第十五章 癌基因与抑癌基因
? 癌基因和抑癌基因
? 癌基因和抑癌基因在细胞增殖调控中的
作用
? 癌基因和抑癌基因与肿瘤发生
捕获致癌凶手
— 病毒致癌理论，劳斯 (Rous)
获 1966年诺贝尔生理学和医学奖
? Rous,1907年，从母鸡身上的恶性结缔组织
（肉瘤）中提取滤液，接种到健康的鸡体内，
鸡患上同样的肿瘤。
? 表明：滤液中含致病原，可传播肿瘤。
? 1932年,Shope发现，野生棉尾兔的皮肤肿瘤
也可借助无细胞滤液传播。
? 肿瘤进展：开始，癌细胞处于“休眠”状态，
被化学因子、病毒等唤醒后，变的无法无天。
? 病毒致癌理论：即传播肿瘤的无细胞滤液中含
的是病毒。
? 劳斯 (Rous),获 1966年诺贝尔生理学和医学奖
改写中心法则
— 逆转录酶的发现
特明 (Temin)和巴尔的摩 (Baltimore)
获 1975年诺贝尔生理学和医学奖
? 转化：通过病毒的诱导，正常细胞可转
化成肿瘤细胞。转化细胞中不产生病毒
粒子。
? 结论：病毒的遗传物质被结合到转化细
胞的遗传物质中，细胞获得来自病毒的
遗传特性。
? Temin：劳氏肉瘤病毒（ RSV）,RNA
病毒。推测,RNA逆转录成 DNA后，整
合到细胞的遗传物质中。
? Baltimore：发现逆转录酶。
癌基因探密
— 毕晓普 (Bishop)和瓦慕斯
(Varmus)获 1989年诺贝尔生理学和
医学奖
? Bishope,Varmous：劳氏肉瘤病毒如何使正常
细胞转化为恶性生长的？
? 研究表明：劳氏肉瘤病毒的致癌能力与病毒基
因组的单个基因有关，即 src基因。
? src基因本是正常细胞基因组的一部分（原癌
基因），被病毒“劫持”后，病毒则具有致癌
能力。
? 原癌基因在正常细胞中的地位：调控细胞的分
裂和生长。
? 肿瘤细胞中癌基因的变化：过分活跃或突变，
使其编码产物改变。
癌基因和抑癌基因
? 癌基因 (oncogene,onc)
– 控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞
恶性转化的特性
? 病毒癌基因 (virus oncogene,v-onc)
– 病毒所携带的致转化因子
– 命名：逆转录病毒株结合其所转化的宿主细
胞,3个字母，如 abl 等
细胞癌基因 (cell oncogene,c-onc)
? 即原癌基因 (proto oncogene)：未激活的
癌基因，促进正常细胞生长、增殖、分
化、发育等
? v-onc 与 c-onc的不同
– V-onc无内含子
– 外显子有微小差别
– V-onc常出现碱基取代或缺失等突变
癌基因家族
? 据 基因结构和功能特点 分为：
– src家族,abl,fes,fgr,fps,fym,kck等，
编码产物多具有蛋白酪氨酸激酶活性
– ras家族,H-ras,K-ras,N-ras，表达产物
为信息传递分子，编码的蛋白质为 P21
– myc家族,c-myc,fos等，表达产物在细胞
核内，属 DNA结合蛋白
– sis家族
– erb家族：表达产物为细胞骨架蛋白
– myb家族：表达产物为转录调节因子
抑癌基因 (tumor suppressor gene)
? 正常细胞内，抑制细胞生长，潜在抑癌
作用的基因
? 此类基因突变、缺失或失活，引起细胞
恶性转化，导致肿瘤
? 调控细胞增殖和分化、负调节
? 表达产物：跨膜受体、胞质调节因子、
转录因子、细胞周期因子等
癌基因表达产物在细胞增殖
信号转导中的作用
? 生长因子及其类似物
? 受体类：蛋白酪氨酸激酶
? 低分子量 G蛋白
? 胞内蛋白激酶
? 胞浆调节蛋白
? 核内转录因子
癌基因和抑癌基因在细胞周
期调控中的作用
? 细胞周期及其调控
– 细胞间期 (G1期,S期,G2期 )和有丝分裂期
– 两个调控点,G1/S转折点,G2/M转折点
– 从增殖角度，细胞可分为三类
