第九章 肿瘤与遗传

有一些隐性遗传病患者除易患肿瘤外，同时还有全身染色体容易断裂或对紫外线特别敏感的特点，这表明肿瘤与染色体不稳定之间有某种联系，这一类疾病称为染色体不稳定综合征，现择要介绍几种。
1.Fanconi贫血 Fanconi贫血(Fanconi’sanemia)是一种儿童期的骨髓疾病，表现为全血细胞减少，故又称为先天性血细胞减少症(congentialpancytopenia)。患者有贫血、易疲乏、易出血和感染等症状，并常伴有先天畸形，尤其是大拇指或桡骨发育不良（或缺如），以及皮肤色素沉着等。患者的染色体自发断裂率明显增高，单体断裂、裂隙等染色单体畸变很多，双着丝粒体、断片、核内复制也很常见（图9－3）。约10％患者转变为白血病（主要是粒单型），且死于白血病者比正常人群高约20倍。
2．Bloom综合征 Bloom综合征(Bloom’s syndrome)多见于东欧犹太人的后裔。患者身材矮小，对日光敏感，故面部常有微血管扩张性红斑。患者外周血培养细胞有各种类型的染色体畸变和单体畸变，包括许多对称的四射体，姐妹染色单体交换率也比正常人高10倍。本病患者易患肿瘤或白血病。
yixueyichuanxuejichu098.jpgFanconi贫血的异常染色体
图9－3 Fanconi贫血的异常染色体
a示单位断裂；b示非同源染色体断裂后交换
3．毛细血管扩张性共济失调 毛细血管扩张性共济失调（ataxiatelangiectasia,AT）为一种多见于儿童期的染色体隐性遗传病。1岁左右即可发病，表现为小脑性共济失调；6岁后眼和面、颈部出现瘤样小血管扩张。由于常有免疫缺陷，患者常死于感染性疾病。AT患者也有较多的染色体断裂。染色体畸变是非随机的，但常见有14／14易位或其它涉及14号染色体的改变。此外，B、D及G组的染色体重排也比较常见。患者的细胞对X线也特别敏感，其DNA修复能力明显下降。AT患者易患各种肿瘤，在45岁之前其患肿瘤的人数比正常人群增加3倍，主要是淋巴细胞白血病、淋巴瘤、网织细胞肉瘤等。人群中大约有1％AT的杂合子，他们占45岁以前死于肿瘤患者的5％。
4．着色性干皮病 着色性干皮病（xerodermapigmentosum）患者皮肤对紫外线特别敏感，易出现多个的皮疹和色素沉着（图9－4）。患者染色体自发断裂率虽然没有增高。但在紫外线照射后明显上升,细胞也很容易死亡，存活下来的细胞由于DNA修复酶的缺陷而不能正常修复，常导致血管瘤、基底细胞癌等肿瘤发生。
yixueyichuanxuejichu099.jpg着色性干皮病患者
图9－4 着色性干皮病患者

