癌基因的概念

癌基因（oncogene，onc）最初的定义是指能在体外引起细胞转化、在体内诱发肿瘤的一类基因，又称转化基因。它是细胞内总体遗传物质的组成部分，控制细胞生长，具有潜在的诱导细胞恶性转化的特性。习惯上将肿瘤病毒中所含的致癌基因称为病毒癌基因（virus oncogene，v－onc），而将生物正常细胞基因中的癌基因称为细胞癌基因（cellular－oncogene，c－onc）或原癌基因（proto－oncogene，pro－onc）。癌基因的名称常用3个斜体小写字母表示，如myc、ras等。

（一）病毒癌基因

病毒癌基因是一类存在于肿瘤病毒中的能使靶细胞发生恶性转化的基因。根据核酸组成不同，肿瘤病毒分为DNA病毒和RNA病毒（即反转录病毒），且多数是反转录病毒。

癌基因最初是在反转录病毒中发现的。早在1911年Rous在研究鸡自发性肉瘤时，发现将鸡肉瘤的无细胞滤液注入正常鸡体内可诱发新的肿瘤。数十年后，应用电镜证实致癌因子是病毒，称鸡肉瘤病毒（avian Rous sarcoma virus，RSV）。这是第一个被证实的病毒癌基因，Rous因此获得了1966年诺贝尔生理和医学奖。研究表明，RSV基因结构中有一个特殊片段src基因，可使细胞转化，与RSV诱发肿瘤有关；而且正常细胞中的原癌基因与病毒中的癌基因高度同源，即它们的DNA顺序是相对应的。反转录病毒中的癌基因并非病毒正常结构中的必需成分，而是因某种原因活化了的细胞癌基因，是病毒在动物体内复制时获得的外来基因。

现已鉴定出数十种病毒癌基因，并认为病毒癌基因是在长期进化过程中，病毒从动物宿主细胞中摄取了细胞癌基因，进而将其重组到病毒基因组中形成的。

（二）细胞癌基因

研究表明，各种动物基因组中普遍存在着与病毒癌基因相似的序列，这些存在于生物正常细胞基因组中可以表达的癌基因称细胞癌基因，而正常细胞内未被激活的癌基因通常称为原癌基因。原癌基因广泛分布于生物界，从单细胞酵母、无脊椎生物到脊椎动物乃至人类的正常细胞都存在着这些基因，且结构上有很大的同源性，说明这类基因在进化上是高度保守的，是生命活动所必需的。原癌基因的表达产物对细胞正常生长、繁殖、发育和分化起着精密的调控作用。显然，若在某些因素作用下，基因的结构发生异常或表达失控，必然导致细胞生长增殖和分化异常，使细胞恶变形成肿瘤。

（三）原癌基因的分类

癌基因必须通过其表达的产物——蛋白质来实现其生物学功能，各种癌基因表达产物涉及多个蛋白质家族，在细胞中分布十分广泛，按其表达产物的功能及定位可将常见的细胞癌基因分为四类（表11－1）或六个家族，下面按族类进行介绍。

表11－1　细胞癌基因的分类及功能

1．src家族　包括src、abl、fgr、fes、yes、fps、lck、kek、fym、lyn、tkl，它们都含有相似的基因编码结构，定位于胞膜内侧或跨膜分布，产物具有酪氨酸蛋白激酶活性。

2．myc家族　包括c－myc、N－myc、L－myc、fos、myb等，它们编码核内DNA结合蛋白，有直接调节其他基因转录的功能。

3．ras家族　包括H－ras、K－ras、N－ras等，定位于胞膜内侧，它们之间的核苷酸序列相差很大，但所编码的蛋白质都是p21，产物有GTP酶活性，可与GTP结合，并参与cAMP水平的调节。

4．sis家族　目前只有sis基因一个成员，其编码的p28与人血小板源生长因子（PDGF－β）同源，能促进细胞分裂和增殖。

5．myb家族　包括myb、myb－ets，它编码核蛋白，能与DNA结合，为核内的一种转录调节因子。

6．erb家族　包括erb－A、erb－B、fms、mas等，编码细胞骨架蛋白类。