* 连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上皮
隐窝细胞
* 休眠细胞（ G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，
如肝、肾细胞
* 终端分化细胞：如神经、肌肉细胞
? 原癌基因在细胞周期调控中的作用
– 有些原癌基因是细胞周期蛋白的成员
? 抑癌基因在细胞周期调控中的作用
– 抑制细胞周期于静止期，并使复制不完全或
受损伤的 DNA不能进入分裂期。
– Rb基因在细胞周期调控中的作用
– P53基因在细胞周期调控中的作用
– WT1基因
癌基因恶性激活的机制
? 原癌基因点突变
? 原癌基因基因获得外源启动子而激活
? 原癌基因甲基化程度降低而激活
? 原癌基因的拷贝数增加而激活
? 基因易位或重排使原癌基因激活
癌基因激活与肿瘤的发生
? 肿瘤发生学说
– 启动阶段、促癌阶段、演进阶段
? 癌基因激活与肿瘤发生
– Ras基因变异与肿瘤发生
– Myc基因变异与肿瘤发生
抑癌基因失活与肿瘤发生
? Rb基因
? P53基因
? P16基因
? 肿瘤发生的多基因协同学说
亨廷顿舞蹈症
? 表现：生理上失控，如肌肉萎缩；身体衰弱，
痴呆
? 中年发病，遗传缺陷被保留，代代相传
? 1968年，魏斯乐、艾丽丝,南西,李诺
? 委内瑞拉，收集家族图谱，采血样，空运
? 1982年，谷塞拉,DNA探针（ RFLP）与 DNA比
对
? 第三个 G8探针，配合病人 DNA一起出现，不配
合健康者，康尼利，电脑分析，连锁比率很高，
?,幸运吉姆”,1983年,Nature，在 4号染色体
上
杜氏肌营养不良 （ DMD）
? 肌肉萎缩症，始于童年早期，渐渐消耗病人肌
肉,X染色体缺陷，找不到病因。
?,反转遗传学”：从疾病源头找起
? 1970年，布莱尔，三种疾病：慢性肉芽肿（免
疫）；视力恶化（色素性视网膜炎）； DMD
? 猜测,X染色体有较大的缺失
? 1979年，女孩,DMD。 X染色体短臂（ XP21）
一段 DNA缺失，该位置是否是 DMD基因所在
位置
? 1981年，康克尔,BB cell，将正常 X染色
体 DNA切割后，与 BB细胞 X DNA切割后
杂交，有 8段不能杂交上，说明在 BB细
胞中缺失；
? 用这 8段作探针，与其他 DMD患者杂交，
第 8号无法与其他 5人杂交，说明该探针
与 DMD有关。
? 1985年，探针太短,DMD基因出奇长
? 新问题：鉴定出一段 DNA后，如何知道
它是 DMD的一部分，因不知 DMD产物
? DNA动物园，探针检查，鼠、猴等也可
黏附，可能是基因的一部分,1986年，
Nature
? 1987年,8段 DMA基因，平均 150bp，散
在 13万 bp的 DNA片段上，占人类基因组
的 1/1000
? 找关键蛋白质，“抗体”。鼠 DMD基因
片段 → 植入细菌 → 产生蛋白质 → 接种兔
子 → 抗体 → 对正常人肌肉组织起反应，
对 DMD肌肉不起反应
? 抗肌萎缩蛋白作用：极薄的组织鞘，
包在肌纤维外薄膜上，提高机械强度
? 治疗：提供抗肌萎缩蛋白或另一替代
蛋白，建立鼠模型
双重打击理论
? 1985年,5周大男孩，视网膜母细胞瘤，
放射线治疗，预测癌症
? 卡威尼,RB,13号染色体缺失一段，太
复杂
? 克努森,1971年，多重打击
? 女孩,RB，智力障碍,13号损伤
? 标记：酯酶 D，紧密连锁,RB基因代理
人
? 寻找第二个打击：失去单个酯酶 D基因，
酯酶 D量减半；失去两个酯酶 D 基因，无
酯酶 D
? 3岁女孩，患 RB，全身酯酶 D只有正常人
一半，而眼癌中组织，无酯酶 D
? 寻找该基因,RFLP
? 从病孩 13号染色体切下的两截片段，竟
一样长，都与父亲一样，似乎从父亲传
到两段受损的染色体，而未传到母亲的。
? 解释：父亲缺损的染色体又复制一次，
