腫瘤抑制基因是一類存在與正常細胞中的、與原癌基因共同調控細胞生長和分化的基因，也稱為抗癌基因。

與原癌基因編碼的蛋白質促進細胞生長相反，在正常情況下存在于細胞內的另一類基因——腫瘤抑制基因的產物能抑制細胞的生長。若其功能喪失則可能促進細胞的腫瘤性轉化。由此看來，腫瘤的發(fā)生可能是癌基因的激活與腫瘤抑制基因的失活共同作用的結果。目前了解最多的兩種腫瘤抑制基因是Rb基因和P53基因。它們的產物都是以轉錄調節(jié)因子的方式控制細胞生長的核蛋白。其它腫瘤抑制基因還有神經纖維瘤病－1基因、結腸腺瘤性息肉基因、結腸癌丟失基因和Wilms瘤－1等。

Rb基因隨著對一種少見的兒童腫瘤——視網膜母細胞瘤的研究而最早發(fā)現的一種腫瘤抑制基因。Rb基因的純合子性的丟失見于所有的視網膜母細胞瘤及部分骨肉瘤、乳腺癌和小細胞肺癌等。Rb基因定位于染色體13q14，編碼一種核結合蛋白質（P105－Rb）。它在細胞核中以活化的脫磷酸化和失活的磷酸化的形式存在?；罨腞b蛋白對于細胞從G0/G1期進入S期有抑制作用。當細胞受到刺激開始分裂時，Rb 蛋白被磷酸化失活，使細胞進入S期。當細胞分裂成兩個子細胞時，失活的（磷酸化的）Rb蛋白通過脫磷酸化再生使子細胞處于G1期或G0的靜止狀態(tài)。如果由于點突變或13q14的丟失而使Rb基因失活，則Rb蛋白的表達就會出現異常，細胞就可能持續(xù)地處于增殖期，并可能由此惡變。

p53基因定位于17號染色體。正常的p53蛋白（野生型）存在于核內，在脫磷酸化時活化，有阻礙細胞進入細胞周期的作用。在部分結腸癌、肺癌、乳腺癌和胰腺癌等均發(fā)現有p53基因的點突變或丟失，從而引起異常的p53蛋白表達，而喪失其生長抑制功能，從而導致細胞增生和惡變。近來還發(fā)現某些DNA病毒，例如HPV和SV－40，其致癌作用是通過它們的癌蛋白與活化的Rb蛋白或p53蛋白結合并中和其生長抑制功能而實現的。