人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断和治疗前景
端粒酶在肿瘤治疗中的应用
端粒酶在肿瘤治疗中的应用随着科技的快速发展,癌症的治疗也在不断进步。
其中,端粒酶在肿瘤治疗中的应用备受关注。
端粒酶作为一种酶类,有着很多重要的生物学职能,与人体的衰老、疾病进程密切相关。
通过对其在肿瘤治疗中的应用进行深入研究,我们不仅可以更好地了解它的作用,还能为治疗肿瘤提供更多的方案。
首先,什么是端粒酶?它是一种对DNA链末端的保护酶,能够延长端粒(一种DNA分子末端的重复序列)的长度和稳定性,从而防止DNA端的进一步缩短。
缩短的DNA端会导致DNA损伤、染色体错构等问题,进一步导致DNA重组,紊乱细胞的生命活动及基因表达,损伤细胞遗传物质和细胞凋亡等现象。
过度活化的端粒酶会增加细胞前体细胞的分裂频率和次数,使其具备不正常的增殖能力,为细胞的衰老和癌变埋下隐患。
端粒酶与癌症的关系也已经被广泛关注。
癌细胞通常表现出一些特殊的生物学行为,比如吞噬超过正常细胞水平的营养物质、增强生长及分裂能力、避开细胞周期中的自我保护机制等等,而端粒酶正是以一种形式与这些行为密切相关。
研究表明,大多数癌细胞都会显著增加端粒酶的活性,从而延长自身端粒的长度,为细胞增殖和复制提供必要的支持,因此研究端粒酶的功能,尤其是在肿瘤治疗中的作用,便成为了减缓和控制癌症传播的探讨重点。
在当前的癌症治疗领域中,通常采用化疗、放疗和手术的综合手段进行治疗,但这些方法会给人体造成一定的创伤和副作用。
而端粒酶作为一种新型的治疗手段,具有副作用小、疗效好等优点,因此逐渐受到了越来越多的研究人员的重视。
目前,对端粒酶在肿瘤治疗中的应用主要是针对癌细胞活性的干扰及调控。
例如,一些研究表明,在端粒酶的干扰情况下,癌细胞会关闭细胞周期中S期转录,从而影响组织的新陈代谢,减少癌细胞的可塑性和增殖能力。
此外,端粒酶还可通过抑制DNA开端的损伤和凋亡途径进行治疗。
研究表明在使用端粒酶在癌细胞中干扰蛋白,且与DNA修复途径相关的多种蛋白上调的情况下,可以促进细胞的凋亡,从而起到一定的治疗作用。
端粒和端粒酶与肿瘤的发展概况
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已有的研究表明,80%~90%的恶性肿瘤中均有端粒酶的活性表达,而大多数体细胞无端粒酶的活性,由此可见端粒酶的激活在细胞永生化及肿瘤的形成中具有十分重要的作用。
近年来端粒酶抑制剂的研究和开发为肿瘤治疗提供了新的思路,并有可能成为肿瘤治疗的突破。
端粒酶在肿瘤诊断中的应用(一)
端粒酶在肿瘤诊断中的应用(一)【摘要】端粒酶(TR)是合成端粒重复序列的反转录DNA聚合酶,在许多肿瘤组织细胞中处于高度表达活性,而在正常组织细胞中却没有酶活性表达(除生殖和造血干细胞外)。
它存在于肿瘤发生、发展过程中,维持肿瘤细胞的高度增殖,对肿瘤细胞端粒的缩短起着非常重要的作用,TR表达水平的高低与肿瘤细胞侵袭、肿瘤进展和转移相关。
因此可作为早期诊断肿瘤的广谱肿瘤标志物。
【关键词】端粒酶;端粒酶活性;肿瘤;肿瘤诊断端粒酶(telomerase,TR)是使端粒延伸的反转录DNA合成酶,由RNA和蛋白质组成的核糖核酸-蛋白质复合物,以其RNA组分为模板,在TR逆转录酶(TERT)作用下,以3’末端为引物,合成端粒重复序列。
已证实TR存在于绝大部分正常人体细胞和良性肿瘤组织细胞中,其TR 活性均为阴性(生殖细胞除外)。
但在人体恶性肿瘤组织细胞中TR活性广泛表达,且活性较高,在恶性肿瘤细胞中表达率占80%~90%。
TR不仅与恶性肿瘤的发生发展关系密切,而且在一些前侵袭性病变(如发育异常、原位癌)TR活性表达的频率也很高,表明TR激活是肿瘤多步骤形成过程中的早期因素〔1~2〕。
大量的研究结果证明TR在肿瘤细胞增值中起着重要的作用,因此可作为恶性肿瘤重要的标志物之一〔3〕。
在临床上以TR活性水平作为肿瘤诊断的生物标志物和肿瘤化疗指标及预后已越来越受到关注,现综述如下。
1TR与肿瘤的关系恶性肿瘤细胞可大量表达TR,维持染色体的端粒从而稳定着细胞的复制循环。
人类肿瘤及肿瘤细胞系研究表明TR活性对于永生性肿瘤细胞生长起到关键作用。
在18种肿瘤细胞培养体系中,100株永生细胞系有98株表达TR活性〔1〕。
TR在人体肿瘤中的表达是在卵巢癌中首次得到证实,继而约在多种人类肿瘤的约85%样本中发现,例如乳腺癌(93%)、原发性肺癌(80%)、胃癌(85%)、脑癌(66%~94%)、血液肿瘤(67%~100%)和子宫内膜癌(95%)等。
端粒酶在临床诊断和治疗中的应用
端粒酶在临床诊断和治疗中的应用摘要:端粒的长短和稳定性决定了细胞的寿命 ,并与细胞的衰老和癌变密切相关。
