p53基因
科技名词定义
中文名称：p53基因
英文名称：p53 gene
定义：因编码一种分子质量为53 kDa的蛋白质而得名，是一种抗癌基因。其表达产物为
基因调节蛋白（P53蛋白），当DNA受到损伤时表达产物急剧增加，可抑制细胞周期进
一步运转。一旦p53基因发生突变，P53蛋白失活，细胞分裂失去节制，发生癌变，人
类癌症中约有一半是由于该基因发生突变失活。
人体抑癌基因该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质，命名为P53。p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。但是事物必然有它的两个方面，p53是一个重要的抗癌基因使癌细胞自杀，防止癌变；还具有帮助细胞基因修复缺陷的功能。这种功能对于受化疗药物作用而受伤的癌细胞，则起修复作用，而不是使癌细胞自杀。造成被修复的癌细胞在治疗后成为新的肿瘤。
简介
P53蛋白主要分布于细胞核浆，能与DNA特异结合，其活性受磷酸化、乙酰化、甲级化、泛素化等翻译后修饰调控。正常P53的生物功能好似“基因组卫士（guardian of the genome）”，在G1期检查DNA损伤点，监视基因组的完整性。如有损伤，P53蛋白阻止DNA复制，以提供足够的时间使损伤DNA修复；如果修复失败，P53蛋白则引发细胞凋亡;如果p53基因的两个拷贝都发生了突变，对细胞的增殖失去控制，导致细胞癌变。
P53基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因，在短短的十多年里，人们对P53基因的认识经历了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三个认识转变，现已认识到，引起肿瘤形成或细胞转化的P53蛋白是P53基因突变的产物，是一种肿瘤促进因子，它可以消除正常P53的功能，而野生型P53基因是一种抑癌基因，它的失活对肿瘤形成起重要作用。P53蛋白还分布于线粒体、核仁等结构，并且与细胞骨架有相互作用关系。
P53基因结构及表达
P53基因在人类、猴、鸡和鼠等动物中相继发现后，对其进行了基因定位，人类P53基因定位于17P13.1，鼠P53定位于11号染色体，并在14号染色体上发现无功能的假基因，进化程度迥异的动物中，P53有异常相似的基因结构，约20Kb长，都由
11个外显子和10个内含子组成，第1个外显子不编码，外显子2、4、5、7、8、分别编码5 个进化上高度保守的结构域，P53基因5个高度保守区即第13～19、117～142、171～19 2、236～258、270～286编码区.P53基因转录成2.5KbmRNA，编码393个氨基酸蛋白，分子量为53KD，P53基因的表达至少受转录及转录后二种水平的调控.在停泊生长或非转化细胞中P53mRNA水平很低，但刺激胞液后mRNA显著增加.持续生长的细胞，其mRNA水平不随细胞周期而出现明显变化，但经诱导分化后mRNA水平降低，部分是转录后调控.P53基因的转录由P1、P2二个启动子控制.P1启动子位于第一外显子上游100～250bp，P2位于第一内含子内，在启动子中包含1个NF1蛋白结合位点和一个转录因子AP1相关蛋白的结合位点，对正常P53基因的转录，不仅需要二个启动子的平衡作用，而且P53 基因内含子也起作用，如内含子中有正调控作用，其调控有组织特异性.
P53基因产物及功能
P53蛋白N一端为酸性区1～80位氨基酸残基，C-端为碱性区319～393位氨基酸残基，正常的P53蛋白在细胞中易水解，半衰期为20分钟，突变性P53蛋白半衰期为1.4～7小时不等，P53蛋白N端有一个与转录因子相似的酸性结构域，与GAL4的DNA结合区重组时，融合蛋白能激活GAL4操纵子转录，激活功能定位在P53第20～40位密码子，P53 细胞定位及反式激活功能提示，P53蛋白可能直接或通过与其他蛋白作用参与转录控制.
P53蛋白的DNA结合作用及反式激活作用还提示其参与细胞生长调控.通过流式细胞仪测定单个细胞的细胞周期中P53的表达，发现激活的淋巴细胞比未激活者有较多的P53表达，而且随细胞从G1至S期再到G2，M期而增加，提示P53表达与细胞生长的相关性比进入细胞周期或周期中特定时刻为高.以编码反义P53RNA的质粒转染非转化细胞导致细胞生长完全停止，P53抗体注入将进入生长周期的静止细胞.可抑制细胞入S 期，提示P53可能为Go/G1-S转换所必需，但P53抗体对细胞从分裂至S期无作用，G1期细胞有抑制作用的二丁酸钠也抑制P53合成，这些结果提示P53对细胞生长调控作用至少表现在从G0-G1，或G1-S，但其作用机理尚未弄清楚.目前认为，P53蛋白可通过调控Cipt基因表达而调控细胞生长，即P53蛋白可刺激Cipt基因产生分子量为21KD的蛋白，这种蛋白能够有效抑制某些促使细胞通过细胞周期进入有丝分裂的酶活性，从而抑制细胞生长，此外，P53的抑制作用还伴随细胞生长核抗原株表达的降低.细胞生长、核抗原参与细胞DNA复制.因此，P53可能通过抑制与DNA复制相关的细胞基因或基因产物而发挥作用.
P53的失活机理
P53蛋白与其它蛋白的相互作用，P53基因突变，都可以导致正常生物功能的丧失.
1.P53与蛋白质的相互作用一些蛋白质能与P53蛋白作用，导致其正常生物学功能的丧失，DNA肿瘤病毒如HPV16、18、SV40和腺病毒编码癌蛋白，引起宿主细胞的恶性病变，这些癌蛋白如SV40T抗原、腺病毒ELa、ELb、HPVE6能与Rb，P53结合.Scheffner证实，HPVE6结合P53后，启动细胞内蛋白酶降解P53，从而降低P53正常功能.而SV40T，腺病毒ELb没有发现这种降解作用方式.此外，P53还可以被细胞基因产物相互作用而失活，如MDM2可结合P53而使其失活，在一些常见的人类肉瘤中，都有MDM2基因扩增，这种扩增可能干扰P53的正常功能.
2.P53基因突变P53正常功能的丧失，最主要的方式是基因突变，通过肿瘤中大量的突变体分析，证实大部分突变是位于4个突变热点之一的错义突变.这4个突变热点是aa129～146、171～179、234～260、270～287:正对应于P53基因进化最保守区段，体外实验证实突变体失去特异位点的结合能力，此外，突变体还可以改变P53的球形构象.例如，一些突变体可与热体克蛋白结合，一些突变引起213～217肽段的暴露，另外，一些则引起酸性激活结构域的改变，这些突变提示P53的微小改变可引起远离突变位点区段甚至整个蛋白构象的改变.构象的改变不仅影响突变体，还影响野生型的功能.实验证明，野生型突变体组成的四聚体不能与结合位点结合，也丧失对目的基因的方式激活作用，突变体对野生型的结合失活.可以解释内源野生型P53的负调控作用的解除，从而引起细胞恶性病变，随着研究的深入，对P53突变有了新的认识，Dan等认为肿瘤中P53突变可分为三类:①零突变:即突变体无功能，不参与相互作用;②负突变:即失去负调控功能，并能使野生型失活，但并不直接参与致癌;③正突变:失去负调控功能，并获得转化能力，这种突变体可直细胞恶性转化中代替癌基因起启动作用.
目前认为，P53失活机理是，野生型P53以四聚体形式与特异位点结合，反式激活下游生长抑制基因的表达，一系列的方式能使P53失活，在一些肿瘤中，单一或两个P53位点的丧失降低四聚体浓度，无义突变造成P53翻译中断，C端酸性结构域的丢失影响四聚体形成;最常见的是错义突变，野生型与突变体形成更稳定的四聚体，丧失正常功能.
