肿瘤相关基因研究50页PPT
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肿瘤遗传学(研究生)ppt课件
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36
• 日本HNPCC临床诊断标准:
(1)1级亲属中有3个或3个以上结直肠癌； (2)1级亲属中2个或2个以上结直肠癌,并符 合以下标准之一：①结直肠癌诊断年龄小 于50岁；②右侧结肠癌；③同时性或异时 性结直肠多原发癌；④伴同时性或异时性 结肠外恶性肿瘤。
-
37
• 中国人HNPCC 家系筛检标准（2003年杭州）
肿瘤遗传学 (Tumor Genetics)
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1
• 肿瘤（tumor）：细胞增殖和分化失控 所形成新生物（neoplasm）。
• 肿瘤的发生是一个多步骤的复杂过程 ，既受环境因素的影响，也有遗传因 素的作用。
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2
• 环境因素：物理的、化学的和生物的致癌 因子。
• 遗传因素： 基因碱基替换、缺失、插入和基因扩增等
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5
二、肿瘤的家族聚集现象：
1．癌家族（cancer family）是指一个家族 中有多个成员患一种或几种恶性肿瘤，发 病年龄较早，通常按常染色体显性方式遗 传。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
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6
2．家族性癌（familial carcinoma）是指一 个家族内多个成员患同一类型的癌。
• 5个世代52个成员患鼻咽癌的家系， • 3代14人患肝癌的家系, • 77对双生子，白血病的同卵双生一致率非
-
32
最最最小小小重重重叠叠叠区区区
最小重叠区
对多个RB 患者Chr缺失鉴定，最后确定SRO-13q14
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33
• Friend 等通过进一步的研究从视网膜细胞 中克隆了RB1基因的cDNA。RB1基因共有27 个外显子，长180kb。RB1蛋白由928个氨基 酸组成。
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34
肿瘤遗传学精品PPT课件
3)神经母细胞瘤（NB)
3.遗传性癌前病变（ AD）
一些单基因遗传的疾病和综合 征中，有不同程度的恶性肿瘤倾向 ，称为癌前病变（precancerious lesion）， AD。
1）家族性结肠息肉综合征（AD） （familial polyposis coli,FPC）
家族性结肠息肉又称为家族性腺瘤样息肉 症，在人群中的发病率为1：100000。表现为青 少年时结肠和直肠已有多发性息肉，其中一些 早晚将恶变。90％未经治疗的患者将死于结肠 癌。
1、染色体脆性部位（fragile site）与肿瘤 概念：染色体上的某一点在一定条件 下，
易于发生变化而形成裂隙或断裂。
1、染色体脆性部位与肿瘤
a.罕见型脆性部位
特点：表达率高， 呈孟德尔遗传
5-嗅脱氧尿苷 10q25 远霉素敏感脆性部位 16q22 、17p12 叶酸敏感的脆性部位（如图）
b.普通型脆性部位 特点：存在于一般人，表达率低；部
临床表现：早期 眼底灰白色肿块；后 期肿瘤长入玻璃体， 瞳孔呈黄色光反射被 发现-“猫眼”。
1)视网膜母细胞瘤（RB)
类型：
遗传型（AD)
非遗传型
双侧；发病早，
单侧；发病晚，
一岁半前发病
两岁以后发病
del（13p14）：宽鼻梁、圆鼻头、大嘴、长
人中、大耳智力低下。
1)视网膜母细胞瘤（RB) 发生机制：二次突学说
2）基底细胞痣综合征(BCNS) 抑癌基因 9q22.3-q31
3）神经纤维瘤（NF1) AD 抑癌基因 17q11.2
2．基底细胞痣综合征（basal cell nevus syndrome, BCNS） AD
▪ 患者面部、手臂和躯干有多个基底细胞痣 ，青春期增多，青年期即可发生恶变，40岁时 90%恶变为基底细胞癌并有颌骨囊肿。
3.遗传性癌前病变（ AD）
一些单基因遗传的疾病和综合 征中，有不同程度的恶性肿瘤倾向 ，称为癌前病变（precancerious lesion）， AD。
1）家族性结肠息肉综合征（AD） （familial polyposis coli,FPC）
家族性结肠息肉又称为家族性腺瘤样息肉 症，在人群中的发病率为1：100000。表现为青 少年时结肠和直肠已有多发性息肉，其中一些 早晚将恶变。90％未经治疗的患者将死于结肠 癌。
1、染色体脆性部位（fragile site）与肿瘤 概念：染色体上的某一点在一定条件 下，
易于发生变化而形成裂隙或断裂。
1、染色体脆性部位与肿瘤
