面都起着非常关键的作用
细胞凋亡与细胞坏死

细胞凋亡 细胞内死亡程序活化而致的细 胞自杀，是由凋亡相关基因调节控制 细胞坏死 各种致病因子干扰和中断了细 胞正常代谢活动而造成的细胞意外死亡

特征 细胞核
细胞凋亡 染色质边缘化 核凝集断裂 凋亡小体 浓缩、胞质气泡 细胞器结构保留 完整 阶梯状条带 新RNA蛋白质合成 无 由凋亡相关基因调控 多为生理性
命

名

病毒癌基因以首次发现该基因的病毒命名， 以小写字母表示。例：src 来自Rouse sarcoma, ras 来自rat sarcoma, abl来自 Abelson murine leukaemia, sis来自 Simian sarcoma; 细胞癌基因以大写字母表示
功能与定位

基因缺失 (gene losses)



缺失的范围差别较大，可以是1-2个碱基， 也可以是一个片段甚或一个外显子的缺失 缺失激活基因，转录异常，使基因正常的 生物学功能丧失 基因缺失与肿瘤的临床病理及生物学行为 密切相关
基因重排（gene rearrangement）

某一基因在肿瘤细胞中从染色体的正常位
自杀基因治疗

包括自杀基因和前体药物两部分 经载体系统介导向肿瘤细胞中导入自杀基因，然 后，给予前体药物，自杀基因可将前体药物转化 为细胞毒性药物，产生对肿瘤细胞的杀伤作用

耐药基因治疗

多药耐药基因（MDR）能抵抗化疗药物的造血细胞
副作用

将MDR基因重组载体导入骨髓造血干细胞后，可保 护造血干细胞免受化疗损伤，可增加化疗强度并 能有效促进造血功能恢复，提高疗效
v-onc通常丢失c-onc两端的某些序列 v-onc没有内含子 v-onc外显子与同源的c-onc也有微小差别 v-onc出现碱基取代或缺失较c-onc常见
癌基因家族及表达产物

scr家族 ras家族 myc家族 sis家族 myb家族
膜结合的酪氨酸蛋白激酶 与膜结合的GTP结合蛋白 DNA结合蛋白（转录因子） 生长因子类 转录因子
肿瘤的基因治疗
运用基因工程技术直接纠正肿瘤细胞基因 的结构及/或功能缺陷，或者间接通过增强 宿主对肿瘤的杀伤力和机体的防御功能来
治疗肿瘤
基本原则 病毒载体系统



能治疗肿瘤的正常基因已经被克隆，并能 表达有功能的产物 基因治疗中用的基因在体内表达无需精确 调控，表达产物过多不会产生危害 注入体内带有外源基因的治疗细胞，应能 自然消减去除
举
Ras基因
例
构建了表达H-Ras核酸的腺病毒，
对野生型和突变型Ras基因的肿瘤细胞都能
产生细胞毒性作用，H-Ras通过Caspase和
线粒体介导的细胞凋亡抑制细胞生长
举
P53基因
例
导入野生型p53基因可以逆转
肿瘤细胞的恶性表型。最早的p53基因治疗
始于M D. Anderson癌症研究中心，用腺病
端粒酶活性的测定

起初是通过间接测定不同组织类型染色体 中端粒的平均长度变化来估侧端粒酶活性

1994年报道了端粒重复序列扩增法 （telomeric repeat amplification protocol, TRAP）
端粒、端粒酶与肿瘤

基因突变、肿瘤形成时，端粒可表现出缺 失、融合和序列缩短等异常现象 端粒融合可在任何染色体上随机出现

共同特点含有逆转录酶的大部分保守性序列
端粒酶的功能

合成重复的TTAGGG序列，抵消因细胞分裂 而致的端粒DNA的消耗

修复断裂的染色体末端，从而避免外切酶 对染色体DNA更多的切割，维护基因组遗传 的稳定性
端粒合成


端粒酶对已有的末端的识别和结合 根据内含的RNA模板添加互补的核苷酸并聚 合移位使端粒重复序列得以连续复制 端粒酶能够对端粒DNA的富含G-链进行加尾 延长
基因扩增（gene amplification）
染色体一定区域DNA的许多次复制造成大量 拷贝 均匀染色区(Homogeneously staining region, HSR)：被复制的DNA串联排列在染 色体的同一位臵 双微染色体(Double minute chromosomes)： 被复制的DNA呈细小成对的染色体样结构

端粒、端粒酶与肿瘤


端粒序列缩短可能是导致肿瘤形成的一种 分子水平的改变，是肿瘤细胞的一种标志 正常体细胞和正常衰老细胞中几乎没有端 粒酶的活性，而有些恶性细胞中却有很高 的端粒酶活性
核仁组成区( N0Rs )


