肿瘤发生的分子基础 病理学

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基因调控失常学说
基因未突变,表达调控异常而致瘤 证据
有些肿瘤染色体数目无异常 肿瘤特异性抗原未被鉴定 胚胎期基因的异常活性 肿瘤细胞可被正常逆转
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二、细胞癌变学说的发展
乳腺癌与HER2基因扩增
人表皮生长因子受体2(Human Epidermal growth Factor Receptor 2,Her2)为原癌基因,与乳腺癌 的发生、发展及预后密切相关,对治疗药物的选择 至关重要(如赫赛酊, 曲妥珠,Herceptin)。
miR-196a-2
胰腺癌
miR-221
胶质母细胞瘤、甲状腺癌、胰腺癌
miR-222 miR-223 miR-301
miR-376 let-7、let-7a、 let-7a-1、hsalet-7a-2、let-7a-3
甲状腺癌 白血病 胰腺癌 胰腺癌 肺癌、结肠癌
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六、癌变过程的多阶段性与多步多击性
Burkitt’s lymphoma c-myc基因染色体 转位
GDMCBL 14
原癌基因 活化机制 相关肿瘤
Ras
点突变 肺癌,结肠癌
Myc
易位
Burkitt淋巴瘤、肺癌
bcl-2 易位
B细胞淋巴瘤
erb-B2 扩增
乳腺癌、肺癌、胃癌
Sis
过度表达 骨肉瘤
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四、抑癌基因的发现及作用机制
五、细胞癌变学说-其他基因
miRNA
真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非 编码RNA
大小长约20~25个核苷酸 成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列
核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导 的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶 mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降 解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译 miRNA参与各种各样的调节途径
肿瘤病因与发病学
揭伟
一、前言
Pathogenesis Carcinogenesis , 癌变机制
● 长时间:数年、十几年、几十年 ● 多因素:多种致癌因素 ● 多基因:原癌基因、抑癌基因、凋亡调控基因… ● 多阶段:
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二、细胞癌变学说的发展
● 慢性炎症学说与胚胎残余学说(50年代) 慢性炎症学说:子宫颈炎与子宫颈癌 炎症与肿瘤相关性文献:CNKI 7492篇 截止2012/10/31
癌变过程的启动、促进与进展
启动:致癌物引起染色体基因突变或基因外 DNA突变
促进:阈下剂量致癌剂刺激后促癌剂再多次刺 激诱导癌变
进展:转化细胞成瘤并出现异质性
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七、癌变的发生是个多阶段的过程
正常上皮
过度增生
早期腺瘤
中期腺瘤
晚期腺瘤
结肠腺癌
40
Baidu Nhomakorabea
GDMCBL
八、癌基因学说在肿瘤防治中的意义
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BCL-2 免疫组化染色
GDMCBL
三氧化二砷诱导肿瘤凋亡
As2O3作用PML基因 治疗M3 中国工程院院士王振义和中国科学院院士陈
竺将As2O3 (俗称砒霜)与西药结合起来用 于治疗白血病,使急性早幼粒细胞白血病患 者的“五年无病生存率”从约25%跃升至约 95%。这种联合疗法目前是全世界急性早幼 粒细胞白血病的标准疗法
S、M期则处于磷酸化状态 RB基因缺失、突变失活,或者与肿瘤病毒产
物结合而失活,诱导细胞增殖
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GDMCBL 20
四、抑癌基因学说
p53基因
1983年被克隆,1989年确定为抑癌基因 17p13.1,全长20kb,11外显子,10内含子,
编码53kDa核蛋白 与DNA和蛋白质结合,功能复杂(参与细胞
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二、细胞癌变学说的发展
基因突变学说与基因调控失常学说
正常细胞在致瘤因子作用下发生基因突变并 异常增殖并遗传下去
证据
肿瘤细胞染色体数量异常 瘤细胞表型可以遗传 环境致癌物诱导基因突变 DNA修复障碍者,肿瘤发病率高
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GDMCBL 7
二、细胞癌变学说的发展