P53突变与肿瘤
P53基因与人类50%的肿瘤有关，目前发现的有肝癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌、结肠癌、前列腺癌、软组织肉瘤、卵巢癌、脑瘤、淋巴细胞肿瘤、食道癌、肺癌、成骨肉瘤等，人类肿瘤中P53突变主要在高度保守区内，以175、248、249、273、282位点突变最高，不同种类肿瘤不同，如结肠癌和乳腺癌有相似的流行病学(包括
地区分布和危险因素)，但P53突变谱并不一致.结肠癌G:CA:T转换占79%，而且多数CpG，二核苷酸位点，50%以上转换突变发生在第3～5结构域的CpGC位于码子175、248、273);在乳腺癌中，只发现13%的转换在CpG位点.此外，G-T颠换在乳腺癌占1/4，但在结肠癌T 分罕见.淋巴瘤和白血病的P53，突变方式与结肠癌相似，即大部分突变为CPG位点的转换，G→T颠换较低，A:T→G:C在A:T位点突变较高.佰基特淋巴瘤与其它B细胞淋巴瘤和T淋巴细胞恶性病变的P53突变谱相似，但佰基特淋巴瘤的转换突变较高.在非小细胞肺癌中G:C→T:A最普遍，食道癌颠换率很高，与肺癌不同的是，G:C和A:T位点有相似的突变率.我国启东地区50%为249癌码子的G→C、G→T颠换，而南非肝癌80%为G→T 颠换.骨肉瘤中P53突变率为75%，主要集中在5～9外显子.
p53基因治疗
基因治疗是指以改变人类遗传物质为基础的生物医学治疗。是通过一定方式将人的正常基因或有治疗作用的DNA顺序导入人体靶细胞，去纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用。因此基因治疗针对的是疾病的根源—异常的基因本身。
癌症是一种基因病，是人体细胞在外环境因素作用下，内在多种前癌基因被激活和抑癌基因失活的多阶段长期演变的过程。癌症是严重威胁人类健康和生命的杀手，我国每年新发癌症患者250万以上，每年在治患者不下600万，治疗费用超过1500亿元。目前肿瘤的主要治疗手段是手术、放疗和化疗，尽管医学家们不断完善这3大治疗手段，但许多癌症患者仍然难以得到治愈。人们越来越关注通过“治本”的方法来提高肿瘤治愈率，基因治疗是21世纪人类攻克肿瘤的必由之路。
p53基因是研究最透彻，功能最强大的一种抑癌基因。野生型p53对细胞周期和凋亡起关键性作用，尤其是对受照射、细胞毒制剂、热疗打击的癌细胞，起更大的杀伤作用。其主要作用为：抑制并杀灭肿瘤细胞；与放、化疗手段协同，增强其杀灭癌细胞的功效，达到1+1大于2的效果；抑制肿瘤血管生成，有效防止肿瘤的复发、转移。提高人体自身的免疫功能；国产的重组人p53腺病毒注射液（商品名今又生），经过5年艰苦的临床试验，由北京肿瘤医院张珊文教授带领放疗科医护人员，在Ⅰ期临床安全性试验完成的基础上，又顺利完成了头颈鳞癌的Ⅱ期临床试验，充分证实对治疗头颈鳞癌是安全有效的。2003年10月16日，国家食品药品监督管理局批准重组人p53腺病毒注射液新药证书，意味着世界上第一个癌症基因治疗药物在中国诞生，标志着我国基因治疗癌症临床和基因药物产业化方面都走在世界前列。
重组人p53腺病毒是一种基因工程改造过的活病毒，在结构上由两部分组成：一是抑癌基因p53，二是载体。载体是改造过的无复制能力的腺病毒。就像火箭携带卫星上太空一样，这种携带p53的腺病毒特异感染肿瘤细胞，它能有效地将治病的p53基因转入肿瘤细胞内，而对正常细胞无害。
今又生结合放疗治疗53例头颈鳞癌，肿瘤完全消失率比单纯放疗的46例提高2
倍。结合放疗治疗45例鼻咽癌，肿瘤完全消失率比单纯放疗的41例提高1.7倍。结合放疗治疗了4例不能手术的Ⅲ期子宫颈癌都达到肿瘤完全消失。结合放疗、化疗或热疗治疗各种软组织肉瘤、消化系统腺癌、卵巢癌都取得一定的疗效，而这些病例都是经3大手段治疗失败的病人。使用今又生治疗恶性肿瘤，除出现暂时性自限性发烧外，未发现其他毒副反应。今后，全面的临床试验将在其他三级甲等医院有序展开，p53基因治疗已从实验室走向临床，走向产业化。
p53基因治疗肿瘤只是开了一个好头，为人类征服癌症带来了新的希望和曙光
p53基因的30年
2009-11-3 10:42
在人类基因组所包含的数万条基因中，它是研究的最为透彻的一个。在已经进入临床试验的抗肿瘤基因治疗药物中，超过40个都选择了以它为靶点。在美国国立生物医学信息中心的生物医学文献数据库（pubmed）中，有关它的研究文献已经超过了50000篇，而且这一数字仍在稳定的增长。没错，它就是p53基因，时至今日，对这一基因的研究已经走过了30年的坎坷历程。
十年蹉跎两茫茫
1979年，英国癌症研究基金会、美国普林斯顿大学的研究者Lionel Crawford,，David P. Lane等人首次追踪到了p53基因的踪迹。这些研究者或许没有料到，他们的发现开启了现代肿瘤研究与治疗的新时代。
不久以后，俄罗斯科学家Peter Chumakov从小鼠体内克隆到了这个基因你的完整版本。因为这一基因在细胞中翻译后产生的蛋白质（protein）的分子量为53千道尔顿，故而被命名为p53。
不过，在发现伊始，p53基因并未受到重视，甚至在最初的10年中，p53一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。导致这样南辕北辙认识的症结在于科学家在研究时并未找对p53基因的正确版本。众所周知，一条基因由一系列脱氧核糖核酸按照相应的顺序彼此串联而成，如果其中的某个或某些核苷酸发生改变就意味着这条基因发生了突变，而起初研究者拿到的基因就是p53的突变版本，按照这一版本翻译成的蛋白质自然就无法行使正常p53基因的功能。
蹉跎十年之后，美国约翰霍普金斯医学院的分子生物学家Bert Vogelstein最终找到了正确的p53基因，即野生型p53。不但如此，科学家的发现还为这一基因摘掉了癌基因的恶名：与此前认识恰恰相反的是，p53是一个在人体内发挥广泛作用的强有力的抑癌基因。
新桃换旧符
藉由p53真正功能的重新认识，科学家发现了一系列与肿瘤相关的基因。对这些基因的深入挖掘不但让人们对癌症的本质有了更新的了解，而且还为肿瘤的基因治疗奠定了基础。现在科学家已经公认，癌症发生的肇因是由于细胞增殖与凋亡、细胞的分化与抑制、免
疫与逃避免疫、血管的生成与抑制以及转移与抑制转移之间的精细平衡被打破的缘故。这些平衡归根结底是癌基因与抑癌基因间的平衡。
然而，平衡的打破并非一蹴而就，因此癌症的发生发展是一个持续时间很长的过程。根据现有的统计数据，大约在50%以上的癌症中都发现有p53基因的突变，如果将癌症的发作比作一列倾倒中的多米诺骨牌，那么p53基因很有可能位居这列骨牌的前列。
在人体这个迄今为止最为复杂的系统中，倘若一个细胞想要改变其现有状态（如从静止到生长分化状态的改变），必须接收到一系列相关指令后，这一过程才能进行。在这其中，p53就扮演了“分子警察”的作用——通过对细胞周期的调控来控制细胞的增殖生长。
譬如，一旦细胞中的DNA发生了损伤，p53发觉后，就会亮出红灯，细胞的增殖过程即会停止，同时召唤出DNA的“修理工”，对受损DNA进行修复，以防不正确的遗传密码错误复制下去。如果DNA的损伤过于严重，无法复原，p53就会下达“死刑”执行令，诱导细胞进入凋亡状态（由基因控制的细胞自主的有序的死亡），提前将不正常的细胞从机体中清除出去。
另外，癌细胞具有增殖效率高、生长速度快的特点，因此在肿瘤实体的生长过程中，需要源源不断的氧气和养分的供应。这些成分的输送通道就是血管。这些血管如此重要，以至于任何一个细胞与其最近的毛细血管的距离不能超过100微米。这些发现促成美国哈佛大学医学院的科学家Judah Folkman提出了“抗血管生成治疗”的假说。巧合的是，科学家发现p53基因能够阻断一种血管生成基因的表达，来抑制肿瘤内部血管的形成。
在由抑癌基因组成的通路和网络中，p53的重要程度就如同大管家一般，因此科学家希望能够通过基因治疗的手段，向癌症患者体内导入正常版本的p53基因来实现抗肿瘤的目的。
自打1990 年，美国国立卫生研究院的Freuch Anderson博士启动了全球第一个真正意义上的基因治疗临床试验以来，已有1000余例基因治疗临床试验获批上马，其中大约70%是针对肿瘤，而p53基因更是成为其中不可或缺的靶点。在我国，深圳赛百诺基因技术有限公司从1998 年开始进行重组腺病毒——p53 抗癌注射液的临床试验，至2003 年完成了全部临床试验，于2004 年1 月获得我国SFDA 批准的新药生产批文，成为世界上第一例正式上市的基因治疗产品。
最熟悉的陌生人
自从p53基因被认定为一种重要的抑癌基因以来，它一直就是焦点中的焦点。1993年，p53还被《科学》杂志评为当年的明星分子。直到如今，每隔一段时间，国际上就会召开一次以p53为主题的学术例会。有关p53的研究也逐渐从癌症领域发散开来，在其他疾病和生理过程中，也出现了p53长袖善舞的身影。这些发现使之成为分饰多角的最熟悉的陌生人。
