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癌基因的“三大家族”

2016/11/28 发布:互联网

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  肿瘤的产生与癌基因(oncogene)和抑癌基因(tumor suppressor gene)有关。凡能参与或直接导致正常细胞发生恶性变的任何基因序列均称为癌基因:而存在正常细胞内,发生恶变后转变为癌基因的基因序列称为原癌基因。原癌基因或癌基因本质是一类控制细胞生长分化的基因组。原癌基因编码的产物可在细胞膜、细胞质、细胞核及细胞外,对细胞生长及分化进行调控。与临床诊断有关的癌基因可以分为两大类:①肿瘤非特异性癌基因:如c-myc、k-ras等存在于多种组织,在肝癌、膀胱癌、乳腺癌、大肠癌、肺癌等许多肿瘤中都可检测到;②肿瘤特异性癌基因:如c-sis与淋巴结肿瘤转移有关,c-abl与慢性髓性白血病有关(表18-4)。凡可抑制细胞生长并能潜在抑制癌变作用的基因称为抑癌基因,如p53、Rb、APC等(表18-5)。抑癌基因必须具备以下条件:在正常组织中基因表达正常;而在癌组织细胞中,该基因有明显改变,如点突变、DNA片段或全基因的缺失或表达缺陷;导入该基因可部分或全部抑制肿瘤细胞的恶性表型。


   (一)Ras家族


  ras基因首先在大鼠肉瘤病毒(rat sarcoma virus)中发现而得名,编码酪氨酸激酶。目前已发现人基因中有:H-ras、K-ras和N-ras三种,三者核酸序列相差很大,但所编码的蛋白质都是P21,位于细胞质膜内面,P21可与GTP结合,并具有GTP酶的活性,参与cAMP水平的调节。


  目前,多数学者认为ras基因参与诱发肿瘤的可能机制有:①ras基因的过度表达,形成过多与GTP结合状态的ras蛋白,或ras蛋白异常使与GTP结合状态居多;②ras基因突变影响ras蛋白GTP酶活性;③ras-to-MAPK信号传导途径,这条途径主要负责对受体酪氨酸激酶、造血生长因子受体和G蛋白偶联的受体传来的信号起反应,ras突变将影响信号下游的细胞的增殖与分化,导致肿瘤的产生。


  在膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、肾癌、肝癌、肺癌、胰腺癌胃癌及造血系统肿瘤中相继检出ras基因的异常。在不同类型的肿瘤中,ras基因的突变率相差较大。约30%的肺腺癌、50%的结肠癌及70%~90%的胰腺癌中有K-ras基因突变。N-ras基因的突变率在结肠癌等上皮细胞癌中较低,但约20%~30%的急性非淋巴细胞白血病中可检测到N-ras基因突变。只有少数肿瘤中含有H-ras基因突变,常见于膀胱癌,突变率约为10%。


  (二)Myc家族


  Myc家族包括C-myc、N-myc、L-myc和fos等多种基因,这些基因编码核内DNA结合蛋白,可直接调节其他基因转录。C-myc基因是Myc基因家族的重要成员之一,其主要作用是使细胞无限增殖、获得永生化功能和促进细胞分裂。Myc基因还参与细胞凋亡,一旦细胞发生障碍,C-myc基因会启动细胞凋亡;相反,则导致肿瘤的产生。C-myc基因主要通过基因扩增和染色体易位重排的方式***,与B/T淋巴细胞肿瘤、成骨肉瘤有关,也与小细胞肺癌、幼儿神经母细胞瘤等肿瘤相关。


  N-myc和L-myc在小细胞肺癌中通过基因扩增而活化,约30%~40%的SCCL病例有三种Myc的扩增。神经母细胞瘤和胶质细胞瘤等多种肿瘤中可见N-myc基因扩增。


  最近研究表明:Myc在干细胞的自身更新和分化中有十分重要的作用,如在肿瘤细胞的代谢中,Myc通过抑制miR-23a和miR-23b,上调靶基因线粒体中的谷氨酰胺酶,从而参与细胞能量代谢的调节;也可通过抑制核糖核蛋白,影响细胞核糖体的产生和蛋白质的合成。


  (三)Src家族


  Src蛋白表达非常普遍,不同组织中表达量不同,脑、破骨细胞和血小板中的表达量是其他细胞的5~200倍。Src蛋白在细胞分化、增殖和存活中起到重要的作用。Src家族包括Src、abl、fgr、fes、yes、fps、lck、kek、fym、lyn和tkl,它们定位于细胞膜内面或跨膜部分,都含有相似的基因编码结构,产物具有使酪氨酸磷酸化的蛋白激酶活性。Src激酶家族由受体蛋白酪氨酸激酶、整合素受体、G蛋白偶联受体、抗原和Fc偶联的受体、胆固醇激素受体控制。Src对下游很多效应分子有作用,包括STAT转录因子。


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