GDMCBL 35
miRNAs与癌症
约50%得到注解的miRNAs在基因组上定位 于与肿瘤相关的脆性位点(fragile site)。 这说明miRNAs在肿瘤发生过程中起至关重要 的作用,这些miRNAs所起的作用类似于抑癌 基因和癌基因的功能,有研究人员将miRNA 命名为“oncomirs”
大小长约20~25个核苷酸 成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列
核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导 的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶 mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降 解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译 miRNA参与各种各样的调节途径
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2、组成:RNA(作为模板) 蛋白质(反转录酶)
3、作用机制:在端粒DNA的复制时, 端粒酶既有模板,又有逆转录酶 这两方面的作用。其与端粒3´端 结合后,以其RNA为模板,经反转 录延长端粒,从而保护DNA双链末 段免遭降解及相互融合。
GDMCBL
五、细胞癌变学说-其他基因
miRNA
真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非 编码RNA
肿瘤,其中皮肤基底细胞癌,鳞状细胞癌及恶性黑素瘤的 发生风险比正常人高出1000倍 ) Fanconi贫血
人 类 DNA修 复 基 因 DNA 修复基因与肝癌关系的研究进展
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五、细胞癌变学说-其他基因
凋亡相关基因
Bcl-2及Bcl-2家族 P53 C-myc ICE及ICE家族
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miRNA与肿瘤
microRNA miR-9 miR-10b miR-15、miR-15a miR-16、miR-16-1 miR-17-5p、miR-17-92 miR-20a miR-21
miR-29、miR-29b
miR-31
miR-34a
miR-96
miR-98
miR-103
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miR-143 miR-145 miR-146 miR-155
结肠癌、宫颈癌 乳腺癌、结肠直肠癌 甲状腺癌 乳腺癌、白血病、胰腺癌
miR-181、miR-181a、miR-181b、 肺癌、白血病、胶质母细胞瘤、甲状腺癌 miR-181c
miR-183
直肠结肠癌
miR-184
神经母细胞瘤
Cy细clin胞D 周鼻咽期粘膜与增抗生 肿瘤治疗展望 细胞周期标记物在肿瘤中的应用
Cyclin D 鼻咽癌
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GDMCBL
五、细胞癌变学说-其他基因
DNA修复基因
易感肿瘤的遗传性疾病与DNA修复基因异常有关
Bloom综合征(先天性毛细血管扩张红斑及发育异常) 着色性干皮病(患者在20岁之前会在紫外线暴露部位发生
NF-1 抑制RAS信号和p21 神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤 p21 CDK抑制因子 前列腺癌
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四、抑癌基因学说
Rb基因
第一个被克隆的抑癌基因(1986)
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四、抑癌基因学说
Rb基因
与E2F结合而调节细胞周期 磷酸化/去磷酸化是其活性的调节机制(磷酸
化后解除与E2F因子的结合) 细胞周期G0、G1期,表现为去磷酸化,G2、
1969年Huebner与Todaro提出癌基因学说
癌基因研究的历史进程 癌基因发现的试验方法
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三、癌基因学说
原癌基因分类及功能
生长因子家族: sis,int-2 生长因子受体家族:erbB, kit, ros, met … 蛋白酪氨酸激酶家族:abl, src, yes... G蛋白家族:H-ras, K-ras, N-ras 核蛋白转录因子家族:fos, jun, myc
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基因诊断的内容
明确特定基因是否正常 明确疾病相关基因的异常情况 基因扩增情况 基因酶切位点情况 基因连锁分析 基因转录产物分析
31
1、概念: 真核细胞线性染色体末端的一组 重复DNA序列 ,通常由富含鸟 嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序 列组成。