例如2007年，美国先进研究所的科学家在《自然》杂志上报告称，他们在小鼠中观察到，一种特定类型的p53突变可能与雌鼠能否怀孕有关。对此新加坡医学生物学研究所的发育生物学家Colin Stewart不无戏谑的评论道：该研究结果意味着，以p53为靶点的抗癌药物可能会有“额外”的效果——“一些药物可能会通过提升p53在子宫中的作用成为有效的
助孕剂，而另一些则可能通过阻碍p53发挥功能而成为避孕药。”另外据《自然·医学》杂志的报道，有研究者还发现p53在胰岛素抵抗（insulin resistance）的生理调控过程中发挥了重要作用。
回望p53研究走过的30年，正如美国科学学院院士、资深癌症研究者Arnold J. Levine在一篇有关p53基因的综述中谈到的那样：“p53的研究历史就是一个鲜活的例子，反映了认知的进步是以多么出人意料的方式前行的。科学潮流的变化以及方法学上的突破能够让同一样事物以截然不同的面貌呈现在世人面前。”
P53蛋白如何获知DNA损伤信号并导致修复？
研究表明，在健康的G1细胞中，P53蛋白的浓度很低。如果G1细胞受到遗传损伤（如受到紫外光照射或化学致癌物的作用），P53蛋白的浓度会快速上升。将含有断裂链的DNA 注入细胞，可检测到P53蛋白浓度的这种变化。P53蛋白的浓度变化不是由于p53基因的表达的提高，而是由于P53蛋白降解速度的下降。P53蛋白的降解受MDM2蛋白的控制，该蛋白与P53蛋白结合，并将P53蛋白由细胞核输出到细胞质，并经遍在蛋白化途径被降解。DNA损伤如何导致P53蛋白的稳定？这与ATM基因有关。该基因编码一种蛋白激酶，该激酶是识别DNA损伤的多亚基复合物的组成部分，这种复合物一旦与受损伤的DNA结合，ATM激酶通过使一些靶蛋白磷酸化传递细胞周期停止的信号，而P53则是被ATM激酶磷酸化的靶蛋白之一。P53蛋白磷酸化之后不再与MDM2蛋白结合从而不再被输送到细胞质中被降解，因此DNA损伤后P53蛋白的浓度升高，从而激活p21基因和bax基因的表达，使细胞停止分裂进行修复或使细胞进入程序性死亡。如果p53基因突变，等于失去了分子警察，DNA损伤引起的突变会导致细胞癌变，也就肆无忌惮了。
The p53 tumor suppressor protein
The p53 gene like the Rb gene, is a tumor suppressor gene, i.e., its activity stops the formation of tumors. If a person inherits only one functional copy of the p53 gene from their parents, they are predisposed to cancer and usually develop several independent tumors in a variety of tissues in early adulthood. This condition is rare, and is known as Li-Fraumeni syndrome. However, mutations in p53 are found in most tumor types, and so contribute to the complex network of molecular events leading to tumor formation.
The p53 gene has been mapped to chromosome 17. In the cell, p53 protein binds DNA, which in turn stimulates another gene to produce a protein called p21 that interacts with a cell division-stimulating protein (cdk2). When p21 is complexed with cdk2 the cell cannot pass through to the next stage of cell division. Mutant
p53 can no longer bind DNA in an effective way, and as a consequence the p21 protein is not made available to act as the 'stop signal' for cell division. Thus cells divide uncontrollably, and form tumors.
Help with unraveling the molecular mechanisms of cancerous growth has come from the use of mice as models for human cancer, in which powerful 'gene knockout' techniques can be used. The amount of information that exists on all aspects of p53 normal function and mutant expression in human cancers is now vast, reflecting its key role in the pathogenesis of human cancers. It is clear that
p53 is just one component of a network of events that culminate in tumor formation
p53 Folding Biophysics
In the folding reaction of p53, the rate-limiting step is the association of the two dimers with native-like structures into the tetrameric native structure. The highlighted amino acid residues were found to be involved in the early association events. This result was obtained with the so-calledΦ-value analysis, a methods in which mutations serve as reporters of structural consolidation of the protein molecule in the course of its folding reaction - see B. Nolting "Protein Folding Kinetics: Biophysical Methods" (Springer, 1999, 2000) and B. Nolting "Methods in Modern Biophysics" (Springer, 2003). For further results of this research on p53 and for details of the application of suchΦ-value analysis methods on 5 further proteins see B. Nolting & K. Andert, "Mechanism of Protein Folding", Proteins (2000) 41, 288-298. [Figure prepared with the program MOLMOL: Koradi, R., Billeter, M., and Wüthrich, K. (1996) J Mol Graphics 14, 51-55. MOLMOL: a program for display and analysis of macromolecular structures.]
p53结构域:
