刘宇飞副主任医师
江苏省肿瘤医院 肿瘤内科
原癌基因与抑癌基因是调控细胞增殖与分化的核心基因,其功能异常是肿瘤发生的根本机制。原癌基因促进细胞生长,抑癌基因抑制异常增殖,两者维持动态平衡。具体功能可归纳为:原癌基因编码生长信号通路蛋白,抑癌基因编码细胞周期检查点与凋亡调控蛋白。
正常状态下,原癌基因编码的蛋白质参与细胞信号转导,例如生长因子受体(如表皮生长因子受体EGFR)、信号转导分子(如RAS蛋白)和转录因子(如MYC蛋白)。这些蛋白通过激活细胞周期素依赖性激酶(CDK)促进DNA复制与有丝分裂。
当原癌基因发生突变或扩增时,其产物持续激活,导致细胞失控性增殖。例如,RAS基因的点突变使其GTP酶活性丧失,持续传递增殖信号;HER2基因扩增使乳腺癌细胞表面受体过度表达,引发异常分裂。
原癌基因的激活方式包括基因点突变、染色体易位(如费城染色体形成BCR-ABL融合基因)和基因扩增,这些改变均使细胞获得生长优势。
抑癌基因编码的蛋白质主要发挥负向调控作用,包括细胞周期检查点蛋白(如p53、RB)、DNA损伤修复酶(如BRCA1/2)及凋亡诱导因子(如PTEN)。p53蛋白通过激活p21基因阻断CDK活性,阻止受损细胞进入S期;RB蛋白则结合转录因子E2F,抑制细胞周期相关基因表达。
抑癌基因的双等位基因失活是肿瘤发生的常见机制。例如,RB基因缺失导致视网膜母细胞瘤,p53突变出现在超过50%的人类癌症中,其功能丧失使基因组不稳定性增加,细胞无法启动凋亡程序。
抑癌基因的失活方式包括基因缺失(如染色体13q14的RB缺失)、启动子甲基化沉默(如CDKN2A基因)及点突变导致的蛋白功能异常。
正常细胞中,原癌基因与抑癌基因形成精密的调控网络。例如,生长因子信号激活原癌基因的同时,抑癌基因通过负反馈机制限制信号强度。若原癌基因过度激活而抑癌基因失活,细胞将突破增殖上限。
结直肠癌的经典模型显示:APC抑癌基因突变启动腺瘤形成,随后KRAS原癌基因激活加速生长,最终p53失活导致恶性转化。这一过程需多个基因的累积改变,而非单一事件。
临床治疗中,靶向原癌基因产物(如针对EGFR的西妥昔单抗)或恢复抑癌基因功能(如p53基因治疗)是重要的抗肿瘤策略。但需注意,抑癌基因的完全失活往往难以逆转。
原癌基因与抑癌基因的平衡决定了细胞命运。原癌基因激活推动异常增殖,抑癌基因失活解除增殖限制,两者共同构成肿瘤发生的分子基础。临床实践中,基因检测可识别这些突变(如RAS、p53状态),为个体化治疗提供依据。需注意,环境致癌因素(如紫外线、吸烟)可直接诱导基因突变,因此规避风险因素、定期筛查是预防肿瘤的关键措施。