端粒酶在细胞中负责端粒的延长,能以自身携带的 RNA 为模板 , 不断合成新的端粒 DNA 序列添加到染色体末端, 弥补端粒丢失阻止端粒缩短。
端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制,其激活与细胞的癌变密切相关。
它是所有癌症亚类细胞, 包括癌干细胞, 永生化所必需的成分。
在正常和肿瘤组织之间,端粒酶表达、端粒长度和细胞动力学存在明显的差异。
关键词:端粒酶;诊断;治疗;癌症前言:近年来, 端粒及端粒酶的研究已成为生物学热点, 随着对端粒酶的研究深入,应用靶向端粒酶的方法治疗肿瘤成为热点 ,并有较多的新进展, 是人类抗肿瘤药物研究的新“靶点”。
随着人们对端粒及端粒酶结构和功能认识的加深 ,针对端粒酶的抗肿瘤治疗研究也不断深入, 从早期抑制肿瘤细胞端粒酶活性 ,发展到新近与免疫治疗和基因治疗相结合端粒酶在临床上应用更广阔。
端粒酶是在细胞中负责端粒的延长的一种酶,能以自身携带的 RNA 为模板 , 不断合成新的端粒 DNA 序列添加到染色体末端, 弥补端粒丢失阻止端粒缩短。
端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制,其激活与细胞的癌变密切相关。
端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳定性和细胞活性有重要作用,端粒酶能延长缩短端粒(缩短的端粒其细胞复制能力受限),从而增强体外细胞的增殖能力。
端粒酶在保持端粒稳定、基因组完整、细胞长期的活性和潜在的继续增殖能力等方面有重要作用。
人类端粒酶是一种由RNA和相关蛋白质组成的核酸蛋白质复合物,由与端粒DNA互补的RNA 模板(human telomerase RNA,hTR)、端粒酶相关蛋白(TEP1)和端粒酶催化亚单位(端粒酶逆转录酶 human telomerase reverse transcriptase, hTERT)三个亚基构成【1】。
其中以hTERT和hTR组成的端粒酶最小核心结构对维持端粒酶的活性有重要作用。
端粒在肿瘤发生中的作用
端粒在肿瘤发生中的作用一.端粒:端粒DNA序列高度保守,人类端粒由TTAGGG重复序列构成,长度大约2~15kb,方向5’一3’指向染色体末端。
端粒在染色体末端形成T环,防止染色体重排和末端融合,同时保护着编码DNA序列,以防DNA在复制中丢失,在维持染色体稳定性中起重要作用。
不同个体的端粒长度各异,不完全复制机制使得细胞每分裂一次,端粒缩短50~100 bp。
当端粒长度缩短到某一关键值时,细胞将失去复制能力,步入老化、凋亡或恶变。
二.端粒,端粒酶与肿瘤的关系:端粒的长短与癌症的发生率和死亡率相关,Willeit等通过对787名参与者进行10年的随访发现端粒的长度与癌症的发生率和死亡率呈负相关,端粒越短者癌症的发生率和死亡率越高。
当端粒长度缩短到某一关键值时,将会引起基因突变、DNA断裂和基因重组,p53基因在细胞周期中起监视作用,可以将错配的基因修复;对于无法修复的大片段基因异常,则启动凋亡程序(I期死亡),将细胞退出细胞周期,有效地抑制了错误信息的传递。
抑癌基因(如p53或Rb)的突变、失活。
使细胞可以绕过I期死亡,继续分裂约20~30个周期,最终端粒缩到非常短,不再能保护染色体的末端。
这些双着丝粒或基因重组细胞将进入Ⅱ期死亡,细胞迅速凋亡。
逃过Ⅱ期死亡危机的细胞端粒酶阳性,基本上获得了无限复制的能力。
端粒酶活性主要受人端粒酶反转录酶(hTERT)基因和人类染色体端粒酶mRNA(hTERC)基因调控,二者分别编码端粒酶的逆转录酶和RNA模板。
端粒酶活性的上调与hTERT基因过表达相关,hTERC基因无关。
hTERC基因在正常细胞和癌细胞中均可表达,hTERT基因主要表达于癌细胞中,正常细胞不表达或仅有少量表达。
TERT基因启动子区有细胞核因子(nuclearfactor N F )一K B 反应元件,细胞因子通过转录调控或翻译后调控机制调节端粒酶活性。
端粒酶在肿瘤发生过程中不仅通过端粒延长机制来促进瘤细胞增生,还可以与转化蛋白p21共同介导致瘤作用。
《高危HPV亚型感染患者端粒酶检测对CIN诊断和随访的临床意义》
《高危HPV亚型感染患者端粒酶检测对CIN诊断和随访的临床意义》一、引言随着宫颈癌的发病率不断上升,尤其是由高危人乳头瘤病毒(HPV)亚型引发的宫颈上皮内瘤变(CIN)越来越受到关注。
而端粒酶检测作为临床上的新兴检测手段,其在CIN诊断和随访中的价值逐渐被发掘。
本文旨在探讨高危HPV亚型感染患者端粒酶检测对CIN诊断和随访的临床意义。
二、端粒酶与CIN的关系端粒酶是一种参与染色体末端复制的酶,其在维持细胞寿命和稳定性方面起着重要作用。
