學習重點 抑癌基因失去功能,致癌基因異常活化:前者使生長抑制、DNA 修復或凋亡機制受損;後者使促進生長與存活的訊號持續作用。 熟記兩大分類:RB、TP53、BRCA1、BRCA2、PTEN 屬抑癌基因;RAS、HER2、c-MYC 屬原致癌基因,異常活化後可成為致癌基因。 掌握典型癌症關聯:BRCA1/BRCA2 與遺傳性乳癌、卵巢癌風險相關;APC、WT1、RB 分別與大腸癌、Wilms 氏瘤、視網膜母細胞瘤有典型關聯。 癌細胞能逃脫正常限制:常見惡性表型包括逃脫凋亡、逃脫複製性衰老、抵抗生長抑制及促進血管新生。 核心觀念 一、抑癌基因與致癌基因的差別 原致癌基因(proto-oncogene)是正常細胞原有的基因,參與生長、分化與存活訊號的調控。當活化型突變、基因擴增或染色體易位等變化造成其功能異常增強,便可能成為致癌基因(oncogene)。活化不一定伴隨蛋白質數量增加,也可能是蛋白質本身持續處於作用狀態。 抑癌基因(tumor suppressor gene)又稱抑瘤基因、抗癌基因或隱性癌基因。其正常功能包括限制細胞週期、維持基因組穩定,以及在適當條件下促進凋亡或衰老。當功能喪失,細胞便可能失去防止癌化的重要保護。 比較項目致癌基因抑癌基因 癌化相關變化功能增加、持續活化或過度表現功能降低或喪失 功能比喻油門持續踩下煞車或修復系統失靈 細胞層次的典型效應一個等位基因活化即可產生作用通常兩個等位基因均失活,才充分喪失保護 代表基因RAS、HER2、c-MYCRB、TP53、BRCA1/2、PTEN 抑癌基因的「隱性」主要描述細胞層次的典型作用,並非所有情況都必須嚴格符合兩個等位基因完全失活。遺傳一個致病變異即可提高癌症易感性,因此家族中的癌症易感性可呈顯性遺傳,不能與細胞層次的隱性效應混為一談。 二、必記抑癌基因:功能與辨識 基因名稱主要正常功能考試辨識重點 RB/RB1其蛋白質可結合並抑制 E2F,限制細胞由 G1 期進入 S 期屬細胞週期的煞車;典型關聯為視網膜母細胞瘤 TP53編碼 p53 蛋白,參與 DNA 損傷反應、細胞週期停滯、凋亡與衰老常稱基因組守護者;題目所稱 p53 gene 即指此抑癌基因 BRCA1、BRCA2參與 DNA 雙股斷裂的同源重組修復兩者皆為抑癌基因,致病變異可提高乳癌與卵巢癌風險 PTEN透過脂質磷酸酶作用抑制 PI3K-AKT 訊息傳遞限制促生長與促存活訊號,屬抑癌基因 RB 的核心是限制細胞週期。當 RB 功能喪失,E2F 所控制的細胞週期相關基因較容易被啟動,使細胞進入 DNA 複製階段。 p53 的核心是受損細胞的命運控制。DNA 受損時,p53 可促使細胞週期停滯,讓細胞有時間修復;若損傷嚴重,則可促進凋亡或衰老。其功能喪失後,受損細胞可能繼續存活與分裂。 BRCA1/BRCA2 的核心是 DNA 修復。它們雖不以直接阻止細胞週期為唯一功能,仍因維持基因組穩定而具有抑癌作用。致病變異代表癌症風險增加,並不表示帶因者必然罹癌。 三、必記致癌相關基因:RAS、HER2、c-MYC 基因正常產物或功能典型異常效果 RAS小型 GTP 酶,作為細胞內訊息開關活化型突變可使促增殖訊號持續傳遞 HER2/HER-2/neu受體酪胺酸激酶,基因亦稱 ERBB2基因擴增與過度表現可增強生長訊號,與部分乳癌相關 c-MYC轉錄因子,調控生長與增殖相關基因異常高表現可促進細胞生長與增殖 分類題常直接將 RAS、HER2、c-MYC 列為致癌基因。應掌握其屬於促進生長的這一類,並理解正常狀態稱原致癌基因、異常活化後稱致癌基因,不能因此誤選為抑癌基因。 四、基因與癌症的典型關聯 BRCA1/BRCA2:遺傳性乳癌與卵巢癌風險。 APC:家族性腺瘤性息肉症與大腸癌。 WT1:Wilms 氏瘤,即腎母細胞瘤。 RB:視網膜母細胞瘤。 上述皆屬抑癌基因。癌症與基因並非一對一關係;例如乳癌可涉及 BRCA1/BRCA2 功能喪失,也可涉及 HER2 擴增,但兩者的基因分類與癌化機制不同。 五、癌細胞的惡性表型 逃脫正常凋亡:凋亡可清除嚴重受損或不再需要的細胞。癌細胞常削弱此途徑,使原應被清除的細胞存活。 逃脫複製性衰老:正常細胞經多次分裂後,可因端粒縮短等因素進入持續停止增殖的狀態。癌細胞可突破此限制,並常藉由維持端粒等機制支持持續分裂。 抵抗生長抑制:正常細胞會對抑制增殖的訊號作出反應;癌細胞的相關調控失常,因而能持續增殖。 增加血管新生:腫瘤可促使新血管形成,取得氧氣與養分,支持腫瘤生長。 判斷關鍵在於變化方向:癌細胞常見的是「失去凋亡、失去複製性衰老、逃脫生長抑制、增加血管新生」。單寫「細胞生長抑制」,並非此處所指的癌細胞典型特徵。 常考陷阱 「與癌症相關,所以是致癌基因」:錯。RB、TP53、BRCA1/2、PTEN 都與癌症相關,但屬抑癌基因。 「HER2 是抑癌基因」:錯。HER2 屬原致癌基因,擴增或過度表現可促進癌化。 「RAS、c-MYC 可抑制腫瘤」:不是本單元的分類。兩者應歸入原致癌基因及其活化後的致癌基因類。 「BRCA2 不是抑癌基因」:錯。BRCA1 與 BRCA2 均參與 DNA 修復,均屬抑癌基因。 「突變必然使功能增加」:錯。抑癌基因的癌化相關變化通常是功能喪失;原致癌基因則通常是功能異常增加。 「癌細胞增加凋亡或複製性衰老」:方向相反。逃脫這些防癌機制才有利於癌細胞存活與增殖。 「生長抑制」與「失去生長抑制」相同:錯。前者限制增殖,後者才符合癌細胞逃脫正常控制的特性。 記憶口訣 「RB、p53 踩煞車,BRCA 修損傷,PTEN 壓訊號。」這些皆屬抑癌基因。 「RAS 開關、HER2 受體、MYC 管轉錄。」異常活化可推動癌化。 「逃凋亡、避衰老、抗抑制、長血管。」掌握癌細胞惡性表型的變化方向。