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腫瘍抑制遺伝子は、細胞の成長を調節するタンパク質を作り、それらは癌細胞の発生を防ぐのに重要な役割を果たします。腫瘍抑制遺伝子が変異（出生時に存在するもの、または後年に発生するもの）によって変更または不活性化されると、細胞の成長や修復の制御に効果のないタンパク質が生成されます。その結果、損傷した細胞や異常な細胞の未確認の増殖が起こり、制御不能な増殖と癌性腫瘍の発生につながります。
腫瘍抑制遺伝子は、抗腫瘍遺伝子または機能喪失遺伝子としても知られています。
腫瘍抑制遺伝子の種類
腫瘍抑制遺伝子は主に3つのタイプに分類されます。タイプごとに異なる機能があります。
- 細胞に減速して分裂を停止するように伝える
- 分裂に起因し、癌につながる可能性がある細胞DNAへの損傷の修復
- 損傷した細胞にプログラムされた細胞死またはアポトーシスと呼ばれるプロセスを開始させる
腫瘍遺伝子vs.腫瘍抑制遺伝子
2つの主要なタイプの遺伝子が癌の発生に関与しています：癌遺伝子と腫瘍抑制遺伝子。癌遺伝子という用語は文字通り「癌遺伝子」を意味し、これらの遺伝子は細胞の制御されない増殖をもたらします。 （プロトオンコジーンは細胞の成長を助ける遺伝子であり、変異して機能が低下すると、オンコジーンと呼ばれます）。
腫瘍抑制遺伝子は、類推を使用すると説明が簡単になります。
癌遺伝子：型、例、および癌における役割運転の類推：腫瘍抑制遺伝子はブレーキです
癌の「オンとオフの切り替え」が発見されたため、癌の研究はますます免疫療法に取り組んでいます。非常に技術的で混乱を招く可能性があるため、セルを車と考えると役立つ場合があります。
各セルにはアクセルとブレーキがあります。通常の車では、どちらも正常に動作しています。複数のプロセスがバランスを保ち、両方が安定して動くようにしますが、クラッシュしません。
癌は遺伝子の一連の変異から始まります。遺伝子は、異なる機能を持つタンパク質を作るための青写真として機能します。いくつかの突然変異は大した問題ではありません-彼らは静かに乗り、何も台無しにしません。それらはパッセンジャーミューテーションと呼ばれています。
次に、ドライバーの変異について説明します。ドライバーは速すぎるか遅すぎるかを決めることができ、これらのドライバーの変異が癌細胞の成長を促進します。
癌は、加速器またはブレーキのいずれかの問題に関連している可能性がありますが、多くの場合、癌遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の両方に対する損傷は、癌が発生する前に発生します。つまり、アクセルを床に貼り付け、ブレーキを誤作動させる必要があります。癌が多くの異なる変異を必要とすることが多いという事実は、一部には、癌が高齢者でより一般的である理由です。より多くの時間はより多くの変異を可能にします。
この車の例えで：
- 癌遺伝子は、加速器を制御する遺伝子です
- 腫瘍抑制遺伝子がブレーキを制御する
上記のさまざまなタイプの腫瘍抑制遺伝子に関連してこの類推を使用する：
- 一部のタイプはブレーキを踏む責任があります
- 壊れたブレーキを修理する
- 他の人は、車が修理できないときに車をけん引しました
遺伝と腫瘍遺伝子と腫瘍抑制遺伝子
癌における発癌遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の間にはいくつかの重要な違いがあります。
一般的に、がん遺伝子は 支配的な。私たちの体には、それぞれの染色体の2つのセットと2つの遺伝子のセットがあります。優性遺伝子では、2つのコピーのうちの1つだけを変異または異常にすれば、悪影響が発生します。
たとえば、茶色の目を取ります。茶色い目の遺伝子の1つのコピーと青い目の遺伝子の1つのコピーを継承する場合、目の色は常に茶色になります。車のアナロジーでは、車が暴走するのに必要なアクセラレーターを制御する変異遺伝子のコピーが1つだけ必要です（2つの癌原遺伝子のうち1つだけを変異させてがん遺伝子にする必要があります）。
対照的に、腫瘍抑制遺伝子は 劣性。つまり、青い目をするために青い目のために2つの遺伝子が必要であるように、2つのサプレッサー遺伝子は、癌に寄与するために両方とも損傷を受けている必要があります。
癌遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の間の関係はこれよりもはるかに複雑であり、2つはしばしば絡み合っていることに注意することが重要です。たとえば、サプレッサー遺伝子の変異は、癌遺伝子の変異を修復できないタンパク質をもたらす可能性があり、この相互作用がプロセスを前進させます。
腫瘍抑制遺伝子と「2ヒット仮説」
腫瘍抑制遺伝子の劣性の性質を理解することは、遺伝的素因と遺伝性癌を理解するのに役立ちます。
腫瘍抑制遺伝子の例は、「乳がん遺伝子」としても知られているBRCA1 / BRCA2遺伝子です。これらの遺伝子の1つに変異がある人は、（他のがんの中でも）乳がんを発症するリスクが高くなります。
ただし、遺伝子を持つすべての人が乳がんを発症するわけではありません。これらの遺伝子の最初のコピーは出生時に変異しますが、癌のリスクを高める異常な修復タンパク質が作られるのは出生後に別の変異（後天的変異または体細胞変異）が発生するまでです。