替代了母亲的。
? 原因：互换，父母染色体同一段交叉，
子代有成对父亲染色体，若是 RB 异常基
因，子代将有两条缺少该基因的 13号染
色体，即“第二次打击” 。
? 1983年,Nature，卡威尼证实了克努森
的“双重打击学说”。
? RB基因被称为抑癌基因，有一个，不患
癌症；都缺失，患癌症。
? 卡威尼，完成首例癌症预测
? 克努森，癌症生成的新理论之父，“原
创、清晰的想象”。
结肠癌
? 美国第二号癌症死因，家族遗传异常。
? 进程：直肠息肉 → 恶性 → 布满肠壁 → 恶性细胞
进入血液 → 流传到其他器官
? 1981，史古尼克，查家族息肉，摩门教徒的犹
他家族,191人,21%患腺瘤息肉，配偶组，
9%患病，显性遗传
? 弗吉斯坦，维耳姆氏瘤（儿童肾脏癌）,11号
染色体缺失。
? 查结肠癌，癌症进程清楚，是否不同病程，失
落不同基因？
? 查 11号,13号，没收获。
? 查文献，看是否有人看到 DNA缺失
? 遗传学杂志，一结肠癌病例，肿瘤细胞中 17号
染色体两只长臂融合，短臂失落； 18号缺损。
? 查 17号，肿瘤细胞 17号缺损，健康组织中存在，
息肉中无 DNA缺失
? 怀特，水牛城男童，患 FAP（遗传性腺瘤息肉）
和智障,5号染色体；
? 包得摩,5号染色体探针，正常人有,FAP没
有；遗传到一个，长息肉；两个缺失，息肉转
变为癌症
? 疾病相关染色体,17,18,5,11（ ras）
? 1989，寻找基因,17号,p53基因，健康
组织，双套 p53基因；肿瘤单个 p53基因
且点突变。“双重打击”,p53基因为抑
癌基因。
? P53基因重要性不仅限于结肠癌，其他如
乳腺癌、脑癌、肺癌等，“分子警察”。
? 1990,18号,DCC基因，制造的蛋白质
具胶合功能，基因改变，细胞胶消失，
细胞生长限入混乱。
? 一、试述真核生物转录起始的调控。
? 二、举例说明 G蛋白偶联受体介导的信号
转导过程。
? 三、说明“插入灭活法”如何筛选带重组
体克隆。
? 四、反义 RNA如何用于基因治疗？
? 五、请你为, 分子生物学, 课程提意见或
建议
? 一、试述真核生物 DNA水平的调控。
? 二、举例说明单次跨膜受体介导的信号
转导过程。
? 三、说明,α-互补法”如何筛选带重组
体克隆。
? 四、核酶如何用于基因治疗？
? 五、请你为, 分子生物学, 课程提意见
或建议
第三节 癌基因
? 癌基因已被证实是正常存在于生物 (包括人类 )基因组内的,
它的结构异常或表达异常,也的确可以引起细胞癌变,
? 一 癌基因
– 本世纪初发现某些病毒对动物有致癌作用
– 70年代从逆转录病毒中发现癌基因 (oncogene,onc)
– 80年代初在人膀胱癌细胞株中证实有 oncogene
? (一 )病毒癌基因
– 1911 Peyton Rous发现鸡肉瘤病毒 (RSV)可以致癌,其
中与致癌有关的基因 src称为癌基因 1966诺贝尔奖
– Bishop,Varmas 证实 RSV中的 src不是逆转录病毒固有
的,而是来自宿主基因组的 src基因 1989 诺贝尔奖
– 致瘤病毒中存在的某些核苷酸序列称为 癌基因,即 病毒
癌基因 (v-onc)
– 人类常见的致瘤病毒
RNA病毒 人类 T淋巴性病毒 Ⅰ (HTLV-Ⅰ )
DNA病毒 EBV,HSV,HCMV,Ad
– 习惯上,将逆转录病毒上所含 的致癌基因称为 v-onc,而
将宿主细胞基因组中的同源基因称为原癌基因或细胞
癌基因
? (二 ) 细胞癌基因 (cellular oncogene,c-onc)
? 细胞癌基因是指真核细胞中存在的一段核苷酸序列,这段
核苷酸序列在正常细胞中以非激活形式存在,故又称原癌
基因 (proto-onc),在某些特定条件下激活可致癌变
? 原癌基因具有内含子和外显子
? (三 ) 原癌基因分类
