二、关于癌基因的激活机理

正常细胞中确实存在着癌基因，具体一点来说，癌基因人人有之，但得癌者毕竟是极少数，这说明在一般情况下癌基因是不活动的。有人观察到，在正常细胞中各种癌基因的表达产物的量极低甚至检测不出来，而在癌细胞中某种癌基因的表达产物的量以数十数百倍计增加，这如果不是癌基因被激活，是不可想像的。看来细胞癌变首先需要癌基因的激活表达。因此近年来有关癌基因的研究，主要是针对癌基因激活原理，这方面的文献资料极多，但对每一种所提出的机理也同时存在某些反证据，因此每一种激活机理在细胞癌变中的地位仍是值得探讨的问题。

最初提出的一种癌基因激活机理叫促进子（promoter）插入致癌模式。该模式认为，病毒只要以其所含的促进子插入到细胞癌基因的上游区，就

可启动癌基因表达出过量的产物，插入的位置要紧挨着癌基因，离得太远则无效。人受到病毒感染的机会并不少，但病毒促进子正好插入癌基因旁边的机率却相当小，故一般不会引起癌变。后来发现不少实验事实用该机制不能解释，比如小鼠淋巴瘤中病毒促进子可插入很多位点，但并不一定正好在癌基因上游区的邻近处；有的淋巴瘤细胞中虽然病毒促进子正好插入癌基 myc 的上游邻近处，但该基因并不增加表达；在有的情况下，病毒促进子插入到远离癌基因的静止区，却也激活了癌基因。因此就异源性插入物而言，促进子插入致癌模式恐怕只是其中一种解释而已。对于其他不同的实验证据，目前尚无较好的模式给予解释。有人认为，不论插入什么位置，异源性插入物都可视为诱变剂，它通过改变调节序列区域核小体或染色质的位置和结构，使癌基因与促进表达的因子接近和结合，结果使其表达大大增强。

有的作者把考虑重点放在癌基因本身的结构上。认为在正常细胞中癌基因是以原癌基因状态存在着，可能经点突变的刺激开始活化，变为活泼的癌基因。1982 年底，有两个实验室在互相封锁消息的情况下分别从两个膀胱患者的癌细胞中分离出表达的癌基因 C-Ha-rasl，经与正常细胞 C- Ha-rasl 比较，发现前者在第 12 位密码子发生了点突变，使原来编码甘氨酸的密码改变为编码缬氨酸，他们的结果真是不谋而合，当即引起国际肿瘤学界的轰动，据说上述两个工作还得了奖。这一发现的理论依据是突变学说。肿瘤成因的突变学说是一个老学说，很早以前就提出来了，但一直没有直接的分子证据，上述发现第一次为突变学说提供了分子依据。通常认为，C-Ha-rcsl 第 12 位密码所在的短序列中含有鸟苷三磷酸（GTP）结合位点，在正常条件下该位点上面复盖着调节蛋白，此种蛋白阻碍了 GTP 与 GTP 结合位点的结合，使其不能表达。该序列发生后，由于改变了 GTP 结合位点的结构，除却了调节蛋白的阻碍，使 GTP 可结合上去，从而激活癌基因。对上述的解释也有人提出怀疑，并得到证据说明此种怀疑的正确性。有人证实，在同一个膀胱癌患者的癌细胞、正常膀胱细胞及其外周血白细胞中，C-Ha-rasl 第 12 位密码子都发生了相同的点突变。这一结果促使许多人提出了这样的疑问，癌基因 ras 的点突变是否只是一种多态性现象？基因多态性是很常见的遗传学性质，多态性是基因的中性突变所致，并不会对基因的功能产生任何影响。现在已经证明：有的癌基因确实存在多态性，不过其出现频率较低。至于癌基因的多态性是否使癌细胞对癌变因素变得敏感起来，目前还不得而知。

癌基因发生重排，包括插入、缺失、易位和扩增，都可能激活癌基因。在人伯基特淋巴瘤和小鼠桨细胞瘤中，癌基因被易位至免疫球蛋白重链基因区，但此种易位究竟是怎样使癌基因复活的，则众说纷纭。有的作者认为是癌基因易位后借用了免疫球蛋白的高效启动子之故；有的认为是受到远距离的增强子（en－hancer）的刺激所致；有的则认为是易位引起癌基因自原先存在的隐蔽启动子发挥作用的缘故。这些原因都引起癌基因表达的过度。但是，有的作者并不满足于以上的解释，他们认为既然基因重排的形式可以多样化，则其激活机理亦应多样化，果然，后来陆续发现某些瘤细胞中癌基因易位的地方并不是免疫球蛋白基因区，而是别的地方。有时候癌基因在细胞基因组中并不发生易位，但可在不同位置上大量扩增（这叫基因放大），使其由正常情况下的单一拷贝变为多拷贝，从而使表达产