很久以前已注意到，几乎所有肿瘤细胞都有染色体异常，且被认为是癌细胞的特征。自1960年在慢性粒细胞白血病（CML）患者发现了Ph染色体后，对肿瘤染色体异常的研究已发展为遗传学的一个分支，即肿瘤细胞遗传学。它的任务是阐明染色体畸变与肿瘤之间的关系，同时把获得的知识用于临床，如通过染色体检查来协助肿瘤的诊断、鉴别、预后和指导治疗。 一个肿瘤的瘤细胞染色体常有许多共同的异常，这可以用它们都来源于一个共同的突变细胞，即肿瘤发生单克隆学说来解释。但是癌细胞群体又受内外环境的影响而处于不变异之中，因此这些细胞的核型常常不完全相同，而且在同一肿瘤的发展过程中，核型也可以不演变。一些染色体畸变致死性的，而另一些畸变却能使细胞获得生长优势，因之肿瘤细胞群体经常处于选择和演变之中。肿瘤细胞群通过淘汰和生长优势，逐渐形成占主导地位的细胞群体，即干系（stem line）。干系的染色体数称为众数（modal number）。干系以外有时还有非主导细胞系，称为旁系（side line）。然而由于条件改变，旁系可以发展为干系。有的肿瘤没有明显的干系，有的则可以有两个或两个以上的干系。 1．肿瘤的染色体数目异常正常人体细胞为二倍体细胞，肿瘤细胞多数为非整倍体。非整倍体有两种情况：①染色体虽然不是46但在46上下，比46多的称超二倍体（hyperdiploid），比46少的称亚二倍体（hypodiploid）。瘤细胞染色体的增多或减少并不是随机的。例如许多肿瘤比较常见到的是8、9、12和21号染色体的增多或7、22、Y染色体的减少。②染色体数成倍地增加（3倍、4倍）称为高异倍性，但通常不是完整的倍数，故称为高异倍性（hyperaneuploid）（图9－5）。许多实体肿瘤染色体数或者在二倍体数上下，或在3－4倍数之间，而癌性胸腹水的染色体数变化更大。 肿瘤染色体异常的另一个特点是，即使在一个肿瘤中，各瘤细胞的染色体也不完全相同，甚至差别较大，但大多数肿瘤都可以见到1、2个干系，干系细胞的百分比并不固定。 yixueyichuanxuejichu100.jpg一个癌细胞的染色体共104条，包括许多异常的染色体 图9－5 一个癌细胞的染色体共104条，包括许多异常的染色体 2．肿瘤的染色体结构异常 在56种人数肿瘤中发现3152种染色体结构异常，包括易位、缺失、重复、环状染色体和双着丝粒染色体等。结构异常的染色体又称为标记染色体（marker chromosome）。标记染色体分为2种：一种是非特异性的，它只见于少数肿瘤细胞，对整个肿瘤来说不具有代表性；另一种是特异性的，它经常出现在某一类肿瘤，对该肿瘤具有代表性。特异标记染色体的存在支持肿瘤起源于一个突变细胞的设想，现将最重要的特异标记染色体介绍如下： （1）Ph染色体（费城1号染色体）：Nowell及Hungerford于1960年发现慢性粒细胞性白血病（CML）血中有一个小于G组的染色体，由于首先在美国费城（Philadelphia）发现，故命名为Ph染色体。最初认为是22号染色体的长臂缺失所致，后经显带证明是9号和22号染色体长臂易位的结果。易位使9号染色体长臂（9q34）上的原癌基因abl和22号染色体(22q11)上的bcr(break point cluster region)基因重新组合成融合基因。后者具有增高了的酪氨酸激酶活性，这是慢性粒细胞性白血病的发病原因。Ph的重要临床意义在于：大约95％的慢性粒细胞性白血病病例都是Ph阳性，因此它可以作为诊断的依据，也可以用以区别临床上相似，但Ph为阴性的其它血液病（如骨髓纤维化等）。有时Ph先于临床症状出现，故又可用于早期诊断。此外，已知Ph阴性的慢性粒细胞性白血病患者对治疗反应差，预后不佳。 （2）14q+染色体：在90％的Burkitt淋巴瘤（非洲儿童恶性淋巴瘤）病例中可以见到一个长臂增长的14号染色体(14q+)。这是一条8号染色体长臂末端的一段(8q24)易位到了14号长臂末端(14q32)，形成了8q-和14q+两个异常染色体（图9－7）。 yixueyichuanxuejichu101.jpgPh染色体示 9；22易位（9q34;22q11）;→fi 22q-;▲示9+(晏炬提供) 图9－6 Ph染色体示 9；22易位（9q34;22q11）;→fi 22q-;▲示9+(晏炬提供) yixueyichuanxuejichu102.jpgBurkitt淋巴瘤的14g+染色体8q24;14q32易位 图9－7 Burkitt淋巴瘤的14g+染色体8q24;14q32易位 除了上述两个高度特异性标记染色体外，其它尚有：脑膜瘤时的22号染色体长臂缺失（22q-）或整个22丢失（－22）；少数视网膜母细胞瘤患者的13号染色体长臂缺失（13q-等（表9－1）。另有一些标记染色体和染色体结构异常不是某一肿瘤所特有，例如巨大亚中着丝粒染色体、巨大近端着丝粒染色体、双微体、染色体粉碎等。 表9－1一些肿瘤常见的染色体异常

病名	染色体异常
慢性粒细胞白血病 Burkitt淋巴瘤 急性非淋巴细胞白血病 慢性淋巴细胞白血病 急性淋巴细胞白血病 恶性淋巴瘤 小细胞肺癌 卵巢乳头状腺癌 神经母细胞瘤 脑膜瘤 Wilms瘤 睾丸癌 畸胎瘤	Ph,即t(9;22) t(8;14),t(2;8),t(8;22) +8;7q,5q或-5 t(8;21),t(15;17),t(9;22) t(11;14),+12 t(?;11),t(1;9),t(7;12),t(9;14) t(8;14),t(4;11),+21 t(4;11),+12 14q+,+12 del(3)(p14-23) t(6;14) del或t(1;?)(p 32-36;?) 13q -22,22q 11p 1(12p) 1(12p)