a.罕见型脆性部位
特点：表达率高， 呈孟德尔遗传
5-嗅脱氧尿苷 10q25 远霉素敏感脆性部位 16q22 、17p12 叶酸敏感的脆性部位（如图）
b.普通型脆性部位 特点：存在于一般人，表达率低；部
临床表现：早期 眼底灰白色肿块；后 期肿瘤长入玻璃体， 瞳孔呈黄色光反射被 发现-“猫眼”。
1)视网膜母细胞瘤（RB)
类型：
遗传型（AD)
非遗传型
双侧；发病早，
单侧；发病晚，
一岁半前发病
两岁以后发病
del（13p14）：宽鼻梁、圆鼻头、大嘴、长
人中、大耳智力低下。
1)视网膜母细胞瘤（RB) 发生机制：二次突学说
2）基底细胞痣综合征(BCNS) 抑癌基因 9q22.3-q31
3）神经纤维瘤（NF1) AD 抑癌基因 17q11.2
2．基底细胞痣综合征（basal cell nevus syndrome, BCNS） AD
▪ 患者面部、手臂和躯干有多个基底细胞痣 ，青春期增多，青年期即可发生恶变，40岁时 90%恶变为基底细胞癌并有颌骨囊肿。
肿瘤的基因检测ppt课件
肿瘤的基因检测
恶性肿瘤
WHO《全球癌症防治白皮书》：
癌症是基因病，要彻底战胜癌症，必须从基因入手。
肿瘤的发生：
原癌基因的激活，抑癌基因的灭活
肿瘤的个体化治疗： 肿瘤的动态监测：
肿瘤分子标志物
药物作用靶点相关基因，药物代谢通路基因等
基因检测
10/21/2018
2
精准医学计划
2015年1月30日奥巴马宣布 “精准医学计划 (Precision Medicine Initiative)“ 他希望，像按血型输血那样标准化地根据基因治疗癌 症等疾病；像量体温那样简单地把确定精确的用药剂量。
靶向药物
针对特定肿瘤基因位点开发 直接作用于肿瘤组织 疗效好，副作用小
10/21/2018 6 6
靶向用药指导基因检测
根据NCCN肿瘤学临床实践指南建议:肿瘤 个体化用药基因检测是服用靶向药物时必 检项目
7
靶向药物
肿瘤类型
检测项目
KRAS体细胞突变检测 （2,3外显子突变）
指标
突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 高 低 高 低 高 低 野生 突变
最佳疗效分型
疗效
无效 有效
西妥昔单抗 （爱必妥） 帕尼单抗 （维克替比）
结直肠癌
BRAF体细胞突变检测 （15外显子突变, T1799A） PI3KCA体细胞突变检测 (9,20外显子突变) C-Kit体细胞突变检测 (9外显子突变)
KRAS野生/BRAF野生 /PIK3CA野生的疗效最 佳
无效 有效 无效 有效 无效 有效
突变检测 NCCN非小细胞肺癌临床指南： EGFR基因突变，尤其是外显子19缺失，外显子21突变（L861Q）及外显 子18突变（G719S），肿瘤对酪氨酸抑制剂（TKIs）的敏感度有重要 关系。 EGFR和KRAS突变在肺癌患者中互相排斥。 TKI治疗耐药与KRAS突变及特定的获得性EGFR突变（如T790M）有关。
恶性肿瘤
WHO《全球癌症防治白皮书》：
癌症是基因病，要彻底战胜癌症，必须从基因入手。
肿瘤的发生：
原癌基因的激活，抑癌基因的灭活
肿瘤的个体化治疗： 肿瘤的动态监测：
肿瘤分子标志物
药物作用靶点相关基因，药物代谢通路基因等
基因检测
10/21/2018
2
精准医学计划
2015年1月30日奥巴马宣布 “精准医学计划 (Precision Medicine Initiative)“ 他希望，像按血型输血那样标准化地根据基因治疗癌 症等疾病；像量体温那样简单地把确定精确的用药剂量。
靶向药物
针对特定肿瘤基因位点开发 直接作用于肿瘤组织 疗效好，副作用小
10/21/2018 6 6
靶向用药指导基因检测
根据NCCN肿瘤学临床实践指南建议:肿瘤 个体化用药基因检测是服用靶向药物时必 检项目
7
靶向药物
肿瘤类型
检测项目
KRAS体细胞突变检测 （2,3外显子突变）
指标
突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 突变 野生 高 低 高 低 高 低 野生 突变
最佳疗效分型
疗效
无效 有效
西妥昔单抗 （爱必妥） 帕尼单抗 （维克替比）
结直肠癌
BRAF体细胞突变检测 （15外显子突变, T1799A） PI3KCA体细胞突变检测 (9,20外显子突变) C-Kit体细胞突变检测 (9外显子突变)
KRAS野生/BRAF野生 /PIK3CA野生的疗效最 佳
无效 有效 无效 有效 无效 有效
突变检测 NCCN非小细胞肺癌临床指南： EGFR基因突变，尤其是外显子19缺失，外显子21突变（L861Q）及外显 子18突变（G719S），肿瘤对酪氨酸抑制剂（TKIs）的敏感度有重要 关系。 EGFR和KRAS突变在肺癌患者中互相排斥。 TKI治疗耐药与KRAS突变及特定的获得性EGFR突变（如T790M）有关。
肿瘤与基因PPT课件
Page 12
显微切割+直接测序
激光捕获显微切割
原理：利用紫外激光对生物样本进行 切割和分离，通过弹射装置将 目的细胞收集于EP 管内。 功能：通过从诊断明确的组织中切取 获得的细胞或细胞成份，提取 核酸，可用于PCR 、DHPLC 等。
切割之前的目的癌巢