? 原癌基因表达的蛋白产物分布于细胞膜,细胞质,或细胞核
根据蛋白产物的功能分为几大类,
– 1.生长因子 (growth factor,GF)及其类似物,以及生长因
子受体 (GF--R)
– 2.酪氨酸蛋白激酶,某些酶蛋白磷酸化 (ser)
– 3.GTP结合蛋白,影响细胞内的信号系统
– 4.核内蛋白质, 结合 DNA发挥转录调控作用,甚至影响
复制
? 由此可将癌基因分为相应的几类,或称癌基因家族用三个
字母来表示,超过 100个
src家族 ras家族 myc家族 sis家族 erb家族
? (四 ) 癌基因的激活
? 原癌基因正常情况下行使正常的调控功能,,在某些特定因
素作用下,其结构或调控发生异常,使之激活才具有致癌活
性
? 致癌机理
– 1.调节序列的插入 启动子,增强子
– 2.基因突变 膀胱癌细胞株 EJ和 T24中,点突变激活 C-rasH癌基
因,造成细胞癌基因大量表达
– 3.基因重排 染色体异位 burkitt淋巴瘤 t(8;14) 8q24→14q 32
C-myc被激活
– 4.基因扩增 原癌基因复制多个拷贝
– 5.基因偶联 某些原癌基因在特定条件下因其它原癌基因首先激
活而序贯活化称为基因偶联
癌变的发生是多阶段，不同阶段相继或同时又不同癌基因激活
? 二 抑癌基因 (tumor suppresser gene)
– 遗传性肿瘤细胞中 特定染色体或染色体的某一部分
丢失 丢失的这一部分可能对细胞的恶性转化有抑制作
用 因此推测在此染色体上存在抑癌基因
– 1986年 视网膜母细胞瘤 (retinoblastoma,Rb)隐性癌基
因 Rb被克隆并测序,抑癌基因首次被证实
c - r a s H
基因
P 2 1 r a s
产物
G GC C A G
g l y g l n
G T C
v a l
※
E J / T 2 4 细胞株的突变
– 已发现的抑癌基因有 10余种,都是通过缺失或失活而致
细胞恶性转化的
? 1,P53基因
– 1979年发现,53kD的磷酸化蛋白,细胞核内,17p13.1
– 野生型 p53基因称为抑癌基因,正常 p53的生物功能好
似,分子警察,, G1期检查 DNA损伤点,监视细胞基
因组的完整性,如有损伤,P53蛋白阻止 DNA复制,以提供
足够的时间让损伤 DNA修复,如果修复失败,P53蛋白则
引发细胞程序性死亡,阻止具有基因损伤,可能诱发癌变
的细胞产生,
? 2.Rb基因
– 13p14 105kD P105-Rb 细胞核内 一类 DNA结合蛋白 Rb蛋白
的磷酸化 /去磷酸化是调节细胞生长的主要形式
? 3.其他抑癌基因,DCC基因,NF1基因,MCC基因
– 抑癌基因作用机制涉及基因表达调控,细胞分裂,分化过程,也可能
与 GF,激酶,信息在胞内的传递密切相关
三、重组 DNA技术与医学的关系
分子医学 molecular medicine
（一）疾病基因的发现
（二）发展生物制药
基因工程药物
基因工程疫苗
（三） DNA诊断 基因诊断
基因诊断 — 用分子生物学的技术对引起疾病的
原因 --遗传基因,致病微生物和寄生虫,以及某些
恶性肿瘤在基因水平上进行病原学和细胞遗传
基因的检测和分析, DNA/RNA
（四）基因治疗 gene therapy
基因治疗 — 就是向有功能缺陷的细胞补充相
应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，
从而达到治疗的目的。
1,基因置换
2,基因修正
3,基因修饰 产物补偿缺陷细胞
4,基因失活 反义技术封闭基因,抑制有害基因
对象 体细胞 生殖细胞
1990.9.14 首例基因治疗
4岁 女孩 严重免疫缺陷症 (SCID)
缺乏腺苷酸脱氨酶 (ADA) 2--脱氧腺苷含
量升高 毒性 严重破坏免疫功能
ADA基因 LN逆转录病毒载体
靶细胞为病人淋巴细胞 回输
（ 五）遗传病的预防
1,产前诊断
