腫瘤遺傳學(xué)講解培訓(xùn)課件

腫瘤的基本生物學(xué)特征腫瘤的類型肉瘤－－源于間充質(zhì)組織。腺癌－－源于上皮組織。白血病和淋巴瘤－－源于造血和淋巴系統(tǒng)。細(xì)胞生長(zhǎng)特點(diǎn)細(xì)胞類型錨泊血清飽和密度正常細(xì)胞＋＋＋腫瘤細(xì)胞－－－細(xì)胞周期調(diào)節(jié)基因細(xì)胞G1期S期Cyclin/CDKCyclin:細(xì)胞周期素CDK：細(xì)胞周期素依賴激酶癌基因與CDK表達(dá)有關(guān)，過(guò)量則使細(xì)胞分裂失控。抑癌基因與Cylink/CDK復(fù)合物磷酸化有關(guān)，抑制復(fù)合物作用?？刂萍?xì)胞分裂。

腫瘤是基因的疾病，凡是腫瘤，都與基因組的變異有關(guān)。但是，與基因組有關(guān)的疾病并不一定都是遺傳的。腫瘤有遺傳性的，也有非遺傳性的(散發(fā)性的)。人類腫瘤多是散發(fā)性的，與生存環(huán)境有重要的相關(guān)作用。遺傳性腫瘤特征

類型關(guān)系位置位點(diǎn)時(shí)期遺傳性有家族性雙側(cè)多發(fā)早

散發(fā)性無(wú)家族性單側(cè)單發(fā)遲腫瘤遺傳病的流行性腫瘤種類的種族差異種族腫瘤類型中國(guó)鼻咽癌日本松果體癌猶太人白血病黑人骨髓瘤印第安人膽道癌阿拉伯人皮膚癌腫瘤年齡的地區(qū)和種族差異地區(qū)腫瘤類型發(fā)病年齡美國(guó)白人白血病4歲高峰中國(guó)東北鼻咽癌14歲以下4.89%中國(guó)廣東鼻咽癌14歲以下0.11%腫瘤家族集聚癌家族：具有較多成員發(fā)生腫瘤的家族。

G家族1895年－1976年842名成員中95名患癌。特征：發(fā)病率高；發(fā)病高峰40－50歲；男女比例相等；男多是胃癌，腸腺癌；女多是子宮癌。垂直傳遞，72％患者雙親之一患癌。符合常染色體顯性遺傳方式。家族性癌：在一個(gè)家族內(nèi)多個(gè)成員出現(xiàn)的同一種癌。例如：結(jié)腸癌，12－15％有家族史。特征：患者一級(jí)親屬發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)比一般高3倍。若發(fā)病年齡早和雙側(cè)性腫瘤，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)高30倍。常見(jiàn)的遺傳性腫瘤視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤發(fā)病率1/2-3萬(wàn)出生兒。遺傳性占35－45％。發(fā)病時(shí)期早，10－14個(gè)月發(fā)病。雙側(cè)患者后代50％發(fā)病，單側(cè)患者后代5％發(fā)病。Rb基因定位于13q14。神經(jīng)母細(xì)胞瘤發(fā)病率1/10000,源于神經(jīng)嵴，原位常見(jiàn)有腎上腺髓質(zhì)神經(jīng)母細(xì)胞結(jié)節(jié)。白血病急性非淋巴白血病(ANLL)急性粒細(xì)胞白血病(AML,未分化細(xì)胞>90%)急性早幼粒細(xì)胞白血病(APL)急性粒－單核細(xì)胞白血病(AMMoL)急性單核細(xì)胞白血病(AMoL)急性淋巴白血病(ALL)－一型，二型，三型急性T細(xì)胞白血病急性B細(xì)胞白血病慢性粒細(xì)胞白血病慢性淋巴細(xì)胞白血病慢性單核細(xì)胞白血病粒細(xì)胞分化過(guò)程原粒早幼粒中幼粒晚幼粒帶狀核分葉核體積由大變小嗜堿性++++－－－－染色顆粒－－+++++++++核形圓圓卵圓凹帶狀分葉核仁+++++－－－－分裂能力＋＋＋－－－腫瘤的遺傳機(jī)制病毒插入基因突變?nèi)旧w易位(基因重排，融合基因)基因擴(kuò)增抑癌基因失活癌基因能在體外引起細(xì)胞轉(zhuǎn)化，在體內(nèi)誘發(fā)腫瘤的基因。細(xì)胞內(nèi)的原癌基因高度保留，從酵母到人都存在，這些基因與細(xì)胞生長(zhǎng)，增殖，分化有關(guān)，并受到精細(xì)和嚴(yán)格的控制。原癌基因具有的生物學(xué)功能：生長(zhǎng)因子；生長(zhǎng)因子受體；參與信號(hào)傳導(dǎo)的蛋白激酶；核內(nèi)蛋白等。致癌病毒病毒核酸結(jié)構(gòu)癌基因乳多空病毒環(huán)狀雙鏈DNAT抗原基因腺病毒線狀雙鏈DNAE1A，E1B皰疹病毒線狀雙鏈DNAEB序列反轉(zhuǎn)錄病毒單鏈RNAras,src等