p53基因的30年 在人类基因组所包含的数万条基因中，它是研究的最为透彻的一个。在已经进入临床试验的抗肿瘤基因治疗药物中，超过40个都选择了以它为靶点。在美国国立生物医学信息中心的生物医学文献数据库（pubmed）中，有关它的研究文献已经超过了50000篇，而且这一数字仍在稳定的增长。没错，它就是p53基因，时至今日，对这一基因的研究已经走过了30年的坎坷历程。 十年蹉跎两茫茫 1979年，英国癌症研究基金会、美国普林斯顿大学的研究者Lionel Crawford，David P. Lane等人首次追踪到了p53基因的踪迹。这些研究者或许没有料到，他们的发现开启了现代肿瘤研究与治疗的新时代。 不久以后，俄罗斯科学家 Peter Chumakov从小鼠体内克隆到了这个基因你的完整版本。因为这一基因在细胞中翻译后产生的蛋白质（protein）的分子量为53千道尔顿，故而被命名为p53。 不过，在发现伊始，p53基因并未受到重视，甚至在最初的10年中，p53一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。导致这样南辕北辙认识的症结在于科学家在研究时并未找对p53基因的正确版本。众所周知，一条基因由一系列脱氧核糖核酸按照相应的顺序彼此串联而成，如果其中的某个或某些核苷酸发生改变就意味着这条基因发生了突变，而起初研究者拿到的基因就是p53的突变版本，按照这一版本翻译成的蛋白质自然就无法行使正常p53基因的功能。 蹉跎十年之后，美国约翰霍普金斯医学院的分子生物学家Bert Vogelstein最终找到了正确的p53基因，即野生型p53。不但如此，科学家的发现还为这一基因摘掉了癌基因的恶名：与此前认识恰恰相反的是，p53是一个在人体内发挥广泛作用的强有力的抑癌基因。 新桃换旧符 藉由p53真正功能的重新认识，科学家发现了一系列与肿瘤相关的基因。对这些基因的深入挖掘不但让人们对癌症的本质有了更新的了解，而且还为肿瘤的基因治疗奠定了基础。现在科学家已经公认，癌症发生的肇因是由于细胞增殖与凋亡、细胞的分化与抑制、免疫与逃避免疫、血管的生成与抑制以及转移与抑制转移之间的精细平衡被打破的缘故。这些平衡归根结底是癌基因与抑癌基因间的平衡。 然而，平衡的打破并非一蹴而就，因此癌症的发生发展是一个持续时间很长的过程。根据现有的统计数据，大约在50%以上的癌症中都发现有p53基因的突变，如果将癌症的发作比作一列倾倒中的多米诺骨牌，那么p53基因很有可能位居这列骨牌的前列。 在人体这个迄今为止最为复杂的系统中，倘若一个细胞想要改变其现有状态（如从静止到生长分化状态的改变），必须接收到一系列相关指令后，这一过程才能进行。在这其中，p53就扮演了“分子警察”的作用——通过对细胞周期的调控来控制细胞的增殖生长。
P53基因在鼻咽癌治疗中的研究进展 转录因子P53作为一种抑癌基因，可诱导细胞生长阻滞，细胞凋亡，细胞分化以及DNA 修复。但P53 突变体可能会使野生型P53 基因的抑癌功能失活，甚至发挥癌基因的功能。随着分子生物技术的发展，人们对P53基因结构及功能、与肿瘤发生的关系、肿瘤治疗尤其在鼻咽癌应用方面有很多新认识，因此就P53基因结构及功能、与肿瘤发生的关系、肿瘤治疗及在鼻咽癌应用方面的新进展进行综述。 标签：P53基因；肿瘤；鼻咽癌 鼻咽癌（NPC）是我国高发肿瘤之一，在头颈部恶性肿瘤中占首位。据统计：我国南方某些地区NPC的发病率高达33/10万（男），15.60/10万（女）[4]。鼻咽癌98%属低分化鳞癌，首选放射治疗，治疗失败的主要原因是局部复发和远处转移[8]。本文就近年来P53基因在鼻咽癌治疗中的研究进展做一综述，以利于更好的解决鼻咽癌这一临床顽症。 1 P53基因的结构及功能 P53基因（AB118156）系属肿瘤抑制基因家族，是与人类肿瘤相关性最高，也是当前研究的热点基因之一。其位于染色体17p13.1，全长16～20 kb，含有11个外显子和10个内含子。P53蛋白N-端为酸性区，C-端为碱性区[11]。Toledo 等研究表明P53 基因蛋白还含有四聚体结构域，介导活化后P53 四聚体的形成[1]。 P53基因编码一种分子量为53000的磷酸化蛋白质，所以称为P53基因。P53基因突变可增加正常细胞对突变剂的敏感性，结果导致正常细胞癌变概率增加，使肿瘤的发病率增加。P53基因结构和功能改变与多种肿瘤的发生发展关系密切[4]。P53基因分为突变型和野生型两类。野生型P53是肿瘤抑制基因，可诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖。突变型P53基因可抑制细胞凋亡，使肿瘤细胞增殖，对野生型P53基因有拮抗作用[11]。 2 P53与肿瘤发生 研究表明：绝大多数的肿瘤当中都发生了P53信号通路的失活，在所有恶性肿瘤中，P53 基因的突变率超过50%[10]，而且突变位点多位于DNA 结合区。 最新的研究发现某些突变形式的P53 蛋白能够在肿瘤细胞的核内积累，形成更稳定的四聚体。研究发现，MDM2 作为P53 最主要的负调控因子，它的转录表达处于P53 的控制之下。突变P53 不能有效激活MDM2 表达，使P53 失去了MDM2 的负调控，从而导致了突变P53在肿瘤细胞的核内积累[13]。
P53基因 人體抑癌基因。該基因編碼一種分子量為53kDa的蛋白質，命名為P53。p53基因的失活對腫瘤形成起重要作用。但是事物必然有它的兩個方面，p53是一個重要的抗癌基因使癌細胞自殺，防止癌變；還具有幫助細胞基因修復缺陷的功能。 這種功能對於受化療藥物作用而受傷的癌細胞，則起修復作用，而不是使癌細胞自殺。造成被修復的癌細胞在治療後成為新的腫瘤。 編碼53kDa的蛋白質 類型人體抑癌基因 功能防止癌變，修復缺陷 基因種類腫瘤抑制 1簡介編輯 p53是一種腫瘤抑制基因（tumor suppressor gene）。在所有惡性腫瘤中，50%以上會出現該基因的突變。由這種基因編碼的蛋白質（protein）是一種轉錄因數（transcriptional factor），其控制著細胞週期的啟動。許多有關細胞健康的信號向p53蛋白發送。關於是否開始細胞分裂就由這個蛋白決定。如果這個細胞受損，又不能得到修復，則p53蛋白將參與啟動過程，使這個細胞在細胞凋亡（apoptosis）中死去。有p53缺陷的細胞沒有這種控制，甚至在不利條件下繼續分裂。像所有其它腫瘤抑制因數一樣，p53基因在正常情況下對細胞分裂起著減慢或監視的作用。細胞中抑制癌變的基因“p53”會判斷DNA變異的程度，如果變異較小，這種基因就促使細胞自我修復，若DNA變異較大，“p53”就誘導細胞凋亡。 p53是重要的腫瘤抑制基因，自從該基因在1979年被首次報導以來，有關研究論文在Medline上可查到20000餘篇。人們最初認為p53基因是一種癌基因，但隨著近十年研究的深入，p53作為抑癌基因的功能逐漸被揭示出來。在人類50%以上的腫瘤組織中均發現了p53基因的突變，這是腫瘤中最常見的遺傳學改變，說明該基因的改變很可能是人類腫瘤產生的主要發病因素。 p53基因突變後，由於其空間構象發生改變，失去了對細胞生長、凋亡和DNA 修復的調控作用，p53基因由抑癌基因轉變為癌基因。 p53介導的細胞信號轉導途徑在調節細胞正常生命活動中起重要作用，它與細胞內其它信號轉導通路間的聯繫十分複雜，其中p53參與調控的基因已超過160種，因此，Levine 等學者提出了p53基因網路的概念： 他們認為不能孤立地觀察各個基因的生物學功能，而應該將它們組合起來看待。 p53蛋白主要分佈於細胞核漿，能與DNA特異結合，其活性受磷酸化、乙醯化、甲基化、泛素化等翻譯後修飾調控。正常p53的生物功能好似“基因組衛士（guardian of the genome）”，在G1期檢查DNA損傷點，監視基因組的完整性。如有損傷，p53蛋白阻止DNA複製，以提供足夠的時間使損傷DNA修復；
基因治疗的概念 基于修饰活细胞遗传物质而进行的医学干预。细胞可以体外修饰，随后再注入患者体内；或将基因治疗产品直接注入患者体内，使细胞内发生遗传学改变。这种遗传操纵的目的可能会预防、治疗、治愈、诊断或缓解人类疾病。 基因治疗的类型 根据目的 基因治疗：治疗或预防疾病 基因增强：增强人的性状和能力 根据干预对象 体细胞：基因转入体细胞内 生殖细胞：基因转入生殖细胞或早期胚胎。 体细胞基因治疗、生殖细胞基因治疗、 体细胞基因增强、生殖细胞基因增强 治疗简要过程 1. 体外法(ex vivo)：患者细胞经体外遗传处理后，再移入患者体内进行治疗。 2. 体内法(in vivo)：把基因通过载体（如病毒）直接转入患者病患部位，进行治疗。 3. 基因治疗使用的载体 （1）病毒 1.1 反转录病毒：RNA病毒，其基因可整入受体基因组 1.2 腺病毒：双链DNA病毒，形成核外DNA，不遗传，需多次施用 1.3 腺相关病毒：单链DNA病毒，可近100%插入19号染色体的特殊位点。感染人和灵长类，不致病，宿主免疫原性小。携带DNA小，难以制造 1.4 病毒壳蛋白形成的假病毒：“魔法子弹” （2）非病毒载体：易于制造、低免疫，但感染和表达少 2.1 裸DNA ：表达效率低；电转移和基因枪转移 2.2 多核苷酸：合成的小分子核酸，使体内基因的表达失活 2.3 脂质体和多聚体：用脂质体和多聚体分子包裹DNA，使DNA被细胞吞入，提高转移效率 （3）复合方法：如脂质体加病毒 （4 ）多晶体：含有核酸（DNA、RNA）的多晶体可以增强基因的转移效率、毒性小 用腺病毒进行基因治疗 Fragile-X 的基因治疗 癌症的基因治疗 基因在癌细胞中表达，引起癌细胞凋亡，从而达到治杀死癌细胞，治愈癌症的目的。 今又生Ad-p53腺病毒注射液 小分子核酸的抑制基因表达和治疗的机制 从DNA到蛋白质，小分子核酸进入细胞后剪切mRNA使基因不能翻译