在宫颈癌及CIN的细胞中,端粒酶的活性通常呈现为高表达状态。
因此,端粒酶的检测可以为CIN 的早期诊断和进展评估提供有力的参考。
三、端粒酶检测在高危HPV亚型感染中的应用对于高危HPV亚型感染的患者,通过检测端粒酶的活性可以更为准确地判断病情进展情况。
在CIN的早期阶段,端粒酶的异常表达可能成为早期诊断的标志物,有助于及时发现并干预病情。
同时,端粒酶检测还可以作为评估治疗效果及预测疾病复发的指标。
四、端粒酶检测在CIN诊断中的意义1. 提高诊断准确性:通过联合端粒酶检测和传统的组织学检查,可以提高CIN的诊断准确性,特别是对于早期CIN的诊断。
2. 早期发现:由于端粒酶的异常表达在CIN早期即可出现,因此其检测结果可以用于早期发现病变,从而采取及时的干预措施。
五、端粒酶检测在CIN随访中的意义1. 监测病情进展:通过监测端粒酶活性的变化,可以了解CIN病情的进展情况,为后续治疗提供参考。
2. 评估治疗效果:在治疗过程中,通过观察端粒酶活性的变化,可以评估治疗效果,及时调整治疗方案。
3. 预测复发风险:通过分析端粒酶的活性水平,可以预测患者复发的风险,从而采取相应的预防措施。
六、结论高危HPV亚型感染患者的端粒酶检测在CIN的诊断和随访中具有重要的临床意义。
通过联合端粒酶检测和传统的组织学检查,可以提高诊断的准确性,实现早期发现和及时干预。
同时,端粒酶检测还可以用于监测病情进展、评估治疗效果以及预测复发风险。
端粒酶作为肿瘤标志物的研究进展
端粒酶通过延长端粒序列来增加染色体稳定性,从而维持细胞寿命。在正常细胞中,随着细胞分裂次数的增加 ,端粒序列逐渐缩短,当端粒缩短至一定程度时,细胞进入复制停滞期或凋亡。而在肿瘤细胞中,端粒酶的表 达水平较高,能够维持端粒序列的长度,使肿瘤细胞逃避正常的细胞衰老和死亡过程。
端粒酶与肿瘤的关系
端粒酶活性可以预测肿瘤的预后,为患者和医生提供参 考。
04
端粒酶作为肿瘤标志物的 前景和挑战
提高检测灵敏度和特异性
总结词
提高端粒酶作为肿瘤标志物的检测灵敏度和特异性是 关键的挑战之一。这需要深入研究端粒酶的生物学机 制和肿瘤细胞中端粒酶的表达调控机制,以发现更特 异和敏感的检测方法。
详细描述
目前,已经有一些基于端粒酶的肿瘤标志物检测方法 ,如端粒酶活性检测、端粒酶RNA检测等。但是,这 些方法的灵敏度和特异性还需要进一步提高。例如, 一些非肿瘤疾病或良性疾病中也可能出现端粒酶活性 升高的情况,这会给诊断带来一定的干扰。因此,开 发出更特异和敏感的检测方法是非常重要的。
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《端粒酶作为肿瘤标志物的 研究进展》
2023-10-29
目 录
• 端粒酶概述 • 端粒酶的检测方法 • 端粒酶作为肿瘤标志物的应用 • 端粒酶作为肿瘤标志物的前景和挑战
01
端粒酶概述
端粒酶的生物学作用
端粒酶的组成
端粒酶是由RNA和蛋白质组成的复合体,其中RNA为模板,提供端粒重复序列,蛋白质为催化酶,促进端粒 DNA合成。
端粒酶研究的历史与现状
端粒酶的发现
20世纪80年代,科学家们发现了端粒酶,并认识到其在维持染色体稳定性和细胞寿命中的重要作用。
端粒酶作为肿瘤标志物的研究
端粒酶活性检测技术在癌症诊断中的应用研究
端粒酶活性检测技术在癌症诊断中的应用研究癌症是一种极具危害性的疾病,其致死率居高不下。
尤其是对于早期诊断而言,癌症的诊断难度较大,而且常常容易出现误诊、漏诊等现象。
针对这一问题,现代医学领域逐渐发展出了一系列高科技、高精度的检测技术,其中端粒酶活性检测技术就是一种极具潜力且备受关注的检测技术。
在人体细胞内,端粒簇是一种不断缩短的DNA序列,同时,端粒酶是一种具有有限的催化活性的酶,主要作用是在DNA细胞分裂时帮助维持端粒簇的长度。
在正常情况下,端粒簇的长度每次细胞分裂时会减短一定长度,随后变得越来越短,最终当端粒簇长度缩短到一定程度时,细胞便进入了衰老阶段,发生细胞凋亡。
然而,在某些细胞异常状态下,端粒簇的长度会被一些因素提前缩短,这些因素可能涉及DNA损伤、有害物质、环境污染等等。
当端粒簇长度处于比较短的情况下,细胞将自我复制并不断增殖,容易形成恶性肿瘤等癌症。
由此引出端粒酶活性检测技术。
这种检测技术的基本原理是利用端粒酶的催化活性,根据细胞内端粒簇的长度进行判断。
在测试中,医生会提取患者细胞的核DNA,随后让其与端粒酶反应,在帮助核DNA复制后,检查端粒簇长度缩短的情况。
如果检测结果显示端粒簇长度较短,则说明该细胞具有癌症的潜在风险。
如果检测结果显示端粒簇长度较长,则说明该细胞的癌症风险比较低。
可以通过多次检测,介入治疗等方法来进行病情监测,及时发现和治疗癌症。
