雀斑和黄褐斑区别抗肿瘤药物的作用机制

2021年2月1日发(作者：什么是早泄)
抗肿瘤药物的作用机制

1
．细胞生物学机制

几乎所有的 肿瘤细胞都具有一个共同的特点，
即与细胞增殖有关的基因被开启或激活，
而与
细胞分 化有关的基因被关闭或抑制，从而使肿瘤细胞表现为不受机体约束的无限增殖状态。
从细胞生物学角度，
诱导肿瘤细胞分化，
抑制肿瘤细胞增殖或者导致肿瘤细胞死亡的药物均
可发挥抗肿瘤作 用。

2
．

生化作用机制

（
1
）影响核酸生物合成：①阻止叶酸辅酶形成；②阻止嘌呤类核苷酸形成；③阻止嘧啶类
核苷酸形成；④ 阻止核苷酸聚合；（
2
）破坏
DNA
结构和功能；（
3
）抑 制转录过程阻止
RNA
合成；
（
4
）影响蛋白质合成与功能：影响纺 锤丝形成；干扰核蛋白体功能；干扰氨基
酸供应；（
5
）影响体内激素平衡。


烷化剂

烷化剂可以进一步分为：





氮芥类：
均有活跃的双氯乙基集团，
比较重要的有氮芥、
苯丁酸氮芥、
环磷酰胺
（
CTX
）
、
异环磷酰胺（
IFO
）等。其中环磷酰胺为潜伏化药物需要活化才能起作用。目前临床广泛用
于治疗淋巴瘤 、白血病、多发性骨髓瘤，对乳腺癌、肺癌等也有一定的疗效。



该药除具有骨髓抑制、脱发、消化道反应，还可以引起充血性膀胱炎，病人出现血尿，
临床在使用此 药时应鼓励病人多饮水，
达到水化利尿，
减少充血性膀胱炎的发生。
还可以配
合应用尿路保护剂美斯纳。






亚硝脲类 ：最早的结构是
N-
甲基亚硝脲（
MNU
）
。以后，合成了加入氯乙 集团的系列
化合物，其中临床有效的有
ACNU
、
BCNU
、
CCNU
、甲基
CCNU
等，链氮霉素均曾进入临
床，但目前已不用。其中
ACNU
、
BCNU
、
CCNU
、能通过血脑屏障，临床用 于脑瘤及颅内
转移瘤的治疗。主要不良反应是消化道反应及迟发性的骨髓抑制，应注意对血象
`
的观测，
及时发现给予处理。




乙烯亚胺类 ：在研究氮芥作用的过程中，发现氮芥是以乙烯亚胺形式发挥烷化作用的，
因此
,
合成 了
2
，
4
，
6-
三乙烯亚胺三嗪化合物（
TEM< br>）
，并证明在临床具有抗肿瘤效应，但目
前在临床应用的只有塞替派。此药用于治疗卵巢 癌、乳腺癌、
膀胱癌，不良反应主要为骨髓
抑制，注意对血象定期监测。






甲烷磺酸酯类：
为根据交叉键联系之复合成的系列 化合物，
目前临床常用的只有白消安
（马利兰）
。临床上主要用于慢性粒细胞白血病， 主要不良反应是消化道反应及骨髓抑制，
个别病人可引起纤维化为严重的不良反应。遇到这种情况应立即 停药，更换其它药物。




其他：具有烷化作用的有达卡巴嗪（
DTIC
）
、甲基苄肼（
PCZ
）六甲嘧胺（
HHN
）等。
环氧化合物，由于严重不良反应目前已被淘汰。




抗代谢药物

抗代谢类药物作用于核酸合成过程中不同的环节，
按其作用可分 为以下几
类药物：





胸苷酸合成酶抑制剂 ：氟尿嘧啶（
5-FU
）
、呋喃氟尿嘧啶（
FT-207
）
、二喃氟啶（双呋啶

1
FD-1
）
、优氟泰（
UFT< br>）
、氟铁龙（
5-DFUR
）
。


抗肿瘤作用主要由于其代谢活化物氟尿嘧啶脱氧核苷酸干扰了脱氧尿嘧啶苷酸向脱氧
胸腺嘧啶核苷酸 转变，因而影响了
DNA
的合成，经过四十年的临床应用，成为临床上常用
的抗肿瘤药 物，成为治疗肺癌、乳腺癌、消化道癌症的基本药物。



不良反应比较迟 缓，用药
6-7
天出现消化道粘膜损伤，例如：口腔溃疡、食欲不振、恶
心、呕吐、腹 泻等，一周以后引起骨髓抑制。而连续
96
小时以上粘腺炎则成为其主要毒性
反应。< br>临床上如长时间连续点滴此类药物应做好病人的口腔护理，
教会病人自己学会口腔清
洁的 方法，预防严重的粘膜炎发生。



二氢叶酸还原酶抑制剂：甲氨喋呤（< br>MTX
）
、氨喋呤（白血宁）等。它们具有对二氢叶
酸还原酶抑制作用，应用甲 酰四氢叶酸（
CF
）解救
MTX
的毒性后，较大地增加
MTX
的剂
量。
它对治疗成骨肉瘤和头颈肿瘤以及某些免疫性疾病有效。
其不良反应可引起 严重的口腔
炎、溃疡性胃炎、出血性肠炎、甚至肠穿孔而死亡；骨髓抑制与剂量和给药方案有关。临床< br>上应做好病人的口腔护理，
认真观察病人有无肠穿孔等严重的不良反应的发生，
及时报告 医
生，做好抢救准备。




DNA
多聚酶抑制 剂：阿糖胞苷（
Ara-c
）
、环胞苷，氯环胞苷，它们在体内变成阿糖胞
苷 三磷酸（
Ara-CTP
）后发挥作用，此反应由脱氧胞苷激酶催化。在白血病细胞及淋巴细胞
中此激酶的含量较高，故它对白血病有选择作用，对
DNA
多聚酶有强大的抑制作用， 而影
响
DNA
的复制。



