21.癌基因是正常基因

所在栏目：何裕民

第三章本质：生物体的”内乱“

第21节 癌基因是正常基因

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谈到癌症发生发展的机制，不能不说到20世纪后叶人们从分子水平上对癌基因的研究和细胞层次上的细胞凋亡学说。

以Keyy和Sydney等科学家所创立的、堪称20世纪生物医学发展史上里程碑的细胞凋亡学说认为：多细胞生物体自身稳定性的维持，取决于机体细胞增殖与凋亡之间的动态平衡，凋亡不足或过度都会导致疾病的产生。肿瘤的形成和发展是由于多种原因导致这种平衡失调，形成细胞增殖大于细胞凋亡的结果。换句话说，癌症就是某些癌细胞繁殖太快(疯长)却死得太少(凋亡受阻)。

而细胞凋亡又是在基因的调控下完成的，和细胞的分化程度有关。凋亡受阻往往源于分化障碍。而分化同样是在基因的调控下完成的。因此，肿瘤的形成和发展都是与基因的活动有关的。那么，在癌的发生和发展过程中是何类基因、在何种情况下、发生了什么样改变而导致这种结果的呢？

从1960年代起，人们就开始注重于从分子水平去探索癌症形成的机制。1969年美国科学家R.Huebner和G.Todaro提出癌基因假说，认为人体细胞携带某种基因，这种基因被活化后具有使正常细胞转化成癌细胞的能力，故它们又被称之为“原癌基因”（proto-oncogene）。但癌基因突变理论并不能解释肿瘤发生中的所有现象。美国学者A.Knudson提出了“两次打击”学说，某些患者出生时就从双亲遗传获得了一个变异的致病基因(原癌基因)，在后天成长过程中另一个等位基因再发生变异，这样2次“打击”导致了肿瘤的发生。而非遗传性的癌症病例两次变异都在后天逐渐发生，因此发病也较晚。

后来，人们还发现有些基因有阻断癌细胞转化过程的能力，它们被称为抗癌基因(anti-oncogene)，也通称抑癌基因(tumorsuppressorgenes)。1979年被英国的D.Lane等发现并于1983年被A.Levine等克隆出来的p53是目前发现的人类肿瘤中突变率最高的抑癌基因，它在DNA修复、细胞凋亡、细胞分化及细胞周期的调控方面起着非常重要的作用。迄今为止，已有20余种抑癌基因被鉴定或克隆出来。这些抑癌基因都参与了细胞的信号传递系统，在正常情况下对DNA的复制、细胞的生长和增殖起监控作用。它们在基因水平上的突变和因此而导致其编码蛋白质功能的丧失是癌细胞生长失控的重要原因。抑癌基因的发现对于认识细胞活动的分子机制起到了重要作用。

早在细胞凋亡说成熟为一种理论之前，就有学者认为：“在癌症的发生和发展过程中被激活的基因可能是正常基因。”这个观点当时由于没有实验研究的支持而未能引起人们过多的关注。1976年，美国科学家Bishop和Varms通过实验研究发现鸡Rous肉瘤病毒中的Src基因不是逆转录病毒固有的，而是来自宿主细胞基因组的Src基因。这两位科学家用科学实验证实了“癌基因是正常基因”，并因此荣膺了1989年度诺贝尔医学奖。就在他们的研究成果问世不久，研究又发现：Src基因广泛分布于生物界——从单细胞酵母、无脊椎生物果蝇到脊椎动物乃至人类的正常细胞都存在着这类基因。这类基因的产物对细胞的正常生长、繁殖、发育和分化都起着精密的调控作用。也就是说：导致细胞增殖与分化异常、促进细胞恶变为癌细胞的根本原因是这些基因结构的变异或表达上的失控，而这些基因原本又是正常基因。据此，有学者推测：“细胞的恶变具有潜在的可逆性。”换句话说，既然是正常基因调控失常使得正常细胞癌变，那么也就存在同样的可能性：影响这些基因的调控，也可以使癌变细胞重新回归正常。这将“为癌症开辟一条全新的治疗途径”，而且当时部分科学家就深信这是完全可能的。

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