2,携带者测试
3,症候前诊断
4,遗传病易感性
? 癌基因和抑癌基因
? 癌基因和抑癌基因在细胞增殖调控中的
作用
? 癌基因和抑癌基因与肿瘤发生
捕获致癌凶手
— 病毒致癌理论，劳斯 (Rous)
获 1966年诺贝尔生理学和医学奖
? Rous,1907年，从母鸡身上的恶性结缔组织
（肉瘤）中提取滤液，接种到健康的鸡体内，
鸡患上同样的肿瘤。
? 表明：滤液中含致病原，可传播肿瘤。
? 1932年,Shope发现，野生棉尾兔的皮肤肿瘤
也可借助无细胞滤液传播。
? 肿瘤进展：开始，癌细胞处于“休眠”状态，
被化学因子、病毒等唤醒后，变的无法无天。
? 病毒致癌理论：即传播肿瘤的无细胞滤液中含
的是病毒。
? 劳斯 (Rous),获 1966年诺贝尔生理学和医学奖
改写中心法则
— 逆转录酶的发现
特明 (Temin)和巴尔的摩 (Baltimore)
获 1975年诺贝尔生理学和医学奖
? 转化：通过病毒的诱导，正常细胞可转
化成肿瘤细胞。转化细胞中不产生病毒
粒子。
? 结论：病毒的遗传物质被结合到转化细
胞的遗传物质中，细胞获得来自病毒的
遗传特性。
? Temin：劳氏肉瘤病毒（ RSV）,RNA
病毒。推测,RNA逆转录成 DNA后，整
合到细胞的遗传物质中。
? Baltimore：发现逆转录酶。
癌基因探密
— 毕晓普 (Bishop)和瓦慕斯
(Varmus)获 1989年诺贝尔生理学和
医学奖
? Bishope,Varmous：劳氏肉瘤病毒如何使正常
细胞转化为恶性生长的？
? 研究表明：劳氏肉瘤病毒的致癌能力与病毒基
因组的单个基因有关，即 src基因。
? src基因本是正常细胞基因组的一部分（原癌
基因），被病毒“劫持”后，病毒则具有致癌
能力。
? 原癌基因在正常细胞中的地位：调控细胞的分
裂和生长。
? 肿瘤细胞中癌基因的变化：过分活跃或突变，
使其编码产物改变。
癌基因和抑癌基因
? 癌基因 (oncogene,onc)
– 控制细胞生长的基因，具有潜在的诱导细胞
恶性转化的特性
? 病毒癌基因 (virus oncogene,v-onc)
– 病毒所携带的致转化因子
– 命名：逆转录病毒株结合其所转化的宿主细
胞,3个字母，如 abl 等
细胞癌基因 (cell oncogene,c-onc)
? 即原癌基因 (proto oncogene)：未激活的
癌基因，促进正常细胞生长、增殖、分
化、发育等
? v-onc 与 c-onc的不同
– V-onc无内含子
– 外显子有微小差别
– V-onc常出现碱基取代或缺失等突变
癌基因家族
? 据 基因结构和功能特点 分为：
– src家族,abl,fes,fgr,fps,fym,kck等，
编码产物多具有蛋白酪氨酸激酶活性
– ras家族,H-ras,K-ras,N-ras，表达产物
为信息传递分子，编码的蛋白质为 P21
– myc家族,c-myc,fos等，表达产物在细胞
核内，属 DNA结合蛋白
– sis家族
– erb家族：表达产物为细胞骨架蛋白
– myb家族：表达产物为转录调节因子
抑癌基因 (tumor suppressor gene)
? 正常细胞内，抑制细胞生长，潜在抑癌
作用的基因
? 此类基因突变、缺失或失活，引起细胞
恶性转化，导致肿瘤
? 调控细胞增殖和分化、负调节
? 表达产物：跨膜受体、胞质调节因子、
转录因子、细胞周期因子等
癌基因表达产物在细胞增殖
信号转导中的作用
? 生长因子及其类似物
? 受体类：蛋白酪氨酸激酶
? 低分子量 G蛋白
? 胞内蛋白激酶
? 胞浆调节蛋白
? 核内转录因子
癌基因和抑癌基因在细胞周
期调控中的作用
? 细胞周期及其调控
– 细胞间期 (G1期,S期,G2期 )和有丝分裂期
– 两个调控点,G1/S转折点,G2/M转折点
– 从增殖角度，细胞可分为三类