P53基因的功能 1 阻滞细胞周期 在细胞周期中，P53的调节功能主要体现在G1和G2/M期校正点的监测，与转录激活作用密切相关。P53下游基因P21编码蛋白是一个依赖Cyclin(细胞周期蛋白)的蛋白激酶抑制剂，一方面P21可与一系列Cyclin-cdk （细胞周期蛋白依赖性激酶）复合物结合，抑制相应的蛋白激酶活性，导致低磷酸化Rb 蛋白（视网膜母细胞瘤蛋白）堆积，后者使E2F转录因子（参与细胞周期调控的细胞因子）不能活化，引起G1期阻滞；另外P53的另外3个下游基因Cyclin B1,CADD45 和14-3-3σ则参与G2/M期阻滞。 2 促进细胞调亡 Bcl-2（调控线粒体外膜通透性的基因家族）可阻止凋亡形成因子如细胞色素C等从线粒体释放出来，具有抗凋亡作用，而Bax （促凋亡基因）可与线粒体上的电压依赖性离子通道相互作用，介导细胞色素c的释放，具有凋亡作用，p53可以上调Bax的表达水平，以及下调Bcl-2的表达共同完成促进细胞凋亡作用。P53还可通过死亡信号受体蛋白途径诱导凋亡，T NF受体（在真核细胞表达具有生物活性的可溶性肿瘤坏死因子）和Fas蛋白（一种细胞膜抗原，主要功能是介导细胞凋亡）。 3 维持基因组稳定
DNA受损后，由于错配修复的累积，导致基因组不稳定，遗传信息发生改变。P53可参与DNA的修复过程，其DNA结合结构域本身具有核酸内切酶的活性，可切除错配核苷酸，结合并调节核苷酸内切修复因子XPB和XPD的活性，影响其DNA重组和修复功能。 4 抑制肿瘤血管生成 肿瘤生长到一定程度后，可以通过自分泌途径形成促血管生成因子，刺激营养血管在瘤体实质内增生。P53蛋白能刺激抑制血管生成基因Smad4等表达，抑制肿瘤血管形成。在肿瘤进展阶段，P53基因突变导致新生血管生成，有利于肿瘤的快速生长，这常常是肿瘤进入晚期的表现。ASDDA p53既可阻滞细胞周期，也可诱导细胞凋亡。两种作用方式都是为了维护基因组的稳定，但二者的性质截然不同。前者是为DNA的修复或某种应激状态的改善创造时机。即便不能完全修复DNA的损伤，只要还能容忍，细胞依旧可以存活，但可能会留下基因组不稳定的后患；后者则是从根本上去除造成基因组不稳定的因素，以绝后患。显然，p53的这两种作用方式不能同时并存，二者之间有选择。 究竟p53在被激活后选择何种作用方式，要由活性p53的数量与应激细胞的损伤程度两方面来决定。当通过暂时转染方式让p53在肿瘤细胞内高水平表达时，即可诱导凋亡；而采用温度敏感突变或可诱导系统让p53低水平表达时，则只能导致细胞周期阻滞。但从根本上讲，应激细胞的DNA损伤程度等因素才是决定p53选择何种
P53基因概述及应用实例 姓名;赵飞 1.P53基因概述 1.1 P53基因的发现 1979年，在大家都在研究SV40病毒的癌蛋白时，好几个科研小组都无意中分别独立发现了P53蛋白。当时在伦敦癌症研究所(London Research Institute)工作的David Lane和Lionel Crawford发现，用感染了SV40病毒的动物血清与SV40大T抗原发生免疫沉淀反应时能共沉淀下来一个分子量约为53kDa的宿主细胞蛋白。另外三个科研小组也都在1979年同时发表文章报道了同样的结论，他们分别是法国的Pierre May科研小组、美国纽约的Robert Carroll科研小组和英国的Alan Smith科研小组。 1.2P53基因的命名 在这个基因在发现之初，每一个发现它的实验室分别给这种分子量为53 kDa的蛋白质取了各自的名字，并且使用这些名字发表了很多论文，这样就造成极大的混乱。它的真正命名是在1983年在英国牛津举办的第一届国际P53蛋白研讨会上，来自各国的代表专门就这个蛋白的命名进行了讨论。经过一番激烈争论之后，大家一致认为，P53这个名字最为合适，自此被保留下来一直沿用至今。其实P53这个名字根本就不是一个名字，只是因为这个蛋白在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验中表现出的分子量大约为53 kDa才因此而得名。后来大家才发现，这个表观分子量其实也只是一个大概的估计，因为该蛋白富含脯氨酸，所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳试验中的迁移率偏慢，表现出来的分子量要比它实际的分子量大。该蛋白的实际分子量只有43.7 kDa，而小鼠体内P53蛋白的分子量会更小。 1.3P53 基因的功能 P53基因是因编码一种分子质量为53 kDa 的蛋白质而得名，是一种抗癌基因。其表达产物为基因调节蛋白( P53 蛋白) ，当DNA 受到损伤时表达产物急剧增加，可抑制细胞周期进一步运转。一旦P53 基因发生突变，P53 蛋白失活，细胞分裂失去节制，发生癌变，人类癌症中约有一半是由于该基因发生突变失活。因此说这个基因具有两面性。 1.4 P53基因三十年的发展史 最初10年里，P53一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。1979年，英国癌症研究基金会、美国普林斯顿大学的研究者Lionel·Crawford，David·P.·Lane等人首次追踪到了P53基因的踪迹，不久以后，俄罗斯科学家Petet·Chumakov从小鼠体内克隆到了这个基因的完整版本。但此时P53基因并未受到重视，甚至在最初的几年中，一直被视为能够诱发肿瘤产生的癌基因。导致这样南辕北辙认识的症结在于科学家在研究时并未找对P53基因的正确版本。十年之后，美国约翰霍普金斯医学院的分子生物学Bert·Vogelstein最终找到了正确的P53基因，即野生型P53。不但如此，科学家的发现还为这一基因摘掉了癌基因的恶名：与此前认识恰恰相反的是，P53是一个在人体内发挥广泛作用的强有力的抑癌基因。 第二个10年里，科学家发现P53蛋白实际上是一种转录因子，可以胁迫诱导。基于P53真正功能的重新认识，科学家发现了一系列与肿瘤相关的基因。对这些基因的深入挖掘不但
第二十一章基因诊断与基因治疗 基因诊断与基因治疗能够在比较短的时间从理论设想变为现实，主要是由于分子生物学的理论及技术方法，特别是重组DNA技术的迅速发展，使人们可以在实验室构建各种载体、克隆及分析目标基因。所以对疾病能够深入至分子水平的研究，并已取得了重大的进展。因此在20世纪70年代末诞生了基因诊断(gene diagnosis)；随后于1990年美国实施了第一个基因治疗(gene therapy)的临床试验方案。可见，基因诊断和基因治疗是现代分子生物学的理论和技术与医学相结合的范例。 第一节基因诊断 一. 基因诊断的含义 传统对疾病的诊断主要是以疾病的表型改变为依据，如患者的症状、血尿各项指标的变化，或物理检查的异常结果，然而表型的改变在许多情况下不是特异的，而且是在疾病发生的一定时间后才出现，因此常不能及时作出明确的诊断。现知各种表型的改变是由基因异常造成的，也就是说基因的改变是引起疾病的根本原因。基因诊断是指采用分子生物学的技术方法来分析受检者的某一特定基因的结构（DNA水平）或功能（RNA水平）是否异常，以此来对相应的疾病进行诊断。基因诊断有时也称为分子诊断或DNA诊断(DNA diagnosis)。基因诊断是病因的诊断，既特异又灵敏，可以揭示尚未出现症状时与疾病相关的基因状态，从而可以对表型正常的携带者及某种疾病的易感者作出诊断和预测，特别对确定有遗传疾病家族史的个体或产前的胎儿是否携带致病基因的检测具有指导意义。 二. 基因诊断的原理及方法
（一）基因诊断的原理 疾病的发生不仅与基因结构的变异有关，而且与其表达功能异常有关。基因诊断的基本原理就是检测相关基因的结构及其表达功能特别是RNA产物是否正常。由于DNA的突变、缺失、插入、倒位和基因融合等均可造成相关基因结构变异，因此，可以直接检测上述的变化或利用连锁方法进行分析，这就是DNA诊断。 对表达产物mRNA质和量变化的分析为RNA诊断(RNA diagnosis)。 （二）基因诊断的方法 基因诊断是以核酸分子杂交(nucleic acid molecular hybridization)和聚合酶链反应（PCR）为核心发展起来的多种方法，同时配合DNA序列分析，近年新兴的基因芯片可能会发展成为一种很有用的基因诊断方法。 1.DNA诊断 常用检测致病基因结构异常的方法有下列几种。 ⑴斑点杂交：根据待测DNA 样本与标记的DNA探针杂交的图谱，可以判断目标基因或相关的DNA片段是否存在，根据杂交点的强度可以了解待测基因的数量。 ⑵等位基因特异的寡核苷酸探针（allele-specific oligonucleotide probe, ASO probe）杂交：是一种检测基因点突变的方法，根据点突变位点上下游核苷酸序列，人工合成约19个核苷酸长度的片段，突变的碱基位于当中，经放射性核素或地高辛标记后可作为探针，在严格杂交条件下，只有该点突变的DNA样本，才出现杂交点，即使只有一个碱基不配对，也不可能形成杂交点。一般尚合成正常基因同一序列，同一大小的寡核苷酸片段作为正常探针。如果受检的DNA样本只能与突变ASO探针，不与正常ASO探针杂交，说明受检二条染色体上的基因都发生这种突变，为突变纯合子；如果既能与突变ASO探针又能与正常ASO探针杂交，