RNA致癌病毒快速致癌病毒Rous病毒：雞肉瘤病毒，1911年Rous發(fā)現(xiàn)。分離到的Rous病毒感染動(dòng)物，數(shù)周內(nèi)導(dǎo)致腫瘤。病毒帶有癌基因?；蚪M結(jié)構(gòu)：RU5gagpolenvv-oncU3R

U3RU5gagpolenvv-oncU3RU5LTRLTR

插入基因組

U3：3’端序列，170－1260bpU5:5’端序列，80－100bpR:短序列，10－80bpLTR:長(zhǎng)末端重復(fù)序列,250－1400bp含有啟動(dòng)序列，增強(qiáng)序列。具有啟動(dòng)基因表達(dá)和增強(qiáng)作用。慢性致癌病毒本身不攜帶癌基因，致癌作用是整合在基因組的的原癌基因或相關(guān)基因鄰近部位，導(dǎo)致癌基因表達(dá)的改變；或是插入基因組內(nèi)，形成融合基因。細(xì)胞癌基因(c-onc)1976年，Bishop從Rous病毒中分離出癌基因src,并在動(dòng)物正常細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)有同源序列。以后在許多病毒癌基因都在細(xì)胞中都發(fā)現(xiàn)了它的同源序列，這些序列被稱為細(xì)胞癌基因。病毒癌基因源于細(xì)胞癌基因。癌基因致癌機(jī)制點(diǎn)突變?cè)┗騬as編碼189個(gè)氨基酸的蛋白是一個(gè)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)中起著開(kāi)關(guān)作用的蛋白，當(dāng)rasgene突變時(shí)，ras蛋白一直處于開(kāi)的狀態(tài)，細(xì)胞生長(zhǎng)。rasproto-oncogene11261189glygln

arg(GC),k-rasoncogene癌基因作用位置Genec-oncproteinv-oncproteinsrc膜膜ras膜膜myc核核fps質(zhì)質(zhì)和膜abl核質(zhì)染色體易位染色體易位產(chǎn)生融合基因，或啟動(dòng)了原癌基因，使得細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。T(9;22)(q34.1;q11.21),Ph染色體慢性粒細(xì)胞白血病CMLchr22chr95’bcr3’

5’c-abl3’

5’bcr/c-abl3’8.5kb,融合蛋白，210KD影響了造血干細(xì)胞的分化。導(dǎo)致白血病。Burkitt淋巴瘤(BL)8q24;14q32t(8;14)(q24;q32)c-myc;Ig基因重排，myc基因5’端調(diào)控序列丟失，myc基因激活，轉(zhuǎn)錄水平增高。急性早幼粒細(xì)胞白血病(APL)占急性非淋巴白血病(ANLL)的15％,t(15;17)(q21;q12-21)15號(hào)染色體q21位置有bcr癌基因，17號(hào)染色體q12位置有維甲酸受體基因ara，形成bcr/ara融合基因，融合蛋白阻斷造血干細(xì)胞分化，導(dǎo)致白血病?；驍U(kuò)增N－myc,c-onc在細(xì)胞中copy少，－－正常細(xì)胞大量擴(kuò)增copy－－癌細(xì)胞。腫瘤抑制基因(tumorsuppressorgene)

抑癌基因(anti-oncogene)以參與細(xì)胞周期調(diào)控的形式，對(duì)正常細(xì)胞的增殖起負(fù)調(diào)控作用，抑制細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。癌基因與抑癌基因比較特點(diǎn)oncogeneanti-oncogene基因?qū)傩詂ell增殖基因組織分化基因致癌方式激活，異常表達(dá)基因丟失或失活誘發(fā)機(jī)理突變或易位突變或缺失致癌機(jī)理顯性隱性腫瘤類型白血病，淋巴瘤實(shí)體瘤抑癌基因的發(fā)現(xiàn)1968年Harris腫瘤細(xì)胞X正常細(xì)胞