切割之后，可见目的癌 巢已取走
Page 13
Page
19
Mutation-riched PCR
原理：利用ras基因家族某个密码子部位存在已知的限制性内切酶位点， 如K-ras基因第12密码子的BstNI位点，第13密码子有BgⅠⅡ位点。用 连续二次的巢式PCR来扩增包括K-ras第12、13密码子的DNA片段，在 两次扩增反应之间用相应的内切酶消化扩增的DNA片段，野生型因被 酶切而不能进入第二次PCR扩增，而突变型则能完整进入第二次PCR扩 增并得到产物的富集。
测序技术发展历程
Ion Semiconductor Sequencing （2011） Next-Gen Sequencing （2005以后） Sanger Sequencing （1977）
Page
14
直接测序法
原理：双脱氧终止法 特点：直接测出碱基序列，明确突变 类型。耗时长：2~3天。
Frederick Sanger 13 August 1918 – 19 November 2013)
Page
18
ARMS 方法
原理：等位基因特异性扩增法（Allele Specific Amplification，ASA ）建立于1989年，是PCR技术应用的发展，也称扩增阻滞突变系统 （Amplification Refractory Mutation System ， ARMS）、等位基 因特异性PCR（Allele Specific PCR， ASPCR）等。
显微切割+直接测序
激光捕获显微切割
原理：利用紫外激光对生物样本进行 切割和分离，通过弹射装置将 目的细胞收集于EP 管内。 功能：通过从诊断明确的组织中切取 获得的细胞或细胞成份，提取 核酸，可用于PCR 、DHPLC 等。
切割之前的目的癌巢
切割之后，可见目的癌 巢已取走
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Mutation-riched PCR
原理：利用ras基因家族某个密码子部位存在已知的限制性内切酶位点， 如K-ras基因第12密码子的BstNI位点，第13密码子有BgⅠⅡ位点。用 连续二次的巢式PCR来扩增包括K-ras第12、13密码子的DNA片段，在 两次扩增反应之间用相应的内切酶消化扩增的DNA片段，野生型因被 酶切而不能进入第二次PCR扩增，而突变型则能完整进入第二次PCR扩 增并得到产物的富集。
测序技术发展历程
Ion Semiconductor Sequencing （2011） Next-Gen Sequencing （2005以后） Sanger Sequencing （1977）
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直接测序法
原理：双脱氧终止法 特点：直接测出碱基序列，明确突变 类型。耗时长：2~3天。
Frederick Sanger 13 August 1918 – 19 November 2013)
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ARMS 方法
原理：等位基因特异性扩增法（Allele Specific Amplification，ASA ）建立于1989年，是PCR技术应用的发展，也称扩增阻滞突变系统 （Amplification Refractory Mutation System ， ARMS）、等位基 因特异性PCR（Allele Specific PCR， ASPCR）等。
第四章 肿瘤相关基因.ppt
三、原癌基因的激活机制
（一）原癌基因点突变 核苷酸突变导致编码产物P21蛋白中氨基酸
被置换，表达异常产物。P21蛋白自身的GTPase 活性明显下降，在传递生长信号时，难以催化 GTP快速水解，从而不能适时从活化状态改变为 非活化状态，导致与GTP持续结合，促进细胞增 殖。
三、原癌基因的激活机制
增高几十甚至上百倍。
三、原癌基因的激活机制
（三）原癌基因甲基化程度降低 DNA分子中的甲基化对阻抑基因的转录具有重
要作用。
例：在结肠腺癌和小细胞肺癌的细胞中ras基因的
DNA甲基化水平比其邻近的正常细胞明显偏低，提 示某些原癌基因是由于甲基化程度降低而激活。
三、原癌基因的激活机制
（四）原癌基因的扩增 原癌基因扩增使基因拷贝数增加，产物过量表
二、细胞癌基因
2.erb 家族 • c-erb-B编码表皮生长因子 (EGF) 受体 • c-fms 编码集落刺激因子受体 • c-bit编码PDGF受体
二、细胞癌基因
3.src 家族
• 编码蛋白激酶类产物
• c-src是第一个被发现的细胞癌基因 人的c-src定位于第20号染色体
具酪氨酸蛋白激酶 (TPK)活性
三、原癌基因的激活机制
（二）原癌基因获得外源启动子而激活 原癌基因的上游插入外源性启动子或增强子，
可激活原癌基因，使其表达产物增多。
三、原癌基因的激活机制
例：ALV感染细胞后诱发鸡B细胞淋巴瘤 ALV本身不含病毒癌基因，其病毒两端的长
末端重复序列可作为启动子启动 c-myc 的转录。 该启动子使 c-myc 基因持续转录，比正常表达