细胞生物学课程作业 聚焦P53基因，30年回顾前世今生P53基因的研究探索历程 学院： 姓名： 专业： 学号：
聚焦P53基因，30年回顾前世今生 ——P53基因的研究探索历程 P53基因是一种肿瘤抑制基因，又称人体抑癌基因。由于该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质，故命名为P53基因。由这种基因编码的蛋白质是一种转录因子控制着细胞周期的启动，许多有关细胞健康的信号向p53蛋白发送，因此p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。如果细胞受损，又不能得到修复，则p53蛋白将参与启动过程，使这个细胞在细胞凋亡中死去。有p53缺陷的细胞没有这种控制，甚至在不利条件下继续分裂。像所有其它肿瘤抑制因子一样，p53基因在正常情况下对细胞分裂起着减慢或监视的作用。细胞中抑制癌变的基因p53会判断DNA变异的程度，如果变异较小，这种基因就促使细胞自我修复，若DNA变异较大，p53就诱导细胞凋亡。 p53基因是迄今为止发现与人类肿瘤相关性最高的基因，在短短的三十多年里，人们对p53基因的认识经历了癌蛋白抗原，癌基因到抑癌基因的三个认识转变，时至今日，人们认识到p53蛋白是p53基因突变的产物，是一种肿瘤促进因子，并探究对其进行临床应用。本文将就P53基因的研究探索历程进行简单综述。 一、p53基因与癌蛋白抗原——10年发现历程 p53蛋白正式记载被发现于1979年。在上世纪70年代，大部分肿瘤研究工作者的注意力都集中在致癌病毒研究领域。联想到DNA病毒也会通过同样的方式（即从宿主细胞中“窃取”癌基因或者自己编码癌基因）致使人或动物患上肿瘤。研究者随即发现DNA致癌病毒也携带有癌基因，不过这些癌基因并不是宿主细胞来源的癌基因，并提出这些由病毒编码的病毒癌基因可以间接导致宿主细胞癌基因过表达，从而导致癌症发生。正是基于这种理论，p53蛋白才第一次被发现。但发现之初研究人员认为它是猴肾病毒40大T抗原的细胞伴侣，即p53蛋白为猴肾病毒的癌蛋白。在发现了p53蛋白后的最初10年里，大家把主要精力都放在了克隆p53基因上。随后，人们又发现其实p53蛋白并非癌蛋白，而是抑癌蛋白，只是在癌症患者体内的p53基因经常会发生突变而已。 二、p53基因与癌基因——10年探究历程 在对p53蛋白开展研究的第二个10年里，研究人员发现了p53蛋白的真正功能。如巴尔的摩发现肿瘤病毒与细胞遗传物质的相互作用，用新的分子生物学理论说明了肿
P53基因功能及前沿研究现状
一．P53基因的功能 p53 基因是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的基因之一,是当前肿瘤分子生物学研究的热点。自1979年Lane等[1] 发现p53 基因以来,人们对它的认识经历肿瘤抗原、癌基因、抑癌基因三个阶段。近年的深入研究表明p53作为一种抑癌基因发挥着越来越重要的作用。人类50％以上p53都发生了突变，导致了肿瘤的发生。[2]P53基因定位于染色体17p13.1,长20kb,含有11个外显子，编码393个氨基酸组成的相对分子量为53*103的蛋白质。P53蛋白是一个转录因子，参与细胞周期调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等。主要执行DNA 损伤“检查点”功能，若DNA受损，p53蛋白水平迅速升高并激活其下游的p21/WAF1/CIP1基因表达，这是一组周期素依赖蛋白激酶的抑制剂，使细胞停滞于G1期，执行DNA修复。若修复失败，p53则通过激活BAX基因通路诱导凋亡。约50%的人类肿瘤与p53基因的等位失活或突变有关。 突变型P53则具有癌基因的作用，促进细胞恶性转化。P53基因的突变常发生在结肠癌、乳腺癌、肝癌、肺癌等多种肿瘤。 P53基因功能失活机制有以下几种：1、P53基因自身突变，导致P53蛋白丧失与DNA结合的能力，这是P53基因失活的重要机制。2、MDM2癌基因的负调节。MDM2是P53蛋白的靶基因，P53蛋白刺激MDM2基因的表达，而MDM2蛋白可与P53蛋白结合，一直P53蛋白接到的反式激活、增殖抑制和诱导凋亡的功能，同时MDM2蛋白可以催化p53蛋白的降解，从而形成一个反馈调节环，负调节p53蛋白的活性。3、
基因治疗的发展及其应用 【摘要】基因治疗一种很有发展前途的高新技术。基因治疗有望成为治疗遗传病、肿瘤、心血管病、病毒感染及其它难治性疾病的有效手段，本文通过国内外相关文献的分析，从基因治疗(基因治疗的现状、肿瘤的基因治疗)、基因预防、基因治疗技术、基因治疗存在的问题和未来发展等进行综述。 【关键词】基因治疗;基因预防;基因治疗技术;现状;问题和未来发展 人类的疾病是由于其本身的基因的核苷酸发生变化有关。近年来，基因治疗作为一种安全的、新的疾病治疗手段，在一定程度上取得了重大进展。 1 基因治疗 基因治疗(Genethrapy)是向靶细胞引入正常有功能的基因，以纠正或补偿致病基因所产生的缺陷，从而达到治疗疾病的目的，通常包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活等。简而言之，基因治疗是指通过基因水平的操纵而达到治疗或预防疾病的疗法。 1.1 基因治疗的现状 生物医学的深入研究表明，人类的各种疾病都直接或间接与基因有关[1]。因此，可认为人类的一切疾病都是“基因病”。故人类疾病可分为三大类。一类是单基因病。这类疾病只需一个基因缺陷即可发生，如腺苷脱氨基酶(ADA)缺陷症。二是多基因病。此类疾病的病因大多比较复杂，不但涉及各个基因，往往还与环境因素(包括自然环境、社会环境、生活方式等)有关。基因缺陷和疾病表型都具有明显的多样性。Ⅰ型糖尿病、肿瘤、心血管疾病等皆属此类。三是获得性基因病。此乃病原微生物入侵所致，如艾滋病、乙型肝炎等。因此，理论上，人类所有的疾病都可采用基因治疗。 1.2 肿瘤的基因治疗 目前治疗癌症的基因疗法种类颇多，主要集中在免疫基因治疗、药物敏感性基因治疗、肿瘤抑制基因治疗治疗三个方面。 1.2.1 免疫基因治疗 常用方法有：①细胞因子基因治疗：将某些细胞因子基因如IL 2、IL 4、IL 6、B7 1，GM CSF等转染肿瘤细胞后，增强机体对肿瘤细胞的免疫反应。②肿瘤抗原基因免疫治疗：将某些肿瘤抗原基因如MHC基因等转染肿瘤细胞，增强肿瘤细胞免疫原性。②反义基因治疗：应用反义核酸在转录和翻译水平，通过碱基互补原则封闭某些异常基因的表达，反义核酸被称为信息药物[3]。④用抗体抑制癌基因的产物杀灭肿瘤细胞。
p53亚型?133p53β促进肿瘤干细胞潜能 摘要 肿瘤干细胞（CSC ）是负责形成化疗耐药性和癌细胞转移的细胞。在这里，我们介绍了?133p53β，它是一种TP53基因的剪接变异体，在MCF-7乳腺癌细胞消耗减少的时候，?133p53β能增强MCF-7乳腺癌细胞中的干性。?133p53β刺激关键多能性因子SOX2、OCT3/ 4和NANOG 的表达。同时，在其他具有高转移性的乳腺癌细胞中，侵袭性与肿瘤干细胞潜能增强和TP53剪接体表达增加相关，并且在这些细胞中，SOX2，OCT3/4和NANOG 的表达也受到TP53剪接体的正向调控。利用抗肿瘤药物etoposide 处理MCF-7细胞能够促进肿瘤干细胞形成以及TP53剪接体依赖性的SOX2，OCT3/4和NANOG 表达增强，增加了癌症复发的潜在风险。这项研究表明TP53的一种剪接体能够促进肿瘤干细胞潜能，之前一直认为TP53主要作为肿瘤抑制因子发挥作用，而这项研究提示我们通过这种剪接体的作用，TP53也可以扮演癌基因的角色。 p53通过信号转导途径突变/摄动使得它在肿瘤细胞中的功能的改变以及p53活性的损失是癌症发展的前提。突变型p53被认为在促进入侵中发挥了举足轻重的作用，有利于癌细胞从肿瘤原发部位传播，并最终导致癌细胞转移。最近有报道指出p53在干细胞稳态和多能性的作用。野生型（WT ）p53阻止体细胞重编程。而突变型p53能刺激诱导多能干细胞（iPS ）的形成。P53的枯竭会显著提高细胞重编程的功效，并促进iPS 细胞的产生。因此，p53基因可能被视为基因组的守护者，对重编程也起到一样的作用。 所有这些功能都与全长p53基因（即，TAp53α亚型）相关。然而，TP53基因通过几个机制编码至少12个不同的生理亚型（TAp53[α，β和γ]，?40p53[α，β和γ]，?133p53[α，β和γ]和?160p53[α，β和γ]），这几种机制是：替代启动子（TA 和?133亚型）、替代 内含子剪接（内含子2：?40同种型和内含子9： γβα和,亚型）以及替代翻译起始位点（?40和?160亚型）。