* 连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上皮
隐窝细胞
* 休眠细胞（ G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，
如肝、肾细胞
* 终端分化细胞：如神经、肌肉细胞
? 原癌基因在细胞周期调控中的作用
– 有些原癌基因是细胞周期蛋白的成员
? 抑癌基因在细胞周期调控中的作用
– 抑制细胞周期于静止期，并使复制不完全或
受损伤的 DNA不能进入分裂期。
– Rb基因在细胞周期调控中的作用
– P53基因在细胞周期调控中的作用
– WT1基因
癌基因恶性激活的机制
? 原癌基因点突变
? 原癌基因基因获得外源启动子而激活
? 原癌基因甲基化程度降低而激活
? 原癌基因的拷贝数增加而激活
? 基因易位或重排使原癌基因激活
癌基因激活与肿瘤的发生
? 肿瘤发生学说
– 启动阶段、促癌阶段、演进阶段
? 癌基因激活与肿瘤发生
– Ras基因变异与肿瘤发生
– Myc基因变异与肿瘤发生
抑癌基因失活与肿瘤发生
? Rb基因
? P53基因
? P16基因
? 肿瘤发生的多基因协同学说
亨廷顿舞蹈症
? 表现：生理上失控，如肌肉萎缩；身体衰弱，
痴呆
? 中年发病，遗传缺陷被保留，代代相传
? 1968年，魏斯乐、艾丽丝,南西,李诺
? 委内瑞拉，收集家族图谱，采血样，空运
? 1982年，谷塞拉,DNA探针（ RFLP）与 DNA比
对
? 第三个 G8探针，配合病人 DNA一起出现，不配
合健康者，康尼利，电脑分析，连锁比率很高，
?,幸运吉姆”,1983年,Nature，在 4号染色体
上
杜氏肌营养不良 （ DMD）
? 肌肉萎缩症，始于童年早期，渐渐消耗病人肌
肉,X染色体缺陷，找不到病因。
?,反转遗传学”：从疾病源头找起
? 1970年，布莱尔，三种疾病：慢性肉芽肿（免
疫）；视力恶化（色素性视网膜炎）； DMD
? 猜测,X染色体有较大的缺失
? 1979年，女孩,DMD。 X染色体短臂（ XP21）
一段 DNA缺失，该位置是否是 DMD基因所在
位置
? 1981年，康克尔,BB cell，将正常 X染色
体 DNA切割后，与 BB细胞 X DNA切割后
杂交，有 8段不能杂交上，说明在 BB细
胞中缺失；
? 用这 8段作探针，与其他 DMD患者杂交，
第 8号无法与其他 5人杂交，说明该探针
与 DMD有关。
? 1985年，探针太短,DMD基因出奇长
? 新问题：鉴定出一段 DNA后，如何知道
它是 DMD的一部分，因不知 DMD产物
? DNA动物园，探针检查，鼠、猴等也可
黏附，可能是基因的一部分,1986年，
Nature
? 1987年,8段 DMA基因，平均 150bp，散
在 13万 bp的 DNA片段上，占人类基因组
的 1/1000
? 找关键蛋白质，“抗体”。鼠 DMD基因
片段 → 植入细菌 → 产生蛋白质 → 接种兔
子 → 抗体 → 对正常人肌肉组织起反应，
对 DMD肌肉不起反应
? 抗肌萎缩蛋白作用：极薄的组织鞘，
包在肌纤维外薄膜上，提高机械强度
? 治疗：提供抗肌萎缩蛋白或另一替代
蛋白，建立鼠模型
双重打击理论
? 1985年,5周大男孩，视网膜母细胞瘤，
放射线治疗，预测癌症
? 卡威尼,RB,13号染色体缺失一段，太
复杂
? 克努森,1971年，多重打击
? 女孩,RB，智力障碍,13号损伤
? 标记：酯酶 D，紧密连锁,RB基因代理
人
? 寻找第二个打击：失去单个酯酶 D基因，
酯酶 D量减半；失去两个酯酶 D 基因，无
酯酶 D
? 3岁女孩，患 RB，全身酯酶 D只有正常人
一半，而眼癌中组织，无酯酶 D
? 寻找该基因,RFLP
? 从病孩 13号染色体切下的两截片段，竟
一样长，都与父亲一样，似乎从父亲传
到两段受损的染色体，而未传到母亲的。
? 解释：父亲缺损的染色体又复制一次，
替代了母亲的。