• 以非激活形式存在，不会自发诱导肿瘤 • 当其被异常激活时，可使正常细胞发生转化而导
肿瘤的基因诊断PPT课件
Insensitivity to anti-growth signals
Sustained angiogenesis
Tissue invasion & metastasis
Limitless replicative
一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Self-sufficiency in growth signals
表3
标志分类 分子遗传性
病毒性 组织性
肿瘤性
肿瘤基因诊断的分子标志及其应用
机制 染色体易位 点突变 缺失 改变拼接 扩增 比例改变 病毒转化
组织分化
肿瘤细胞特征
分子标志 t(9；22)，t（14；18），t(11；12) 等 p53,ER ras等
BRCA1，BRCA2，DCC等
CD44，muc-1,VLA-4等
表1细胞癌基因按其产物定位和功能分
定类位
功能
癌基因，产物
分泌蛋白
生长因子
sis PDGFβ链
跨膜蛋白
受体型酪氨酸激酶
膜结合蛋白
G-蛋白 非受体型酪氨酸激酶
胞浆可溶性蛋白
非受体型酪氨酸激酶 丝氨酸/苏氨酸激酶 信号转导连接蛋白
胞核蛋白
转录因子
erb B2 ,EGF样受体 erb B ,EGF受体 fms ,CSF-1受体
表2 已确定的几种抑癌基因
基因
染色体定 位
相关肿瘤
基因产物及功能
RB 13q14 WT 11p13
RB、成骨肉瘤、胃癌、SCLC、乳癌、结肠 p105，控制生长 癌
WT、横纹肌肉瘤、肺癌、膀胱癌、乳癌、 WT-ZFP，负调控转录因子 肝母细胞瘤
NF-1 17p12
肿瘤遗传学ppt课件
图 Ph染色体(9;22)(q34;q11)
Ph
1
染 色 体 的 形 成
3. Ph染色体发现的意义
♣ Ph染色体的发现不仅为Boveri的假说提 供了主要的实验证据，而且首次证明了 一种染色体畸变与一种肿瘤之间特定关 系，故被认为是肿瘤细胞遗传学研究的 里程碑。
三、肿瘤中其他特异性标记染色体
肿瘤
生长因子: SIS 生长因子受体:ERBB 信号转导因子:SRC(酪氨酸激酶)、RAS(G蛋白) 核内转录因子:MYC (调节基因表达的核蛋白) 程序性细胞死亡调节因子:BCL-2
图 细胞癌基因 的功能类型
三、癌基因的激活机制
癌基因的激活机制可分为三种：
Boveri T
死亡。
后来发现： ♣ 大多数肿瘤细胞都可见到染色体异常。 ♣ 在一些染色体病患者中，某些肿瘤的发
生率高于一般人群。
肿瘤的染色体理论（Boveri假 说）
♣ 肿瘤的染色体理论认为：肿瘤细胞来源 于正常细胞，染色体畸变使其成为有缺陷 细胞，缺陷细胞再发生恶性转化成为肿瘤 细胞。
肿瘤细胞的克隆演 进
型不完全相同,出现多克隆的异质性。
众数(modal number)：干系肿瘤细胞的染色体数目称为众数。
1.非整倍体
超二倍体 亚二倍体 亚三倍体 亚四倍体
2.多倍体
实体瘤：多在三倍体左右
胸、腹水中转移的癌细胞：可见到六、八倍体
♣ 肿瘤细胞由于染色体的断裂、重接，形成结构 改变的特殊染色体，称为标记性染色体
(marker chromosome) 。
♣ 特异性标记染色体：
某些结构异常的染色体在肿瘤细胞中稳定遗传， 称为特异性标记染色体。
肿瘤的染色体特征
非随机事件
Ph
1
染 色 体 的 形 成
3. Ph染色体发现的意义
♣ Ph染色体的发现不仅为Boveri的假说提 供了主要的实验证据，而且首次证明了 一种染色体畸变与一种肿瘤之间特定关 系，故被认为是肿瘤细胞遗传学研究的 里程碑。
三、肿瘤中其他特异性标记染色体
肿瘤
生长因子: SIS 生长因子受体:ERBB 信号转导因子:SRC(酪氨酸激酶)、RAS(G蛋白) 核内转录因子:MYC (调节基因表达的核蛋白) 程序性细胞死亡调节因子:BCL-2
图 细胞癌基因 的功能类型
三、癌基因的激活机制
癌基因的激活机制可分为三种：
Boveri T
死亡。
后来发现： ♣ 大多数肿瘤细胞都可见到染色体异常。 ♣ 在一些染色体病患者中，某些肿瘤的发
生率高于一般人群。
肿瘤的染色体理论（Boveri假 说）
♣ 肿瘤的染色体理论认为：肿瘤细胞来源 于正常细胞，染色体畸变使其成为有缺陷 细胞，缺陷细胞再发生恶性转化成为肿瘤 细胞。
肿瘤细胞的克隆演 进
型不完全相同,出现多克隆的异质性。
众数(modal number)：干系肿瘤细胞的染色体数目称为众数。
1.非整倍体
超二倍体 亚二倍体 亚三倍体 亚四倍体
2.多倍体
实体瘤：多在三倍体左右
胸、腹水中转移的癌细胞：可见到六、八倍体
♣ 肿瘤细胞由于染色体的断裂、重接，形成结构 改变的特殊染色体，称为标记性染色体
(marker chromosome) 。
♣ 特异性标记染色体：
某些结构异常的染色体在肿瘤细胞中稳定遗传， 称为特异性标记染色体。
肿瘤的染色体特征
非随机事件
肿瘤遗传ppt课件
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某肺癌干系：78条染色体
某肠癌干系：58条染色体