3．脆性部位在人类染色体上还有一些易发生断裂的部位，称为可遗传的脆性部位（fragile sites）。其中一些与瘤细胞染色体异常的断裂点一致或相邻，另一些与已知癌基因的部位一致或相邻，它们与肿瘤的关系尚待阐明。 尽管人们很早就认识到染色体异常在肿瘤发生中可能起重要的作用，但只是在癌基因和肿瘤抑制基因发现后，其作用机制才逐渐明确。

1．癌家族 癌家族（cancerfamily）是指一个家系中恶性肿瘤的发病率高（约20％），发病年龄较早，通常按常染色体显性方式遗传，以及某些肿瘤（如腺癌）发病率很高等。Lynch将上述特点归纳为“癌家族综合征”。曾经报告过一个癌家族（G家族，图9－1），经地70多年（1895年开始）间的五次调查，有些支系已传至第七代，在842名后裔中共发现95名癌患者，其中患结肠腺癌（48人）和子宫内膜腺癌（18人）者占多数。这95人中有13人肿瘤为多发性，19人癌发生于40岁之前；95名患者中72人有双亲之一患癌，男性与女性各47和48人，接近1：1，符合常染色体显性遗传。
yixueyichuanxuejichu096.jpg癌家族G部分系谱图
图9-1 癌家族G部分系谱图
2．家族性癌 家族性癌（familialcarcinoma）是指一个家族内多个成员患同一类型的肿瘤，例如，12％－25％的结肠癌患者有肠癌家族史。许多常见肿瘤（如乳腺癌、肠癌、胃癌等）通常是散发的，但一部分患者有明显的家族史。此外，患者的一级亲属中发病率通常高于一般人群3－4倍。这类癌的遗传方式虽然还不很清楚，但表明一些肿瘤家族聚集现象，或家族成员对这些肿瘤的易感性增高。
再者，在对77对患白血病的双生子调查中发现，同卵双生者发病一致率非常高；在另一调查中，20对同卵双生子均患同一部位的同样肿瘤。这些都说明遗传因素在肿瘤发病中的作用。

某些肿瘤的发病率在不同种族中有显着差异。如在新加破的中国人、马来人和印度人鼻咽癌发病率的比例为13.3:3:0.4.移居到美国的华人鼻咽癌的发病率也比美国白人高34倍。其它一些肿瘤类似情况。如黑人很少患Ewing骨瘤、睾丸癌、皮肤癌；日本妇女患乳腺癌比白人少，但松果体瘤却比其它民族多10余倍。种族差异主要是遗传差异，这也证明肿瘤发病中遗传因素起着重要作用。