一般剂量可以引起骨 髓抑制、
恶心、
呕吐等不良反应但较轻，
高剂量时有严重的骨髓抑
制如白细胞 、血小板降低和贫血，明显的恶心、呕吐、严重的腹泻，护士应根据病人出现的
不良反应的类型做好病人 的相应的护理。
如做好预防感染、出血、
腹泻的护理，减少不良反
应带来的并发症。< br>


核苷酸还原酶抑制剂：羟基脲（
HU
）
、肌苷二醛（
inosine
dialdehyde
）
、腺苷二醛
(adenosinediialde- hgde)
、胍唑（
guanazole
）
,
包括胞苷酸、鸟苷酸、 腺苷酸、胸苷酸还原成相
应的脱氧核苷酸，最终阻止
DNA
的合成，通过抑制核酸还原 酶的抑制。临床用于治疗慢性
粒细胞白血病、恶性黑色素瘤、乳腺癌、头颈部癌、肠癌

、对银屑病也有效。不良反应主
要为骨髓抑制。临床上应注意对血象的监测，预防感染。



嘌呤核苷酸合成抑制剂：
6-
巯嘌呤（
6-MP
）为嘌呤类衍生物，由于
6-GMP
对鸟苷酸激
酶有亲和能力，故
6-TG
最后可以取代鸟嘌呤，掺入到核酸中去。它可以抑制嘌呤合成中的
反应。
临床用于治疗 白血病，
也可作为免疫抑制剂，
用于肾病综合征、
器官移植、
红斑狼疮。主要不良反应是骨髓抑制和消化道反应外还可以引起高尿酸血症，
用药后要充分水化及碱化
尿液，减少高尿酸血症的发生。



抗肿瘤抗生素




抗肿瘤抗生素是由微生物产生的具有抗肿瘤活性的化学物质，
是在抗感染 抗生素研究基
础上发展起来，
在寻找抗结核药发现了放线菌素
D
（
A CD
）
。
ACD
是第五个发现的有效抗肿
瘤药物，也是第一个发现的 抗肿瘤抗生素。




作用机理采用不同机制影响
DNA
、
RNA
及蛋白质的生物合成，使细胞发生变异，影响
细胞分裂，导致细胞死 亡。分为以下几类药物：




蒽环类抗肿瘤抗生素：
阿 霉素
（
ADM
）
、
柔红霉素
（
DNR
）< br>、
表阿霉素
（
EPI
或
E-ADM
）
、米托蒽醌（
MTT
、
DHAD
）
、吡喃阿霉素（
THP
）
。作用机制有与
DNA
结合；自由基的生成；
与金属离子结合；与 细胞膜结合。



对几乎
70%
实体瘤有效，如乳腺癌、 恶性淋巴瘤、肺癌、急性白血病等；但其心脏毒
性和骨髓抑制成为限制剂量提高的主要因素，
故 临床上应用时注意做好心脏的监护，
预防心

2
力衰竭的发生。
此 药外渗引起组织溃疡坏死，
临床使用时注意静脉的选择，
加药时护士要守
候在床旁，< br>保证药物顺利走完，
发现药物外渗及时停药拔针，
给与局部封闭，金黄散中药外
敷，减轻组织坏死程度。



放线菌素类抗肿瘤抗生素：放线菌素
D
（
ACD
）
。作用机制是

抑制
RNA
的合成。静脉
注射时可引起静脉炎，漏出血管外可能导致组织坏死。用药注意事项同阿霉素。






博莱霉素类抗肿瘤抗生素：博莱霉素（争光霉素 ）
、平阳霉素（
A5
）
。可引起皮肤反应，
表现为色素沉着、皮炎、 角化增后、皮疹等。还可引起肺组织的纤维化，用药期间应注意检
查肺部，如肺底有啰音应停药。



丝裂霉素类抗肿瘤抗生素：丝裂霉素
A
、丝裂霉素
B
、丝裂霉素
C
（
MMC
）
。作用机制
是与
DNA
形成双链间或链内交叉连结，
从而抑制
DNA
合成。
另外，
MMC
导致的氧自由基
曾加也可能与抗肿瘤活性有关。
此药不良反应有骨髓抑 制，
主要表现为血小板下降，
用药时
加强对血象的监测。药物外渗可引起组织溃疡坏死 ，用药注意事项同阿霉素。




光辉霉素类抗肿瘤抗生素：光辉 霉素（
MTH
）
、橄榄霉素。作用机制是与
DNA
结合，
。
抑制
DNA
依赖性
RNA
聚合酶，从而抑制
RNA
的合成。尚能阻断药理剂量维生素
D
的升
血钙作用，并能抑制甲状腺对破骨细胞的作用 。主要用于睾丸胚胎癌。



其他抗肿瘤抗生素：链脲霉素（
ST T
）
。作用机制是能抑制
DNA
合成，并能抑制嘧啶核
苷代谢和糖原 异生的某些关键酶。
临床主要用于恶性淋巴瘤、
急、
慢性淋巴细胞白血病和肾
母细胞瘤等。主要副作用为骨髓抑制，临床应用时注意定期对血象的监测。



抗肿瘤植物药

抗肿瘤植物药指来源于植物的具有抗肿瘤作用的药物，
其有效 成分中以
生物碱占多数，作用机制可归为以下三类：




用于微管和微管蛋白：长春碱和紫杉类。长春花碱（
VLB
）
、长春新碱（
VCR
）
、长春
花碱酰胺（
VDS
）
、去甲长春花碱（NVB
）
、紫杉醇（
PTX
）
、泰索帝。


抑制微管蛋白的聚合，
而妨碍纺锤体微管的形成，
使有丝分裂停止于中期；
也 可作用于细
胞膜，
干扰细胞膜对氨基酸的转运，
使蛋白质的合成受抑，从而导致肿瘤细 胞死亡。抗瘤谱
广，
主要用于各种实体瘤的治疗。
长春碱类药物的不良反应为血液毒性 、
消化道反应恶心呕
吐、周围神经毒性表现指（趾）尖麻木，四肢疼痛，肌肉震颤，腱反射消失 ；在应用过程中
注意观察，可以用一些营养神经的药物。



