分子細胞遺傳學新進展

分子細胞遺傳學新進展整理ppt第一頁，共九十六頁。傳統(tǒng)的細胞遺傳學細胞遺傳學主要研究染色體的亞顯微結構和基因活動的關系

整理ppt第二頁，共九十六頁。細胞周期的階段

整理ppt第三頁，共九十六頁。簡介60年代早期局限于計算染色體的數(shù)目粗略的將染色體按照大小和著絲粒位置進行區(qū)分(groupsAtoG)1970年顯帶技術的建立清楚的分辨出46條染色體整理ppt第四頁，共九十六頁。細胞遺傳學的一般步驟細胞培養(yǎng)使細胞停留在分裂中期低滲的方法使細胞膨大固定染色體，保存核酸將細胞滴到玻片上用顯帶染色技術進行染色在熒光顯微鏡下分析染色體數(shù)20個中期分裂相進行分析常規(guī)研究方法可區(qū)分400-600條帶高分辨率研究方法可區(qū)分>650條帶整理ppt第五頁，共九十六頁。細胞遺傳學技術的步驟整理ppt第六頁，共九十六頁。細胞遺傳學技術的步驟整理ppt第七頁，共九十六頁。細胞遺傳技術的步驟整理ppt第八頁，共九十六頁。有絲分裂—中期的核型分析

整理ppt第九頁，共九十六頁。染色體組核型分析G-帶(Giemsa)富含AT的區(qū)域顏色較深優(yōu)點能看到整個基因組顯示每一單個染色體缺點分辨率(5-10Mb)進行細胞培養(yǎng)其他會用到的核型分析技術R,Q,C,和NOR帶整理ppt第十頁，共九十六頁。

染色體異常

數(shù)目改變

三倍體

和四倍體

非整倍體+21,+18,+13,XO,XXY,等整理ppt第十一頁，共九十六頁。

染色體異常

結構異常

平衡改變易位和倒位不平衡改變缺失,擴增,環(huán)狀染色體,和等臂染色體整理ppt第十二頁，共九十六頁。倒位整理ppt第十三頁，共九十六頁。擴增和環(huán)形染色體整理ppt第十四頁，共九十六頁。染色體缺失缺失看得見的識別起來相對容易微缺失看不見識別起來不是很容易整理ppt第十五頁，共九十六頁。意義為什么開展細胞遺傳學分析?整理ppt第十六頁，共九十六頁。(A)產(chǎn)前及產(chǎn)后遺傳病整理ppt第十七頁，共九十六頁。染色體異常的發(fā)生機率出生嬰兒0.6%先天性智力障礙〔MR〕患者23%先天性心臟病13%SAB夫婦5%死胎和圍產(chǎn)期死亡胎兒6.0%自然流產(chǎn)(前三個月)60%整理ppt第十八頁，共九十六頁。染色體異常在自發(fā)性流產(chǎn)中的發(fā)生率類型發(fā)生率（%）非整倍體45，X20常染色體單體<1常染色體三體總發(fā)生率5216號染色體三體1618號染色體三體320號染色體三體521號染色體三體5其他23三倍體26四倍體6染色體重排4整理ppt第十九頁，共九十六頁。唐式綜合癥在活產(chǎn)中的發(fā)生率及與孕婦年齡的關系發(fā)生率孕婦年齡（歲）胎兒出生時羊膜穿刺檢查絨毛膜活檢15-191/1250————20-241/1400————25-291/1100————301/900————311/900————321/750————331/6501/420——341/5001/325——351/3501/2501/240361/2751/2001/175371/2251/1501/130381/1751/1201/100391/1401/1001/75401/1001/751/60411/851/651/40421/651/451/30431/501/351/25441/401/301/2045以上1/251/201/10整理ppt第二十頁，共九十六頁。新生兒染色體異常發(fā)生率異常類型數(shù)量發(fā)生率37799名男性新生兒中性染色體異常總數(shù)981/385（男性）47，XXY351/108047，XXY351/1080其他281/135019173名女性新生兒中性染色體異?？倲?shù)291/660（女性）45，X21/960047，XXX201/960其他71/274056952名新生兒常染色體數(shù)量異常總數(shù)821/695（活產(chǎn)）21三體711/80018三體71/814013三體31/19000三倍體11/5700056952名新生兒常染色體結構異常（常染色體和性染色體）總數(shù)1441/395（活產(chǎn)）平衡性易位Robertsontan易位511/1120其他591/965不平衡性易位341/1675所有染色體異常（常染色體和性染色體）3531/160（活產(chǎn)）整理ppt第二十一頁，共九十六頁。唐氏綜合癥21號染色體三體,95-97%多余的染色體來自母親,唐氏綜合癥與母親的年齡有關系,確切的病因不是很了解.活產(chǎn)新生兒發(fā)病率為1/800to1/1,100,唐氏綜合癥與文化、種族、社會階層以及地理區(qū)域都沒有必然的聯(lián)系。智能較正常兒童低，認知困難，發(fā)育緩慢。他們也有很特殊的面貌，通常雙眼距離較遠、眼睛向上斜、鼻梁骨平坦，嘴、牙齒及耳朵均細小。肌張力低。

