肿瘤临床分子诊断技术的应用进展
一、肿瘤发生发展的分子机制 2、免疫监控失调 (1)免疫监视系统
要素 识别力 攻击力 快速反应 分工 信息传递 特异反应 组成
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一、肿瘤发生发展的分子机制 2、免疫监控失调 （1）、 免疫监视系统
识别 抗原递呈细胞
特异反应
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血液
血浆DNA变化 血浆变中癌基因表达检测 肿瘤标志物的检测 肿瘤细胞的基因突变
蛋白芯片
基因测序 PCR
肿瘤组织 肿瘤细胞的基因表达
肿瘤细胞的蛋白表达
免疫化学
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二、肿瘤的分子诊断内容
肿瘤标志物的检测
1978年Herberman在美国国立癌症研究所召开的人类肿瘤免 疫诊断会上提出的。由肿瘤组织和细胞产生的与肿瘤的形成、发 生相关的物质,这些物质存在于肿瘤细胞的胞核、胞质、胞膜上 或体液中；不存在于正常成人组织而见于胚胎组织,或在肿瘤组 织中含量超过正常含量。存在于肿瘤患者的组织、体液和排泄物
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三、肿瘤的分子诊断内容
2、核酸检测 （1）、血浆DNA含量检测
血浆DNA ( plasma DNA) 又被称为循环DNA( circulating DNA) , 是 存在于循环血液中的细胞外DNA( cell-free DNA) , 它可以以DNA- 蛋白 质复合物的形式存在, 也可以游离DNA 片断形式存在。由于健康状态 下少量衰老死亡( 坏死或凋亡) 细胞的DNA 的释放, 健康人血液中存在 一定量的游离DNA。同时, 由于健康状态下, 循环DNA 的生成与清除处 于动态平衡状态, 因此对于健康人而言, 血液中循环DNA 的水平能够维 持在一个比较恒定的低水平。循环DNA 能反映人体内新陈代谢的状况, 是健康评判的一个重要指标。近年来的研究表明,人外周血液中的血浆 循环DNA 量和质的改变与多种疾病( 包括肿瘤、复合性严重外伤、器 官移植、妊娠相关疾病、感染性疾病、器官衰竭等) 关系密切,因此血 浆DNA 作为一种无创性检测指标, 有望成为某些疾病早期诊断、病程 监测、疗效及预后评估的一种重要的分子标志物。
Sustained angiogenesis
Tissue invasion & metastasis
Limitless replicative potential
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一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Self-sufficiency in growth signals
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二、肿瘤的分子诊断内容
（1）、血浆DNA含量检测
血浆DNA浓度检测
研究发现，正常健康人群循环系统游离DNA平均约为7ng/ml；肿瘤患者 循环系统游离DNA水平明显升高，可达到29ng/ml；术后游离DNA水平迅速下
降至18ng/ml，并随病情的好转进一步下降。这种游离DNA的升高可发生在肿
肿瘤临床分子诊断技术的应用进展 杜珍武 phdzhw@ 吉林大学中日联谊医院中心研究室
肿瘤临床分子诊断技术的应用进展
一、肿瘤发生发展的分子机制
二、肿瘤分子诊断内容 三、肿瘤治疗的分子监控 四、肿瘤的免疫监控
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一、肿瘤发生发展的分子机制
外因 肿瘤自身原因 内因 攘外 安内 无限增殖 空间 转移 视而不见 功能丧失 同流和污 肿瘤免疫监控失活 资源
（1）、血浆DNA含量检测
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二、肿瘤的分子诊断内容
（1）、血浆DNA含量检测
血浆DNA基因检测 ①检测DNA甲基化 包括P16基因、MGMT基因、 DAPK基因、TMS1基因、RASSF1A基因。 ②检测基因突变：K-RAS基因突变、P53基因突 变、FHit基因突变。 ③微卫星检测：MSA-2,3,4,5,12,16检测
一、肿瘤发生发展的分子机制 2、免疫监控失调 （2）、 免疫监视系统与肿瘤发生
肿瘤监控失常原因 识别问题 肿瘤自身 来源与正常细胞相同 隐蔽抗原 免疫细胞 抗原递呈功能缺失 无视
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一、肿瘤发生发展的分子机制 2、免疫监控失调 （2）、 免疫监视系统与肿瘤发生
肿瘤监控失常原因 杀伤问题 肿瘤自身 抑制因子 杀伤免疫细胞 免疫细胞 功能异常 抑制性免疫细胞
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二、肿瘤的分子诊断内容
（1）、血浆DNA含量检测
血浆RNA检测 检测HER2/NEU以及HNrnp-b-1基因，文献
报道联合两种基因可以发现100%肺癌患者。
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二、肿瘤的分子诊断内容
（2）、基因组检测
科学家们预计，当完成了人类基因组项目之后 应该能够发现一些与人体常见疾病和性状相关的 遗传信息。但人类基因组图谱公布之后大家突然 发现，现实与预期的完全不同，科学家们居然一 无所获。但我们真的就不能从人类基因组图谱当 中发现一点有价值的东西吗？
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二、肿瘤的分子诊断内容