还可 以引起局部刺激，
出现组织坏死，
在使用过程同阿霉素。
紫杉类药物主要不良反应是过敏反应，
在用药前先询问有无过敏史，
服用抗过敏药物预防过敏反应的发生，
使用中慢
滴
3-4
小时，同时认真观察生命体征，注意有无过敏反应，发现过敏反应立 即停药。输紫杉
醇时应使用聚丙烯输液器，不可使用聚乙烯输液器。




用于拓扑异构酶：喜树碱和鬼臼毒类。喜树碱（
CPT
）
、羟基喜 树碱（
HCPT
）
、鬼臼乙
叉甙（足叶乙甙，
VP-16
）
。干扰
DNA
的复制。临床用于膀胱癌、大肠癌、原发性肝癌等很
有效。不良 反应主要为消化道反应，表现恶心、呕吐、腹泻等。做好消化道反应的处理。


< br>抑制肿瘤细胞
DNA
合成：三尖杉酯碱和靛玉红。用于治疗血液病，如急、慢性粒细胞< br>白血病。不良反应有轻微的消化道反应如恶心、呕吐；血液毒性表现为全血细胞下降，
注意
对血象的监测。



其他抗肿瘤药物（主要为铂类抗肿瘤药物）




作用靶点是增殖细胞的
DNA
，有类似烷化剂双功能 集团的作用，可以和细胞内的碱基
结合，使
DNA
分子链内和链间交叉键联，因而失去 功能不能复制。高浓度时也抑制
RNA
及蛋白质的合成。包括顺铂（
DDP
）
、卡铂（
CBP
）
、草酸铂（奥沙利铂，
L-OHP
）。


3


抗瘤谱广，适用于多数实体瘤，如睾丸 肿瘤、乳腺癌、头颈部癌、卵巢癌、骨肉瘤等；
还可以联合用药作为黑色素瘤、甲状腺癌、非小细胞肺癌 、食道癌、肝癌、膀胱癌等首选药
物。顺铂（
DDP
）主要不良反应为严重的消化道反 应、肾脏毒性、其次还有骨髓移植、听神
经毒性，均与使用剂量有关。




在用药前先检查肾脏功能及听力，
并注意鼓励病人多饮水或输液强迫利尿。
对于严重的
消化道反应恶心、呕吐应给于高效的止吐药物，并做好病人的饮食宣教，以少食多餐、
清淡
饮食为主；卡铂（
CBP
）克服了顺铂（
DDP
）消化道不良 反应，但骨髓抑制较重，而且禁用
NS
，应使用
GS
，否则会引起比顺铂（< br>DDP
）更严重的肾脏毒性反应；草酸铂主要不良反应
为外周神经毒性，
表现为 遇冷神经痉挛，
所以病人在用药后一周内忌冷，
以防喉痉挛引起窒
息的严重并发症的发 生。




激素类



< br>激素治疗目前已成为肿瘤治疗的重要手段，
主要用于治疗乳腺癌和前列腺癌。
激素治疗< br>有效的先决条件是肿瘤细胞上具有激素受体，
并且肿瘤细胞的生长和繁殖在一定程度上仍受
激素控制，通过改变机体激素水平，有效的控制肿瘤生长。


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中医血液病网

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1
、分子肿瘤学概述

1)
恶性肿瘤细胞的生物学特性

恶性肿瘤的发生是长期困扰生物学家和临床医学家的巨大 难题，
攻克恶性肿瘤这
个堡垒更是我们在下一世纪面临的巨大挑战。
对恶性肿瘤的认识 来自于对肿瘤细
胞表型的观察和对恶性肿瘤患者病程及其转归的了解。
人们最早观察到的，最引
人注目的异于正常细胞的肿瘤细胞表型是其极强的，
似乎是无限的增殖能力，
远
远超过正常细胞。
这种增殖能力使肿瘤细胞数目在很短时间内就能成倍增加，
并在患者体内形成瘤块，
这种增殖能力本身就使肿瘤细胞相对正常细胞具有压倒的
优势。不过 ，各个肿瘤细胞的增殖能力并不相同。其次，肿瘤细胞往往比相应的
正常细胞更幼稚，处于更原始的分化 阶段。所以，随着肿瘤细胞的大量增殖，这
种原始或幼稚细胞便大量积聚。
第三，
肿瘤 细胞的寿命比正常细胞长。
正常细胞
都有一定的寿命，
寿命终结时细胞会自行死亡而在 体内被清除，
但肿瘤细胞却发
生不死化，
不能自行衰老消亡。
第四，
肿瘤细胞不但在原发灶之处不断增殖形成
团块，
还很容易从团块脱落而迁徙到远处，
再 固定在远处增殖形成新的团块。
而
正常细胞与组织粘附很牢，除非衰老死亡，一般不会脱落而迁 徙到远处。无疑，
恶性肿瘤主要是由于细胞增殖，
分化，
衰老，
死亡等方面行 为的异常和失衡所致
肿瘤细胞的克隆性生长造成的。

2)
恶性肿瘤是一种分子病

肿瘤细胞的这些不同于正常细胞的表型是仅仅反映细胞表面的 行为不同，
还是有
更深刻的原因呢
?
在未能更深入了解肿瘤发生机理以前是 不能回答这一问题的。
不过，
以下线索和证据提示恶性肿瘤可能是由深层次基因改变所造成的。
这些包
括
1
，肿瘤易感性具有家族遗传倾向，如视网膜母细胞瘤，乳腺癌，大 肠癌等，
2
，多种致癌因素，如病毒，电离辐射，化学剂等，都引致基因改变。
3，多种与
细胞基本生命活动有关的基因的改变都会使细胞发生一系列变化引致肿瘤。
4，