整理ppt第二十二頁，共九十六頁。Turner綜合癥1個x染色體的全部或者局部喪失，只發(fā)生在女性。是最常見的染色體異常導致的疾病(活產(chǎn)女性新生兒發(fā)病率大約為1/2500)身材矮小、卵巢不發(fā)育、性幼稚、蹼頸、腎臟和甲狀腺有問題,骨骼畸形等生長激素治療,雌激素替代治療等整理ppt第二十三頁，共九十六頁。(B)白血病及實體瘤整理ppt第二十四頁，共九十六頁。腫瘤的分子生物學根底1、癌基因2、抑癌基因整理ppt第二十五頁，共九十六頁。整理ppt第二十六頁，共九十六頁。基因功能與腫瘤整理ppt第二十七頁，共九十六頁。整理ppt第二十八頁，共九十六頁。整理ppt第二十九頁，共九十六頁。

腫瘤中常見的癌基因種類整理ppt第三十頁，共九十六頁。腫瘤中常見的癌基因擴增

整理ppt第三十一頁，共九十六頁。常見的抑癌基因整理ppt第三十二頁，共九十六頁。白血病及淋巴瘤中常見的基因改變整理ppt第三十三頁，共九十六頁?；驍?shù)量片斷大?。╧b）片斷大?。∕b）人類基因組~40,0003,000,0003,000染色體2,000150,000150中期染色體條帶(500個)806,0006前中期染色體條帶(1,000個)403,0003熒光原位雜交（FISH）分辨率11-10PCR/Southernblot1<1

基因組大小和分辨率整理ppt第三十四頁，共九十六頁。

分子細胞遺傳學

熒光原位雜交技術(FISH)

多色FISH(SKY和M—FISH〕

比較基因組雜交(CGH〕

基因微陣列(aCGH)整理ppt第三十五頁，共九十六頁。熒光原位雜交技術(FISH)整理ppt第三十六頁，共九十六頁。熒光原位雜交〔FluorescenceinsituHybridization，F(xiàn)ISH〕

根本原理：應用熒光染料標記探針DNA，變性成單鏈后與變性后的染色體或細胞核靶DNA雜交，在熒光顯微鏡下觀察并記錄結果。生命科學中的“釣魚〞技術

整理ppt第三十七頁，共九十六頁。整理ppt第三十八頁，共九十六頁。

整理ppt第三十九頁，共九十六頁。centromeretelomeresubtelomerelocusspecificwholechromosomepaint著色探針著絲粒探針位點探針整理ppt第四十頁，共九十六頁。FISH技術的特點操作簡便，探針標記后穩(wěn)定，可與多種技術結合，可成功地幫助細胞遺傳學家做出回憶性分析方法敏感，能迅速得到結果，24小時就可以完成檢測人員培訓較快標本來源豐富，間期細胞，分裂中期細胞、分化或未分化細胞及死亡或存活的細胞皆可以被檢測整理ppt第四十一頁，共九十六頁。FISH在白血病及實體瘤中的應用整理ppt第四十二頁，共九十六頁。〔1〕診斷整理ppt第四十三頁，共九十六頁。整理ppt第四十四頁，共九十六頁。宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤之一，發(fā)病率在女性惡性腫瘤中居第二位，僅次于乳腺癌。據(jù)世界范圍統(tǒng)計，每年估計有46.6萬左右的宮頸癌新發(fā)病例，其中80%的病例發(fā)生在開展中國家。近幾年來，據(jù)一些國家和地區(qū)報道，宮頸癌的發(fā)病和死亡大致穩(wěn)定，但局部有增長的趨勢，特別是宮頸癌的年輕病例增加，宮頸腺癌的發(fā)病也趨于年輕化。在我國局部地區(qū)近年也出現(xiàn)了宮頸癌病人年紀年輕化趨勢的報道整理ppt第四十五頁，共九十六頁。行為危險因素性生活過早、多個性伴侶、多孕多產(chǎn)、社會經(jīng)濟地位低下、營養(yǎng)不良及性混亂等生物學因素細菌、病毒和衣原體等各種微生物的感染整理ppt第四十六頁，共九十六頁。子宮頸癌Bethesda分級宮頸內膜新生物（CIN）Pap分級I-V（德國使用）正常正常PapI，PapIIASCUS（非典型性鱗狀上皮增生）ASCUSPapIIw，PapIIILSIL（低級鱗狀上皮化生）CIN1PapIIIDHSIL（高級鱗狀上皮化生）CIN2CIN3PapIVa，PapIVb腫瘤腫瘤PapV細胞學分級整理ppt第四十七頁，共九十六頁。