物以相应倍数增加。有时候癌基因也可因基因的部分缺失或插入而被激活。有的作者特别强调这种激活类型，认为缺失和插入都将使癌基因产生出结构异常的产物，它们才是真正的癌性蛋白质。不过，到目前为止，就癌基因重排而言，到底这些重排是改变了癌基因结构占主要地位还是增强其表达占主要地位仍不能定论。

关于癌基因的协作问题，是多年争论中冒出来的一个新事物、新想法。围绕癌基因问题，一开始就出现论争，而论争的关键问题之一是如何使用NIH3T3 细胞系的问题。3T3 细胞是小鼠成纤维细胞，经传代培养成系，但在培养多代之后，它们逐渐失去了正常细胞的特性，向恶性方向过渡但又未达到恶性细胞的程度。因此，这种细胞已属不正常细胞，用这种细胞作为鉴定癌基因的实验体系是不够完善的，它不能真实地说明癌基因在正常细胞中的作用及其在细胞癌变中的作用。另外，在人体或动物体内，癌的生长具有组织器官及细胞类型特异性，用 3T3 细胞系鉴定出来的癌基因却不能说明这一点，这构成了与事实不相符的现象。再有，从肿瘤临床和病理过程来看，癌组织的形成需要一个较长的发展过程，其中包括癌前期（增生期），癌变期和癌形成期等。按照这个时间表，有理由认为细胞癌变并不是说变就变，而是经过多阶段变化过程完成的。这实际上是由于细胞在处理外环境中的有害因素或不测因素发生差错，而使错误逐渐累积及恶性循环造成的后果，也可以认为是量变到质变的过程。基于这种推测，不少人认为，为了反映癌基因对正常细胞癌变所起的作用，应当以正常的原代细胞或第二代培养细胞作为实验体系为宜。出于上述想法，有人设计了一套实验方案，得到了很有意义的结果：用膀胱癌细胞系 EJ 的癌基因 C- Ha-rasl 可很容易使 3T3 细胞转化，若换用正常的第二代大鼠胚胎成纤维细胞 REF，则不能发生转化作用，这不仅说明 3T3 与 REF 在性质上有区别，也说明在正常细胞中单个 C-Ha-rasl 不足以引起癌变。癌基因 myc 的情况也同上。作者进一步将 C-Ha-rasl 和 myc 一起加到培养的 REF 中，奇迹出现了：REF 出现了转化作用，转化的 REF 可在裸露皮下诱发出肿瘤。这一结果说明了癌基因之间进行协作可能是正常细胞癌变的必经之路。这一发现改变了过去在探讨细胞癌变原理时只考虑单一癌基因作用的局面，使实验体系更接近自然状态。后来还发现许多肿瘤的形成都与 ras 和 myc 的激活表达有关，据此有人认为，癌基因并不具有组织特异性，故不同肿瘤的发生可以通过相同的分子机制即同一种癌基因的激活来实现。在癌基因的协作中，不同的癌基因其激活方式和时间次序不同，这又支持了癌变的多阶段学说。在癌基因协作中，不同癌基因其功能是不同的，以便达到分工协作。如 ras 是负责癌变功能，但仅有它还不足以使细胞癌变，一旦 myc 被激活就会使细胞获得克隆优势，形成不受控制的生长增殖细胞系，使 ras 诱导的癌变作用得到了充分的条件。我们不能就此认为问题已经解决。有人提出，上述体系中只涉及两个癌基因的作用，因此充其量只能说明癌变的两阶段性。而在实际上，不少系统肿瘤的形成显然多于两个阶段，如上皮细胞癌变过程比成纤维细胞癌变过程更长更复杂。在后者的情况，究竟涉及多少癌基因的协作？另外，在癌变的多阶段过程中是否一定要多种癌基因参与？是否存在癌基因与其他因素的协作的可能性？这些问题虽然是以上述的实验结果引伸出来的，但似乎比上述实验结果本身更令人深思。

也有人别出心裁，认为一定的癌基因可以通过其产物从细胞表面将信

息传递给另一个癌基因使其复活，引起细胞癌变，并用实验证明了确实存在这样的机理，由于作用的程序是先从膜开始最后达到细胞核，故将这种作用方式称为序贯致癌作用。

这里还要提及“游击机制”。大家知道，单纯疱疹病毒能引起细胞转化，与宫颈癌的关系很受注目。但长期以来，人们很难在癌细胞中发现该种病毒的珠丝马迹，它们是怎样引起细胞癌变的谜一直未能揭开，因此科学家们就起了个“打了就跑机制”或“游击机制”的名称作为上述癌变过程的代名词。意思是，这种病毒像游击队，钻到细胞里攻击目标后就跑了。目标是什么？现在有的学者认为是癌基因。疱疹病毒会就地取材灵活作战，通过合适的方式激活癌基因后消失。是否事情真是这样还有待进一步研究。