对于癌症患者而言,端粒酶活性检测技术具有很高的应用价值。
该检测技术可以用于各种不同类型的癌症的诊断,包括肺癌、乳腺癌、前列腺癌、结直肠癌等常见癌症类型。
此外,端粒酶活性检测技术对于早期癌症的诊断也有较高的精度和敏感性,可以及早发现病情,为治疗提供更加准确的依据。
同时,端粒酶活性检测技术还可以引导医生制定更加个性化的治疗方案,对于治疗效果的评估也有一定的作用。
在临床实践中,端粒酶活性检测技术的应用也在不断得到推广。
当前,国内外包括生物制药企业在内的许多机构,都将端粒酶活性检测技术作为主要诊断手段之一,并在相应的诊疗流程中进行了规范化的操作和标准化流程控制。
端粒酶对肿瘤干细胞生长的影响研究
端粒酶对肿瘤干细胞生长的影响研究从癌症的角度来看,肿瘤干细胞是一个非常重要的研究方向。
因为多数癌症的发生,都是由肿瘤干细胞的不良增殖和分化造成的。
因此,寻找一种针对肿瘤干细胞的治疗方法,成为了当前癌症研究中的焦点问题之一。
端粒酶是细胞内的一种酶类物质,对于肿瘤干细胞的不良增殖和分化起着重要的作用。
本文将通过细致的数据分析和文献综述,探讨端粒酶对肿瘤干细胞生长的影响研究。
1.端粒酶的基本结构和功能在讨论端粒酶对肿瘤干细胞的生长影响之前,我们首先需要了解端粒酶的基本结构和功能。
端粒酶是半端体酶,即由RNA和蛋白质两种分子构成的核酶复合物。
它主要存在于真核生物的染色体末端的末端重复序列(TTAGGG)的3'末端,可以保护染色体的稳定性,同时也参与了染色体的复制和修复过程。
它的主要功能是维持染色体末端长度,并且途径催化断裂的多种方式都能够在酶作用下修复。
我们可以看到,端粒酶对于细胞的生长、分化和死亡等方面起着非常重要的调节作用。
2.端粒酶在肿瘤干细胞中的作用针对肿瘤干细胞,端粒酶的作用显得尤为重要。
由于癌细胞具有长时间分裂的特性而难以表现出减少细胞数。
在绝大部分的癌细胞中,端粒酶的表达都会较正常细胞显著增强,从而降低了癌细胞自身的凋亡率,增加了治疗的难度。
此外,端粒酶还与肿瘤干细胞的免疫逃脱相关。
通过引导肿瘤干细胞进入休眠状态,使它们暂时摆脱免疫系统的攻击,从而加速癌症的扩散和恶化。
因此,研究端粒酶在肿瘤干细胞中的作用对于癌症的治疗有着至关重要的意义。
3.端粒酶对肿瘤干细胞的干预研究从现有实验结果来看,干预端粒酶对于肿瘤干细胞生长的影响是显著的。
一些研究结果表明,针对端粒酶的蛋白质或RNA小分子抑制剂,在体外培养条件下可以使肿瘤干细胞停滞生长或进入凋亡状态。
但是,在体内治疗肿瘤干细胞时,由于端粒酶在正常细胞中的作用同样不可忽视,因此,单纯的针对端粒酶的治疗方法并不能达到很好的效果。
目前有一些细胞分享模式的治疗策略,如放射性元素标记与小分子靶标利用等,已经得到较好的应用。
端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制
端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制肿瘤是一种严重影响人类健康的疾病,其发生和转移机制一直备受研究者的关注。
近年来,关于端粒酶在肿瘤发生和转移中的作用机制的研究也引起了广泛关注。
本文将从端粒酶的功能、调控及其在肿瘤中的角色等方面,对其作用机制进行探讨。
1. 端粒酶的功能及调控端粒酶是一种保守的核酸酶,主要负责细胞端粒的延伸。
端粒是由TTAGGG序列组成的位于染色体末端的DNA序列,其主要作用是保护染色体的稳定性,防止染色体的断裂和融合。
而端粒在正常细胞中随着细胞的分裂而逐渐缩短,当端粒长度缩短到一定程度时,细胞进入老化状态或发生凋亡。
为了保持细胞持续增殖,肿瘤细胞通过激活端粒酶维持端粒长度,从而逃避老化和凋亡信号的调控。
端粒酶主要由两个亚基组成:端粒酶逆转录酶(TERT)和端粒酶RNA (TR)。
TERT通过逆转录的方式引导TR合成端粒DNA序列,从而使端粒长度保持在一定范围内。
除此之外,端粒酶的活性还受到多种蛋白质的调控,比如端粒酶反义RNA (TERRA)和端粒结合蛋白等。
2. 端粒酶在肿瘤发生中的作用机制端粒酶在肿瘤发生中扮演着至关重要的角色。
一方面,肿瘤细胞中端粒酶活性的激活可以维持端粒的长度,从而使细胞可以无限次地增殖。
这一特性被认为是肿瘤细胞不受限制地分裂和扩张的重要保证。
研究表明,大多数肿瘤细胞都表达着高水平的端粒酶,并且其活性与肿瘤的侵袭和复发有关。
另一方面,端粒酶的激活也与肿瘤的起源和发展密切相关。
研究发现,在正常细胞中,端粒酶的活性被抑制,以避免细胞无限增殖导致的异常细胞扩张。
然而,当细胞遭受到外界的致癌因素或内部突变的影响时,端粒酶的活性可能会被激活,导致肿瘤的发生。