鱗狀細胞癌為主，約占95％；腺癌僅為5％左右；腺鱗癌少見，但惡性度最高，預后最差。整理ppt第四十八頁，共九十六頁。傳統(tǒng)的宮頸癌檢查及診斷程序CervicalPapscreeningNormalASC-USASC-HLSILHSILRepeatPap4to6monthsorHPVTestingHPVnegative(high-risktype)HPVpositive(high-risktype)RepeatPap12monthsColposcopyNolesionseenCervicalpre-cancerorcancerRepeatPapat6,12months,orHPVtestingat12monthsTreat整理ppt第四十九頁，共九十六頁。傳統(tǒng)巴氏細胞學涂片&液基薄層細胞檢測(TCT〕HPV病毒檢測熒光原位雜交〔FISH〕檢測整理ppt第五十頁，共九十六頁。三種檢測方法比較方法特異性（％）敏感性（％）形態(tài)學檢測9055-80HPV檢測64－9584-100FISH9090整理ppt第五十一頁，共九十六頁。TERC〔人類染色體末端酶〕基因定位在3q26.3，該基因的擴增可阻止細胞凋亡，導致腫瘤產(chǎn)生宮頸細胞由非典型性發(fā)育異常向宮頸癌轉變的過程中幾乎都伴有3號染色體長臂擴增。其中，涉及到的最重要的基因可能是TERC基因。該基因擴增能準確區(qū)分宮頸細胞高度癌前病變與低度癌前發(fā)育異常，鑒別診斷的敏感性及特異性均在90%以上；同時，這一擴增也能預測52%－96%的癌前病變有惡變的可能hTERC基因擴增的檢測極有助于宮頸癌的篩查及早期診斷檢測這一基因擴增的標準方法即為FISH技術整理ppt第五十二頁，共九十六頁。CIN2andCIN3區(qū)分正常,ASCUS,andCIN1的靈敏度和特異性到達90%預測從CIN1/CIN2開展到CIN3的風險在52%-96%，其預測靈敏度是100%，特異性是70%整理ppt第五十三頁，共九十六頁。可供FISH分析的宮頸細胞樣本宮頸細胞涂片傳統(tǒng)宮頸刮片巴氏涂片宮頸細胞TCT制片TCT采集宮頸細胞整理ppt第五十四頁，共九十六頁。子宮頸癌檢查整理ppt第五十五頁，共九十六頁。膀胱癌細胞學檢查靈敏度(大約50-60%),特異性(大約98%)

膀胱鏡檢查侵入性

膀胱腫瘤抗原靈敏度較高,但特異性比細胞學要低整理ppt第五十六頁，共九十六頁。膀胱癌檢測新發(fā)現(xiàn)FISH尿液檢查p16缺失,是移行上皮細胞腫瘤發(fā)生的早期事件和關鍵步驟3,7,17染色體的不穩(wěn)定性與移行上皮細胞腫瘤的浸潤行為有關靈敏度(大約80%),特異性(大約96%)腎癌/腎盂癌鑒別診斷,血尿鑒別診斷(移行上皮細胞腫瘤早期診斷)和移行上皮細胞腫瘤治療后病程監(jiān)測的有效手段整理ppt第五十七頁，共九十六頁。前列腺癌(Pca)一種老年男性泌尿生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤發(fā)病率興旺國家高于開展中國家歐美：前列腺癌居男性惡性腫瘤的第二位，死亡率僅次于肺癌我國：發(fā)病率呈上升趨勢，已高居泌尿系腫瘤的第三位，并且發(fā)病年齡也日趨年輕化，臨床上已經(jīng)將其作為老年男性常見惡性腫瘤之一整理ppt第五十八頁，共九十六頁。臨床表現(xiàn)變化多樣，其自然開展規(guī)律無法預測晚期可侵及尿道或膀胱頸，引起梗阻病癥或刺激病癥，如尿頻、尿急、尿線變細等、血尿亦較常見PCa早期難以覺察,患者很少引起病癥，細胞病理學改變不典型，診斷易受病理檢查者主觀的影響早期診斷成為治療和判斷預后的關鍵整理ppt第五十九頁，共九十六頁。PCa臨床診斷方法直腸指診〔DRE〕PSA抗原篩查經(jīng)直腸超聲引導穿刺活檢