乳がんの発症に関連する遺伝子がいくつかあり（BRCA遺伝子だけでなく）、遺伝子検査が利用可能であり、これらの多くは腫瘍抑制遺伝子であると考えられていることに注意することが重要です。
乳がんリスクを高める非BRCA遺伝子この劣性の性質は、癌の「2ヒット仮説」で言及されているものです。最初のコピー（上記の例では、欠陥のある遺伝子の継承されたコピー）が最初のヒットであり、後の遺伝子の他のコピーの突然変異が2番目のヒットです。
注目すべきは、「2ヒット」だけでは癌を引き起こすのに十分ではないということです。次に、DNA細胞への損傷（環境から、または細胞の通常の代謝プロセスによる）が発生し、腫瘍抑制遺伝子の2つの変異コピーが一緒になって、損傷を修復するための効果的なタンパク質を作成できなくなります。
腫瘍抑制遺伝子と遺伝性がん
American Cancer Societyによると、遺伝性がん症候群はがんの5％から10％を占めますが、これらの遺伝子に起因する可能性のあるがんの割合ははるかに高い可能性があることが研究により示唆されています。これらの症候群のいくつかは、しかし、多くの場合、遺伝的素因はテストでは見つけることができません。この場合、家族歴に基づいてリスクについてより理解できる遺伝カウンセラーと協力することは非常に役立ちます。
腫瘍抑制遺伝子の2つの基本的な役割：ゲートキーパーと世話人
前述のように、腫瘍抑制遺伝子は3つの主要な方法で車の「ブレーキ」として機能しますが、細胞の成長を阻害し、壊れたDNAを修復し、または細胞を死滅させます。これらのタイプの腫瘍抑制遺伝子は、「ゲートキーパー」遺伝子と考えることができます。
しかし、いくつかの腫瘍抑制遺伝子は、より多くの世話人の役割で機能します。これらの遺伝子は、DNAの安定性を維持するために他の遺伝子の多くの機能を監視および制御するタンパク質を作成します。
以下の例では、Rb、APC、およびp53がゲートキーパーとして機能します。対照的に、BRCA1 / BRCA2遺伝子は世話人としてより機能し、細胞の成長と修復に関与する他のタンパク質の活性を調節します。
例
多くの異なる腫瘍抑制遺伝子が同定されており、将来さらに多くの遺伝子が同定される可能性があります。
歴史
腫瘍抑制遺伝子は、網膜芽細胞腫の子供で最初に同定されました。網膜芽細胞腫では、多くの腫瘍抑制遺伝子とは対照的に、受け継がれる腫瘍遺伝子が優勢であり、そのため幼児での癌の発生を可能にします。片方の親が変異した遺伝子を保有している場合、子供たちの50％がその遺伝子を受け継ぎ、網膜芽細胞腫のリスクがあります。
一般的な例
癌に関連する腫瘍抑制遺伝子のいくつかの例には、
- RB：網膜芽細胞腫の原因となる抑制遺伝子
- p53遺伝子：p53遺伝子は、細胞内の遺伝子修復を調節するタンパク質p53を作成します。この遺伝子の変異は、がんの約50％に関与しています。 p53遺伝子の遺伝する突然変異は後天性の突然変異よりも一般的ではなく、リー・フラウメニ症候群として知られる遺伝性の状態になります。 p53は、アポトーシスと呼ばれるプロセスである修復を超えて損傷を受けた場合に細胞に死をもたらすタンパク質をコードします。
- BRCA1 / BRCA2遺伝子：これらの遺伝子は乳がんの約5％〜10％の原因ですが、BRCA1遺伝子変異とBRCA2遺伝子変異の両方が他のがんのリスク増加にも関連しています。 （BRCA2は女性の肺がんリスクの増加とも関連しています。）
- APC遺伝子：これらの遺伝子は、家族性大腸腺腫症の人々の結腸癌のリスク増加と関連しています。
- PTEN遺伝子：PTEN遺伝子は非BRCA遺伝子の1つであり、女性が乳癌を発症するリスクを増加させる可能性があります（生涯リスクの最大85％）。 PTEN過誤腫腫瘍症候群とカウデン症候群の両方に関連しています。この遺伝子は、細胞の成長を助けるだけでなく、細胞同士の接着を助けるタンパク質をコードしています。遺伝子が変異すると、がん細胞が「破壊」または転移するリスクが高くなります。
現在、1200を超えるヒト腫瘍抑制遺伝子が同定されています。テキサス大学には、これらの遺伝子の多くをリストする腫瘍抑制遺伝子データベースがあります。
腫瘍抑制遺伝子とがん治療
腫瘍抑制遺伝子を理解することは、化学療法などの治療法ががんを完全に治癒しない理由を少し説明するのにも役立ちます。一部のがん治療は、細胞を刺激して自殺を促す働きをします。一部の腫瘍抑制遺伝子はアポトーシス（細胞死）のプロセスを引き起こすため、正常に機能していない場合、癌細胞は他の細胞のようにアポトーシスのプロセスを通過できない可能性があります。
ベリーウェルからの一言
癌の形成に関与する腫瘍抑制遺伝子および癌遺伝子の機能、ならびに癌細胞の特徴および癌細胞が正常細胞とどのように異なるかについて学ぶことは、研究者が癌のリスクのある人を特定する新しい方法と、発生するがんを治療する。
専門家は、問題はゲノム自体の変化だけではなく、遺伝子の変化なしに遺伝子が発現される方法を変更すること（エピジェネティクスとして知られている）が癌に関与することを知っています。私たちの組織の環境の変化が、これらの遺伝子によって作られた腫瘍抑制タンパク質の「発現」に影響を与える可能性があります。
たとえば、ある研究では、腫瘍抑制分子の活性化において薬草が果たす役割を調べ、他のいくつかの研究では、腫瘍抑制活性化における食事パターンの役割を調べています。
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