4
许多肿瘤的发生率往往随着年龄增长和遗传稳定性的降低而增长。
5
，许多肿瘤
细胞克隆具有特征的染色体改变。
6
，
以
N IH3T3
为模型，
通过转基因进行的恶性
转化实验可使细胞不死化而恶性转化。随着近代分子生物学理论和实验技术的发
展并应用于肿瘤研究，
使对肿瘤发生机理的研究全 面深入到分子水平，
从而建立
了分子肿瘤学。
分子肿瘤学的研究结果表明恶性肿瘤是涉 及基因改变的疾病。
肿
瘤细胞与正常组织细胞之间绝非仅有表面行为的不同，
而具有基 因水平的本质的
不同。
这一认识为对肿瘤发生机理的研究，
对肿瘤的诊断，
治 疗和预防起到革命
性的重大的推动作用。
也使我们对正常细胞的增殖，
分化，
衰老和死亡的发生及
调控机理等重要理论问题的认识得到极大的深化。
上述肿瘤细胞各种表型的 改变
都由基因改变所致，都具有其分子基础。下面做较详细的介绍。


2
、逆转录病毒和癌基因

1)
逆转录病毒的生活史和病毒癌基因
V-onc
的发现

对肿瘤发生机 理的进一步深刻认识始于
80
年代初癌基因的发现，而癌基因这一
概念又来自对逆转录 病毒的致癌作用的研究。
所以我们先从逆转录病毒谈起。
逆
转录病毒先前在转基因载体 的部分已经提过，其分子结构主要是
5'-
?
-gag-pol-env-3'
。其中
gag
编码病毒核心蛋白，
env
编码病毒的外套蛋白，
p ol
则编码病毒的
DNA
合成酶，即逆转录酶。，而
?
是病毒颗粒的 包装信号。这
些成分是使病毒能维持正常生命和完成以下正常生活史的基本结构。
逆转录病毒< br>首先必须通过宿主细胞表面的受体感染宿主细胞而进入细胞。
在宿主细胞内应用
自身的逆 转录酶将自身
RNA
逆转成双链
cDNA
并随机整合到宿主细胞基因组
DNA
中，原来病毒
RNA
两端的序列被复制成“长末端重复序列”（
LT R
）。
5'-LTR
中
含有转录启动子，
增强子或
Poly A
信号添加序列。
这种结构称为原病毒。
原病毒
随着宿主细胞分裂传递给子代 细胞，
形成纵向传播。
另一方面，
原病毒可以用自
身的
LTR
为启动子进行转录而表达，或随着宿主细胞内相邻基因的表达而表达。
合成出相应的病毒结构蛋白，再 组装成新的病毒颗粒，通过出芽释放到细胞外，
再感染邻近其他细胞，
实行横向传播。
由外部环境感染细胞的病毒称为外源性逆
转录病毒，而存在于宿主细胞
DNA
内传给子 细胞的病毒称为内源性逆转录病毒。
内源性逆转录病毒在宿主细胞内一般没有高度表达，也不致病。早在
1911
年
Peyton
Rous
就发现一种鸟类的肉瘤病毒可 以使鸡患白血病。
随着对病毒分子结
构和功能认识的深入，
以后又发现其它一些病毒，
特别是逆转录病毒与致癌，
特
别是在某些动物中致癌相关。
近年又发现某些人 类肿瘤，
如成人
T
淋巴细胞性白
血病中存在病毒的证据，
更促进了肿 瘤的病毒病因学研究。
根据逆转录病毒的致
癌特征，可以总的分为急性转化病毒（快病毒）和慢 性转化病毒（慢病毒）。快
病毒致癌快（数天到数周），其结构中除病毒必要结构基因外还有外加基因， 具
有快速体外恶性转化能力。
正是这外加基因的存在与病毒快速体外恶性转化能力
密切 相关。慢病毒则一般致癌较慢，需半年至数年，在体外不能恶性转化。
1976
年在鸟类的肉瘤 病毒（
ASV
）中首次发现，除了
gag-pol- env
外还有一个外加基

5
因，定名为
V-src.
V-src.
位于
gag-pol-env
的下游，并不破坏这些基本结构基
因。
因此
ASV
能独立正常复制，
又具有恶性转化能力。
此 后相继在许多快病毒中
发现都有类似的恶性转化基因。
这种病毒中的与恶性转化能力密切相关的 基因即
为
V-onc
。
典型的存在于病毒结构中的
V-onc 可位于病毒结构基因的
V
上游，
下
游或插于其间，
并往往取代部 分的病毒结构基因从而使病毒复制功能缺陷。
因此
这些病毒复制需要另一个辅助病毒来提供必要 的蛋白质和酶。
综上所述，
所谓癌
基因
V-onc
就是指一类基因，
其编码的蛋白质促使细胞失去生长控制而转化呈恶
性表型。
V-onc
的恶性 转化有组织特异性，即需针对一定的靶细胞，如纤维母细
胞，
造血细胞，
淋巴细胞，< br>髓细胞，
成红细胞，
上皮细胞等。
这些
V-onc
有
V-Src,
V-myc, V-myb, V-erb(A,B), V-ras, V-abl, V-fes
等，目前已超过
100
种，许
多都是逆转录病毒基因组的一部分，
但只有十余种与人类的肿瘤密切相关，
最常
见的如
V-ras
。它们 的蛋白质产物及其活性都已明确，也都在实验室内成功地获
得了基因克隆片段。