例如,在肺癌等肿瘤中,端粒酶的活性常常显著上调,与肿瘤的分级和预后密切相关。
3. 端粒酶在肿瘤转移中的作用机制肿瘤的转移是肿瘤恶化和预后不良的主要原因之一。
端粒酶在肿瘤转移中也发挥着重要的作用。
研究发现,端粒酶的过度活化可以促进肿瘤细胞的转移和侵袭能力。
端粒酶在肿瘤临床检测与治疗中的意义
[摘要]近年来,国内外对端粒酶作为肿瘤治疗靶分子的可能性,尤其对测定端粒酶诊断肿瘤的潜在价值,都非常关心。
为了满足读者的需要,特在本期发表了这篇有关端粒酶的综述,读者可结合本期简报栏中一组国内研究端粒酶的报道,综观国内外的研究现况。
必须指出,虽然端粒酶在肿瘤组织中检出率很高,但由于存在非特异性,要应用于肿瘤的临床诊断还有一段距离,仍需从定性和定量方面进行广泛扎实的观测研究,弄清假阳性的成因,排除各种取标本方式对检测结果的影响,进一步明确与临床的相关性。
端粒是染色体末端的一种特殊结构,在正常人体细胞中,可随着细胞分裂而逐渐缩短。
端粒的复制不能由经典的dna聚合酶催化进行,而是由一种特殊的逆转录酶——端粒酶完成。
近年来研究表明,端粒酶活性的表达与细胞衰老和某些疾病,特别是肿瘤的发生、发展都具相关性。
能否将酶活性作为肿瘤诊断的指标,以及将端粒酶作为肿瘤治疗的靶点,是当前较受关注的热点之一。
一、端粒及端粒酶端粒酶是一种能够催化延长端粒末端的核糖核蛋白(rnp),由rna和相关蛋白组成。
它能够以自身携带的rna为模板,逆转录合成端粒dna并添加于染色体末端,从而维持了端粒长度的稳定。
四膜虫的rna组分长为159个核苷酸,其中从第43到51位点为5′-caaccccaa-3′的模板,编码1.5个拷贝的端粒序列。
人的端粒酶由morin于1989年在人癌细胞中发现,其序列在1995年被克隆[1],其中的rna组分由450个核苷酸组成,模板rna为5′-cuaacccuaac-3′。
目前,parkinson等[2]已从皮肤鳞状上皮癌细胞中提取出了酶rna,并将其编码基因定位于3q26.3。
对端粒酶蛋白的研究,近年来报道较多。
四膜虫的蛋白组成是最早被测定出来的,包括分子量为80 000和95 000两个亚基,另一种纤毛动物euplotes则含123 000和43 000两个亚基。
交联反应实验证明p95和p123都结合于dna引物,四膜虫的p80主要与端粒酶rna 相结合,可能是酶具催化活性的结构域。
端粒酶作为肿瘤标志物的
多标志物联合检测
端粒酶作为单一标志物可能难以 满足所有类型肿瘤的检测需求, 未来可以考虑与其他肿瘤标志物 进行联合检测,以提高检测的准
确性和全面性。
个体化医疗应用
针对不同个体、不同肿瘤类型的 端粒酶活性差异,建立个体化的 参考值和治疗方案,以实现更为
精准的个体化医疗。
THANKS FOR WATCHING
端粒酶在乳腺癌中的研究
乳腺癌细胞端粒酶表达上调
乳腺癌细胞中端粒酶的表达水平显著高于正常乳腺细胞,这有助于乳腺癌细胞的快速增殖和永生化。
端粒酶抑制剂作为乳腺癌治疗策略
针对端粒酶的治疗策略已成为乳腺癌研究热点,通过抑制端粒酶活性,可望实现乳腺癌细胞生长抑制 和凋亡诱导。
端粒酶在结直肠癌中的研究
要点一
端粒酶作为肿瘤标志物的优势
敏感性高
端粒酶在肿瘤细胞中的活性显著 高于正常细胞,因此其作为肿瘤 标志物具有较高的敏感性,能够
更准确地检测出肿瘤的存在。
特异性强
端粒酶的活性与特定类型的肿瘤关 联性强,因此可以用于鉴别不同种 类的肿瘤,具有较高的特异性。
早期检测
端粒酶在肿瘤形成早期就已经表现 出活性增强的特点,因此有可能用 于肿瘤的早期检测和预防。
端粒酶作为肿瘤标志物的
汇报人: 日期:
目录
• 端粒酶简介 • 端粒酶作为肿瘤标志物的原理 • 端粒酶在不同类型肿瘤中的表现 • 端粒酶作为肿瘤标志物的优势、局限性及
挑战
01 端粒酶简介
端粒酶的定义与功能
定义
端粒酶是一种核糖核蛋白复合物 ,具有逆转录酶活性,能够延长 端粒DNA序列。
功能
端粒酶在细胞分裂过程中,能够 维持染色体端粒的长度和稳定性 ,从而确保细胞的正常增殖。
端粒在肿瘤发生中的作用
端粒在肿瘤发生中的作用一.端粒:端粒DNA序列高度保守,人类端粒由TTAGGG重复序列构成,长度大约2~15kb,方向5’一3’指向染色体末端。
端粒在染色体末端形成T环,防止染色体重排和末端融合,同时保护着编码DNA序列,以防DNA在复制中丢失,在维持染色体稳定性中起重要作用。
不同个体的端粒长度各异,不完全复制机制使得细胞每分裂一次,端粒缩短50~100 bp。
当端粒长度缩短到某一关键值时,细胞将失去复制能力,步入老化、凋亡或恶变。
二.端粒,端粒酶与肿瘤的关系:端粒的长短与癌症的发生率和死亡率相关,Willeit等通过对787名参与者进行10年的随访发现端粒的长度与癌症的发生率和死亡率呈负相关,端粒越短者癌症的发生率和死亡率越高。