? 原因：互换，父母染色体同一段交叉，
子代有成对父亲染色体，若是 RB 异常基
因，子代将有两条缺少该基因的 13号染
色体，即“第二次打击” 。
? 1983年,Nature，卡威尼证实了克努森
的“双重打击学说”。
? RB基因被称为抑癌基因，有一个，不患
癌症；都缺失，患癌症。
? 卡威尼，完成首例癌症预测
? 克努森，癌症生成的新理论之父，“原
创、清晰的想象”。
结肠癌
? 美国第二号癌症死因，家族遗传异常。
? 进程：直肠息肉 → 恶性 → 布满肠壁 → 恶性细胞
进入血液 → 流传到其他器官
? 1981，史古尼克，查家族息肉，摩门教徒的犹
他家族,191人,21%患腺瘤息肉，配偶组，
9%患病，显性遗传
? 弗吉斯坦，维耳姆氏瘤（儿童肾脏癌）,11号
染色体缺失。
? 查结肠癌，癌症进程清楚，是否不同病程，失
落不同基因？
? 查 11号,13号，没收获。
? 查文献，看是否有人看到 DNA缺失
? 遗传学杂志，一结肠癌病例，肿瘤细胞中 17号
染色体两只长臂融合，短臂失落； 18号缺损。
? 查 17号，肿瘤细胞 17号缺损，健康组织中存在，
息肉中无 DNA缺失
? 怀特，水牛城男童，患 FAP（遗传性腺瘤息肉）
和智障,5号染色体；
? 包得摩,5号染色体探针，正常人有,FAP没
有；遗传到一个，长息肉；两个缺失，息肉转
变为癌症
? 疾病相关染色体,17,18,5,11（ ras）
? 1989，寻找基因,17号,p53基因，健康
组织，双套 p53基因；肿瘤单个 p53基因
且点突变。“双重打击”,p53基因为抑
癌基因。
? P53基因重要性不仅限于结肠癌，其他如
乳腺癌、脑癌、肺癌等，“分子警察”。
? 1990,18号,DCC基因，制造的蛋白质
具胶合功能，基因改变，细胞胶消失，
细胞生长限入混乱。
? 一、试述真核生物转录起始的调控。
? 二、举例说明 G蛋白偶联受体介导的信号
转导过程。
? 三、说明“插入灭活法”如何筛选带重组
体克隆。
? 四、反义 RNA如何用于基因治疗？
? 五、请你为, 分子生物学, 课程提意见或
建议
? 一、试述真核生物 DNA水平的调控。
? 二、举例说明单次跨膜受体介导的信号
转导过程。
? 三、说明,α-互补法”如何筛选带重组
体克隆。
? 四、核酶如何用于基因治疗？
? 五、请你为, 分子生物学, 课程提意见
或建议
第三节 癌基因
? 癌基因已被证实是正常存在于生物 (包括人类 )基因组内的,
它的结构异常或表达异常,也的确可以引起细胞癌变,
? 一 癌基因
– 本世纪初发现某些病毒对动物有致癌作用
– 70年代从逆转录病毒中发现癌基因 (oncogene,onc)
– 80年代初在人膀胱癌细胞株中证实有 oncogene
? (一 )病毒癌基因
– 1911 Peyton Rous发现鸡肉瘤病毒 (RSV)可以致癌,其
中与致癌有关的基因 src称为癌基因 1966诺贝尔奖
– Bishop,Varmas 证实 RSV中的 src不是逆转录病毒固有
的,而是来自宿主基因组的 src基因 1989 诺贝尔奖
– 致瘤病毒中存在的某些核苷酸序列称为 癌基因,即 病毒
癌基因 (v-onc)
– 人类常见的致瘤病毒
RNA病毒 人类 T淋巴性病毒 Ⅰ (HTLV-Ⅰ )
DNA病毒 EBV,HSV,HCMV,Ad
– 习惯上,将逆转录病毒上所含 的致癌基因称为 v-onc,而
将宿主细胞基因组中的同源基因称为原癌基因或细胞
癌基因
? (二 ) 细胞癌基因 (cellular oncogene,c-onc)
? 细胞癌基因是指真核细胞中存在的一段核苷酸序列,这段
核苷酸序列在正常细胞中以非激活形式存在,故又称原癌
基因 (proto-onc),在某些特定条件下激活可致癌变
? 原癌基因具有内含子和外显子
? (三 ) 原癌基因分类
? 原癌基因表达的蛋白产物分布于细胞膜,细胞质,或细胞核