美國，每年5O～75歲無病癥的男性進行直腸指診(DRE)、PSA檢查整理ppt第六十頁，共九十六頁。當PSA>10ng/ml時患癌的幾率在50%以上當PSA為4～10ng/ml，考慮穿刺活檢進一步證實，僅能發(fā)現(xiàn)20～40%的PCa患者,漏診率高當PSA<4ng/ml，不主張做穿刺活檢，但近年來發(fā)現(xiàn)當PSA為2～4ng/ml時，20～30%的患者也發(fā)現(xiàn)有PCaPSA作為PCa血清學標記不能有效地區(qū)分早期PCa和前列腺增生，特異性低，特別是當PSA為2～10ng/ml時，有必要研究新的早期PCa診斷方法，有效地篩查出PSA在2～10ng/ml范圍內的PCa整理ppt第六十一頁，共九十六頁。前列腺癌檢測新發(fā)現(xiàn)

80%左右PCa存在TMPRSS2與ETS家族的融合改變TMPRSS2：21q22.2男性雄激素調節(jié)基因

ETS家族為E26轉化特異性基因，用于調節(jié)細胞分裂:

ERG(21q22.3)、ETV1(7p21.2)、ETV4(17q21)

TMPRSS2&ERG55%左右,TMPRSS2&ETV125%左右,

TMPRSS2&ETV42%左右TMPRSS2與ERG融合基因能預測PCa的進展缺乏ERG基因改變的PCa顯示可觀的病因特異性生存率,8年生存率達90%整理ppt第六十二頁，共九十六頁。FISH檢測TMPRSS2與ERG(21q22.3)、ETV1(7p21.2)、ETV4(17q21)基因融合成為早期診斷及預后判斷的主要手段TMPRSS2/ETV1雙色雙融合探針25%TMPRSS2/ERG雙色雙融合探針55%TMPRSS2/ETV4雙色雙融合探針2%敏感性到達80%以上，特異性到達100%，預后判斷整理ppt第六十三頁，共九十六頁。(2)微小殘留病灶檢測整理ppt第六十四頁，共九十六頁。檢測腫瘤細胞的常見方法整理ppt第六十五頁，共九十六頁。(3)預后整理ppt第六十六頁，共九十六頁。FISH檢測在乳癌患者中的應用整理ppt第六十七頁，共九十六頁。我國女性的乳腺癌發(fā)病率為20.1/10萬GLOBOCAN2002，IARC。整理ppt第六十八頁，共九十六頁。新的治療理念劑量密度和劑量強度新的治療藥物以紫杉醇為代表的傳統(tǒng)藥物以赫塞汀為代表的靶向藥物整理ppt第六十九頁，共九十六頁。乳腺癌靶向治療

HER2/neu(C-erbB2)是與乳腺癌細胞增殖有關原癌基因。大約20～25%的乳腺癌病人伴有HER2/neu的高表達。HER2高表達的乳腺癌生存期短,預后差,對一些化療藥物耐藥。整理ppt第七十頁，共九十六頁。

原癌基因，17q11.2－q12表皮生長因子受體家族的跨膜酪氨酸激酶受體蛋白erbB家族的四個成員之一,參與正常乳腺組織生長與發(fā)育的調節(jié)當發(fā)生點突變而激活，主要表現(xiàn)為基因擴增及mRNA和蛋白質的過度表達Her-2受體表達增多，細胞內酪氨酸激酶的蛋白活化增強，酪氨酸激酶自身磷酸化，信息經(jīng)細胞膜和細胞間質傳至細胞核激活基因，加速細胞的增殖，細胞過度增殖導致腫瘤形成和增長加快目前發(fā)現(xiàn)該蛋白可激活c-Src前癌基因Her-2的細胞內信號傳導通路與細胞內的ras-MAPK通路、MAPK依賴性S6激酶通路和磷酸化酶C的γ信號傳導通路密切相關