当端粒长度缩短到某一关键值时,将会引起基因突变、DNA断裂和基因重组,p53基因在细胞周期中起监视作用,可以将错配的基因修复;对于无法修复的大片段基因异常,则启动凋亡程序(I期死亡),将细胞退出细胞周期,有效地抑制了错误信息的传递。
抑癌基因(如p53或Rb)的突变、失活。
使细胞可以绕过I期死亡,继续分裂约20~30个周期,最终端粒缩到非常短,不再能保护染色体的末端。
这些双着丝粒或基因重组细胞将进入Ⅱ期死亡,细胞迅速凋亡。
逃过Ⅱ期死亡危机的细胞端粒酶阳性,基本上获得了无限复制的能力。
端粒酶活性主要受人端粒酶反转录酶(hTERT)基因和人类染色体端粒酶mRNA(hTERC)基因调控,二者分别编码端粒酶的逆转录酶和RNA模板。
端粒酶活性的上调与hTERT基因过表达相关,hTERC基因无关。
hTERC基因在正常细胞和癌细胞中均可表达,hTERT基因主要表达于癌细胞中,正常细胞不表达或仅有少量表达。
TERT基因启动子区有细胞核因子(nuclearfactor N F )一K B 反应元件,细胞因子通过转录调控或翻译后调控机制调节端粒酶活性。
端粒酶在肿瘤发生过程中不仅通过端粒延长机制来促进瘤细胞增生,还可以与转化蛋白p21共同介导致瘤作用。
端粒酶与肿瘤的研究进展
端粒酶与肿瘤的研究进展摘要: 端粒是真核细胞染色体末端的特定DNA序列及相关蛋白质组成的复合物,依赖一种特殊的逆转录酶——端粒酶合成。
近来的研究表明,肿瘤细胞中端粒有所改变,端粒酶活性也有异常。
这就提示我们针对端粒酶而开辟出一条攻克肿瘤的新途径。
近年来,关于肿瘤分子水平上的研究表明,肿瘤的发生与不同时期不同的原癌基因的激活与抑癌基因的失活有关。
这些基因的突变或缺失使细胞端粒酶活性表达,破坏正常细胞有丝分裂到一定程度便衰老,死亡的细胞周期,使其成为永生细胞。
正常体细胞端粒酶处于失活状态。
本文将对端粒酶与肿瘤关系方面的一些研究作以简要综述。
关键词: 端粒;端粒酶;肿瘤;肝癌;衰老;治疗引言:最早观察染色体末端的科学家始于19世纪末期,Rabl[1]在1885年注意到染色体上所有的末端都处于细胞核的一侧。
20世纪30年代,两个著名的遗传学家McClintock B [2]和Muller HJ [3]发现了染色体的末端可维持染色体的稳定性和完整性。
Muller将它定义为“telomere”,这是由希腊词根“末端”(telos)及“部分”(meros)组成的。
30多年前,Hayflick[4]首次提出将体外培养的正常人成纤维细胞的“有限复制力”作为细胞衰老的表征。
在此过程中,细胞群中的大部分细胞经历了一定次数的分裂后便停止了,但它们并没有死亡,仍保持着代谢活性,只是在基因表达方式上有一定的改变。
于是Hayflick猜测细胞内有一个限制细胞分裂次数的“钟”,后来通过细胞核移植实验发现,这种“钟”在细胞核的染色体末端——端粒。
但端粒究竟是怎样的复杂结构呢?Blackburn和Gall[5] 于1978年首次阐明了四膜虫rDNA分子的末端结构,他们发现这种rDNA每条链的末端均含有大量的重复片段,并且这些大量重复的片段多是由富含G、C 的脱氧核苷酸形成的简单序列串联而成。
在1985年,CW•Greider和EH•Blackburn发现将一段单链的末端寡聚核苷酸加至四膜虫的提取物中后,端粒的长度延长了,这就说明了确实有这样的一种酶存在[6],并将它命名为“端粒酶”(telomerase)。
以端粒酶为靶点的肿瘤诊断与基因治疗策略
K+# 当端粒缩短至 一 临 界 长 度 时 " 可 能 触 发 某 种 信 号 " 使 细
胞 进 入 第 一 致 死 期 $F(/,$5#,L -,$%* C "MC %" 此 时 细 胞 染 色 体 的 稳 定 性 遭 到 破 坏 "细 胞 退 出 细 胞 周 期 而 开 始 衰 老 &死 亡 # 如 在 MC 期 细 胞 被 病 毒 转 化 & 癌 基 因 激 活 或 抑 癌 基 因 如
有 关 端 粒 酶 与 肿 瘤 的 关 系 !现 已 为 人 所 公 认 !因 此 很 多 学者开始利 用 这 一 分 子 标 记 进 行 肿 瘤 的 诊 断 研 究 $ 端 粒 酶 活性不但可 用 来 对 一 些 良 恶 性 疾 病 进 行 鉴 别 ! 判 断 潜 在 恶 性变的肿瘤 发 展 趋 势 ! 而 且 在 肿 瘤 的 检 测 和 预 后 的 评 估 方 面也有重要 作 用 $ 文 献 认 为 ! 端 粒 酶 阳 性 的 肿 瘤 往 往 发 展 快 " 转移率高 " 恶性度大 " 患者预后差 $ RFE 等 (1)*对 大 样 本 恶 性肿瘤和非 恶 性 肿 瘤 组 织 进 行 的 对 比 研 究 显 示 ! 