一些肿瘤是按孟德尔方式遗传的，亦即由单个基因的异常决定的。它们通常以常染色体显性方式遗传，并有不同程度的恶变倾向，故也称为遗传性癌前改变。现举例如下。
1．家族性结肠息肉 家族性结肠息肉（familialpolyposis coli,FPC）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。FPC的基因现定位于5q21.
2.Ⅰ型神经纤维瘤Ⅰ型神经纤维瘤（neurofibromatosis，NF1）患者沿躯干的外周神经有多发的神经纤维瘤，皮肤上则可见多个浅棕色的“牛奶咖啡斑”，腋窝有广泛的雀斑，在少数患者肿瘤还有恶变倾向。现知与NF1发生密切有关的是一个肿瘤抑制基因，称为NF1基因，它定位于17q11.2,并已分离克隆。
此外，基底细胞痣综合征（basalcell nevus syndrome）、恶性黑素瘤（malignant melanoma)等属于遗传性肿瘤。
还有一些肿瘤既有遗传的，也有散发的。前者临床上按常染色体显性方式遗传，属遗传型，常为双侧性或多发性，发病早于散发型病例。这些肿瘤大多来源于神经或胚胎组织，虽然比较罕见，但在肿瘤病因研究中具有重要意义，故择要介绍如下。
1．视网膜母细胞瘤 视网膜母细胞瘤（retinoblastoma），为眼球视网膜的恶性肿瘤，多见于幼儿，大部分患者（70％）2岁前就诊，发病率为1：15000－28000。肿瘤的恶性程度很高，可随血循环转移，也能直接侵入颅内（图9－2）。
视网膜母细胞瘤可分为遗传型和散发型。大约40%的病例属遗传型，即由于父母患病或携带有突变基因，或父母的生殖细胞发生突变，在患儿出生时全身细胞已有一次视网膜母细胞瘤基因（Rb1）的突变。另约60％则是患者本人Rb1基因两次体细胞突变的结果，属非遗传型。遗传型患者常为双侧或多发肿瘤，平均发病年龄也较散发型者为早（15个月：30个月）。双侧性患者中还有少数患者可见一条13号染色体异常，主要是其长臂1区4带的缺失。13号长臂的这一区带正是视网膜母细胞瘤基因所在之处。
yixueyichuanxuejichu097.jpg双侧视网膜母细胞瘤右眼已萎缩
图9－2 双侧视网膜母细胞瘤右眼已萎缩
2．神经母细胞瘤 神经母细胞瘤（neuroblastoma）也是一种常见于儿童的恶性胚胎瘤，起源于神经嵴，活婴中的发病率为1：10000。神经母细胞瘤为常染色体显性遗传性肿瘤。有的神经母细胞瘤还合并有来源于神经嵴的其他肿瘤，如多发性神经纤维瘤、节神经瘤、嗜铬细胞瘤等。
3.Wilms瘤　Wilms瘤即肾母细胞瘤(nephr oblastoma)，是一种婴幼儿肾的恶性胚胎性肿瘤，约占全部肾肿瘤6％，活婴中的发病率约为1：10000，3／4的肿瘤均在4岁以前发病。也可分为遗传型（38％）和非遗传型（62％），前者双侧性肿瘤较多，发病年龄较早，呈常染色体显性遗传，有明显的家族聚集现象。患者可伴有无虹膜症、半侧肥大、假两性畸形以及智力低下等。
一些易患Wilms瘤的无虹膜症患者有11号染色体短臂1区(11p13)缺失，而在Wilms瘤细胞中也曾发现11p13的缺失。现在认为11p13和11p15上有2个与肿瘤有关的基因，它们的异常都可能与Wilms瘤的发生有关。

以上列举的许多事实都说明肿瘤发病中遗传因素的存在，因此肿瘤可以认为是基因染色体异常引起的疾病，其中一些遗传性肿瘤按照经典的孟德尔方式传递，但在更多情况下遗传的只是肿瘤的易感性，即易感基因，在个体易感染状态下如再发生体细胞突变，突变细胞就容易转化为肿瘤细胞。
个体的肿瘤遗传易感性是由特定的基因－染色体组合决定的。虽然对这些“易感基因（predisposing genes）”及其如何发挥作用了解得还不很清楚，但有一些事例表明它们可能通过生化的、免疫的和细胞分裂的机制促进肿瘤发生。
1．酶活性异常 酶活性的改变可以影响致癌化合物在体内的代谢和灭活，例如芳烃羟化酶（arylhydrocarbon hydroxylase,AHH）它能在体内活化许多致癌的多环芳烃，包括从吸烟获得的各种芳烃，从而促进癌的发生。这种酶的可诱导性在人群中呈多态性，并按常染色体显性遗传（参阅第八章）；另一方面酶的缺乏也可以导致对肿瘤的易感状态，例如着色性干皮病患者易患皮肤癌，这是由于DNA修复酶的缺陷导致细胞恶性变。
2．遗传性免疫缺陷 机休正常的免疫监视（immuunesurveillance）系统不仅能抵御外来抗原的侵入，同时也能识别成为“异已”的突变细胞并加以排斥，免疫缺陷能使突变细胞得以逃脱这种监视而发展成为肿瘤。许多免疫缺陷患者都有易患肿瘤的倾向，例如无丙球蛋白血症（Bruton型）患者易患白血病和淋巴系统肿瘤等。
3．染色体病 先天愚型患者急性白血病的发病率比正常人群高15－18倍。这两种疾病可能有共同的发病机制，即细胞分裂机制的紊乱。此外，Klinefelter综合征患者易患男性乳腺癌；一些两性畸形患者中（主要是表型女性而有XY核型者），由发育不全的性腺（睾丸的残留组织）也易发生精原细胞瘤和性母细胞瘤。
现今已知至少有200余种单基因决定的性状或疾病具有不同程度的易患肿瘤的倾向，这类疾病可称为遗传性癌前疾病。