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3、肿瘤中染色体结构畸变的特点（标志染色体）
存在各种类型的结构畸变 标志染色体(marker chromosome)—多数肿瘤细胞中具有的某种 特定类型的结构畸变染色体是其特征性改变 恶性肿瘤的特征之一 分为特异性标志chr和非特异性标志chr
发病情况：1/15000～1/28000；大多在2岁前发病； 恶性程度高。
临床症状：早期猫眼；后期失明。 基因定位：13q14.1-q14.2。 可分为遗传型和非遗传型。
-
8
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9
类型
家族 遗传 外显率 子代
史 方式
发病率
发病年龄 部位
遗传型 有 AD 20%-80% 10%-40% 1岁半以前 双眼
-
12
2、家族性癌(familial cancer)
指一个家族中多个成员均患有的某种恶性肿瘤
表现多基因遗传的特点
发生是遗传因素和环境因素共同作用的结果。 多为具有一定家族史的常见恶性肿瘤。
(如12~15%的结肠Ca患者有结肠Ca的家族史。部分患有乳腺Ca、
胃Ca、肺Ca、肝Ca等常见癌肿个体其一级亲属患同种Ca的几 率较一般人群高3~5倍。)
-
25
双微体（DM）、均染区（HSR）
-
26
（四）某些遗传性缺陷或疾病具有 肿瘤遗传易感性
指某些遗传性缺陷或疾病具有的容易发生肿瘤的倾向性
主要包括三类疾病：染色体不稳定综合症 染色体病 遗传性免疫缺陷病
-Hale Waihona Puke 271、染色体不稳定综合症
染色体不稳定综合征的特征
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
cgaaplb.cgi?libtype5CGAP
CGAP SNP索引： :82/perl/snpbr
基因表达： //ncbigap/
22号两断裂点： 第1、2外显子（ALL）， 第10、11外显子（CGL）
CGL融合蛋白—P210 ALL融合蛋白—P190
融合基因
9号断裂点: 第1外显子
二、肿瘤抑制基因与肿瘤
（一）肿瘤抑制基因的定义及分类
1、肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)或
抑癌基因，是人类正常细胞中存在的能够抑制肿 瘤 发 生 的 一 类 基 因 。 也 称 抗 癌 基 因 (antioncogene)、隐性癌基因(recessive oncogene)。
Burkitt淋巴瘤(BL)：
8号染色体上的c-myc移至14号染色体重链基因附近而被激活.
标记染色体：14q＋染色体 染色体易位：
75％: t(8;14)(q24;q32) 14q32: IgH 16％: t(8;22)(q24;q11) 22q11: IgL 9％: t(8; 2)(q24;q12) 2q12: IgK
p21
p27 G1d
S
Cyclin E CDK2
促分裂原
CDK
cyclin
Rb蛋白--E2F-1 复合物
CDK-cyclin复合物 “发动机”
抑制CDK与cyclin 复合物形成
R蛋白-p+ E2F-1
CKI：p53 p21 p27 p15 p16
G1期 S期
（四）肿瘤抑制基因的检测
1、检测依据——杂合性丢失（LOH）
慢性粒细胞白血病(CML)：
9 号 染 色 体 上 abl 基 因 与 22 号 染 色 体 上 bcr 基 因 融 合 形 成 bcr-abl融合基因而被激活。
标记染色体：Ph 染色体 染色体易位：t(9;22)(q34;q11)
融合基因及其产物：bcr-abl，8.5kb mRNA, 210kDa pr
细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase,CDK） 有七个成员，分别命名为CDK1-7。
CDK抑制蛋白（CDK inhibitor,CKI） 负向调节 CKI与CDK结合来抑制细胞周期。 使细胞增殖和分化有序进行。
CDK与cyclin结合，促进细胞周期的进展； CDK与CKI结合，抑制细胞周期的进展。
抑癌基因是以一对等位gene的形式存在（Rb/rb）。
抑癌gene的作用方式— 杂合性丢失（LOH）。
抑癌gene一般处于杂合子的状态。当抑癌gene的杂合子（如 Rb/rb）再发生一次突变成为隐性纯合子（rb/rb）时（即两 个等位gene都发生突变或缺失而丧失功能），细胞内正常的 抑制作用消失，最终导致细胞的恶性转化，此即抑癌gene的 杂合性丢失是细胞癌变的关键。
• 膀胱癌癌基因位于11P13，包括4个外显子和3个内含子。
第1个外显子的第2个
密码子
DNA
mRNA
aa
蛋白质侧链
正常人原癌gene
C–ras
CCG
GGC
甘aa 无
膀胱癌癌gene
H–ras
CAG
GTC
缬aa 有
3、癌基因扩增
• c-onc的数量增加使表达增加，产生过量的蛋白质，导致 肿瘤发生。
以及致癌病毒体内所固有的能引起细胞恶性转 化的核苷酸序列（DNA片段或RNA片段）。
2、癌基因分为：
病毒癌基因(V-onc)：存在于逆转录病毒基因组内的一段 核苷酸序列。非间断基因.