端 粒 酶 作 为肿瘤诊断标记物的特异度为 S1T ! 灵敏 度 为 .6T ! 阳 性 预 测值和阴性预测值分别达到 S1T 和 .1T ! 充 分 说 明 端 粒 酶 活性在肿瘤 诊 断 中 的 应 用 价 值 $ 但 有 关 端 粒 酶 活 性 与 肿 瘤 分期 " 预后 " 恶性度 的 相 关 性 ! 也 有 一 些 相 反 的 报 道 ! 认 为 端 粒酶活性与 肿 瘤 的 临 床 特 性 并 非 完 全 吻 合 $ 造 成 上 述 矛 盾 结果的原因 ! 可 能 与 缺 乏 定 量 指 标 以 及 标 本 取 材 质 量 不 高 有关 $ 因此 ! 在 端 粒 酶 检 测 研 究 中 把 握 取 材 质 量 关 ! 减 少 正 常 细 胞 混 入 !防 止 端 粒 酶 降 解 !并 引 入 定 量 检 测 系 统 !将 有 助于得出准确的科学结论 $ 端粒酶与肿瘤治疗的关系
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人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断和治疗前景
姓名:龙康班组:2016级12班3组学号:201650589
摘要:端粒酶自从被发现以来就是酶界的宠儿,是临床研究的热点之一。
我们普遍认为,肿瘤是由破坏细胞正常生长调节的多种基因突变引起,局部组织的细胞在基因水平上失去对机体生长的正常调控导致异常增生与分化。
近十多年来的实验和临床研究表明,端粒酶在肿瘤的发生过程中扮演着极其关键的作用,端粒酶在维持染色体长度,抑制肿瘤的发生,延缓衰老,调节正常细胞生长方面起着很大的作用。
关键词:端粒酶肿瘤永生化临床诊断治疗前景综述
前言:2009年诺贝尔生理学或医学奖授予美国加利福尼亚大学的ElizabethBlackburn,美国巴尔的CarolGreider,美国哈佛医学院的JackSzostak以及霍华德休斯医学研究所,以表彰他们发现了端粒和端粒酶保护染色体的机理,该机理对肿瘤的研究具有重要的意义。
研究表明,在极大数的肿瘤细胞中都可以检测到端粒酶呈阳性。
本文将对人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断和治疗前景进行介绍。
1.端粒与端粒酶的关系
1.1端粒和端粒酶的定义
端粒是染色体末端由重复DNA序列和相关蛋白组成的特殊结构,具有稳定染色体结构和完整性的功能,人端粒是由6个碱基重复序列(TTAGGG)和结合蛋白组成。
端粒酶是使端粒延伸的反转录DNA合成酶,是个由RNA和蛋白质组成的核糖核酸-蛋白复合物,是一种核蛋白逆转录酶,实质上是RNA依赖的DNA聚合酶。
端粒酶的结构包括三个部分:端粒酶RNA(hTR)和端粒酶催化亚单位(hTERT)以及端粒酶相关蛋白,其中hTR和hTERT最重要的结构。
端粒酶以自身RNA为模板,合成端粒DNA,将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。
1.2端粒和端粒酶的作用
端粒有稳定染色体末端结构,保持染色体DNA遗传信息复制的完整性的功能。
研究表明,它还与细胞衰老有关,细胞越年轻,端粒越长:细胞越老,端粒越短。
端粒酶通过明显的模板依赖方式每次添加一个核苷酸。
端粒酶的功能是通过其逆转录酶活性复制和延长端粒DNA来稳定染色体端粒DNA的长度。
2.端粒酶与不同肿瘤的发生诊断与治疗前景
2.1端粒酶活性检测方法
研究表明,永生化细胞是一种在理化刺激、基因突变、病毒感染等外界刺激下,可以在体外无限增殖的不衰老细胞株。
【1】端粒酶具有抑制细胞衰老的作用,永生化是细胞癌变的关键。
肿瘤细胞的一个特点是无限增殖,不断分裂,在大多数的肿瘤细胞中,端粒酶是活化的,检测呈阳性。
在人体正常的组织细胞中,也有呈现阳性的端粒酶,比如生殖细胞、睾丸、卵巢、胎盘及胎儿细胞中此酶为阳性。
自从1994年,Kim开始应用一种基于PCR的灵敏的端粒酶检测方法TRAP来探测人体组织中的端粒酶活性后,Shay等发现90%的恶性肿瘤组织的端粒酶活性呈阳性。
【2】。
人端粒酶在肿瘤方面的临床诊断是根据检测端粒酶呈现阳性或者阴性来判断组织细胞是否癌变,目前,检测端粒酶活性主要有以下几种。
2.1.1TRAP-银染法端粒酶
根据TRAP法适当改良的TRAP-银染法端粒酶活性检测已经在临床上得到广泛应用。
TRAP-银染法端粒酶活性检测的原理:利用端粒酶在体外可以以其自身RNA 的模板区为模板,在适宜的寡核苷酸链的末端添加6 个碱基的重复序列的特性,采用PCR 方法扩增此重复序列,并进而用聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳显示6 个碱基差异的梯带。
