PTEN基因(gene of phosphate and tension homology deleted on chromosome ten,PTEN),又称为MMAC1(mutated in multiple advanced cancer 1)和TEP1(TGF-regulated and epithelial cell -enriched phosphatase)。定位于
染色体10q23.3,由9个
外显子组成,编码由403个氨基酸组成的
蛋白质,具有
磷酸酯酶的活性。PTEN蛋白可通过拮抗
酪氨酸激酶等
磷酸化酶的活性而抑制
肿瘤的发生发展。实验表明,将野生型PTEN基因转染到该基因异常的
胶质母细胞瘤后,
肿瘤细胞的生长、侵袭能力受到明显抑制,发现其对肿瘤细胞的酪氨酸激酶FAK(focal adhesion kinase )的活性有明显的
抑制作用。此外,PTEN蛋白还可通过
特异性地使
IP3的第三位磷酸去磷酸化而间接地抑制
胰岛素诱导的
磷酸肌醇-3激酶的活性,而IP3是胰岛素调节
细胞生长信号通路中的重要的
第二信使,可见PTEN蛋白在细胞生长信号通路中起作用。
抑癌基因存在的根据最早,由于
杂交细胞的
核型不稳定,在传代过程中,不断出现染色体丢失,当丢失了某些来自
正常细胞的染色体后,又恢复了恶性表型。这一实验说明在正常细胞的染色体上存在有
抑制细胞恶性表型或组织肿瘤形成作用的基因。抑癌基因存在的另一证据是来自于Knudson据儿童散发型和
遗传型视网膜母细胞瘤的遗传学分析,提出著名的肿瘤发生的“两次突变假说(two hit hypothesis)”。抑癌基因存在的第三个证据是在
肿瘤细胞中经常发现有等位基因的杂合型丢失(loss of heterozygosity,
LOH)现象,精确的
染色体定位的LOH分析可提供抑癌基因存在位点的重要线索,并据此发现新的抑癌基因。
抑癌基因大多属于一类对
细胞增殖产生
负调节作用的基因,其促癌作用一般是在两个等位基因都丢失或失活后才显示出来,故发现和分离都比较困难。从1971年Knudson提出两次突变论,1978年Francke发现
13号染色体特定部位的缺失,到1989年
Rb基因的全部克隆,前后经历了近20年的时间。20世纪90年代由于实验室技术的发展,特别是基因分离技术的改进,使得抑癌基因研究中面临的障碍得以克服,分离和鉴定工作获得了快速的发展,已被克隆的抑癌基因和未被克隆的候选抑癌基因已达30余种,而且新的抑癌基因还在不断被发现。
研究已经发现,PTEN基因异常可存在于
胶质母细胞瘤、
前列腺癌、
子宫内膜癌、
肾癌、
卵巢癌、
乳腺癌、
肺癌、
膀胱癌、
甲状腺癌、头颈部
鳞状细胞癌、
黑色素瘤、
淋巴瘤等多种肿瘤中,被认为是继
p53基因后,另一改变较为广泛、与
肿瘤发生关系密切的
抑癌基因。PTEN基因主要通过等位基因缺失、基因突变和甲基化方式使其
失活。
对PTEN基因与肿瘤发生的关系已有了初步了解,其与多种肿瘤的发生发展关系密切,但对其确切的作用机制以及作用
信号通路仍在继续研究之中。