肿瘤标志物的检测
肿瘤标志物的测定：
包括测定血液、尿液中蛋白质（包括多肽）、 脂类，糖类、核酸物质。
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二、肿瘤的分子诊断内容
1、蛋白检测
蛋白组学：引领21世纪生物科学
• 蛋白组学代表着对有机生物、 器官和细胞器中所有蛋白的特 性、分子量、结构和生物化疗、 细胞功能加以明确
– SELDI技术筛选出β2-微球蛋白、转铁蛋白、载脂蛋白A1、 甲状腺素运载蛋白 – CA125
• 预测良恶性可能
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二、肿瘤的分子诊断内容
蛋白组学
• 将生物标志物的发现从实验室开拓到临床应用中 • 基于一项前瞻性双盲的临床研究，纳入27个机构共 516例患者
– 269 例患者只根据手术前信息进行评估 – 247 例患者根据手术前信息和OVA1结果进行评估 – OVA1 检测能识别出额外的潜在恶性肿瘤患者 • 能够在盆腔包块中检查出是否罹患卵巢癌，并确定是否需 要手术治疗，帮助病人和医护人员确定属于什么类型的手 术，以及应该由谁负责实施。
中，能够用免疫学、生物学及化学的方法检测。
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二、肿瘤M 特异性高，对肿瘤与非肿瘤鉴别的准确性可100%。 敏感性高，能在极早期发现肿瘤的存在，不漏诊。 在体液中的浓度应与瘤体大小、临床分期密切相关， 并可据此判断预后。 半衰期短，可根据其水平的升降监测治疗效果及肿 瘤是否复发或转移。 检测方法灵敏可靠，操作简便，价格低廉。
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2、蛋白组学
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二、肿瘤的分子诊断内容
蛋白组学
• 通过比较蛋白图谱可 以容易地找出标志物 • SELDI 技术比2D PAGE速度快，可重 复性高 • 这一技术用以发现多 种疾病的生物标志物， 如卵巢癌、乳腺癌、 前列腺和膀胱癌
瘤早期，出现于临床症状发生之前。由于血清标本来源方便和非侵入性等优点， 因此血液中游离DNA定量检测可预测受检者早期肿瘤的发生风险，从而采取有 针对性的预防和治疗措施。
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二、肿瘤的分子诊断内容
（1）、血浆DNA含量检测
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二、肿瘤的分子诊断内容
• 同时了解这些特性在空间、时 间或不同生理状态下的变化
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二、肿瘤的分子诊断内容
蛋白组学
相同的基因组 不同的蛋白组
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二、肿瘤的分子诊断内容 在分子水平上描述蛋白和DNA的特性 蛋白组学 是理清基因功能的关键
mRNA t-RNA t-RNA
核糖体
•Autocrine loops •Over-expression of receptor •Receptor is always ‘on’ •Downstream signals
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一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Evading apoptosis
• • • • External triggers Intracellular triggers Death receptors Caspases
t-RNA (....)
基因组学
DNA
t-RNA X (....)
蛋白
翻译后修饰
蛋白组学
X
具有活性的蛋白
CHO PO4
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二、肿瘤的分子诊断内容
2、蛋白组学
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二、肿瘤的分子诊断内容
蛋白组学
化学表面 – 蛋白表达谱:
表面增强激光解吸离子化 (SELDI)
– Sensors (8, 9) – Executioners (3)
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一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Insensitivity to antigrowth signals
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一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Sustained angiogenesis
• VEGF • FGF1/2 • Thrombospondin • Thalidomide • Avastin
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一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
Tissue invasion and metastases
肿瘤临床分子诊断技术的应用进展
一、肿瘤发生发展的分子机制 1、 肿瘤自身
肿瘤临床分子诊断技术的应用进展
三、肿瘤的分子诊断内容