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分子流行病学概述及我国分子流行病.
一、分子流行病学概述
(一)定义
分子流行病学是应用先进的实验技术测量生 物学标志,结合流行病学现场研究方法,从分子 水平阐明疾病的病因及其相关的致病过程,并提 出与评价相应防治措施的科学。这一定义包含了 几个要点:(1)分子流行病学是流行病学的一 个分支,是传统流行病学与新兴的生物学技术, 特别是分子生物学技术之间的一门边缘学科、交 叉学科;(2)分子流行病学的主要研究对象是 各种生物学标志;(3)与传统流行病学不同, 分子流行病学还研究暴露因子引起疾病的相关过 程,以测定各种易感性标志,并提出针对性预防 措施,尤其是阻断暴露因子进入体内后致病进程 的初级预防措施。
表2 肺腺癌病人和普通人群对照中KRAS2 Rsal等位 基因的基因型频率
基因型a
A1/A1 A1/A2 A2/A2
计
普通人群 96 68 15 179
肺腺癌
观察数 期望数b
89
81.5
59
57.8
4
12.7
152
152
注:a:等位基因A1为无酶切位点;A2为有酶切位点; b:按普通人群的频率推算所得; c:卡方检验Ρ =0.025。
需几天时间。但促进过程却是人类致癌过程中最长的阶段,启动细胞呈 克隆样扩展需10年甚至更长。促进阶段的细胞还需经过进一步的基因改 变,并获得侵袭性与转移的恶性表型,才能进入转化与发展阶段,而这 后2个阶段大概需1~2年的时间。
图2 分子流行病学和癌的发展过程及其三级预防策略
3.疾病易感性的测定
个体对疾病都存在一定的感受性,称之为易
对于常见的慢性疾病的遗传易感性的分析,
研究实践及其对分子流行病学的理解,提 出如下定义:分子流行病学是应用先进的 实验技术测量生物学标志,结合流行病学 现场研究方法,从分子水平阐明疾病的病 因及其相关的致病过程,并提出与评价相 应防制措施的科学。
(二)分子流行病学研究内容和范围
1.疾病病因的探讨
疾病的发生,大多是环境因素与遗传因素 同时起作用。只是有些疾病以环境因素为主, 有些则正好相反。遗传因素起重要作用的疾病 往往与基因有关,这不言而喻;而很多与环境 因素有关的疾病,也常常需从基因方面去研究, 因为环境因素可以通过宿主的基因突变或异常 表达引起疾病。因此,分子流行病学研究在这 方面起着非常重要的作用。
意大利学者Dragani在1996年名古屋会议上 报告,以前一般认为肺癌的家庭聚集性很少见, 故基因因素的作用很小。但他从小鼠模型发现 染色体上存在易感或抑制肺癌的基因位点。此 后作者在人群中选择病理确诊的肺腺癌125例 作为病例组,另在健康供血员人群中随机选择 179名作普通人群对照检测显示,在KRAS2基 因第2外显子下游有个基因位点与拮抗肺癌产 生并延长肺癌患者的生存期有关。
三、存在问题和前景 (一)存在问题 (二)前景
流行病学是研究人群中疾病和健康的分
布,探索影响分布的因素,并在此基础上制 定预防策略的措施的一门学科。一直以来, 流行病学在疾病的预防和治疗,疾病危险因 素的研究和控制方面都起着十分重要的作用。 近二三十年来,生物学技术尤其是分子生物 学技术取得了突破性进展,并逐渐渗透到各 个医学领域。分子生物学的理论和技术不断 应用于传统的流行病学,并在此基础上形成 了一门新的分支学科——分子流行病学。
体内,最终引起临床癌症过程的基本框架大致如下。致癌作用是多阶段
的,正常细胞转变为癌细胞经历了致癌作用累积而又连续的几个阶段: 启动(initiation)、促进(promotion),转化(conversion)和发展 (progression)。在启动阶段,机体暴露于环境致癌化学物质,致癌物 进入体内需经代谢活化(metabolic activation),变成反应性亲电物质 (reactive electrophilic form),再与DNA反应形成DNA加成物。在致 癌物进入体内后,这种反应通常仅需几小时就可完成。当DNA复制时, 这种对DNA的化学损伤可引起基因的变化,这些基因的变化如果逃避 了DNA修复作用,就会被固定下来。某些基因损伤可造成癌基因的活 化或抑癌基因的失活,从而使正常细胞变成启动细胞。这个过程往往仅
图1 传统流行病学与分子流行病学的关系(Schulte,1993)
表1 传统和分子流行病学的比较
传统流行病学
分子流行病学
推动力
公共卫生
现代科学
研究水平
人群
个体/器官组织/细胞/分子
研究样式 人口统计学/社会科学
临床/实验
认识论策略 自上而下
自下而上
预测水平
人群
个体
综合上述国内外学者的分子流行病学
2.危险因子致病机制的研究
分子流行病致病 的危险因素,特别是化学物质与生物活 性物质从暴露开始至疾病发生全过程的 各个环节。
癌症发病的分子流行病学研究是个典型的例子。20多年来,对与 癌相关的各种生物学标志,致癌物的种种生物效应标志,如DNA加成 物(adduct)等等进行了十分广泛的研究,有关报道相当丰富,积累了 很多资料,提出了一些很有意义的假设。目前认为,致癌化学因子进入
分子流行病学概述及我国分子 流行病学研究现状
提纲:
一、分子流行病概述 (一)定义 (二)分子流行病学研究内容和范围 (三)分子流行病学常用的主要研究方法
二、我国分子流行病学研究现状 (一)病原体分型和检测研究 (二)人群中疾病流行规律、传播机理研究 (三)在慢性病研究中的应用 (四)在遣传性疾病研究中的应用 (五)在疾病防治方面的应用
感性。以往一般认为,只有传染病才有确定的 易感性,可以用测定机体内是否存在某种特异 性保护(中和)抗体的方法了解其对某种传染 病是否具有易感性或免疫力。然而,近来分子 生物学与免疫学研究发现,机体对很多疾病也 同样存在着易感性,且往往与个体的某些基因 型别或序列或其表达产物有关,如果与遗传有 联系,往往称之为遗传易感性(尤其慢性病)。 同时还发现很多传染性疾病的易感性,除了与 能刺激机体产生特异性抗体的致病微生物有关 外,也和机体的某些基因类型有联系,因为后 者决定了机体对致病微生物的免疫反应的方式 与强度。