肿瘤可以看作是在个体遗传素质的基础上，尤其是在个体对肿瘤的遗传易感性基础上，致癌因子引起细胞遗传物质结构或功能异常的结果。这种异常大多数不是由生殖细胞遗传得来，而是在体细胞中新发生的基因突变所致。发生突变的癌前细胞在一些促癌因素的作用下发展为肿瘤。因此，有人认为，多数为肿瘤可看成是一种体细胞遗传病。
在自然界，基因突变是经常发生的，突变如果发生在与细胞增殖有关的基因，就可能导致细胞摆脱正常的生长控制，表现出恶性细胞的表型性状。
许多致癌物都是致突变物。它们大多数能引起DNA的损伤。这些损伤可以修复，也可以导致细胞死亡。如果DNA的修复不正常，细胞虽可继续存活，但却成了潜在的癌细胞，例如在着色性干皮病时，细胞由于缺乏DNA修复酶，因而在DNA被紫外线损伤后不能正常切除修复，结果导致皮肤癌发生。
肿瘤既然是体细胞突变的结果，则它就起源于单个突变细胞（单克隆）。许多肿瘤细胞群都具有相同的染色体畸变和同工酶，就是肿瘤发生的单克隆学说的证据。
两次突变说 一些细胞的恶性转化需要两次或两次以上的突变。第一次突变可能发生在生殖细胞或由父母遗传得来，为合子前突变,也可能发生在体细胞；第二次突变则均发生在体细胞本身，这就是两次突变（击中）说。两次突变说对一些遗传性肿瘤，如视网膜母细胞瘤的发生作出了合理解释。遗传型的视网膜母细胞瘤发病很早，并多双侧性或多发性。这是因为患儿出生时全身所有细胞已有一次基因突变，只需要在出生后某个视网膜母细胞再发后一次突变（第二次突变）。就会转变成为肿瘤细胞，故较易表现为双侧性或多发性。非遗传型视网膜母细胞瘤的发生则需要同一个细胞在出生后积累两次突变，而且两次都发生在同座位，因而概率很小，因此发病较晚，不具有遗传性，并多为单侧性，但该座位如果已发生过一次突变，则较易发生第二次突变，这也是非遗传型肿瘤不是太少的原因。
一些学者认为，体细胞癌变并不一定有基因结构的改变，当基因以外的物质或因素如蛋白质、RNA、生物膜发生了改变，而这些改变也能使与生长、分休有关的基因异常关闭或启动，此时，细胞也能转化为癌细胞，这一观点称为基因外调节学说。近年来对遗传印记的研究表明，基因的修饰如甲基化也能影响肿瘤有关基因的表达，从而促进细胞的转化。

与肿瘤发生相关的基因可分为两大类：一类称为癌基因（oncogenes）,它们能促进细胞的生长和增殖；另一类称肿瘤抑制基因（tumor-suppresor gene）或抑癌基因，它们能调节细胞的生长和分化而抑制肿瘤的发生。这两类基因的作用正好相反。它们的异常，或增强细胞生长和增殖，或去除正常的生长抑制，结果都会导致肿瘤发生。 癌基因：在致瘤病毒、人体和动物肿瘤都发现了能导致细胞恶性转化的核酸片段，称之为癌基因。来自病毒的称为病毒癌基因（v-onc），来自细胞的称为细胞癌基因（c-onc）或原癌基因（proto-oncogene），它们具有转化的潜能，可被激活成为癌基因。后来发现从酵母菌到人类的正常细胞几乎都有与之类似的片段。这种进化上的高度保守性表明它们具有重要的生物学意义。 最早发现的病毒癌基因是鸡Rous肉瘤病毒的v-src基因，以后又发现了与之同源的、见于正常鸡细胞的细胞癌基因（c-src）。许多癌基因都以最先见于的病毒来命名，如见于猴肉瘤病毒（Simian sarcoma）的称为sis基因，见于鸟类髓细胞增多症病毒（Myelocytomatosis）的称为myc基因等。最早发现的人类癌基因是H-ras基因，它是通过用人膀胱癌细胞系提取的DNA片段转染小鼠细胞，引起后者恶性转化而证实。以后在其他许多肿瘤和白血病也证明了人癌基因的存在。 1．癌基因的功能和分类 已知的原癌基因已近100种，其中许多已定位不同的染色体区带。这些基因与细胞的生长、增殖等基本功能有关。它们或编码生长因子、生长因子受体和蛋白激酶而在生长信号的传递和细胞分裂中发挥作用；或者编码DNA结合蛋白而参与基因的表达或复制的调控（表9－2）。因此，可以按原癌基因的产物将其分为若干类型。如以src为代表的酪氨酸激酶类，以ras 为代表的G蛋白类，以myc为代表的核蛋白类，以sis为代表的生长因子类，以reb为代表的生长因子受体类等。原癌基因在个体发育或细胞分裂的一定阶段十分重要，但在成体或平时却不表达或表达受到严格的控制，当其发生突变或被异常激活时，产生的癌蛋白在性质或数量上异于正常，就可能导致细胞发生恶性转化。 表9－2 一些重要的癌基因

