胚胎发育和肿瘤发生讲义
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胚胎发育与肿瘤发生
胚胎发育和 肿瘤发生
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
什么是胚胎发育？ 什么是肿瘤发生？
胚胎发育：从受精卵发育成胚胎并且形成成熟的 胎儿的过程。 肿瘤发生：在致癌因子作用下，由于基因表达的 某些环节出现问题，导致的细胞增殖和分化异常。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
“肿瘤, 一个发育生物学问题”
相关人类肿瘤
星形细胞瘤，骨肉瘤 胃癌 膀胱癌，乳腺癌，黑色素瘤
肺鳞癌 乳腺癌，卵巢癌，肺癌和胃癌 乳腺癌 白血病 多发性内分泌肿瘤2A和B，家族性甲 状腺髓样癌， 自发性甲状腺乳头状癌
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
原癌基因
1970年Bishop，Varmus及同事们在研究鸡肉瘤病毒(Rous sarcoma virus，RSV)时，发现RSV所携带的src基因能够使 正常细胞转化为肿瘤细胞；随后发现src基因亦存在于人类 的正常细胞。进一步研究表明，生物界有一类在长期的进 化过程中被保留下来的高度保守基因，调控着正常细胞的 生命活动，包括细胞增生、生长因子信号传递、细胞周期 进展、细胞存活以及DNA转录等。一旦这类基因发生某些 错误(如突变、缺失、扩增或重排等)或功能丧失时，极易 导致本来就存在于正常细胞中的以非激活形式存在的原癌 基因(proto-oncogene)转变为可使正常细胞转化为肿瘤的 转化基因(transforming gene)或癌基因(oncogene)。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤Байду номын сангаас生
GENE DAMAGE
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
肿瘤：多步骤发生、多基因突变的演进性机制
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
在细胞生长、复制的过程中，可能随机 地存在着破坏细胞生长分裂调控机制的基因 突变。如果这种突变发生，所产生的是“基 因受损(gene damage)”的子细胞，当“基因受 损”不断累积，细胞将失控性增长与分裂， 显示其异质性的生物学行为。
•这些都从发育生物学角度证实了肿瘤细胞和受精卵在 一定条件下具有互变性，肿瘤细胞也能像受精卵一样 发育成类胚胎组织，二者有明显的相似之处。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
一、胚胎发育
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
人胚发育的三个阶段
1) 胚前期: 受精-第2周末
受精卵形成到二胚层胚盘出现
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
•Williams 等将疱疹病毒诱发的豹蛙肾癌(Lucke氏肾癌) 细胞核移植到去核的受精卵后，得到发育正常的蝌蚪。 在人类的畸胎瘤中，也可以看到某些瘤细胞分化后发 育形成的胚胎样小体，可见癌细胞也可以发育成类似 胚胎的组织。反之, 把正常6 d小鼠胚胎细胞植入到成 年小鼠睾丸内则可形成畸胎瘤。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
二、肿瘤发生
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
目前提出的有关肿瘤形成的基本理论：
1. 肿瘤是一种基因病； 2. 肿瘤是瘤细胞单克隆性扩增的结果； 3. 原癌基因的激活和(或)肿瘤抑制基因的失活； 4. 肿瘤是一个长期的、分阶段的、多种基因突变
积累的过程； 5. 肿瘤的发生是免疫监视功能丧失的结果。
J. Michael Bishop Harold E. Varmus
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1989 was awarded jointly to J. Michael Bishop and Harold E. Varmus "for their discovery of the cellular origin of retroviral oncogenes"
Pierce GB. The cancer cell and its control by the embryo. Rous-Whipple Award lecture. Am J Pathol 1983; 113: 117-124.
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
•1884年Durante提出了类似的见解。Busch在关于癌的分子生 物学一般概念中指出肿瘤细胞的形成是由于正常胚胎发育过 程中被阻遏基因得以激活的结果。此后, 随着分子生物学、 分子免疫学、肿瘤免疫学、发育分子生物学及实验胚胎学的 发展, 越来越多的实验研究证实了早期胚胎发育和肿瘤发生 存在密切的相关性。 •1892年，法国生物学家Lobstein和Recamier首次提出肿瘤胚 胎性起源的概念, 他们认为肿瘤细胞和胚胎细胞有许多相似 之处, 肿瘤的发生是由于持续存在于体内的胚胎细胞的增殖 而形成。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
2) 胚期: 第3周-第8周末 细胞迅速增殖，形成各种器官、系统，演变为 雏形胎儿
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
3) 胎期: 第9周-出生 器官、系统发育，出现功能活动。胎儿逐 渐长大至成熟娩出
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
胚胎发育阶段
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
主要的癌基因，其活化方式和相关的人类肿瘤
分类
原癌基因
生长因子
PDGF—β链
sis
纤维母细胞生长因子 hst-1
int-2
生长因子受体
EGF受体家族
erb-B1
erb-B2
erb-B3
集落刺激因子-1受体 fms
ret
活化机制
过度表达 过度表达 扩增
过度表达 扩增 过度表达 点突变 点突变 重排
胚胎发育与肿瘤发生
桑椹胚
12~16细胞期 受精后第三天
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
胚泡外观与内部结构
胚泡外观
胚泡内部结构
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
Important issues
• Cell proliferation • Cell differentiation
• 1989年的诺贝尔奖
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
proto-oncogenes:
The normal precursors of these above genes are termed proto-oncogenes and are essential for normal cell growth and differentiation.