细胞癌基因(C-onc)：存在于脊椎动物和人类的正常细胞中 的与病毒癌基因同源的核苷酸序列。又称为原癌基因。间 断基因. v-src
肿瘤抑制基因和癌基因目录： //ncicgap/
cgaptso.cgi
肿瘤基因索引
确定在正常细胞、肿瘤细胞和疾病发展各中间阶段中 表达的基因。
在寻找新基因及其功能阐明的基础上，从各种cDNA文 库中获取信息，经常进行分类和更新，所得数据保存 在UniGene和GeneBank中。
（三）肿瘤抑制基因的细胞周期调节作用 1、细胞周期的分期（见图）
G0 G1 M
E2F
G2
S
2、细胞周期的调节特点
细胞周期的两个节点（check point） G1→S和G2→M相转换处。
细胞周期的调节蛋白
细胞周期蛋白（cyclin)： 特定时相出现的短暂基因表达产物。 分别命名为cyclinA、B、C、D、E、F、G、H。
（2019年诺贝尔医学奖由CDK的发明人分享）
3、抑癌基因作用点（见图）
抑癌基因作用点示意图
PDGFR
M
G0
EGFR
G1a
Cyclin D CDK4,6
p16, p15 G1b
Cyclin E CDK2
Cyclin A,B CDK2
p53
p21
p27
G2
Cyclin A CDK2
pRB
G1c
E2F
抑癌基因是野生型基因，由于二次突变引起 纯合化或半合化才导致肿瘤发生.
2、检测方法——RFLP法
正常组织————————（杂合） 肿瘤组织————————（纯合）
对上述两种组织提取的DNA作酶切和电泳， 若抑癌基因突变，可能会因为瘤细胞少了或 增加一个酶切点而减少或增多一条电泳带， 即说明出现了杂合性丢失。
• 美国NIH（国立卫生研究院）提出的肿瘤研究的宏伟 计划。
• 采用创造性的技术，确定与肿瘤相关的所有基因及 其改变，全面理解肿瘤的分子生物学机制。
• CGAP网址将为全社会提供技术、信息、资源和研究 方法。
CGAP基因检索工具
cDNA表达图谱： //ncbigap/
肿瘤相关基因的研究
肿瘤发生的相关基因包括： 癌基因 肿瘤抑制基因 肿瘤转移基因和转移抑制基因
一、癌基因与肿瘤
（一）癌基因的发现
• 癌gene最早发现于病毒体内 • 以Rous肉瘤V的致癌过程为例说明癌基因的发现
及其致癌原理
Rous肉瘤V （RNA病毒）
感染宿主 V的RNA 细胞
V逆转录酶 V的DNA
（四）细胞癌gene的特点
• 单拷贝的结构gene。
• 癌基因是正常细胞中的一些基因，个体发育早 期与细胞正常功能有关。个体发育后期失活成 为原癌基因(proto oncogene)。
• 如果这些基因在表达时间、表达部位、表达数 量及表达产物结构等方面异常即被激活成为有 活性的癌基因（活化癌基因）可异常表达，导 致细胞无限增殖并出现恶性转化。
视网膜母细胞瘤:正常体细胞Rb/rb；瘤细胞rb/rb或rb/-。
DNA序列分析:对患者瘤细胞和非瘤细胞的基因组DNA作比较分析， 可找出杂合性丢失的区段。
四、肿瘤转移基因与肿瘤转移抑制基因
（一）肿瘤转移基因（tumor metastatic gene)
• 指基因的表达和改变能促使和导致肿瘤发生转移的
cgapgf.cgi
已证实或预测的SNPs遗传定位（图谱）: /html-snp/
imagemaps.html
SAGE图谱 ： .SAGE、基因、序列概要表： //ncicgap/
cgapba.cgi
1、病毒诱导与启动子插入
• 逆转录病毒（RNA病毒）基因组中的长末端重复序列（LTR） 插入到原癌基因附近或内部，使癌基因激活（启动下游基 因的转录），导致细胞癌变。
• LTR含强启动子和增强子。
2、点突变
• c-onc发生点突变而被激活，导致蛋白质结构改变而产生 异常的基因产物或基因失去正常调控而过度表达。
P53基因与肿瘤
p53定位于17p13.1，有11个外显子，10个内含子。 编码一个53KD，含93个氨基酸的核内蛋白（P53）。 涉及多种肿瘤发生。
其他抑癌基因
PTEN基因 p21基因 p16基因 BRCA1基因、BRCA2基因 NF1基因 WT1基因 DCC基因
（二）肿瘤抑制基因的特点
• 类型
通过增强或提高肿瘤细胞在宿主体内的免疫原性来抑制肿瘤在 体内的转移。如：MHC-1基因、H-2K基因、WDNM基因。
通过表达蛋白质抑制参与转移的基因的产物，达到抑制肿瘤转 移的效果。如：TIMP基因、nm23基因、CD44基因、DCC基因、 KAI-1基因。
五、肿瘤基因组解剖计划
(Cancer Genome Anatomy Project,CGAP)
基因。
• 肿瘤的转移是多种肿瘤转移基因异常表达的结果。 • 过量表达是维持肿瘤转移的必要条件。 • Mts-1基因、Tiam-1基因。
（二）肿瘤转移抑制基因
(tumor metastasis suppressor gene)
• 抑制肿瘤转移形成的基因。
• 与抑癌基因的区别。
抑癌基因：抑制恶性表型 肿瘤转移抑制基因：抑制转移表型
2、肿瘤抑制基因的种类
多种：Rb、P53、WT、NFl、DCC、APC、 MCC等。 已定位于人染色体的不同区带。 编码的蛋白及功能各不相同，大多涉及细胞周期调节。
RB基因与视网膜母细胞瘤（retinablastoma）
定位于13q14.1,跨度约200kp，含27个外显子。 编码一个含928个氨基酸的核内磷蛋白pRB(p110）。 与视网膜母细胞瘤有关。
遗传破译启动计划
建立和应用各种技术去识别和鉴定在肿瘤中起重要作 用的基因的遗传变异。
方法：1、连锁分析。 2、重新测序(Resequencing )。 3、EST数据库多态性分析。
肿瘤基因组Biblioteka 剖计划展望EST方法已经成功获得了成千上万种基因，人们最终 可以从人类基因组序列与全长cDNA序列的比较中， 认识UniGene(EST数据库资料)数据与基因之间的真 实对应关系。
CGAP SNP索引： :82/perl/snpbr
基因表达： //ncbigap/
22号两断裂点： 第1、2外显子（ALL）， 第10、11外显子（CGL）
CGL融合蛋白—P210 ALL融合蛋白—P190
融合基因
9号断裂点: 第1外显子
二、肿瘤抑制基因与肿瘤
（一）肿瘤抑制基因的定义及分类
1、肿瘤抑制基因(tumor suppressor gene)或
抑癌基因，是人类正常细胞中存在的能够抑制肿 瘤 发 生 的 一 类 基 因 。 也 称 抗 癌 基 因 (antioncogene)、隐性癌基因(recessive oncogene)。
Burkitt淋巴瘤(BL)：
8号染色体上的c-myc移至14号染色体重链基因附近而被激活.
