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肿瘤分子生物学课件

• 人肿瘤细胞DNA转化鼠NIH3T3细胞,形成转 化灶,可失去接触抑制,反复转化后,细 胞恶性化增殖,从鼠细胞DNA找到有人的 Alu重复序列,而且可分离出人的C-onc基因 。
⑶原癌基因异常激活机制与肿瘤 发生的相关性
• C-onc基因本身不致癌,不含有V-onc的病毒也 可使细胞发生转化。这可能与C-onc基因被异常 激活有关。C-onc等位基因中只要有一个发生改 变,甚至因一个密码子发生突变就能致癌。这 种现象在胚系不发生,在成体中常见。因此, 这与遗传性关系不大,尽管原癌基因可通过遗 传而稳定传代,但异常激活与遗传无关。与肿 瘤发生相关可能的机制为①基因突变、②基因 扩增、③染色体易位和基因重排、④病毒的启 动因子插入、⑤病毒之间的相互作用。 • 这些机制是以实验为依据结合临床例证提出的 假说,有局限性。肿瘤发生机制复杂,除C-onc 外可能还有其他机制。
1.癌基因致癌的分子机制
• ⑴逆转录病毒与癌基因——V-onc基因 • ⑵人原癌基因C-onc与V-onc的关系
• ⑶原癌基因异常激活机制与肿瘤发生的相 关性 • ⑷原癌基因的产物(癌蛋白)及其分类
⑴逆转录病毒与癌基因——V-onc 基因
• ①逆转录病毒的基因结构 • ②RV致细胞转化的性质 • ③V-onc基因
⑵人原癌基因C-onc与V-onc的关 系
• ①人原癌基因C-onc与V-onc同源 • ②C-onc基因与特定肿瘤的关系 • ③C-onc转化试验依据
①人原癌基因C-onc与V-onc同源
• V-onc探针分子杂交,发现人正常细胞和肿瘤细 胞中均有V-onc基因存在。这种存在于正常组织 细胞中与V-onc同源的C-onc基因称原癌基因( protooncgene) • 病毒感染细胞后,整合到C-onc基因附近由病毒 的LTR启动表达,使C-onc激活,导致肿瘤。从 细胞内装配释放时又可俘获C-onc,传播扩散。 • C-onc基因中有内含子,高度保守,表达很低, 在染色体上定位,本身并不致癌,而且已成为 正常细胞的生存,生长,发育,分化等生命活 动中不可少的基因,如:C-myc(8q24)、Cmyb(6q22)、C-mys(8q22)等。
②基因扩增
• 指某些染色体局部区域基因拷贝数增加, 产生微小染色体(DM)或均匀强染色区( HSR)。结肠癌、小细胞肺癌和神经母细胞 瘤的HSR区中myc可扩增100多倍。RNA比正 常高10倍。此外,鳞状细胞癌中C-erbB、胃 癌、乳腺癌和卵巢癌中的C-neu、肺癌中的 L-myc都有基因扩增,过度表达。(下一表 )
①逆转录病毒的基因结构
• 逆转录病毒基因组两端为LTR,中间为gag、pol 、env等基因。其中,pol基因编码逆转录酶, 将病毒RNA逆转录成cDNA,并整合入宿主基因 组,以原病毒形式随宿主细胞繁殖传代,称纵 向传播。而LTR为启动子启动env等基因转录表 达,形成包膜,并包装、出芽释放,传布附近 细胞,称横向传播。
②RV致细胞转化的性质
• 急性(快速)转化型:Ⅰ感染后短期内(几天/几 周)体内出现实体瘤/白血病;Ⅱ癌基因位于病毒 基因组内;Ⅲ大多可使体外培养的细胞发生细胞 转化。
• 非急性(慢性)转化型:Ⅰ感染后需较长时间才 能致瘤;Ⅱ病毒基因组内不含基因;Ⅲ体外不能 使培养的细胞发生转化。 • 现已发现,鸟类Rous肉瘤病毒导致白血病。人T细 胞白血病病毒导致T细胞白血病。
㈠恶性肿瘤细胞的生物学特性
• ⒈无限增殖能力,可在体内形成瘤块 • ⒉细胞分化幼稚、原始
• ⒊细胞寿命长,有的在体外可长期培养、 传代建系 • ⒋细胞有定居、侵袭、迁移、转移能力
• ⒌细胞的染色体核型异常,为多倍体或异 倍体,甚至有标记染色体(如表)
㈡恶性肿瘤的发生分子机制
• • • • • 1.癌基因致癌的分子机制 2.抑癌基因及其致癌的分子机制 3.抑癌基因改变的分子基础 4.其他恶性表型相关的基因 5.研究恶性肿瘤发生的分子机制的医学 C-myb:白血病,淋巴瘤,卵巢癌 C-myc:Burkitt淋巴瘤,肺癌,乳腺癌等 C-ehl:慢性粒细胞白血病 C-msh:肠癌,胰癌,肺癌 C-gip:卵巢癌,肾上腺癌 C-gsp:垂体腺癌,甲状腺癌 C-ret:甲状腺癌
③C-onc转化试验依据
④病毒的启动因子插入
• 指原癌基因被5’-LTR插入后由LTR中的启动子 产生异常激活。 • 不含V-onc的鸟类白血病病毒(ALV)感染鸡 后,可整合到鸡细胞8号染色体上的C-myc 上游。其原病毒5’-LTR启动子异常激活C-myc ,使表达增加30-100倍,细胞增生,形成鸡 淋巴瘤。
③染色体易位和基因重排
• 易位是指某一段基因从染色体正常位置转移到另 一染色体上,形成异常的标记染色体,移位后在 新染色体上发生基因重排/重组,从而被异常激活 ,表达具蛋白激酶活性的蛋白,使原癌基因异常 激活:如Burkitt淋巴瘤是t(8:14)· (8:2)· t( 8:22)易位,使C-myc处于2q区而被激活。慢粒 白血病是C-abl t(9:22)(9q34:22q11),重 排后形成bcr-abl融合基因,使P145变为P210,表 达酪氨酸激酶,从而异常激活。(如表)
③V-onc基因
• 在病毒基因组中含有与细胞恶性转化能力密切相 关的基因,称V-onc。因含在病毒基因组中的Vonc,其编码的蛋白质使细胞失去生长控制能力而 发生转化,呈现恶性表型,有关RV的V-onc基因已 发现有100多种。其中有10多种与人类肿瘤发生有 关。不同的V-onc均呈现有组织的特异性,不同的 V-onc,一旦整合到不同组织细胞的基因组中,有 时会导致肿瘤的发生。(如表)
①基因突变
• 一个密码子突变就会导致表达的蛋白异常 。人膀胱癌细胞(EJ/T24)的C-rasH基因序 列中的GGC(甘)变为GTC(缬)而使p21 蛋白发生改变而致癌。结肠癌、肺癌细胞 株中也存在类似现象。所以,C-rasH点突变 是异常激活导致恶性转化的关键。通常, ras基因的第12、16位突变是突变热点,可 导致p21蛋白序列、空间构型改变而使功能 改变。
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