胚胎发育和 肿瘤发生
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
什么是胚胎发育？ 什么是肿瘤发生？
胚胎发育：从受精卵发育成胚胎并且形成成熟的 胎儿的过程。 肿瘤发生：在致癌因子作用下，由于基因表达的 某些环节出现问题，导致的细胞增殖和分化异常。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
“肿瘤, 一个发育生物学问题”
相关人类肿瘤
星形细胞瘤，骨肉瘤 胃癌 膀胱癌，乳腺癌，黑色素瘤
肺鳞癌 乳腺癌，卵巢癌，肺癌和胃癌 乳腺癌 白血病 多发性内分泌肿瘤2A和B，家族性甲 状腺髓样癌， 自发性甲状腺乳头状癌
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
原癌基因
1970年Bishop，Varmus及同事们在研究鸡肉瘤病毒(Rous sarcoma virus，RSV)时，发现RSV所携带的src基因能够使 正常细胞转化为肿瘤细胞；随后发现src基因亦存在于人类 的正常细胞。进一步研究表明，生物界有一类在长期的进 化过程中被保留下来的高度保守基因，调控着正常细胞的 生命活动，包括细胞增生、生长因子信号传递、细胞周期 进展、细胞存活以及DNA转录等。一旦这类基因发生某些 错误(如突变、缺失、扩增或重排等)或功能丧失时，极易 导致本来就存在于正常细胞中的以非激活形式存在的原癌 基因(proto-oncogene)转变为可使正常细胞转化为肿瘤的 转化基因(transforming gene)或癌基因(oncogene)。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤Байду номын сангаас生
GENE DAMAGE
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
肿瘤：多步骤发生、多基因突变的演进性机制
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
在细胞生长、复制的过程中，可能随机 地存在着破坏细胞生长分裂调控机制的基因 突变。如果这种突变发生，所产生的是“基 因受损(gene damage)”的子细胞，当“基因受 损”不断累积，细胞将失控性增长与分裂， 显示其异质性的生物学行为。
•这些都从发育生物学角度证实了肿瘤细胞和受精卵在 一定条件下具有互变性，肿瘤细胞也能像受精卵一样 发育成类胚胎组织，二者有明显的相似之处。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
一、胚胎发育
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
人胚发育的三个阶段
1) 胚前期: 受精-第2周末
受精卵形成到二胚层胚盘出现
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
•Williams 等将疱疹病毒诱发的豹蛙肾癌(Lucke氏肾癌) 细胞核移植到去核的受精卵后，得到发育正常的蝌蚪。 在人类的畸胎瘤中，也可以看到某些瘤细胞分化后发 育形成的胚胎样小体，可见癌细胞也可以发育成类似 胚胎的组织。反之, 把正常6 d小鼠胚胎细胞植入到成 年小鼠睾丸内则可形成畸胎瘤。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
二、肿瘤发生
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
目前提出的有关肿瘤形成的基本理论：
1. 肿瘤是一种基因病； 2. 肿瘤是瘤细胞单克隆性扩增的结果； 3. 原癌基因的激活和(或)肿瘤抑制基因的失活； 4. 肿瘤是一个长期的、分阶段的、多种基因突变
积累的过程； 5. 肿瘤的发生是免疫监视功能丧失的结果。
J. Michael Bishop Harold E. Varmus
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1989 was awarded jointly to J. Michael Bishop and Harold E. Varmus "for their discovery of the cellular origin of retroviral oncogenes"
Pierce GB. The cancer cell and its control by the embryo. Rous-Whipple Award lecture. Am J Pathol 1983; 113: 117-124.
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
•1884年Durante提出了类似的见解。Busch在关于癌的分子生 物学一般概念中指出肿瘤细胞的形成是由于正常胚胎发育过 程中被阻遏基因得以激活的结果。此后, 随着分子生物学、 分子免疫学、肿瘤免疫学、发育分子生物学及实验胚胎学的 发展, 越来越多的实验研究证实了早期胚胎发育和肿瘤发生 存在密切的相关性。 •1892年，法国生物学家Lobstein和Recamier首次提出肿瘤胚 胎性起源的概念, 他们认为肿瘤细胞和胚胎细胞有许多相似 之处, 肿瘤的发生是由于持续存在于体内的胚胎细胞的增殖 而形成。
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
2) 胚期: 第3周-第8周末 细胞迅速增殖，形成各种器官、系统，演变为 雏形胎儿
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
3) 胎期: 第9周-出生 器官、系统发育，出现功能活动。胎儿逐 渐长大至成熟娩出
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
胚胎发育阶段
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
主要的癌基因，其活化方式和相关的人类肿瘤
分类
原癌基因
生长因子
PDGF—β链
sis
纤维母细胞生长因子 hst-1
int-2
生长因子受体
EGF受体家族
erb-B1
erb-B2
erb-B3
集落刺激因子-1受体 fms
ret
活化机制
过度表达 过度表达 扩增
过度表达 扩增 过度表达 点突变 点突变 重排
胚胎发育与肿瘤发生
桑椹胚
12~16细胞期 受精后第三天
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
胚泡外观与内部结构
胚泡外观
胚泡内部结构
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生 发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
Important issues
• Cell proliferation • Cell differentiation
• 1989年的诺贝尔奖
发育生物学
胚胎发育与肿瘤发生
proto-oncogenes:
The normal precursors of these above genes are termed proto-oncogenes and are essential for normal cell growth and differentiation.