過去10年中，人們設法拼湊出了完整的細胞信號系統圖。系統的輪廓是解開細胞生長失控、導致人類癌症的鑰匙。它還使我們把失控生長和某些特定基因的活動聯繫了起來。原癌基因和癌基因勾畫了系統的藍圖，指引著元器件——一信號轉導蛋白質的行動。遺傳藍圖完好無損時，整個信號系統運作流暢，細胞作出的生長和休眠的決定也準確無誤。但是，如果當突變損及該藍圖時，系統的某些部件會發生故障，擾亂整個決策程序。癌症就是一種由於細胞中樞信息處理錯誤引起的疾病。
我們已經探討過信號處理系統被擾亂的一個後果：癌細胞的生長就此擺脫對外源性生長刺激因子的常規依賴。腫瘤蛋白耍了一個小小的花招就獲得了自由。它們通過模擬正常細胞遭遇生長因子後釋放的信號，激活信號處理系統。實際上，腫瘤蛋白愚弄了細胞，使細胞產生遭遇生長因子分子的錯覺。
腫瘤蛋白實施這一計謀有幾種不同方法。有一類腫瘤蛋白誘使癌細胞向緊鄰的外部環境釋放生長因子。這一舉措看似無目的之舉，但是這些因子實際上很可能返身刺激剛剛釋放出它們的那個細胞，促使該細胞生長。通過鼓勵細胞自我製造生長因子，癌基因和它們的蛋白質產物使細胞擺脫了對外源性生長因子的依賴。事實上，這些癌基因通過使細胞持續自我刺激生長，改造了細胞。許多種人體腫瘤能向周圍環境釋放出大量的PDGF和EGF，就是鮮明的證據。
規定生長因子受體的基因在癌症的起源中也有著不容忽視的作用。受體功能不正常，會誤導細胞，使細胞誤以為自己身處生因子的海洋之中，而實際上沒有一個生長因子。這時細胞也會不停生長。
受體功能受損的情況至少有兩種。編碼生長因子受體的原癌基因會發生突變，改變受體分子的形狀和結構。變形後的受體分子即使沒有碰上任何生長因子，它也會向細胞釋放出一股穩定的生長刺激信號流。例如，有些乳腺癌細胞能製造出一個截短了的EGF受體，該受體沒有遇到EGF時照樣能不停地煽風點火。
有些人體癌細胞的受體分子異常地多。當細胞表面的受體分子異常密集時，它們會聚集起來，自發釋放信號。這種方法對於促使細胞繁殖異常有效。例如，在乳腺癌細胞上EGF受體和另一種叫做erbBZ／neu的親緣受體表達水平異常高時，這些細胞就會肆意生長，以至藥石罔效，群醫束手。神經纖維瘤病（腦瘤）和胃癌的EGF受體也有過多表達，它們同樣會誘發細胞癌性生長。
細胞生長擺脫對外源生長因子的常規依賴還有一條路，那就是ras蛋白的功能障礙。如上所述，正常的ras蛋白靜坐於細胞質中等待生長因子受體的信號。收到受體的一股信號後，ras迅速進入應激狀態，向細胞深處傳送刺激信號。過後不久，它便平靜下來，回復靜止狀態。這樣的平復確保下游信號系統收到的只是有限的生長刺激信號。
ras癌基因製造的蛋白質行事和正常ras蛋白有微妙差異。和ras蛋白一樣，ras癌蛋白也會被一個生長因子受體激活並作出回應，向信號級聯上的下游靶蛋白傳送信號。但不同之處在於，癌基因造就的蛋白質沒有自我平復的能力。它在一個不定的時段內始終處於活性狀態，一波又一波不停地向細胞發送生長刺激信號，以至信號氾濫成災。
正常的mpc基因製造的蛋白質位於細胞核中，誘使其他生長促進基因發揮作用。如果沒有外來的生長因子，細胞幾乎無法製造myC蛋白。但是在遭遇生長因子後，1個小時之內，細胞就能全力造出大量myC蛋白，使細胞能夠讀取很多對其生長至關重要的信息
mpC癌基因和正常的原癌基因行事有天淵之別。myC癌基因總處在高度活躍狀態，即便沒有生長因子出現，它也能驅使細胞不斷生長。
在很多人體腫瘤中都發現了周yc基因的癌基因形式。有些癌症通過增加mpC基因的副本數實現恆久、密集的表達。某些種類的腫瘤細胞中包含的周）C基因數不是提出的兩個，而是幾十個。大量則yC基因副本的存在，似乎將myC從通常的管制中解放了出來，使它能高度、持久地表達。其他一些癌症類型中，mpC基因同另一種基因融合，後者對mpC的表達施加了非自然的控制。上述兩種情況下，myC的活動都不再如常依賴生長因子的刺激。結果，高密度的mpC蛋白產物驅使細胞不停生長。
mpC基因的一個近親週一myC，在一種兒童癌症中扮演了重要角色。兒童成神經細胞瘤——一種周邊神經系統腫瘤——的早期。相對良性病例中，N－msc基因在細胞中的數目如常不變，只有2份副本。然而，隨著腫瘤的發展，－mpC基因的副本數將增加到10份、20份，甚至每個細胞中的副本數達到100份。這些基因的增量副本似乎和腫瘤的持續擴張直接相關。成神經細胞瘤細胞中的增量N－myC基因數甚至成了治療無效的顯著指標。聯絡中斷：喪失腫瘤抑制蛋白質
癌基因蛋白激活的信號系統，正是通常由細胞回應外部生長因子而激活的那一套。然而，腫瘤蛋白持續激活信號系統，並且無須任何外部的生長刺激信號就能令細胞不停增殖。