正常細(xì)胞動(dòng)物正常

染色體丟失腫瘤細(xì)胞

首先發(fā)現(xiàn)的腫瘤抑制基因視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤發(fā)現(xiàn)Rb基因缺失呈雜合體時(shí)，細(xì)胞是正常的，缺失純合體時(shí)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。顯示該基因是純合隱性致癌。Rb純合缺失后致癌表明Rb基因存在時(shí)對(duì)腫瘤細(xì)胞有抑制作用，因此Rb是腫瘤抑制基因。del(13)(q14)雜合性丟失(lossofheterozygosity,LOH)腫瘤細(xì)胞基因組中特定染色體上標(biāo)記基因由正常一對(duì)減少為一個(gè)成為雜合體，并進(jìn)一步完全缺失了該基因，成為缺失純合體。是腫瘤發(fā)生中出現(xiàn)的二次突變。Human’santi-oncogene名稱定位腫瘤Rb13q14.1視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤,肺癌,膀胱癌p5317p13.1肺癌，乳腺癌，肝癌p216p21.2乳腺癌，肺癌，前列腺癌p169p21肝癌，肺癌，乳腺癌NF－117q11.21神經(jīng)纖維瘤DCC18q21結(jié)腸癌MCC5q21結(jié)腸癌nm2317q21.3癌轉(zhuǎn)移細(xì)胞G1期S期Cyclin/CDK腫瘤抑制基因編碼細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)依賴性激酶(CDK)抑制蛋白(CDI)。根據(jù)CDI結(jié)構(gòu)分為兩類：CIP/KIP家族：p21,p27,Ink家族：，p15,p16,p18,p19p53基因誘導(dǎo)p21基因的表達(dá)。腦膠質(zhì)瘤原因染色體畸變帶有癌基因c-erbB的7號(hào)染色體數(shù)目增多；EGFR(表皮生長(zhǎng)因子)過(guò)量表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞轉(zhuǎn)化。17p13缺失，腫瘤抑制基因p53丟失。9p24缺失，干擾素基因缺失。11p13癌基因ras第35個(gè)核苷酸G－T突變。癌基因myc,sis,fos,等過(guò)量表達(dá)。染色體畸變的原因理化因素的損傷。修復(fù)機(jī)制下降。著色性干皮?。瓙盒云つw腫瘤UV照射，DNA形成TT二聚體，光復(fù)活酶失活，不能打開(kāi)二聚體。重組修復(fù)缺失。腫瘤抑制基因的克隆正常細(xì)胞基因組腫瘤細(xì)胞基因組mRNAmRNA

DNA(200:1)DNA__________----------

__________-----------

------_____-----_________-----腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞從原發(fā)腫瘤脫落，進(jìn)入細(xì)胞外基質(zhì)與脈管內(nèi)，輸送至遠(yuǎn)端適宜的組織中克隆生長(zhǎng)。浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移是惡性腫瘤的重要特征，也是腫瘤病人死亡的主要原因。用myc等癌基因染小鼠，可以使小鼠產(chǎn)生癌細(xì)胞，但是不轉(zhuǎn)移。說(shuō)明轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移不是同一類基因。腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因小鼠黑色素瘤k-1735細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)，去轉(zhuǎn)染正常小鼠，有高轉(zhuǎn)移和低轉(zhuǎn)移之分。消減雜交法尋找轉(zhuǎn)移相關(guān)基因－nm23nm23高表達(dá)，腫瘤低轉(zhuǎn)移，反之，高轉(zhuǎn)移。應(yīng)用：可作轉(zhuǎn)移預(yù)測(cè)；腫瘤轉(zhuǎn)移抑制。腫瘤易感基因在相同環(huán)境下發(fā)生腫瘤可能性比一般基因組具有更多機(jī)會(huì)的基因。化學(xué)致癌物質(zhì)經(jīng)氧化代謝活化后再與細(xì)胞的生物大分子作用而致癌。參與的酶有兩類：I相酶(CYP家族)；II相酶(GST家族)肺癌易感基因CYP1A1酶在肺中表達(dá)，參與煙草中多環(huán)芳烴類物質(zhì)代謝。該基因具有MspI多態(tài)，

m2m2基因型具有肺癌易感性。腫瘤基因治療MicmRNAgeneknockoutoncogene轉(zhuǎn)基因(antioncogene)免疫法(淋巴因子基因轉(zhuǎn)入)自殺基因腫瘤基因治療自殺基因(suicidegene)能夠編碼產(chǎn)生將非活性或無(wú)毒性前體藥物轉(zhuǎn)化成活性活毒性藥物的酶的基因。HSK-tk/GCV(胸腺激酶－丙氧鳥(niǎo)苷)系統(tǒng)：細(xì)胞中存在著胸腺激酶(HSV-tk),GCV是臨床上治療皰疹病毒的藥物。將HSK-tk基因轉(zhuǎn)入癌細(xì)胞后給GCV藥，使得GCV在胸腺激酶作用下生成三磷酸GCV，能阻斷細(xì)胞DNA合成產(chǎn)生細(xì)胞毒作用。X染色體失活正常女性的體細(xì)胞染色，有一個(gè)染色較深的異固縮點(diǎn)，被成為巴氏小體。這是女性一條失活的X染色體。Lyon假說(shuō)受精卵發(fā)育到胚胎早期，女性的兩條X染色體在分化的各類細(xì)胞中隨機(jī)失活。G-6PD葡萄糖6磷酸脫氫酶有A，B兩種類型，基因在X染色體上。女性有XAXAXBXB，XAXB

男性有XAY，XBY提取G6PD，電泳：A－－－B－－－FF