核糖体基因盘聚在某些染色体的特殊部位， 通过RNA聚合酶的作用转录成rRNA，并穿过 核膜孔进入胞质 此区DNA具转录rRNA合成的功能
• 细胞内控制细胞生长和分化
• 结构异常或表达异常，引起细胞癌变
• 含：病毒癌基因、细胞癌基因
病毒癌基因 (virus oncogene,v-onc）)

病毒基因组中的癌基因


不编码病毒结构成分
不作用病毒复制 使细胞持续增殖
细胞癌基因(cellular-oncogene, c-onc)
存在于生物正常细胞基因组中的癌基因， 参与细胞生长和代谢，促进和调节细胞增 殖、分化。或称原癌基因 (protooncogenes , pro-onc)
毒p53治疗常规治疗无效的非小细胞肺癌有
效（部分肿瘤停止生长、部分肿瘤消退）
抗血管基因治疗
将与肿瘤血管生长有关的基因与基因转移技术结
合起来，以达到阻碍肿瘤血管生长进而抑制肿瘤
生长的目的
举例

VEGF是最重要的促血管生长因子， VEGF也是抗肿 瘤血管生成研究的重要靶点

抑制VEGF的生成和释放，或阻断它们与VEGFR 的 结合，均可达到抑制血管生成的目的
由于具有较高的转染效率而成为基因治疗中
应用最为广泛的载体，包括逆转录病毒、
慢病毒、腺病毒、腺相关病毒、疱疹病毒 等
非病毒载体系统

脂质体与裸DNA等通过机械方式导入肿瘤组织，其
转染效率低，稳定性差，缺乏靶向性

临床适用性差，因而极少用于肿瘤的基因治疗
癌基因和抑癌基因治疗

反义抑制 RNA干扰


肿瘤学
Oncology
临床肿瘤中心 吴平平
主要内容



癌基因与抑癌基因 肿瘤的基因治疗 端粒、端粒酶、核仁与肿瘤 染色体与肿瘤 细胞凋亡与肿瘤 肿瘤转移机制
概述述 概


肿瘤的发生是一个复杂的多步骤过程 环境因素 遗传因素 细胞生长与增殖的基因调控 正调控信号（癌基因） 负调控信号（抑癌基因）
癌基因
正调控 负调控
细 胞 生 长
抑癌基因
历史背景

历史背景

1910年Peyton Rous ：致癌病毒Rous肉瘤病毒 1970年Temin等：RNA病毒感染的关键物质 逆转录酶 1970年Martin等：病毒癌基因(src) 1971年Duesberg等：Rous肉瘤病毒基因组
癌基因（oncogene）

细胞凋亡
细胞凋亡

一种由基因调控的主动有序的细胞死亡过程，又
称程序性死亡

机体在生长、发育和受到外来刺激时清除多余、
衰老和受损伤的细胞以保持机体内环境平衡和维
持正常生理活动过程的一种自我调节机制
生物学意义
细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行、
细胞凋亡
自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方
异常表现致：细胞恶化肿瘤发生、促肿瘤发展
功 能


抑癌基因与癌基因的生物学功能相反 二者分别是细胞在增殖、分化及凋亡等生 命过程中的负、正两类信号 抑癌基因属负调控信号，癌基因则属正调 控信号范围
判断标准



恶性肿瘤的相应正常组织中该基因必须正 常表达 恶性肿瘤中该基因应有功能失活或结构改 变或表达缺陷 将该基因的野生型导入基因异常的肿瘤细 胞内，可部分或全部改变其恶性表型
↙
保持着遗传的稳定性
端粒的功能

染色体末端稳定的复制 端粒的存在能减缓5’-端逐渐缩短这一趋势， 使染色体近末端的遗传信息不致在复制中 丢失
端粒的功能

端粒位于着丝粒的对侧，成散在分布 维持着细胞染色体的空间定向，使染色体 所携带的信息能有秩序而又有效的复制和 表达
端粒酶的结构

专一的依赖RNA的反转录酶，是RNA和蛋白质组成 的核糖核蛋白复合体，由三个主要组成部分：端 粒酶、端粒酶相关蛋白质和端粒酶催化亚单位
能有效定位于靶组织或靶器官等

目前没有在临床上广泛使用
端粒（telomere）
真核生物染色体线性DNA分子末端的特殊结 构，富含G-C的寡核苷酸DNA重复序列和之 结合的蛋白质组成


维持染色体稳定性和DNA完整复制
端粒的功能

端粒DNA和它的结合蛋白紧密结合，像二 顶帽子盖在线性DNA的两端 ↘ 使其末端具有惰性
举例说明
反义抑制

根据核酸杂交原理设计针对特定靶序列的反义核
酸，导入细胞后与特定序列的mRNA结合，从而阻
断该基因的表达或翻译

反义DNA、反义RNA、核酶技术
RNA干扰
利用一种与靶mRNA互补的双链RNA分子，在
mRNA水平关闭相应序列基因的表达而使其
沉默的过程，也称序列特异性转录后基因
沉默（PTGS）
臵转移到其它染色体的某个位臵上

重排易使癌基因被激活，从而使细胞恶变