癌變機理研究的傳奇故事

癌變機理研究的傳奇故事腫瘤是一種古老疾病傳播癌癥第一狗生活在1.1萬年前，長得像哈士奇Science，343：437-40，2014澳大利亞土著營地狗巴西美洲卡可獵犬傳播性生殖道腫瘤基因組測序200萬個基因突變有二種可傳染性癌：1澳大利亞袋獾的面部腫瘤2交配傳播的犬生殖腫瘤3000年前古人也患癌蘇丹北部尼羅河流域2013年出土的墓穴中，發(fā)現(xiàn)3200年前的人類骨骼上有癌癥的痕跡癌細胞在胸腔骨頭上留下了痕跡25-35歲男性x光/電鏡檢測癌細胞擴散到鎖骨、肩胛、上肩、椎骨，肋骨、骨盆，股骨等美國《科學(xué)公共圖書館綜合卷》2014.3.17腫瘤研究歷史大事件種子與土壤假說（1889）腫瘤是一種遺傳病（1890）免疫監(jiān)視（1909）病毒與腫瘤（1910）激素與腫瘤（1915）腫瘤干細胞（1937）致癌二階段學(xué)說（1942）二次突變假說（1953）腫瘤抑制基因（1971）克隆起源與多階段（1976）第一個人癌基因ras(1979)腫瘤表觀遺傳學(xué)（1983）腫瘤靶向治療（2001）癌基因組計劃（2006-2015）解析21種腫瘤基因組發(fā)現(xiàn)1000萬個癌相關(guān)突變越來越接近癌本質(zhì)的認識腫瘤是多基因病環(huán)境因素和遺傳因素共同決定癌基因與腫瘤癌基因oncogene—能引起細胞惡性轉(zhuǎn)化的基因病毒癌基因v-oncogene：病毒攜帶的，能使靶細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的基因細胞癌基因c-oncogene，也稱原癌基因proto-onconge：正常細胞內(nèi)未被激活的癌基因正常細胞內(nèi)存在v-oncogene的同源序列癌基因的發(fā)現(xiàn)一只雞成就了三個諾貝爾獎病毒致癌1909年洛克菲勒研究院Rous博士雞肉瘤移植瘤轉(zhuǎn)移過濾液肉瘤移植0.22um過濾器，去除細胞，細菌注射Roussarcomavirus，RSVThefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分離出一種病毒，注射到小鼠體內(nèi)可引起肝，腎，乳腺，胸腺，腎上腺等多組織器官腫瘤，稱為多瘤病毒（polyomavirus）50年代末，60年代初，癌病毒研究成為極具想象力的研究領(lǐng)域，主流科學(xué)家開始進入病毒研究領(lǐng)域RNA→DNA逆轉(zhuǎn)錄（1970）Temin發(fā)現(xiàn)：RSV有不同亞型，每一種亞型都可以引起正常細胞轉(zhuǎn)化為癌細胞；不同亞型的RSV轉(zhuǎn)化的細胞其惡性表型不同；推測（提示）RSV病毒誘導(dǎo)細胞癌變過程中已將遺傳信息穩(wěn)定傳遞給了正常細胞的DNARSV-RNA病毒DNARNA?實驗設(shè)計簡單而巧妙RNA酶破環(huán)RSV的RNADNA合成所需的A，T，C，G四種脫氧核苷酸破環(huán)外殼的RSV40℃新合成的大分子DNADNA是以RSV的RNA為模板合成Temin：發(fā)現(xiàn)RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄酶++40℃無不被RNA酶破環(huán)被DNA酶分解DNA→RNA→Protein1975年獲諾貝爾獎病毒癌基因病毒RNARNADNA（逆轉(zhuǎn)錄酶）DNARNA病毒病毒基因結(jié)構(gòu)c-Src與v-Src結(jié)構(gòu)比較含src的RSV無src的RSV雞發(fā)生肉瘤病毒帶有srcsrc從何而來？雞細胞DNA含src？RSV從雞細胞剽竊src？去除src感染雞病毒分離巧妙而細致的實驗分離細胞的癌基因c-src加入病毒啟動子（promoter）引入細胞細胞癌變證明細胞中存在癌基因，在病毒指令下發(fā)揮v-src的致癌作用分離病毒癌基因v-src放射性核素標記與各種動物細胞DNA雜交動物細胞中DNA含有v-src的核苷酸區(qū)域證明v-src來自宿主細胞病毒癌基因起源于高等動物細胞基因組細胞癌基因Cellularoncogene，c-onc；原癌基因proto-oncogene1989年Bishop/Varmus獲諾貝爾獎RaymondErikson用免疫沉淀法分離出src編碼的蛋白，其分子量60000道爾頓，pp60src分析pp60src具依賴蛋白磷酸化功能，為酪氨酸蛋白激酶其底物為RAS，PI3K等RSV（RNA病毒）致癌逆轉(zhuǎn)錄酶發(fā)現(xiàn)病毒癌基因細胞癌基因癌基因理論為癌變機理研究打開了嶄新的大門從一只雞開始成就了三個諾貝爾獎；改變了癌變機理研究的軌跡從Rous發(fā)現(xiàn)病毒致癌⊙不輕易放過任何一次機會;⊙尋找致瘤的因子高明（看得遠）從Temin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶⊙敢想：RNA→DNA 不迷信“權(quán)威”；⊙巧妙實驗：RSV存在逆轉(zhuǎn)錄酶，“事實不屈服理論”精明（想得細）從Bishop發(fā)現(xiàn)癌基因⊙從病毒中發(fā)現(xiàn)v-src，如何致癌；⊙證明正常細胞中存在癌基因（c-oncogene）聰明（懂得多）高明精明聰明勤于思考善于思考科學(xué)知識，非同尋常想象力“科研靈感”PCR另辟蹊徑—“與其第一，不如唯一”Protein一級結(jié)構(gòu)3D結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)生物學(xué)腫瘤相關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能2D蛋白質(zhì)組腫瘤蛋白質(zhì)組病抑癌基因的發(fā)現(xiàn)20世紀60年代末，哈金斯等打開了另一扇大門癌細胞正常細胞+小鼠腫瘤培養(yǎng)融合雜交細胞接種小鼠不長腫瘤癌細胞的惡性表型被抑制正常細胞基因組中存在抑制細胞增殖的基因（抑癌基因）第一個抑癌基因Rbp53Apcp53最初在SV40轉(zhuǎn)化的細胞中發(fā)現(xiàn)，為核內(nèi)磷酸化蛋白質(zhì)，在許