1994 年Kim 建立的TRAP 法,其主要原理如下:首先合成一个18nt 的TS 做上游引物,端粒酶结合TS 末端的GTT 并合成AGGGTTAG,然后每经过一次转位合成一个ggttag 的6 碱基重复序列,端粒酶灭活后,加入CX 做下游引物,经过多次变性-退火-延伸,扩增端粒酶延伸产物。
TRAP-银染法端粒酶活性检测法利用银染技术检测端粒酶的活性。
阳性结果在凝胶电泳上显示相隔6bp 的梯状条带,条带的多、寡、深或浅表示端粒酶活性的大小。
TRAP-银染法保留了传统TRAP 法灵敏度高、特异性强等优点,避免了同位素的放射污染。
同时,还增设了内标准物,提供阳性对照品,优化了引物设计,使PCR效果进一步提高,使之能够高灵敏的检测到细胞和组织提取物中端粒酶的活性。
2.1.2原味杂交
原味杂交的方法是通过提取细胞的总RNA,将总RNA反转录成cDNA,克隆含有motif-T的cDNA序列的目的片段,合成特异探针,进行原位杂交,然后检测是否有hTERT mRNA的转录,从而确定是否具有端粒酶的活性。
由于对motif-T 的检测是结构性检测,测量结果的灵敏度和特异性强,从而为端粒酶的活性检测提供一个精确、简便的方法,因而本发明在肿瘤的诊断、治疗和预后的评估等方面,以及对细胞系的基础研究,都具有十分重要的应用价值。
端粒酶活性检测的方法还有:直接测试法:TRAP-溴化乙锭法、TRAP-杂交保护法、TRAP-闪烁接近法、TRAP-酶联免疫吸附测定法;间接测试法:逆转录-聚合酶链反应方法、免疫组织化学等。
2.1.3小结
TRAP法及其各种改良方法可直接检测端粒酶活性,比较灵敏、迅速且重复性好,目前在肿瘤诊断方面应用最广。
【3】以上的方法都不能完全定量地检测细胞中端粒酶活性。
如今,端粒酶的活性检测已经成为研究热点之一。
2.2端粒酶与肺癌
端粒酶延长端粒重复片段能阻止M2期细胞端粒随分裂进一步缩短,维持染色体的稳定,引起细胞永生化。
在无端粒酶活性的人细胞中观察到的增值能力丧失,可能不是促使机体衰老,而是帮助机体避免癌变的机制。
尽管不同类型端粒酶活性提示了该肺肿瘤细胞的高增值率和晚期病理阶段。
【4】在肺癌方面,大量研究结果显示,端粒酶活性测定在肺癌的诊断及预后方面具有较高的价值。
端粒酶活性调节机制在肺癌发生发展过程的深入探讨,将使得端粒酶及端粒酶抑制剂的研究在肺癌的诊断和治疗方面取得突破性的进展。
【5】因此,端粒酶在肿瘤的早发现,临床诊断和治疗上有着远大的前景。
2.3端粒酶与卵巢癌
在永生化细胞、胚胎细胞以及大多数肿瘤细胞等具有强增殖能力的细胞中端粒酶活性较高,相反,在正常细胞中检测不到端粒酶活性或活性水平极低。
在良性卵巢肿瘤组织及正常卵巢组织中,端粒酶活性均呈阴性,且在出现淋巴结转移的卵巢恶性肿瘤组织中端粒酶阳性率达到100%.在本研究中,端粒酶活性在恶性卵巢肿瘤组织和良性卵巢肿瘤组织中差异有统计学意义(P<0.05).【6】因此
端粒酶的激活在卵巢肿瘤的发生、发展中起重要作用,可以认为端粒酶阳性可作为卵巢肿瘤有价值的诊断指标。
虽然,对以端粒酶为靶点的肿瘤治疗起步不久,但已经显示出很强的潜在应用价值。
2.4端粒酶与口腔恶性肿瘤
hTERC的获得可以将口腔潜在恶性病变分化成高危和低危两种类型,从而选择合适的治疗方法.总之,端粒酶作为一种有前景肿瘤标记物,其将为口腔恶性肿瘤治疗开辟一条新的抗癌途径.端粒酶的表达与口腔恶性肿瘤的生物学行为密切相关,并且可能与放化疗疗效和患者的治疗预后相关.因此,进一步了解端粒酶在口腔恶性肿瘤发生、浸润、转移和放疗耐受的机制,明确端粒酶的预后意义,有助于深入认识口腔恶性肿瘤的发病机制和判断患者的预后,并希望通过调节端粒酶的表达水平,为口腔恶性肿瘤的治疗寻找新的靶点.端粒酶靶向治疗将为口腔恶性肿瘤的治疗带来新的希望。
【7】
3.总结
综上所述,端粒酶与肿瘤的关系日益明确,以端粒酶为靶目标的抗肿瘤研究已取得积极进展,但作为一种临床干预剂之间仍有距离。
端粒酶的重新激活是人类癌细胞获得无限增值能力的一种内在机制,持续活化的端粒酶也是绝大多数癌症产生抗性的根本原因之一。
通过预制或干扰端粒酶活性已被证实具有远大的癌症治疗前景。
然而,针对端粒酶的临床抗癌药物由于毒副作用太强至今未形成规模和广泛应用。
【8】今后的研究应围绕确切端粒酶的分子机制和调控机制:端粒酶活性与肿瘤及衰老发生的临界关系;端粒酶活性与肿瘤分化程度、恶性表型、转移及致瘤能力的关系。
参考文献:
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4.2 第26卷第1期
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