标记染色体：14q＋染色体 染色体易位：
75％: t(8;14)(q24;q32) 14q32: IgH 16％: t(8;22)(q24;q11) 22q11: IgL 9％: t(8; 2)(q24;q12) 2q12: IgK
p21
p27 G1d
S
Cyclin E CDK2
促分裂原
CDK
cyclin
Rb蛋白--E2F-1 复合物
CDK-cyclin复合物 “发动机”
抑制CDK与cyclin 复合物形成
R蛋白-p+ E2F-1
CKI：p53 p21 p27 p15 p16
G1期 S期
（四）肿瘤抑制基因的检测
1、检测依据——杂合性丢失（LOH）
慢性粒细胞白血病(CML)：
9 号 染 色 体 上 abl 基 因 与 22 号 染 色 体 上 bcr 基 因 融 合 形 成 bcr-abl融合基因而被激活。
标记染色体：Ph 染色体 染色体易位：t(9;22)(q34;q11)
融合基因及其产物：bcr-abl，8.5kb mRNA, 210kDa pr
细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent kinase,CDK） 有七个成员，分别命名为CDK1-7。
CDK抑制蛋白（CDK inhibitor,CKI） 负向调节 CKI与CDK结合来抑制细胞周期。 使细胞增殖和分化有序进行。
CDK与cyclin结合，促进细胞周期的进展； CDK与CKI结合，抑制细胞周期的进展。
抑癌基因是以一对等位gene的形式存在（Rb/rb）。
抑癌gene的作用方式— 杂合性丢失（LOH）。
抑癌gene一般处于杂合子的状态。当抑癌gene的杂合子（如 Rb/rb）再发生一次突变成为隐性纯合子（rb/rb）时（即两 个等位gene都发生突变或缺失而丧失功能），细胞内正常的 抑制作用消失，最终导致细胞的恶性转化，此即抑癌gene的 杂合性丢失是细胞癌变的关键。
• 膀胱癌癌基因位于11P13，包括4个外显子和3个内含子。
第1个外显子的第2个
密码子
DNA
mRNA
aa
蛋白质侧链
正常人原癌gene
C–ras
CCG
GGC
甘aa 无
膀胱癌癌gene
H–ras
CAG
GTC
缬aa 有
3、癌基因扩增
• c-onc的数量增加使表达增加，产生过量的蛋白质，导致 肿瘤发生。
以及致癌病毒体内所固有的能引起细胞恶性转 化的核苷酸序列（DNA片段或RNA片段）。
2、癌基因分为：
病毒癌基因(V-onc)：存在于逆转录病毒基因组内的一段 核苷酸序列。非间断基因.
细胞癌基因(C-onc)：存在于脊椎动物和人类的正常细胞中 的与病毒癌基因同源的核苷酸序列。又称为原癌基因。间 断基因. v-src
肿瘤抑制基因和癌基因目录： //ncicgap/
cgaptso.cgi
肿瘤基因索引
确定在正常细胞、肿瘤细胞和疾病发展各中间阶段中 表达的基因。
在寻找新基因及其功能阐明的基础上，从各种cDNA文 库中获取信息，经常进行分类和更新，所得数据保存 在UniGene和GeneBank中。
（三）肿瘤抑制基因的细胞周期调节作用 1、细胞周期的分期（见图）
G0 G1 M
E2F
G2
S
2、细胞周期的调节特点
细胞周期的两个节点（check point） G1→S和G2→M相转换处。
细胞周期的调节蛋白
细胞周期蛋白（cyclin)： 特定时相出现的短暂基因表达产物。 分别命名为cyclinA、B、C、D、E、F、G、H。
（2019年诺贝尔医学奖由CDK的发明人分享）
3、抑癌基因作用点（见图）
抑癌基因作用点示意图
PDGFR
M
G0
EGFR
G1a
Cyclin D CDK4,6
p16, p15 G1b
Cyclin E CDK2
Cyclin A,B CDK2
p53
p21
p27
G2
Cyclin A CDK2
pRB
G1c
E2F
抑癌基因是野生型基因，由于二次突变引起 纯合化或半合化才导致肿瘤发生.
