復(fù)充足的時(shí)間。（二）p53是一種促凋亡基因p53還能誘導(dǎo)多種促凋亡蛋白的表達(dá)。p53還可與Bcl-2基因的5’-調(diào)控序列的p53陰性反應(yīng)元件(p53negativeresponseelement,PNRE)相互作用，抑制Bcl-2的表達(dá)。74整理課件細(xì)胞癌變多步驟、多因素多個(gè)不同的癌相關(guān)基因的異常激活或失活原癌基因激活和抑癌基因失活同時(shí)存在六、細(xì)胞癌變是多基因、多步驟、多因素的復(fù)雜過程多基因協(xié)同假說：75整理課件①從正常上皮細(xì)胞到上皮細(xì)胞過度增生可能涉及FAP、MCC基因的突變或缺失；②從上皮細(xì)胞過度增生到早期腺瘤可能與DNA低甲基化相關(guān)；③從早期腺瘤到中期腺瘤涉及K-ras突變；④從中期腺瘤到晚期腺瘤涉及DCC基因丟失；⑤從晚期腺瘤到結(jié)、直腸腺癌涉及p53基因缺失；⑥轉(zhuǎn)移癌還涉及nm基因的突變、血管生長因子基因表達(dá)增高等。結(jié)、直腸癌發(fā)生發(fā)展的6個(gè)階段相關(guān)的基因或因素76整理課件第四節(jié)腫瘤的侵襲與轉(zhuǎn)移TheInvasionandMetastasisofTumor77整理課件腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附、結(jié)合。腫瘤細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白水解酶的降解。腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移至被水解的基質(zhì)區(qū)進(jìn)一步生長、擴(kuò)散。腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移的3個(gè)過程：78整理課件一、腫瘤細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的粘附是轉(zhuǎn)移的必要條件一方面，粘附作用對轉(zhuǎn)移起抑制作用；一方面，粘附是轉(zhuǎn)移的先決條件。細(xì)胞粘附分子(celladhesionmolecules，CAMs)是一類介導(dǎo)細(xì)胞-細(xì)胞、細(xì)胞-細(xì)胞外基質(zhì)粘附的跨膜蛋白。粘附對腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移具雙重性：79整理課件整合素家族（integrinfamily）：α6β1與腫瘤的侵襲性有關(guān)。免疫球蛋白樣粘附分子超家族（adhesionmoleculesoftheimmunoglobulinsuperfamily）：介導(dǎo)癌轉(zhuǎn)移。選擇素家族（selectinfamily）鈣依賴粘附素家族（cadherinfamily）：抑制腫瘤的侵襲及轉(zhuǎn)移。其它家族粘附分子家族：80整理課件細(xì)胞外基質(zhì)是癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的組織屏障，蛋白水解酶降解這種屏障。二、細(xì)胞外基質(zhì)降解為腫瘤的轉(zhuǎn)移形成通道多種蛋白酶協(xié)同作用，并以級聯(lián)反應(yīng)的形式促進(jìn)基質(zhì)降解和細(xì)胞轉(zhuǎn)移。81整理課件基質(zhì)金屬蛋白酶（matrixmetalloproteinase,MMPs）包括：膠原酶（collagenases）、明膠酶（gelatinases）、間質(zhì)溶解蛋白等。（一）基質(zhì)金屬蛋白酶類增強(qiáng)癌細(xì)胞的侵襲能力侵襲性惡性腫瘤的MMPs表達(dá)呈高水平。當(dāng)MMPs的抑制物TIMPs表達(dá)增加時(shí)，癌細(xì)胞的侵襲能力弱。82整理課件絲氨酸蛋白酶包括:纖溶酶、纖溶酶激活劑（PA）、組織蛋白酶G和白細(xì)胞彈力蛋白酶等。PA有尿激酶型PA（urokinase-typePA,uPA）和組織型PA（tissue-typePA,tPA）兩型。uPA與腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān),活性受其抑制劑（PAI）調(diào)節(jié)。（二）絲氨酸蛋白酶uPA與腫瘤轉(zhuǎn)移間密切相關(guān)83整理課件半胱氨酸蛋白酶包括：組織蛋白酶B、H、L等。腫瘤組織中組織蛋白酶B（cathepsinB,CB）通過催化肽鍵水解，促使肺癌擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移。（三）半胱氨酸蛋白酶CB增強(qiáng)細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力84整理課件組織蛋白酶D（cathepsinD,CD）屬天冬氨酸蛋白酶類，通常只存在于溶酶體中。CD的主要作用：

（四）天冬氨酸蛋白酶CD降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜，并可激活其它蛋白酶，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)移。CD也常作為預(yù)后判斷的標(biāo)志物，表達(dá)高則預(yù)后差。85整理課件三