但是，癌基因的作用還只是事情的一半。腫瘤抑制基因在腫瘤的形成中也同樣重要。如前所述，作為細胞繁殖的剎車，在腫瘤發育的多步進程中，腫瘤抑制基因和它的編碼蛋白質喪失殆盡。這種反向調控機制和癌基因的功能截然相反。
腫瘤抑制蛋白通常是怎樣在細胞中運作的呢？某種程度上，對它們的功用，亦可類似腫瘤蛋白作簡單的描述。腫瘤從它的環境中收到兩種生長調節信號——刺激生長和抑制生長的兩種信號。細胞回應抑制信號的信號處理機制和回應激勵信號的同樣複雜。在回應外部生長抑制信號的機制中，許多腫瘤抑制蛋白充任元器件。如果失去了腫瘤抑制蛋白，細胞就不能正確回應抑制信號。即使外部環境高聲喝令它停止，細胞仍會肆意增殖。
細胞的突變再一次中斷了細胞和它環境之間的聯絡。此刻，突變不是加強了腫瘤抑制基因的功能，而是失活或者是使之功能失效。儘管對腫瘤抑制基因的研究剛剛起步，對許多抑制蛋白的功效我們所知不多，但是有一些事實已經開始浮出水面。與癌基因蛋白一樣，抑制蛋白也總是從細胞表面的很多地方對細胞核發揮作用。下面是幾個關於腫瘤抑製作用的非常有趣的例子。
在細胞的表面，有一系列受體，它們使細胞能感知生長抑制信號。在生長抑制信號中，人們對TGF卡（腫瘤生長因子一p）攜帶的信號研究最為透徹。與生長刺激因子一樣，TGF 平也是由細胞釋放的蛋白鏈組成，游移在細胞間隙，影響某個靶細胞，而靶細胞的回應是停止生長。
許多腫瘤細胞似乎逃脫了TGF卡的生長抑制。不同於正常細胞，這些癌細胞對TGF十的出現非常健忘；儘管生長條件受到TGF卡的嚴重抑制，它們仍然繼續生長。
實際上，所有細胞的表面都存在特定的受體分子，來感知周圍液體中有無TGF十的出現。TGF個受體的結構很像生長因子受體。它們一端伸入細胞外部空間，穿越細胞膜，另一端的信號釋放結構則深入細胞內部。
有幾種癌細胞似乎失去了應該有的TGF個受體。例如，雖然視網膜神經膠質瘤的細胞喪失這些受體的原因還不清楚，但是這一喪失對細胞有顯著的生長利益。正常視網膜細胞在眼底會碰到大量TGF－p。由於缺少合適的受體，視網膜神經膠質瘤細胞對TGF－p十分健忘，也就漠視它發佈的止步命令。
HNPCC患者喪失TGF個受體的確切機制很清楚。他們體內的一個基因發生了突變，而該基因正是一個TGF個受體的藍圖。由於HNPCC患者的細胞DNA修復機制有缺陷，該基因受到損害。DNA修復不當，擾亂了TGF－p受體基因的DNA序列，以致編碼受體喪失了作用。結腸癌細胞和視網膜神經膠質瘤細胞一樣，對TGF－p抑制無動於衷。因為腫瘤細胞也面臨達爾文主義適者生存的競爭，所以躲過抑制信號對腫瘤細胞有巨大的好處。
NF－1腫瘤抑制基因在控制細胞生長方面有獨特表現。繼承了有缺陷的NF－1的個體，會患有神經纖維瘤病，該病表現是全身有不計其數的良性贅生物，其中有些會惡化。在ras 蛋白傳播生長刺激信號的小徑上，有一個蛋白質也參與其事，該蛋白質正是由NF－1基因規定的。這樣，腫瘤抑制蛋白似乎無所適從。可是，只須深入剖析NF－1蛋白的作用就能化解矛盾：NF－1蛋白的作用是平復ras蛋白。
在生長因子受體把ras蛋白激活成活性狀態之後，NF－l蛋白在半路上襲擊了ras蛋白，在ras獲得釋放生長刺激因子的機會之前，NF－l就使它失活了。信號之路上的這一次先發制人的攻擊，抑制了細胞內的生長刺激信號。如果沒有NF－1蛋白，就會有過多的生長刺激信號湧入細胞核，促使細胞增殖。
細胞核中還有其他一些抑制蛋白，包括產16、Rb、p53基因和WT-1腫瘤抑制基因製造的蛋白質。上面前三種蛋白的作用類似後文將講到的細胞週期鐘裡的剎車；WT－1蛋白控制的細胞基因的表達尚待確認。其他腫瘤抑制蛋白作用的確切機制目前尚不清楚。
腫瘤抑制蛋白和前面描述的癌基因蛋白一樣多姿多彩。抑制蛋白髮揮作用的地方位於細胞不同的角落。它們通過很多不同的分子機制抑制細胞生長。但是它們有一個共同特徵：細胞喪失任何一種抑制蛋白，都會導致不能正確回應生長抑制信號。細胞在必須立刻停止生長的時候繼續高歌猛進、生長不輟。
似乎原癌基因和腫瘤抑制蛋白在正常細胞中形成了兩組平行的不同信號系統，一組致力於促進生長，一組抑制生長。這樣描述儘管誘人，但實在是一種誤解。事實上，這兩類蛋白是作為發揮正負兩方面作用的木同部件，共同構成了一個信號系統。在系統內部，這兩類蛋白相互制衡，指揮得當，一張一弛，使細胞能夠參與構建和維護正常的組織大廈.
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