根据蛋白产物的功能分为几大类,
– 1.生长因子 (growth factor,GF)及其类似物,以及生长因
子受体 (GF--R)
– 2.酪氨酸蛋白激酶,某些酶蛋白磷酸化 (ser)
– 3.GTP结合蛋白,影响细胞内的信号系统
– 4.核内蛋白质, 结合 DNA发挥转录调控作用,甚至影响
复制
? 由此可将癌基因分为相应的几类,或称癌基因家族用三个
字母来表示,超过 100个
src家族 ras家族 myc家族 sis家族 erb家族
? (四 ) 癌基因的激活
? 原癌基因正常情况下行使正常的调控功能,,在某些特定因
素作用下,其结构或调控发生异常,使之激活才具有致癌活
性
? 致癌机理
– 1.调节序列的插入 启动子,增强子
– 2.基因突变 膀胱癌细胞株 EJ和 T24中,点突变激活 C-rasH癌基
因,造成细胞癌基因大量表达
– 3.基因重排 染色体异位 burkitt淋巴瘤 t(8;14) 8q24→14q 32
C-myc被激活
– 4.基因扩增 原癌基因复制多个拷贝
– 5.基因偶联 某些原癌基因在特定条件下因其它原癌基因首先激
活而序贯活化称为基因偶联
癌变的发生是多阶段，不同阶段相继或同时又不同癌基因激活
? 二 抑癌基因 (tumor suppresser gene)
– 遗传性肿瘤细胞中 特定染色体或染色体的某一部分
丢失 丢失的这一部分可能对细胞的恶性转化有抑制作
用 因此推测在此染色体上存在抑癌基因
– 1986年 视网膜母细胞瘤 (retinoblastoma,Rb)隐性癌基
因 Rb被克隆并测序,抑癌基因首次被证实
c - r a s H
基因
P 2 1 r a s
产物
G GC C A G
g l y g l n
G T C
v a l
※
E J / T 2 4 细胞株的突变
– 已发现的抑癌基因有 10余种,都是通过缺失或失活而致
细胞恶性转化的
? 1,P53基因
– 1979年发现,53kD的磷酸化蛋白,细胞核内,17p13.1
– 野生型 p53基因称为抑癌基因,正常 p53的生物功能好
似,分子警察,, G1期检查 DNA损伤点,监视细胞基
因组的完整性,如有损伤,P53蛋白阻止 DNA复制,以提供
足够的时间让损伤 DNA修复,如果修复失败,P53蛋白则
引发细胞程序性死亡,阻止具有基因损伤,可能诱发癌变
的细胞产生,
? 2.Rb基因
– 13p14 105kD P105-Rb 细胞核内 一类 DNA结合蛋白 Rb蛋白
的磷酸化 /去磷酸化是调节细胞生长的主要形式
? 3.其他抑癌基因,DCC基因,NF1基因,MCC基因
– 抑癌基因作用机制涉及基因表达调控,细胞分裂,分化过程,也可能
与 GF,激酶,信息在胞内的传递密切相关
三、重组 DNA技术与医学的关系
分子医学 molecular medicine
（一）疾病基因的发现
（二）发展生物制药
基因工程药物
基因工程疫苗
（三） DNA诊断 基因诊断
基因诊断 — 用分子生物学的技术对引起疾病的
原因 --遗传基因,致病微生物和寄生虫,以及某些
恶性肿瘤在基因水平上进行病原学和细胞遗传
基因的检测和分析, DNA/RNA
（四）基因治疗 gene therapy
基因治疗 — 就是向有功能缺陷的细胞补充相
应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，
从而达到治疗的目的。
1,基因置换
2,基因修正
3,基因修饰 产物补偿缺陷细胞
4,基因失活 反义技术封闭基因,抑制有害基因
对象 体细胞 生殖细胞
1990.9.14 首例基因治疗
4岁 女孩 严重免疫缺陷症 (SCID)
缺乏腺苷酸脱氨酶 (ADA) 2--脱氧腺苷含
量升高 毒性 严重破坏免疫功能
ADA基因 LN逆转录病毒载体
靶细胞为病人淋巴细胞 回输
（ 五）遗传病的预防
1,产前诊断
2,携带者测试
3,症候前诊断
4,遗传病易感性
