《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 二、細(xì)胞癌基因的激活

細(xì)胞癌基因的激活是指原本不致癌c-onc在特定的情況下轉(zhuǎn)變成致癌性的，大體上有以下幾種激活方式。

1、插入激活　例如逆轉(zhuǎn)錄病毒MoSV感染鼠類成纖維細(xì)胞后，病毒基因組的LTR整合到細(xì)胞癌基因c-mos鄰近處，使c-mos處于LTR的強(qiáng)啟動(dòng)子和增強(qiáng)子作用之下而被激活，導(dǎo)致成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肉瘤細(xì)胞，又如禽類白細(xì)胞增生病毒ALV的E成分整合到雞細(xì)胞基因組c-myc附近?？墒筩-myc激活。因此在基因治療中使用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體時(shí)必需考慮細(xì)胞癌基因的插入激活問題。

2、突變激活　典型的是各種ras基因的激活，參看表22-2。

表22-2 正常Ras蛋白和轉(zhuǎn)化Ras蛋白中氨基酸的變異

ras基因氨基酸的位置12135961H-ras-1來源的
正常人c-H-ras-1
人EJ膀胱癌癥
人HS242乳癌
鼠Harvey病毒v-H-rasGly
GGC
Val
GTC
Arg
CGCGlyAla
ThrGln
CAG
Leu
CTGK-ras-2來源的
正常人c-K-ras-2
人Caalu肺癌
人SW480結(jié)腸癌
鼠Kirsten病毒v-K-rasGly
Lys
TGT
Val
GTT
SerGlyAla
ThrGlnN-ras來源的
正常人N-ras
人神經(jīng)母細(xì)胞瘤
人早幼粒細(xì)胞白血病細(xì)胞系
人纖維肉瘤
人AML33GlyGly
AspAlaGln
Lys
Lys
Lys

ras基因的表達(dá)產(chǎn)物Ras是一種小分子G蛋白，在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要作用，正常Ras的作用因其自身的GTP酶活性而受到嚴(yán)格控制，而突變了的Rad其GTP酶活性下降或喪失，失去了原有控制，致使增殖信號(hào)持續(xù)作用，細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，如圖22-3所示。

圖22-3　Ras與GTP/GDP的相互作用及突變的RasR的作用

3、基因擴(kuò)增 已發(fā)現(xiàn)人類腫瘤細(xì)胞中擴(kuò)增的細(xì)胞癌基因如下表。

表22－3　人類腫瘤細(xì)胞中擴(kuò)增的細(xì)胞癌基因

c-onc腫瘤擴(kuò)增倍數(shù)DM/HSR*c-myc早幼粒白血病細(xì)胞系HL6020×+小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系5-30×？N-myc原發(fā)神經(jīng)母細(xì)胞瘤Ⅲ-Ⅳ級(jí)及神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系5-1000×+視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤10-200×+小細(xì)胞肺癌50×+L-myc小細(xì)胞肺癌10-20×？c-myb急粒AML5-10×？結(jié)腸癌細(xì)胞系10×？c-erbB類表皮癌細(xì)胞系，原發(fā)膠質(zhì)瘤30×？c-K-ras原發(fā)肺癌，結(jié)腸癌，膀胱癌，直腸癌4-20×？N-ras乳癌細(xì)胞系5-10×？

＊DM：雙微體；HSR：均勻染色區(qū)

4、基因重排/染色體易位

典型的如伯基特淋巴瘤細(xì)胞的染色體易位t（8：14），致使c-myc激活，參看表22-4和圖22-4。

圖22-4 Burkitt淋巴瘤常見的染色體易位t(8:14)

表22-4 染色體異常與癌基因重排

癌基因染色體定位異常人類腫瘤c-myc8q24t(8:14),t(8:22)Burkitt淋巴瘤t(2:8)bcl-111q13t(11:14)B細(xì)胞淋巴瘤bcl-218q21t(14:18)tcl-211q13t(11:14)T細(xì)胞淋巴瘤c-abI9q34t(9:22)慢粒CMLbcr22q11phc-mos8q22t(8:21)急粒AMLc-myb6q22-24t(6:14)卵巢癌c-sis22q12t(11:22)Erwing網(wǎng)瘤blym1q32-ter缺失，HSR神經(jīng)纖維瘤c-K-ras6q21斷裂ANLL6q三體性視網(wǎng)膜母細(xì)胞癌c-erbA17q21斷裂ANLL

已知B淋巴細(xì)胞中免疫球蛋白重鏈基因表達(dá)十分活躍，其啟動(dòng)子為強(qiáng)啟動(dòng)子，且在CH-VH之間還有增強(qiáng)子區(qū)，c-myc易位后與IG重鏈基因的調(diào)控區(qū)為鄰，因而被激活。正常情況下，位于c-myc5’端的兩個(gè)啟動(dòng)子受到c-myc產(chǎn)物的反饋抑制，由此重排時(shí)5’端序列有丟失，結(jié)果擺脫了抑制而表達(dá)增強(qiáng)。

不同的癌基因有不同的激活方式，一種癌基因也可有幾種激活方式。例如c-myc的激活就有基因擴(kuò)增和基因重排兩種方式，很少見c-myc的突變；而ras的激活方式則主要是突變，1985年Slamon檢測(cè)了20種54例人類腫瘤中的15種癌基因，發(fā)現(xiàn)所有腫瘤都不止一種癌基因發(fā)生改變。細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明，各種癌基因之間存在協(xié)同作用。例如，單獨(dú)v-myc或EJ-ras都不能使大鼠胚胎成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)化，但是若將二者共轉(zhuǎn)染PEF，8天后80%的細(xì)胞發(fā)生變化，那么為什么單獨(dú)EJ-ras又可使Rat-1細(xì)胞轉(zhuǎn)化呢？原因是該細(xì)胞并非正常，而是已經(jīng)永生化了的細(xì)胞，如果先用化學(xué)誘癌物或射線使正常大鼠原代成纖維細(xì)胞永生化，然后再用EJ-ras轉(zhuǎn)染，則可使之轉(zhuǎn)化，因此Weingerg按轉(zhuǎn)染細(xì)胞表型的變化將癌基因分為兩個(gè)類，一類是核內(nèi)作用的能使細(xì)胞永生化的癌基因，例如myc，fos等，另一類是引起細(xì)胞惡性表型變化的定位于質(zhì)膜和胞漿的癌基因，例如ras、erbB、src等。事實(shí)表明腫瘤的發(fā)生是多步驟，多因素的，不同的癌基因作用于腫瘤發(fā)生的不同階段。

不僅癌基因之間有協(xié)同作用，癌基因與抑癌基因之間也存在協(xié)同作用。