癌基因	来源	染色体定位	生化性质
信号传导蛋白
abl	Abelson鼠白血病病毒	9q34	蛋白激酶
src	鸡Rous肉瘤病毒	20q12-13	蛋白激酶
trk	人大肠癌	1q32	蛋白激酶
H-ras	Harvery大鼠肉瘤病毒	11p15.5	GTPase
N-ras	各种人类肿瘤（如神经母细胞瘤）	1p13	GTPase
分泌生长因子
sis	猴肉瘤病毒	22q12.3-13.1	血小板生长因子（PLGF）β链
生长因子细胞
表面受体
erb-A		17q21-22	固醇受体
核蛋白结合蛋白
myc	鸡肉瘤	8q24	结合DNA
N-myc	人神经母细胞瘤	2p24	未知

2．癌基因的激活 癌基因可以通过多种方式被激活而过度表达。 （1）突变激活：体细胞内的原癌基因可以因点突变而成为癌基因，产生异常的基因产物；也可由于点突变使基因摆脱正常的调控而过度表达。因此，突变激活又称为激活的质变模式（qualitative model）。例如在膀胱癌细胞株由于癌基因ras的12位密码子GGC变为GTC，使甘氨酸变为缬氨酸，结果导致细胞具有转化细胞的特征。现今已在膀胱癌、结肠癌等许多肿瘤发现了ras基因，后者编码一种膜蛋白，称为p21蛋白。 （2）易位激活：易位导致癌基因的重排或融合，产生异常的蛋白而使细胞转化。例如慢性粒细胞白血病9；22易位，形成了一种结构与功能异常的融合基因bcr-abl。它编码的蛋白能促成细胞的恶性转化。 原癌基因通过易位插到强力的启动子附近也可导致激活。Burkitt淋巴瘤的t(8;14)即c-myc癌基因由8号染色体易位到14号染色体的免疫球蛋白重链基因附近，易位使c-myc置于免疫球蛋白H链基因的启动子控制下。免疫球蛋白基因是一个活跃的基因，为了抵抗进入体内的各种抗原，它不断编码各种抗体蛋白，其启动子特别活跃，因而易位的c-myc基因转录活性明显增高。增多的myc蛋白质使一些控制生长的基因活化，最终导致细胞恶变。 （3）癌基因扩增：原癌基因还可因某种原因自身扩增而过度表达。在肿瘤细胞尤其是胚胎神经组织肿瘤细胞中有时见到的双微体（double minutes）和染色体上的均染区 （homogenouslystaining region）就是原癌基因DNA片段扩增的表现。例如，在肿瘤细胞中c-myc癌基因可扩增数百到数千倍。

肿瘤抑制基因又称为抑癌基因或抗癌基因（anti-oncogenes）。它们的功能是抑制细胞的生长和促进细胞的分化。当两个等位都因突变或缺失而丧失功能，即处于纯合失活状态时，细胞就会因正常抑制的解除而恶性转化。视网膜母细胞瘤的Rb基因就是一个典型的例子。遗传型视网膜母细胞瘤患者出生时Rb基因的一个等位基因由于生殖细胞突变而丧失功能，出生后如视网膜母细胞中另一个等位基因发生了体细胞突变，这个细胞就会转化为肿瘤细胞。现今在不少的肿瘤均已证实了相应的抑制基因的存在、缺失及其在肿瘤发病中的作用（表9－3）。这些肿瘤在临床上都呈染色体显性遗传方式，但从基因水平上看，它们都是隐性的，因两个等位基因均有突变才能使细胞恶性转化。 视网膜母细胞瘤（Rb）基因定位于13号染色体1区4带，全长约200kb,有27个外显子，编码924个氨基酸的核磷蛋白(Rb蛋白)，分子量为110kb，具有抑制肿瘤细胞增殖生长的作用。Rb基因的缺失或功能丧失不仅见于视网膜母细胞瘤，而且还见于骨肉瘤、小细胞肺癌、乳腺癌等肿瘤中。 表9－3 肿瘤抑制基因及其产物