2、组成: DNA:短的串联重复序列,不 含功能基因。 蛋白质:与单链富G端粒DNA结 合的蛋白;与双链端粒DNA结合 的蛋白
GDMCBL
GDMCBL 32
端粒酶
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1、概念:端粒酶是一种RNA与蛋白的 复合体,它以自身RNA上的一个片 段为模板通过逆转录合成端粒重 复序列,并通过一种RNA依赖性聚 合酶(如逆转录酶)机制加到染 色体3’末端以延伸端粒。
周期,细胞凋亡,抑制肿瘤进展) 具有突变热点区域 缺失与突变与50%~60%人类肿瘤有关
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四、抑癌基因学说
p16基因 BRCA基因 nm23基因 APC基因
……
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五、细胞癌变学说-其他基因
细胞周期调控基因
Cyclins-CDKs-CDKIs 细胞周期调控与肿瘤
肿瘤的发生、发展及治疗与炎症的关系
Medline: 74301篇
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GDMCBL 4
二、细胞癌变学说的发展
● 慢性炎症学说与胚胎残余学说(50年代)
胚胎残余学说
如:颅咽管瘤—颅咽管上皮组织, 皮样囊肿—外、中胚层异位组织, 表皮样囊肿—外胚层异位组织, 畸胎瘤—三胚层, 脊索瘤 —残留的脊索组织。 这些组织具有增殖分化的潜力,在一定的条件下发展为肿瘤
“两次突变假说(two hit hypothesis)” 等位基因的杂合型丢失(loss of heterozygosity,
LOH)
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抑癌基因 功能
相关肿瘤
Rb 调节细胞周期 RB、成骨肉瘤、胃癌
p53 转录调节因子 胶质母细胞瘤、结肠癌
WT 负调控转录因子 WT、横纹肌肉瘤、肺癌
抑癌基因 Tumor suppressor gene
是一类对细胞生长起负调节作用的基因 主要作用是抑制细胞的过度增殖 丢失、突变或过甲基化时细胞恶性生长
发现
细胞融合实验
Harris H, et al. Suppression of malignancy by cell fusion. Nature. 1969 Jul 26;223(5204):363-8.
检测方法:IHC: -, +,++,+++ FISH:红色/绿色信号 1.8-2.2 CISH RT-PCR
乳腺癌患者Her2基因FISH法检测的临床应用研究
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三、癌基因学说
癌基因(oncogene)学说
1911年Rous用鸡肉瘤的无细胞滤液复制鸡 肉瘤
病毒癌基因与细胞癌基因
肿瘤的基因诊断
从基因的角度对疾病作出诊断,又称DNA诊断 基因诊断的利用例子:
地中海贫血 乳腺癌HER2 FISH test 淋巴瘤染色体异位检测
• IGH/BCL2 t (14;18) (q32;q21) 染色体易位 • IGH/MYC t (8;14) (q24;q32) 染色体易位 • IGH/CCND1 t(11; 14)(q13; q32) 染色体易位 • API2/MALT1 t(11;18)(q21;q21)染色体易位 • IGH/MALT1 t (14;18) (q32;q21)染色体易位 • BCR/ABL t(9;22)染色体易位【费城染色体】
miR-107
miR-125a、miR-125b
miR-128
miR-133b
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miR-135b
肿瘤发生 神经母细胞瘤 乳腺癌 白血病、垂体腺瘤 白血病、垂体腺瘤 肺癌、淋巴瘤 肺癌、淋巴瘤 乳腺癌、胆管腺癌、 头颈癌、白血病、宫颈 癌 白血病,胆管腺癌 结肠直肠癌 胰腺癌 结肠直肠癌 头颈癌 胰腺癌 白血病、胰腺癌 神经母细胞瘤、乳腺癌 胶质母细胞瘤 结肠直肠癌 结肠直肠癌
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三、癌基因学说
原癌基因活化机制
病毒癌基因启动子插入:SRC 点突变:RAS,ErbB2 基因扩增:UBE2C,SIS, MYC, ErbB2 染色体重排或易位:MYC,BCR/ABL 原癌基因低甲基化与抑癌基因的高甲基
化:RAS, RB, P16, APC
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五、细胞癌变学说-其他基因
分化相关基因
AML M3 PML-RARα融合蛋白 维甲酸诱导分化
诱导分化疗法应用的现状 分化相关基因 NDRG1 与肿瘤
GDMCBL 29
五、细胞癌变学说-其他基因
端粒及端粒酶 telomere and telomerase
GDMCBL 30
端粒
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