整理ppt第七十一頁，共九十六頁。

HER-2基因靶向藥-赫賽汀(Herceptin)

1998年被美國FDA批準上市

針對癌細胞erbB-2基因靶點的第一個分子靶向藥能特異性地抑制有HER-2癌基因擴增的癌細胞生長通過基因工程方法 將人IgG的穩(wěn)定區(qū)與鼠的抗HER2蛋白IgG的抗原決定簇嵌合在一起獲得對HER一2受體有高度親和力解決了鼠源性抗體應用于人體的免疫源性問題

整理ppt第七十二頁，共九十六頁。①下調細胞外表的HER一2蛋白②減少血管內皮生長因子的產(chǎn)生③介導對過度表達HER一2的腫瘤細胞的抗體依賴性細胞毒作用(ADCC)④抑制HER一2蛋白與受體酪氨酸激酶超家族的其他成員發(fā)生交聯(lián)形成異質二聚體⑤減弱細胞生長信號的傳遞⑥通過誘導P27kipi和RB相關蛋白P130而大量減少s期細胞數(shù)目⑦增強化療所致細胞毒性赫賽汀(Herceptin)抗腫瘤機制整理ppt第七十三頁，共九十六頁。1=-基因拷貝2=-mRNA轉錄3=-細胞外表受體4=-受體細胞外片斷正常細胞腫瘤細胞CytoplasmHER2受體CytoplasmicmembraneNucleusHER2DNAHER2mRNA1234

乳腺癌靶向治療整理ppt第七十四頁，共九十六頁。Herceptin帶來的治療獲益整理ppt第七十五頁，共九十六頁。HER-2檢測推薦方法免疫組化〔IHC〕方法有條件的單位可采用FISH或CISH檢測假設IHC結果〔＋＋〕，應由FISH證實整理ppt第七十六頁，共九十六頁。免疫組化〔IHC〕：0+整理ppt第七十七頁，共九十六頁。免疫組化〔IHC〕：1+整理ppt第七十八頁，共九十六頁。免疫組化〔IHC〕：3+整理ppt第七十九頁，共九十六頁。整理ppt第八十頁，共九十六頁。整理ppt第八十一頁，共九十六頁。急性非淋巴細胞性白血病的預后分類整理ppt第八十二頁，共九十六頁。

細胞遺傳學分類整理ppt第八十三頁，共九十六頁。慢性粒細胞性白血病

整理ppt第八十四頁，共九十六頁。整理ppt第八十五頁，共九十六頁。細胞遺傳學和/或FISH檢測

t(9；22)(BCR/ABL)

FISH檢測ASS缺失整理ppt第八十六頁，共九十六頁。慢性淋巴細胞性白血病〔慢淋〕是成人中常見的白血病有的慢淋病人只能存活幾個月，而有的病人那么能生存超過20年目前的常規(guī)檢測手段(RaiandBinet)不能很好的預測病人的風險分子細胞遺傳學為預后提供關鍵參數(shù)信息通過FISH檢測可確定病人所屬的預后組〔依據(jù)平均生存月份劃分〕32(17p-)79(11q-)111(normal)114(+12q)133(13q-)整理ppt第八十七頁，共九十六頁。結論Binet分級,IgVH

突變,CD38以及FISH都可獨立的作為慢性淋巴細胞性白血病的預后評價手段FISH是一種有效且可靠的預測方法整理ppt第八十八頁，共九十六頁。多發(fā)性骨髓瘤一種B細胞單克隆腫瘤

從漿細胞自我增殖演變而來

與異常蛋白生成及溶骨性損害相關中老年人群發(fā)病黑人及男性發(fā)病率高于白人及女性無法治愈對于不同發(fā)病風險的患者急需有效的治療方案整理ppt第八十九頁，共九十六頁。多發(fā)性骨髓瘤標準的預后指標(與預后有關)血清β2-微球蛋白C-反響蛋白(CRP)骨髓漿細胞形態(tài)學漿細胞增殖(漿細胞標記指標)基因組標記(非常重要)整理ppt第九十