2)
原癌基因
C-onc
及其与病毒癌基因
V-onc
的关系

以
V-onc
克隆片段为探针与来自肿瘤组织或正常组织细胞
DNA
进行分子杂交，
理
应与肿瘤组织
DNA
有杂交信号。然而结果发现，不但肿瘤 组织
DNA
可显出信号，
正常组织细胞
DNA
也能显出信号，
提示正常组织细胞
DNA
中存在有与
V-onc
同源
的序列。因这 些序列存在于细胞中，故称为原癌基因
C-onc
或
protooncogene。
为何与
V-onc
同源的
C-onc
并未使正常组织细胞恶性转化？为什么
V-onc
同源
的序列会存在于正常组织细胞内，
C-onc
与
V-onc
之间又是什么关系呢？研究
表明与
V-onc
同源的
C-onc原先就是正常组织细胞
DNA
的一部分，
当病毒感染细
胞后整合到细胞< br>C-onc
序列相邻的基因组
DNA
中，
病毒由
LTR
驱动再表达时由病
毒俘获
C-onc
后包装到病毒颗粒中而成为
V-onc
。
因而
C-onc
虽与
V-onc
同源，
但
C-onc
含有外显子和内含子部分而
V-onc 只有外显子序列。在生物进化过程
中
C-onc
是非常保守的，
提示它实 际上是一系列与细胞基本的生命活动有关的基
因，在正常细胞的生存，生长，发育，分化等生命活动中起 着重要的，必不可少
的作用。事实证明
C-onc
在正常细胞中一般表达很低，本身 并不致癌，并不赋
予细胞恶性表型。应用现代分子遗传学方法，原位杂交技术可将
C-onc
都在染
色体上定位，
如
C-myc
（
8q24
）< br>,
C-myb
（
6q22
）
,
c-mos
（
8q22
）
,
C-abl
（
9q34
）
,
C-ras
（
11q13
）
, C-fes
（
15q24
）
,C-erbB (7p), C-ets1 (11q), C-fos(14q),
等。
越来越多的
C-onc
的异常与 特定的肿瘤之间显示出特定关系，
如
C-myb
与白
血病，
淋巴瘤和 卵巢癌，
C-myc
与
Burkitt
淋巴瘤，
肺癌，
乳腺 癌和宫颈癌，
C-abl
与慢性粒细胞性白血病，
C-ras
H
与肠 癌，胰癌和肺癌，
C-gip
与卵巢癌和肾上腺
癌，
C-gsp
与垂 体腺癌和甲状腺癌
, C-ret
与甲状腺癌等。根据它们的正常定位
位置及其在病理 状态时的位置改变可以推测其功能。原癌基因
C-onc
与某些肿
瘤间的特定关系为 研究肿瘤发生的分子机理提供了线索。
除了早期由
V-onc
发现
肿瘤细胞中 的同源序列
C-onc
外，
以后更多的与特定钟瘤相关的癌基因多通过体

6
H
外恶性转化检测的实验方法找到。此种方法的原理如下：以
NIH3T 3
细胞为恶性
转化的靶细胞，将从某种肿瘤细胞提取的
DNA
转导入
NIH3T3
细胞。
NIH3T3
是一
株小鼠纤维母细胞，
它虽然在 体外可以无限传代，
但它仍有生长的接触抑制，
因
此并非恶性肿瘤细胞。当细胞被肿瘤 细胞
DNA
转导后，部分靶细胞被恶性转化，
失去接触抑制而在培养皿中形成恶性转化 灶。
将恶性转化灶中的细胞吸出再提取
DNA
，即富集了具恶性转化能力的人肿瘤细胞
DNA
。将此
DNA
再次转导
NIH3T3
细
胞，
获得第二轮恶性转化灶。
经数轮转化所得的恶性转化灶中
NIH3T3
细胞的
DNA
含有大大富集的具恶性转化能力的人肿瘤细胞
DNA
。
此时用 某种人类特有的高度
重复
DNA
序列，如
Alu
序列为探针，与上述 最后所得的恶性转化灶中
NIH3T3
细
胞的
DNA
文库杂交，就可从小鼠
DNA
中区分并分离出这种人肿瘤细胞的未知恶性
转化基因克隆，即与 此种人肿瘤相关的新的
C-onc
3
、原癌基因被异常激活的机理与肿瘤发生的相关性

既然原癌基因
C-onc
本身并不致癌，
那么它与恶性肿瘤的发生有什么关系？它在
恶性肿瘤发生过 程中起什么作用？为什么有些慢病毒并不含有
V-onc
却也能起
恶性转化作用呢？应 用不同实验体系的大量研究结果表明，
在恶性肿瘤细胞中的
原癌基因
C-onc
是不正常的，

是被异常激活的。
所谓异常激活是指这些基因的表达在质和量的方面 都发生异常
改变。值

得注意的是在
C-onc
的等位基因中只要一 个发生改变即可发生恶性转化，
因此可
以认为
C-onc
在致癌过程中起显性 正调控作用。其次，
C-onc
的异常改变都发生
在体细胞，即肿瘤细胞中，而不发生 在胚系细胞中，即肿瘤的个体中这一
C-onc
的异常并非来源于遗传，
这一点与后面 要提及的抑癌基因是不同的。
下面概括地
介绍一下
C-onc
被异常激活的各 种可能的机理并由此推测与肿瘤发生的关系。


1)
病毒的启动子插入

不含
V-onc
的
ALV
感 染宿主后经过较长潜伏期会诱发鸡的淋巴瘤。在所有被恶
性转化的细胞
DNA
中都含有
ALV
原病毒的序列，并都位于第八对染色体
C-myc
的上游处。与正常鸡 的体细胞相比，被恶转细胞有一种
mRNA
明显增多，此
mRNA
含有
ALV
原病毒的
5'-LTR
和
C-myc
的转录产物。由此可 以可以推断
ALV
插入
C-myc
上游，其原病毒的
5'-LTR
起了启动子的作用，异常激活
C-myc
，使之表
达提高了
30-1 00
倍，从而导致鸡淋巴瘤。以后发现，
ALV
原病毒插入位置可以
在
C-myc
上游，下游或较远的地方，都可异常激活
C-myc
而致癌。


2)
基因突变

1982
年
11
月 美国两个实验室分别报告在人膀胱瘤细胞株
T24,
EJ
中发现
V-ras
H
的同源序列
C-ras
H
，
C-ras
H

的序列与正常
C-ras
H
相比，
在第一外显子的
12
密码
子由
GGC/Glycine
点突变成
GTC/Valine,
因而使其蛋白质产物
P21
也发生了改
变。
这种点突变在结肠癌，< br>肺癌细胞株中也存在。
进一步研究发现点突变的
C-ras
H

