癌基因与抑癌基因
(一)癌基因
1.Ras 基因家族
Ras 癌基因家族包括K-ras、H-ras 和N-ras 基因,它们编码的蛋白产物具有GTP 酶活性,是重要的信号转导分子,在信号转导和细胞增生中起很大作用。当ras 基因突变后,细胞周期的调控发生紊乱,导致肿瘤形成。在肺癌中,K-ras 是最常被激活的基因,通常是第12位密码子突变,偶尔可见第13位、第61位、第63位密码子突变。
2.c-myc 基因家族
c-myc 基因家族在细胞生长调控中具有重要作用,c-myc 基因产生的核蛋白p62可与特定的DNA 序列结合而起转录因子的作用。myc 基因家族包括c-myc、n-myc 等。ras 信号最终激活类似的核原癌基因产物,并以杂合二聚体的形式转录激活下游的基因,促进细胞的生长。c-myc 基因家族是最经常被激活并影响小细胞肺癌和非小细胞肺癌的基因之一,其活化是由于基因扩增或转录调控异常而导致蛋白质的过度表达。
3.erbB 基因家族
基因家族包括erbB1、erbB2、erbB3和erbB4,此家族属跨膜受体酪氨酸激酶,当与配体结合时erbB 受体同二聚体化或异二聚化,并以此方式诱导内部激酶激活,进而促发细胞内信号转导的级联放大,其中包括MAP 激酶途径。erbB1(上皮生长因子受体)调节上皮增生和分化,并且在肺癌细胞中过度表达,经未知的机制被激活。erbB1激活在非小细胞肺癌中可能与肿瘤的分期和分化有关。
4.其他的癌基因产物(https://www.daowen.com)
胃泌素释放肽(gastrin-releasing peptide,GRP),免疫组化研究显示,20%~60%的小细胞肺癌表达GRP,而非小细胞肺癌较少表达。人类GRP 受体亚型属于GPCR 超家族,包括GRPR、神经调节肽BR 和BN 亚型3R。所有这些都能在小细胞肺癌、非小细胞肺癌及一些吸烟者的支气管上皮活检组织中表达,然而至今在肺癌中没有发现突变的GRP或GRP 受体。肝细胞生长因子受体为met 原癌基因的产物,在正常肺、小细胞肺癌及非小细胞肺癌中均有表达,且在非小细胞肺癌中表达最高。肝细胞生长因子可刺激人体支气管上皮、肺泡Ⅱ型细胞及体外小细胞肺癌细胞的生长。
(二)肿瘤抑制基因
1.p53基因
p53基因编码分子质量为53 kDa 的核蛋白,作为核内转录因子,P53蛋白能将细胞周期抑制在G0晚期,并诱导细胞凋亡。p53基因分为野生型和突变型,野生型p53蛋白是一种肿瘤抑制蛋白,能与周期蛋白依赖性蛋白激酶抑制剂结合,抑制Rh 蛋白的磷酸化,使细胞周期停止在S 期。而当细胞DNA 损伤时,野生型p53基因可以高水平表达,启动修复系统,使DNA 修复;若不能修复,则以诱导凋亡促进细胞死亡。P53在肺癌的发生和发展中起着关键的作用,它的染色体17p13位点经常发生杂合性缺失,且剩余等位基因突变失活在小细胞肺癌中发生率为75%以上,在非小细胞肺癌中发生率约为50%。另外,与p53同源的蛋白包括在染色体3q28上的p51和在1q36上的p73,两者均能诱导生长抑制和凋亡,但两者在肺癌中未发现有突变。
2.Rh 基因
Rh 基因即视网膜母细胞瘤基因,位于13q14。Rh 基因编码一种核磷酸蛋白,可调节细胞G0/G1期到S 期交界处的控制点。该蛋白在磷酸化后被激活,激活后的蛋白控制了细胞周期中G0/G1期到S 期的过渡。Rh 在染色体区域13q14的双等位基因的失活在肺癌中常见,在小细胞肺癌中为90%,在非小细胞肺癌中为15%~30%。细胞CDK 介导的Rh蛋白磷酸化途径受损而影响抑癌基因功能的发挥,在非小细胞肺癌的形成和发展中有极其重要的作用。另有2个Rh 相关基因在肺癌中也呈现扩增,包括p107和pRb2p130,其功能可减少与侵袭组织行为有关的蛋白质表达。
3.p16基因
p16编码的蛋白可以竞争性结合CDK4,抑制细胞周期素依赖性激酶CDK4和CDK6的结合,进而阻止Rh 的磷酸化,导致基因的失活,诱导细胞周期阻滞。p16位于9p21,并且在肺癌中经常发生等位基因缺失和突变。p16表达水平在非小细胞肺癌细胞系中低下,而在小细胞肺癌细胞中较高。另外,与p16具有高度同源性,p15和p18分别位于染色体9p21和1p32,两者的基因异常见于包括肺癌在内的许多种人类肿瘤中。同时,p16也编码第2个可选阅读框架蛋白p19ARF,p19ARF 可与MDM2-p53结合成复合体并阻止降解,结果激活p53。