tap53α亚型是最好的描述并在经典文献中所提到p53一样。基本上，p53的同种型可被分为以下两组：（1）包含激活域的长同种型（TA 和?40）；（2）没有激活域的短同种型（?133和?160）。此外，β和γ亚型不包含典型的C-末端寡聚化结构域，但具有未知功能的附加域。 p53同种型在许多过程中改变p53转录活性，如细胞周期进程，细胞程序性死亡，复制性衰老，细胞分化，病毒的复制，和血管生成。重要的是，P53亚型特别是在人类肿瘤中被解除管制。然而，在癌症干细胞（CSC ）中p53同种型功能的动态平衡从未被探索。在这里，我们指出?133p53β亚型的确涉及促进癌细胞的干性。?133p53β在人类乳腺癌细胞系中过表达刺激乳腺球形成和关键多能性和干性调节因子的表达（SOX2、OCT3/ 4、NANOG 和CD24/ CD44），但不包括C-MYC 。此外，使用以MDA-MB-231为基础的细胞系进行试验，我们发现?133p53亚型表达的增加与癌细胞转移潜能的提高和非黏附性乳腺球群细胞（mammospheres ）的形成有关。最后，将MCF-7和MDA-MB-231细胞与抗癌药物etoposide 利用?133p53依赖性的方法一起培养同样促进细胞干性。因此我们的结果表明，短p53同种型无论任何p53突变都正调节CSC 潜力。因此，野生型TP53，通常被认为是一种肿瘤抑制基因，也可以作为通过D133p53b 表达的癌基因。 结果 p53亚型表达的改变影响mammosphere 的形成
P53基因与癌症和衰老相关性的概述 摘要：p53基因抑制肿瘤是众所周知的，但可能也影响与肿瘤抑制无关的衰老过程。p53对各种应激做出反应，诱导细胞凋亡或阻滞细胞周期，以抑制肿瘤的发展。然而，在非癌衰老过程中p53的作用是复杂的。一方面，p53基因能诱导细胞衰老或凋亡来抑制癌症，但其后果就是加快了衰老。另一面，P53可以减缓生长和减少与生长有关的应激使细胞存活，最终延缓衰老。要想阐明其在衰老过程中的作用，并针对P53或P53转录靶点来治疗癌症和改善衰老，就必须更好地了解p53功能的多样化。 关键词：DNA损伤，细胞生长；细胞衰老；细胞凋亡，无氧酵解 引言：p53基因是一种转录因子，其在哺乳动物中抑制肿瘤的发生已经得到了广泛研究（1→3），但越来越多的证据表明，p53基因也影响衰老过程。但是，p53究竟是怎样影响衰老的还不是很清楚。p53调控大量有致癌作用的基因的转录，包括细胞周期阻滞（P21，GADD45，14-3-3s，RPRM），细胞凋亡（Scotin，killer，FAS，BBC3，PERP，53BP1，BAX，LRDD，PMAIP1），抑制有氧糖酵解（GLUT1，TIGAR，己糖激酶，磷酸甘油酸变位酶），促进氧化磷酸化（OXPHOS）（SCO2，AIF），细胞生长（PTEN，AMPK测试，TSC2，IGF-BP3）（4），以及蛋白质的翻译（sestrins）（5）。P53还具有与转录无关的其他作用，包括调节微RNA加工（6），DNA修复（7），线粒体蛋白存活（8）和核糖体合成（9,10）。因此，p53是维持基因组完整性，调节细胞生长和细胞增殖的关键，是抑制肿瘤的核心（11）。同时，p53通过一个非癌症相关
基因治疗在疾病防治中的应用 120311102 张宇鑫 [摘要] 传染病是目前人类所面临的一类重大疾病，在某些疾病状态下，人类还未寻找到理想的治疗方法，如病毒感染等。现代基因治疗是一种应用基因工程技术和分子遗传学原理，对人类疾病进行治疗的新疗法。主要是指对致病基因的修正和基因增强及采用外源性细胞因子基因、核酶、基因药物进行疾病治疗的方法。经过多年的发展，技术逐步走向成熟，在传染性疾病的防治中显示了重大的临床应用前景。传染性疾病的基因治疗包括：基因疫苗、RNA干扰、反义技术、药物靶向治疗等。 [关键词] 基因疫苗反义技术药物靶向治疗 一、现状 1.1我国传染病预防现状 21世纪人类依然面临着传染病的挑战，就全球而言，艾滋病是当前首恶，由于其病毒极易发生变异，所以到目前为止疫苗仍在试验阶段，缺乏理想的特效药物，免疫损伤治疗难度大。我国2003年比2002年发病率上升44．39%，人类免疫缺陷病毒检出率提高了55％。并且防治工作面临来自传统传染病和新发传染病的双重压力：传统传染病威胁持续存在，新发传染病不断出现。近10年来，我国几乎每一两年就有1种新发传染病出现，许多新发传染病起病急，早期发现及诊断较为困难，缺乏特异性防治手段，早期病死率较高。其次，人口大规模流动增加了防治难度，预防接种等防控措施难于落实。三是环境和生产生活方式的变化增加了传染病防治工作的复杂性。一些地区令人堪忧的城乡环境卫生状况，以及传统的生产生活方式，使一些人畜共患病持续发生。 1.2基因治疗研究的现状 (1) 复合免疫缺陷综合征的基因治疗 1991年美国批准了人类第一个对遗传病进行体细胞基因治疗的方案，即将腺苷脱氨酶（ADA）采用反转录病毒介导的间接法导入一个4岁患有严重复合免疫缺陷综合征（SCID）的女孩，大约1－2月治疗一次，8个月后，患儿体内ADA水平达到正常值的25%，未见明显副作用。此后又进行第2例治疗获得类似的效果。 (2)黑色素瘤的基因治疗 对肿瘤进行基因治疗是人们早已期望的事，在进行了多方面探索的基础上，发现了肿瘤浸润淋巴细胞（即能在肿瘤部位持续存在而无副作用的一种淋巴细胞）在肿瘤治疗中的作用。于1992年实施了TNF/肿瘤细胞和IL－2/肿瘤细胞方案，即分别将IL－2基因肿瘤坏死细胞（TNF）基因导入取自患者自身并经培养的肿瘤细胞，再将这些培养后的肿瘤细胞注射至病人臀部，3周后切除注射部位与其引流的淋巴结，在适合条件下培养T细胞，将扩增的T细胞与IL－2合并用于病人，结果5名黑色素瘤病人中1名肿瘤完全消退，2名90%的肿瘤消退，另2人在治疗后9个月死亡。由于携有TNF的TIL可积于肿瘤处，因而TIL的应用提高了对肿瘤的杀伤作用。
基因治疗 摘要：基因治疗是利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内，使之表达目的基因产物，从而使疾病得到治疗，为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术。基因治疗作为疾病治疗的新手段，它已有一些成功的应用，并且科学突破将继续推动基因治疗向主流医疗发展。科学家们采取了合乎逻辑的步骤，试图直接将基因植入人体细胞中，其中具体关注一些由单基因缺陷引起的疾病，如囊肿性纤维化，血友病，肌肉萎缩症和镰状细胞性贫血。 关键词：基因治疗；基因应用；治疗前景；治疗伦理 引言：基因治疗法兴起于上个世纪九十年代，基因疗法就是用健康的基因来填补和替代基因疾病中某些缺失和病变的基因，目前基因的疗法是先从患者身上取出一些细胞，然后利用对人体无害的逆转录病毒做载体，把正常的基因接到病毒上，再用这些病毒感染取出的人体细胞，让他们把正常的基因插入细胞的染色体中，使人体细胞获得正常的基因，其中也涉及到了许多技术，也有很大的发展前景。 一.基因治疗的原理 基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 二.基因治疗的途径 基因治疗主要以两种途径达到治疗目的。其一是正常基因来纠正突变基因,也就是在原位修复缺陷基因的直接疗法，此乃理想的基因治疗策略，由于多种困难，目前尚未实现；其二是用正常基因不替代致病基因的间接疗法，此法较前者难度小，也是目前众多主张采用的策略，并已付诸临床实践。而就基因转移的受体细胞不同，基因治疗又有两种途径，即生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。 (1)生殖细胞基因治疗：生殖细胞基因治疗是将正常基因转移到患者的生殖细胞（精细胞、卵细胞中早期胚胎）使其发育成正常个体，显然，这是理想的方法。实际上，这种靶细胞的遗传修饰至今尚无实质性进展，基因的这种转移一般只能用显微注射，然而效率不高，并且只适用排卵周期短而次数多的动物，这难适用于人类。而在人类实行基因转移到生殖细胞，并世代遗传，又涉及伦理学问题。因此，就人类而言，多不考虑生殖细胞的基因治疗途径。 (2)体细胞基因治疗：体细胞基因治疗是指将正常基因转移到体细胞，使之表达基因产物，以达到治疗目的。这种方法的理想措施是将外源正常基因导入靶体细胞内染色体特定基因座位，用健康的基因确切地替换异常的基因，使其发挥治疗作用，同时还须减少随机插入引起新的基因突变的可能性,对特定座位基因转移，还有很大困难,体细胞基因治疗采用将基因转移到基因组上非特定座位，即随机整合。只要该基因能有效地表达出其产物，便可达到治疗的目的。这不是修复基因结构异常而是补偿异常基因的功能缺陷，这种策略易于获得成功。基因治疗中作为受体细胞的体细胞，多采取离体的体细胞，先在体外接受导入的外源基因，在有效表达后，再输回到体内，这也就是间接基因治疗法。 三.基因治疗的一些步骤