7
表达大大提高，且表达的是异常的产物，提示
C-ras
H
的点 突变是异常激活的关
键，是细胞恶性转化的重要环节。卵巢癌和肾上腺癌中的
C-gip
，垂体腺癌和甲
状腺癌中的
C-gsp
以及甲状腺和泌尿生殖道肿瘤中的
N -ras
都有基因点突变。


3)
基因扩增

肿瘤细胞与正常细胞相比，
往往可见一种染色体的改变，
即肿瘤细胞染色体的某
些部 位有较强的均匀染色区（
HSR
）。
HSR
范围内某些基因拷贝数大大增加。 如
在结肠癌，小细胞肺癌和神经母细胞瘤中都有
HSR
，其范围内与
myc< br>同源的序列
扩增
100
多倍，其转录的
RNA
也高与正常数十 倍。另外鳞状细胞癌中的
C-erbB
，
胃癌，乳腺癌和卵巢癌中的
C-ne u
，肺癌中的
L-myc
都有基因扩增，提示
C-onc
拷贝的扩增 使其过度表达。


4)
基因重排

许多恶性肿瘤都有 特定的染色体异常，
即所谓标记染色体，
在这些肿瘤细胞中往
往可见特有的染色体缺失 或易位。
根据
C-onc
的染色体定位，
很容易了解染色体
易位使< br>C-onc
的一部分序列位置转移。
在新的染色体环境中形成
C-onc
基因重排。
在原来正常环境下不表达或表达很低的
C-onc
，在新位置新环境中就 可被激活；
此外，
由于染色体易位时发生的断裂点往往在某
C-onc
的中间 ，
使断裂点远端移
位重排后在新位置与其它基因的部分形成融合基因。
这种融合基因表 达的蛋白质
产物与原来正常的产物的结构和功能就完全不同了。
上述这种由于染色体易位所致的基因重排和融合基因形成可能是肿瘤发生的重要机理之一。
支持以上假说的
最典型的例 子是
Burkitt
淋巴瘤。
在
Burkitt
淋巴瘤细胞中最常见 的标记染色体
是
t(8;14), t (2;8) ,
和
t(8;22 )
染色体易位。这些易位的断裂点使分别位于
14q32
的
IgH, 2p1 2
的
Ig
?
，
22q11
的
Ig
?

和
8q24
的
C-myc
基因之间发生重排，
使
C-myc
置于
Ig
重链或轻链基因启动子调控下被激活而使
C-myc
表达水平明显
提高。另一个典型例子是慢粒白血病中
t(9;22)
（
9q34;22q11
）

染色体易位使
位于
9q34
的
C-abl
基因转移到第
22
对染色体上重排形成
bcr-abl
融合基因
.
使
表达增高，蛋白质产物由
P145
变成
P210
，其络氨酸激酶活性大为增加。


5)
基因之间的相互作用

许多肿瘤细胞中往往有不止一种
C-onc
表达异常。提示肿瘤的形成可能并非单
一
C-onc
的异常激活即可凑效， 而需几种
C-onc
改变的协同完成。很可能一种
C-onc
的异常激活触 发一系列其它
C-onc
的活化，
从而达到最终致癌。
例如对大
鼠胚 胎纤维母细胞为靶细胞的
DNA
转化实验中，单一的
C-myc
和
C-ras
分别都
不能使之恶转，而两者同时加入靶细胞中即可产生恶性转化灶。又如
NIH3T3
细
胞静止或被阻于
G1
时，
C-myc
表达很 低，此时加入
C-sis
蛋白质同源物
PDGF
，
就使
C- myc
表达大增，提示
C-sis
蛋白质产物会激活
C-myc
。两 者在恶性转化中
可有序贯的协同作用。


8

6)
基因表达的表观遗传学监督
( epigenetic surveillance )
机制的异常

随着分子生物学进入后人类基因组时代，
也即功能基因组时代 ，
通过对全基因组
范围对基因表达过程的审视近年来形成了
“表观遗传学”
调 控的概念。
认识到影
响基因是否能正确有效表达不仅是基因本身的结构序列的正确和完整等这些
“有
形的因素”
，
更有赖于基因周围的环境，
空间构型及与其他分子 间的相互作用等
“无形的因素”
,
也即表观遗传学机理。目前认识到的最重要的调控基 因表达的
表观遗传学机理包括
DNA
上特定部位的甲基化，
染色质中组蛋白的 乙酰化和微小
RNA
介导的基因静息
(gene silencing )
等 。这些因素影响到基因在正确的时间
和空间，
恰当地表达。
如果这些机制发生异常和缺 陷，
难以实行表观遗传学的监
督也会使正常细胞的恶性转化概率大大增加，目前已在许多肿瘤细 胞中获得证
据。

以上所归纳的各种
C-onc
被异常激活的致癌机 理都有各自的实验依据和证
明，
因此都在一定程度上较令人信服地阐明了肿瘤形成的可能机理。
但是应该记
住这些假说都是建立在各自特定的实验体系上的，
有其局限性，
因 此在分析某种
特定肿瘤形成过程时，
不应以偏盖全，
将任何一种机理套用或推广到所有 的肿瘤。
实际上许多肿瘤形成过程往往可通过各种机理共同实现。值得注意的是，
C-onc< br>的异常激活是指在基因表达产物的质，
量，
稳定性和表达的时空等多方面的改变，
而某种肿瘤中
C-onc
表达的改变可能侧重在一个方面或几个方面。所以
C-on c
的异常激活本身就是非常复杂的。
此外，
除了
C-onc
以外，< br>还有其它机理参与致
癌过程，如下面要谈到的抑癌基因。


4
、原癌基因的分类

异常活化的原癌基因的致癌作用是通过其蛋白质产物来 实现的。
根据其蛋白质产
物（癌蛋白）的活性，功能，分布可以将原癌基因大致加以分类。

1
，

癌蛋白与生长因子同源：如最早于
198 3
年发现
C-sis
（
22q11
）的蛋白质产
物与血液中 的
PDGF
同源
,
又如
Kst-1/K-fgf
产物与
Angiogenesis
生长因
子同源。这类癌蛋白位于细胞质 内，并分泌到细胞外。可能通过自分泌的直
接作用刺激细胞不断增殖。