2、检测方法——RFLP法
正常组织————————（杂合） 肿瘤组织————————（纯合）
对上述两种组织提取的DNA作酶切和电泳， 若抑癌基因突变，可能会因为瘤细胞少了或 增加一个酶切点而减少或增多一条电泳带， 即说明出现了杂合性丢失。
• 美国NIH（国立卫生研究院）提出的肿瘤研究的宏伟 计划。
• 采用创造性的技术，确定与肿瘤相关的所有基因及 其改变，全面理解肿瘤的分子生物学机制。
• CGAP网址将为全社会提供技术、信息、资源和研究 方法。
CGAP基因检索工具
cDNA表达图谱： //ncbigap/
肿瘤相关基因的研究
肿瘤发生的相关基因包括： 癌基因 肿瘤抑制基因 肿瘤转移基因和转移抑制基因
一、癌基因与肿瘤
（一）癌基因的发现
• 癌gene最早发现于病毒体内 • 以Rous肉瘤V的致癌过程为例说明癌基因的发现
及其致癌原理
Rous肉瘤V （RNA病毒）
感染宿主 V的RNA 细胞
V逆转录酶 V的DNA
（四）细胞癌gene的特点
• 单拷贝的结构gene。
• 癌基因是正常细胞中的一些基因，个体发育早 期与细胞正常功能有关。个体发育后期失活成 为原癌基因(proto oncogene)。
• 如果这些基因在表达时间、表达部位、表达数 量及表达产物结构等方面异常即被激活成为有 活性的癌基因（活化癌基因）可异常表达，导 致细胞无限增殖并出现恶性转化。
视网膜母细胞瘤:正常体细胞Rb/rb；瘤细胞rb/rb或rb/-。
DNA序列分析:对患者瘤细胞和非瘤细胞的基因组DNA作比较分析， 可找出杂合性丢失的区段。
四、肿瘤转移基因与肿瘤转移抑制基因
（一）肿瘤转移基因（tumor metastatic gene)
• 指基因的表达和改变能促使和导致肿瘤发生转移的
cgapgf.cgi
已证实或预测的SNPs遗传定位（图谱）: /html-snp/
imagemaps.html
SAGE图谱 ： .SAGE、基因、序列概要表： //ncicgap/
cgapba.cgi
1、病毒诱导与启动子插入
• 逆转录病毒（RNA病毒）基因组中的长末端重复序列（LTR） 插入到原癌基因附近或内部，使癌基因激活（启动下游基 因的转录），导致细胞癌变。
• LTR含强启动子和增强子。
2、点突变
• c-onc发生点突变而被激活，导致蛋白质结构改变而产生 异常的基因产物或基因失去正常调控而过度表达。
P53基因与肿瘤
p53定位于17p13.1，有11个外显子，10个内含子。 编码一个53KD，含93个氨基酸的核内蛋白（P53）。 涉及多种肿瘤发生。
其他抑癌基因
PTEN基因 p21基因 p16基因 BRCA1基因、BRCA2基因 NF1基因 WT1基因 DCC基因
（二）肿瘤抑制基因的特点
• 类型
通过增强或提高肿瘤细胞在宿主体内的免疫原性来抑制肿瘤在 体内的转移。如：MHC-1基因、H-2K基因、WDNM基因。
通过表达蛋白质抑制参与转移的基因的产物，达到抑制肿瘤转 移的效果。如：TIMP基因、nm23基因、CD44基因、DCC基因、 KAI-1基因。
五、肿瘤基因组解剖计划
(Cancer Genome Anatomy Project,CGAP)
基因。
• 肿瘤的转移是多种肿瘤转移基因异常表达的结果。 • 过量表达是维持肿瘤转移的必要条件。 • Mts-1基因、Tiam-1基因。
（二）肿瘤转移抑制基因
(tumor metastasis suppressor gene)
• 抑制肿瘤转移形成的基因。
• 与抑癌基因的区别。
抑癌基因：抑制恶性表型 肿瘤转移抑制基因：抑制转移表型
2、肿瘤抑制基因的种类
多种：Rb、P53、WT、NFl、DCC、APC、 MCC等。 已定位于人染色体的不同区带。 编码的蛋白及功能各不相同，大多涉及细胞周期调节。
RB基因与视网膜母细胞瘤（retinablastoma）
定位于13q14.1,跨度约200kp，含27个外显子。 编码一个含928个氨基酸的核内磷蛋白pRB(p110）。 与视网膜母细胞瘤有关。
遗传破译启动计划
建立和应用各种技术去识别和鉴定在肿瘤中起重要作 用的基因的遗传变异。
方法：1、连锁分析。 2、重新测序(Resequencing )。 3、EST数据库多态性分析。
肿瘤基因组Biblioteka 剖计划展望EST方法已经成功获得了成千上万种基因，人们最终 可以从人类基因组序列与全长cDNA序列的比较中， 认识UniGene(EST数据库资料)数据与基因之间的真 实对应关系。