肿瘤抑制基因	染色体定位	基因产物及其功能	基因异常引起的肿瘤
			遗传型	散发型
Rb1	13q14	p110细胞周期调节	视网膜母细胞瘤	小细胞肺癌等
WT1	11p13	锌脂蛋白，结合DNA	Willm瘤	肺癌等
p53	17p13.1	p53，细胞周期调节	Li-Frameni综合征	肺癌，乳腺癌等
NF1	17p11.2	GTP酶活化蛋白	神经纤维病，Ⅰ型	－
DCC	18q21	参与细胞表面作用	未知	结肠直癌
APC	5q21		家族性腺瘤息肉
MCC	5q21-22		家族性腺瘤息肉

如果抑癌基因的纯合型丢失是基因缺失的结果，可以通过比较正常组织与癌组织有关DNA片段的杂合性丢失（loss of heterozygosity,LOH）来证实。例如，正常组织的DNA等位片段与特定内切酶和特定的探针杂交后证明是杂合的，而癌组织的等位片段经证明是纯合的，表明抑癌基因发生了杂合丢失。 然而并非所有的抑癌基因都必需有两个等位基因的丧失才导致肿瘤发生。现知APC基因在这一过程中作用。同图可见，在肿瘤发生发展的过程中既有肿瘤抑制基因的丢失，也有癌基因的活化，而且不止一种。如结肠癌发生的过程中，就有多个基因的异常，其中包括ras癌基因和p53、APC和MCC等几个抑癌基因。这些改变中任何一种基因异常如果是遗传的，这就构成了肿瘤的家族性易感性的基础。 yixueyichuanxuejichu103.jpg结肠癌发生的各个阶段和肿瘤相关基因的异常 图9－8 结肠癌发生的各个阶段和肿瘤相关基因的异常 恶性肿瘤的转移是一个复杂的过程，包括瘤细胞由原发肿瘤脱落，进入细胞外基质和血管或淋巴管，并在远处适宜的组织中生长。近年来的研究发现，存在着促进转移的转移基因（metastatic genes）和抑制转移的基因（metastasissuppressor genes）。 1．转移基因 一些编码细胞表面受体的基因可能和瘤细胞的转移有关。例如整合素（integrins）是一类细胞表面粘合受体，能识别细胞基质中的粘附蛋白，起着固定细胞抑制其迁移的作用。可以设想，这些受体基因的突变和失去功能将有利于瘤细胞的转移。 瘤细胞的浸润能力与其分泌的能降解基质的蛋白有关，已知内糖苷酶和Ⅳ型胶原酶能降解基底膜中的相应成分，增加瘤细胞侵袭基底膜的能力。 最后，用许多癌基因ras、fos、mos、src，或突变了的肿瘤抑制基因如p53基因的片段转染培养中的细胞，都可提高这些细胞的浸润和转移能力。 2．转移抑制基因 一些基因编码的蛋白酶能够直接或间接地抑制具有促进转移的蛋白。例如金属蛋白组织抑制因子基因（TIMP）编码一种糖蛋白，能与转移密切有关的胶原酶结合，降低瘤细胞的侵袭和转移能力。 在人和小鼠中已发现nm23基因的表达与乳腺癌等肿瘤的转移密切相关。nm23基因编码一个17kd的蛋白质，基因在转移的乳腺癌中表达高，而在无转移的肿瘤中表达低，表明nm23是一个肿瘤转移抑制基因。至于它如何抑制肿瘤转移还有待阐明。 除了肿瘤细胞外，受体细胞的一些基因在转移灶生成中也具有一定意义。由此可见转移基因、转移抑制基因与宿主有关基因在表达最终决定于肿瘤细胞的转移。 综上所述，肿瘤的发生发展是一个复杂的生物学过程，它是细胞遗传物质异常的结果，同时也涉及机体的内环境中的各种因素，包括机体的免疫能力、各种生长因子和生物活性物质，而它们都是基因表达的结果，其中癌基因与抑癌基因的异常起着关键的作用。