2
，

癌蛋白与生长因子受体同源或相同：如
erb-B
与
EGFR, c-fms
与
CSF-MR,
c-kit
与
SCFR,
还有
C-neu, c-trk, c-ret, c-sea
等
.
此类原癌基因结构都
包括配体结合区，跨膜区 和胞质内催化结构区。催化活性多为
tyrosine
激
酶
.
原 癌基因的异常活化使细胞表面受体增多，在无配体刺激下受体分子可
发生二聚化并激活激酶而致癌。



9
3
，
癌蛋白为细胞质内的具 蛋白激酶活性的信号转递物质：
这类基因包括
C-src,
C-raf-1,c-abl, c-mos, C-fes, pim-1, C-fgr, C-Ick, C-yes
等
.
它们的蛋白
质产物都有胞质内蛋白激酶活性， 大多数酶具有
tyrosine
激酶活性，其胞质内
的催化结构区相互同源。如C-src
蛋白，其激酶

的底物包括许多其它信号转递蛋白，
控制细胞 骨架构型的蛋白和细胞粘附相关蛋
白。少数

酶为
Serine/
Threonine
激酶活性，如
C-raf-1
。这类基因的突变等改变 影响激
酶的负调控区段，
使其激酶活性持续强劲，
不断使底物磷酸化，
将刺激 信号转递
到细胞中枢而致癌。


4
，
癌蛋白为
G
蛋白
,
原癌基因是
GTP-
结合蛋白基因，如
H-,K- N-ras, C-gip2,
C-gsp
。它们

的蛋白产物与
GTP
结合而使
GTP
变成
GDP
的过程，将细胞膜表面配体的信号，
如生长因子，
激素或神经递质作用的信号转递到细胞内的效 应器，
如腺苷酸环化
酶和磷酸酯酶
C
。
GTP
转变成
GDP
的过程涉及与
GAP(GTP
活化蛋白
)
的结合。由点突变或扩增而激活的
H-,K-
N-ras
基因产物
P21
会改变
GAP
与
GTP
的结合以及
GTP
酶之活性，从而影响
GTP
变成
GDP
的过程，使所转递到细胞内的效应器的
信号刺激大为延长而致癌。


5
，
最大一组原癌基因癌蛋白是转录调控物质：如
C-erbA, C-ets-1, C-ets-2,
C-fos, C-jun, C-myc,C-myb, C-rel, C-ski, L-myc, N-myc, Hox11, lyt-10,
Tal-1, E2A, PBX-1, Ttg-1,2, rhom-2.
。这些基因都含 有
DNA
结合和蛋白质结
合的功能结构区，其蛋白质能与
DNA
相结合或与其它蛋白质结合成异二聚体再
与
DNA
结合，调控下游靶基因的 转录，在接受到细胞增殖或分化信号后这些基
因的转录受到精确调控，
从而对细胞增殖
,
分化等基本活动发生影响。
例如
C-myc
就是调控细胞增殖或分化状况的 基本基因
,
C-myc
的异常高表达使细胞持续增殖
而不能进入终末分化。
从而致癌。
这些癌蛋白均分布于细胞核内，
被认为本身就
是转录因子。


6
，
bcl-2
是仅发现的调控细胞程序化死亡的癌基因 ，其蛋白质作用于线粒体内
膜，能阻止细胞发生凋亡而死亡，延长细胞生命期。虽然这本身并非致癌，但 可
为其它癌基因使细胞恶性转化提供条件和增加机会。
bcl-2
蛋白的作用在基因剔
除小鼠中表现为淋巴系统由广泛凋亡所致的萎缩，
而在滤泡性
B
淋巴瘤中bcl-2
由于基因重排而被异常激活。

5
、抑癌基因及抑癌基因的致癌机理

1
）抑癌基因及其与肿瘤发生的相关性

在癌基因的致癌作用以外，
稍后又发现了另一类与肿瘤发生相关的基因
--
抑癌基
因
.
抑癌基因在细胞恶性转化过程中的作用与癌基因的显性正调控正好相反，
起

10
着显性负调控的作用。
即抑癌基因的存在抑制着恶性表型的出现，
而抑 癌基因中
的一个等位位点丢失并不会出现恶性表型，
必须抑癌基因的两个等位位点都丧失
功能，细胞才会恶性转化。

抑癌基因的发现和抑癌基因的概念最初是由肿瘤细胞与非肿瘤细 胞融合实验中
观察到的现象所提示的。
肿瘤细胞与非肿瘤细胞融合后的第一代子代细胞是含有< br>四倍体的非肿瘤细胞，
不表现恶性表型。
但四倍体细胞并不稳定。
第一代子细胞
分裂成下一代细胞过程中，
来自非肿瘤细胞的正常染色体会逐渐丢失。
随着正常
染色体的逐步丢失，
恶性表型逐步出现。
对此过程的仔细分析表明某一正常染色
体的 存在可以抑制某种恶性表型出现。
再经过更仔细地检测可将抑制某种恶性表
型的功能进一步落实 到一条正常染色体的某一区带，
这样就逐渐认识到此区带内
存在着能抑制恶性表型的抑癌基因。 近年发明出杂合性丢失（
LOH
）的检测方法
来发现新的抑癌基因。
其原理是 利用疑为缺失区段周边或区段内的微卫星标记设
计多对引物对待检肿瘤组织细胞和正常对照细胞基因组< br>DNA
先分别进行多重
PCR
扩增，
再将产物分别用各微卫星标记的单 对引物进行
PCR
，
电泳显示
PCR
产物后，
分别比较各微 卫星标记的单对引物扩增出等位基因位点的大小和产物的多少。
如
所用单对引物能扩增出相同产 量但大小不同的
PCR
产物，
便能区分出等位基因位
点上的差异，即证实其杂 合性。反之，则为纯合性。通过反复仔细比较肿瘤细胞
和正常细胞之间某一位点的杂合状态的变化，分析出是否有基因丢失。
目前发现
人类几乎所有常见的肿瘤都伴有一种或多种抑癌基因丢失 或突变，
抑癌基因的单
位点丢失或失活形成遗传性肿瘤高发家族，
但其个体还并非就发 生恶性肿瘤。
至
今约十余种抑癌基因肯定能抑制特定的人类肿瘤。这些抑癌基因包括
A PC
，
DCC
（与大肠癌有关），
NF1
，
NF2
（与神经纤维瘤，脑膜瘤有关），
P53
（与多种实
体瘤有关），
Rb
（与视网膜母细胞瘤有关）
, RET
（与甲状腺癌有关）
,VHL
（与
肾癌有关）
,
W T-1
（与肾母细胞瘤有关）等。其中某些已被确认是多种不同肿瘤
发生的共同原因，
而另一些只在特定肿瘤发生的过程中起作用。
认识抑癌基因在
肿瘤发生过程中的重要性为对肿瘤 的防治研究打开了新领域。
今后几年中，
新发
现的抑癌基因还将不断增多。