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p53基因及其功能研究进展 作者：李文娟， 潘庆杰， 李美玉， LI Wen-Juan， PAN Qing-Jie， LI Mei-Yu 作者单位：青岛农业大学动物生殖发育与基因工程研究所,山东青岛,266109 刊名： 生物技术通讯 英文刊名：Letters in Biotechnology 年，卷(期)：2014,25(2) 参考文献(21条) 1.闫毓秀;张淑萍;滑静p53基因研究进展 2009(02) https://www.doczj.com/doc/9a13102686.html,ne D P;Crawford L V T antigen is bound to a host protein in SV40-transformed cells 1970(5701) 3.Day A;Verma C S;Lane D P Modulation of p53 degradation as a therapeutic approach 2008(01) 4.李莉;祝峙;方国恩COX-2和p53在乳腺癌组织中的表达及相关性 2006(04) 5.Murray Zmijewski F;Lane D P;Bourdon J C p53/p63/p73 isoforms:an orchestra of isoforms:an orchestra of isoforms to harmonise cell differentiation and response to stress 2006(06) 6.Wirtenberger M;Frank B;Hemminki K Interaction of Werner and Bloom syndrome genes with p53 in familial breast cancer 2006 7.周晓颖;陈可欣p53基因多态性与乳腺癌的相关性研究进展 2011(09) https://www.doczj.com/doc/9a13102686.html,ptenko O;Prives C Transcriptional regulation by p53:one protein,many possibilities 2006(06) 9.Zhu W G;Hileman T;Ke Y5-aza2-deoxycytidine activities the p53/p21WAFI/CIPI pathway to inhibit cell proliferation 2004(15) 10.Moreira I S;Fernandes P A;Ramos M J Protein-protein recognition:a computational mutagenesis study of the MDM2-P53 complex 2008(01) 11.Svane I M;Pedersen A E;Nikolaisen K Aiterations inp53-specific T cells and other lymphocyte subsets in breast cancer patients during vaccination with p53-peptide loaded dendritic cells and Iow-dose interleukin-2 2008(36) 12.Bao Y P;Wei T F;Lefebvre P A Detection of protein analytes via nanoparticle-based bio bar code technology 2006(06) 13.Faulk W P;Taylor G M An immunocolloid method for the electron microscope 1971(11) 14.吴幸;崔海宁;明松林P53和Bcl-2家族蛋白在胰腺癌中的表达 2009(04) 15.安莉;王静;俞森洋COX-2和p53蛋白在非小细胞肺癌中的表达及与微血管生成的相关性研究 2007(01) 16.Cioffi M;Vietri M T;Gazzerro P Serum anti-p53 antibodies in lung cancer:comparison with established tumor markers 2001(2-3) 17.周决;曹世龙;陈洁流式细胞仪同时检测实体肿瘤P53蛋白和DNA含量 2000(02) 18.Shiota G;Kishimoto Y;Suyama A Prognostic significance of serum anti-p53 antibody in patients with hepatocellular carcinoma 1997(04) 19.Oda E;Ohki R;Murasawa H Noxa,a BH3-member of the bc1-2famiIy and candidate mediator of p53-induced apoptosis 2000 20.Head S R;Rogers Y H;Parikhk K Nested genetic bit analysis(N-GBA) for mutation detection in the p53 tumor suppressor gene 1997(24) 21.Faried A;Faiied L S;Kato H Targeting p53 tumor suppressor to induce apoptosis and cell cycle arrest in esophageal cancer cells by novel sugar-cholestanols compounds 2008(10) 引用本文格式：李文娟.潘庆杰.李美玉.LI Wen-Juan.PAN Qing-Jie.LI Mei-Yu p53基因及其功能研究进展[期刊论文]-生物技术通讯2014(2)
基因治疗 名词定义 中文名称：基因治疗 英文名称：gene therapy 定义1：将正常基因导入造血干细胞或其他组织细胞，以纠正其特定的遗传性缺陷，从而达到治疗目的的方法。 应用学科：免疫学（一级学科）；免疫病理、临床免疫（二级学科）；肿瘤免疫（三级学科） 定义2：在基因水平上治疗疾病的方法。包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活、引入新基因等。 应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科） 定义3：在基因水平上治疗疾病的方法。其手段包括基因置换、基因修正、基因修饰、基因失活、引入新基因等。 应用学科：细胞生物学（一级学科）；细胞生物学技术（二级学科） 定义4：将缺陷基因的野生型拷贝引入患者细胞内以治疗疾病的方法。 应用学科：遗传学（一级学科）；经典遗传学（二级学科） 基因治疗（gene therapy）是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。 基本信息 gene therapy 遗传病的基因治疗(gene therapy)是指应用基因工程技术将正常基因引入患者细胞内，以纠正致病基因的缺陷而根治遗传病。纠正的途径既可以是原位修复有缺陷的基因，也可以是用有功能的正常基因转入细胞基因组的某一部位，以替代缺陷基因来发挥作用。基因是携带生物遗传信息的基本功能单位，是位于染色体上的一段特定序列。将外源的基因导入生物细胞内必须借助一定的技术方法或载体，目前基因转移的方法分为生物学方法、物理方法和化学方法。腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。基因治疗目前主要是治疗那些对人类健康威胁严重的疾病，包括：遗传病（如血友病、囊性纤维病、家庭性高胆固醇血症等）、恶性肿瘤、心血管疾病、感染性疾病（如艾滋病、类风湿等）。 基因治疗是将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因 的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学高技术。基因治疗与常规治疗方法不同：一般意义上疾病的治疗针对的是因基因异常而导致的各种症状，而基因治疗针对的是疾病的根源--异常的基因本身。基因治疗有二种形式：一是体细胞基因治疗，正在广泛使用；二是生殖细胞基因治疗，因能引起遗传改变而受到限制。 基因治疗的靶细胞主要分为两大类：体细胞和生殖细胞，目前开展的基因治疗只限于体细胞。生殖细胞的基因治疗是将正常基因直接引入生殖细胞，以纠正缺陷基因。这样，不仅可使遗传疾