2
）

几种抑癌基因简介

Rb
基因

Rb
基因（
13q14
）是第一个发现 并被彻底研究的抑癌基因。首先发现它与儿童视
网膜母细胞瘤的发生相关。
故称为视网膜母细胞 瘤易感基因。
视网膜母细胞瘤的
发病有明显的两种流行病学态势，
在某些家族中非常高 发而在普通人群中也有散
发的病例。
这提示这种肿瘤具有遗传倾向。
对家族性患儿的染 色体检查发现在其
瘤细胞和其他正常体细胞的第
13
对染色体的一条上长臂有一小段丢 失，表明这
一染色体异常是由父母的一方遗传的，
且似乎为显性遗传。
丢失的与视网膜 母细
胞瘤发病密切相关的基因称为
Rb
基因。
Rb
基因单位点丢失或 失活形成遗传性视
网膜细胞瘤高发家族。然而，
Rb
遗传的性状并非肿瘤本身，而是发 生肿瘤的高

11
危
（或易感）
状态。
事实上在具染色体 异常的家族中约
10%
个体一生中并不发病，
而散发病例的正常体细胞中也并无染色体 丢失。
1971
年美国德州大学的
Alfred
Knudson
发 现视网膜母细胞瘤患者
Rb
的两个等位基因位点都丢失或突变了。提
示必须丧失功能才 会发生视网膜母细胞瘤，
这就解释了遗传性易感家族中已有一
个
Rb
拷贝丢失 ，使另一拷贝一旦再丢失或突变因而发生视网膜母细胞瘤的概率
大大高于
Rb
两个等位 基因都正常的普通人群。
Rb
的两个等位基因位点都突变还
多见于骨肉瘤，乳腺癌，前 列腺癌，膀胱癌，肺癌等。如将具正常功能的
Rb
（野
生型）导入肿瘤细胞足以抑制恶 性表型，说明
Rb
基因的失活在肿瘤发生机理中
起的重要作用。
Rb
基因通过其蛋白
Rb-1
的磷酸化调控细胞进入细胞周期，从而
控制细胞的生长。

P53
基因

P53 (17p13.1)
可能 是所有人类基因组成分中对肿瘤发生起最大作用的基因。早
先
P53
曾被认为是显性癌 基因。自
1990
年发现它的缺失会遗传给子代形成遗传
性肿瘤高发家族，即
Li-Fraumani
syndrom
。此家族个体高发肉瘤，乳腺癌，大
肠癌和 白血病。因为恰如
Rb
，再获得另一个
P53
等位基因突变而完全丧失功能< br>即发生恶性肿瘤。约
60-70%
人类恶性肿瘤中发现
P53
的两个等 位位点有突变或
缺失，
90%
突变发生在
DNA
结合区域的
120-290
密码子，绝大多数突变是无意突
变。
P53
基因突变的肿瘤往 往恶性度较高，较易侵袭周围组织或向远处转移，因
而预后较差。至今已从各中恶性肿瘤标本中检测出逾 千种
P53
的突变。很明显，
P53
基因功能的完全失活是肿瘤细胞进展到完 全恶性的重要一步，
而只要氨基酸
序列很小的变化就会灵敏地影响其正常功能。野生型
P53
能抑制肿瘤细胞生长。
它通过
P21
基因抑制
Cdk
对细胞在细胞周期中由
G
进入
S
期起监控作用，
使
DNA< br>受放射损伤的细胞在修复前不能进入
S
期复制。
P53
并能直接刺激< br>DNA
的修复过
程。
P53
还可促使细胞凋亡。野生型
P53
通过其下游蛋白质产物
P21
WAF1/CIP1
下调
BCL-2< br>而上调
BAX
，促进细胞凋亡过程。因而向丢失
P53
双等位基因的肿 瘤细胞
中导入野生型
P53
就会使肿瘤细胞凋亡。
大量的动物实验，
包括基因剔除动物模
型说明
P53
并不影响调控正常的细胞生长，
分裂和分化 的过程，
去
P53
动物虽可
正常出生，
但很快出现染色体改变并产生 肿瘤。
最近发现被
P53
调控的下游基因
还有许多，如
MDM2, thrombospondin I, IGF-BP3,
周期素
G
和
G ADD45
等，都
与肿瘤形成的各种机制相关，
P53
处于细胞周期调控的中 心位置。因此，人们把
P53
基因看作保护人类基因组稳定的卫士。在不少肿瘤细胞中
P53
和
Rb
基因都
有突变而失活，提示在肿瘤形成过程中两者可有协同作用 。


WT1
基因

肾母细胞瘤是主要累及泌尿生殖道的 儿童实体瘤，往往伴有几种遗传性综合征。
因而具有家族遗传高发的特征。
近年从家族患者细胞 中发现并克隆了肾母细胞瘤
易感基因
WT1(11p13)
，并认定为是又一种抑癌基 因。肿瘤细胞中
WT1
的突变表

12