分子肿瘤学
3.1 癌基因 (1)癌基因的发现 1910年,Rous发现RSV。
1963年,Dulbeco发现正常细胞感染病毒可 恶变为癌细胞。 1969年,Huebner和Todaro提出癌基因假说
1970年,Baltimore和Temin发现逆转录酶
1976年,Varmus和Bishop发现原癌基因
抑制基因:NM23基因家族;Wdnm2基因; H2-K基因
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(4)肿瘤转移基因的临床意义
以不同的基因及其产物作为不同类型肿瘤 的诊断和预后标志物。 开辟有关肿瘤免疫治疗和基因治疗的新途 径。
针对转移过程的不同环节的靶标分子开发 治疗的新药物。
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第四节 端粒、端粒酶与癌
4.1 端粒的结构与功能 (1)端粒的发现 20世纪30年代,B. McClintock和H.J. Muller 发现。 端粒是位于真核细胞内染色体末端的具有能 稳定染色体结构和功能的特殊成分。 端粒帽 染色体 端粒帽
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(2)癌基因的概念
原癌基因:是在控制细胞生长分化中起重要 作用的正常基因,当它的结构发生变化,即 被激活时,其正常生物学功能受到影响,从 而使细胞发生癌变。
病毒癌基因:逆转录病毒所携带的致转化因 子。例如: RSV中的癌基因——src 。
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原癌基因的特点
(1)广泛存在于生物界中,从酵母到人的细 胞普遍存在。 (2)在进化进程中,基因序列呈高度保守
2、癌细胞具有恶性生物学特征
无限增殖,不会分化,永生化,侵袭和转 移能力,自主血管生成能力。
3、癌为单克隆起源,即癌是原始的、单个 癌细胞增殖的后代。
8
正常和转化的成纤维细胞比较
9
分 化 中 的 癌 细 胞
10
1.4 人类对癌本质的认识
(1)早期对癌的认识 1775年,P. Pott发现童年曾做过清扫烟囱工 作的男人中阴囊癌的发生率特别高。 19世纪,德国东部的沥青工人易患肺癌死亡 20世纪初,常受X射线照射的人容易患白血 病和皮肤癌,为夜光表涂抹镭的女工因常舔 刷毛而易患舌癌。 外因致癌论:癌是由身体之外的某种因素所 引发的,如生活方式、饮食习惯和环境等。
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P53基因功能模型
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癌基因与抑癌基因特性的比较
特性 癌基因 抑癌基因
突变等位基因的 获得功能,以显 丧失功能,以隐 功能 性方式起作用 性方式起作用 致癌所突变等位 1 基因的数目 通过种系遗传 现尚无例子 体细胞突变的致 有 癌作用 2 常用遗传的形式 有
突变有无组织特 有一些,能在许 遗传型常显示组 异性 多组织中起作用 织优先选择性
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(4)原癌基因的鉴定 ——DNA转染法
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(5)原癌基因恶性激活的机制
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(6)原癌基因在细胞转化中的作用
原癌基因没有转化能力 单个活化的原癌基因不能转化原代细胞
无限增殖化基因和转化基因两类原癌基因的 共同参与导致了细胞转化 癌基因可能是多种致癌因素作用的共同点
约斯塔.加尔顿:癌的很可能原因来自我们自 身,外界因素所起的作用只是按对了电钮。
分子肿瘤学
第一节 肿瘤是什么?
第二节 致癌因素及其致癌机制 第三节 肿瘤相关基因及其调控机制 第四节 端粒、端粒酶与癌 第五节 肿瘤的防治
1
主要参考书
1、詹启敏,分子肿瘤学,人民卫生出版社,2005
2、肿瘤遗传学,吴旻主编,科学出版社,2004
3、癌的生物学基础,R. G. Mckinnell 等著,高静
影响肿瘤侵袭和转移过程的相关分子的编 码基因。
(1)涉及细胞黏附、蛋白质水解酶类、细 胞运动和血管生成等有关分子的编码基因 (2)某些癌基因或抑癌基因在肿瘤发生和 进展中也对肿瘤的转移起着各自一定的重 要作用。
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肿瘤转移相关基因
促进基因:EF1A基因(与细胞的增殖和运动 有关);S100A4基因(与癌细胞的侵袭和转 移特性有关);MTA1基因(与乳腺癌的发 生和转移的增强相关)。
(3)病毒致癌论
19世纪末,癌症是一种由 细菌或病毒等微生物引发 的传染性疾病。
1910年,P. Rous发现Rous 肉瘤病毒(RSV),确立 了病毒致癌的观点。 1970年,Martin 从RSV中 分离出病毒癌基因src。
13
H. Varmus和J. M. Bishop的实验
含src的RSV
(AACCCC)n
3 (TTAGGG)n ’
膜 虫 人
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n(GGGATT)
(AATCCC)n
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第二节 致癌因素及其致癌机制
2.1 致癌因素 化学因素:烷化剂、多环芳烃、芳香胺类、 氨基偶氮染料、亚硝胺类物质、黄曲霉毒素、 植物毒素、金属致癌物等 物理因素:电离辐射、紫外线、纤维状异物、 热辐射、慢性刺激与炎症等 生物因素:致瘤性DNA病毒(人类乳头状瘤 病毒、Epstein-Barr病毒和乙型肝炎病毒) 和致瘤性RNA病毒(人类T细胞白血病病毒)
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癌 症 会 传 染?
从5大洲收集的40 只患传染性性病肿 瘤的狗的肿瘤细胞。
这些肿瘤细胞并非 出自狗自身的细胞, 而是源自共同的亲 本细胞。可能来自 于几百甚至上千年 前亚洲的驯养犬。
Clonal Origin and Evolution of a Transmissible Cancer, Cell, 2006, 126, 477-487.
4
第一节 肿瘤是什么?
1.1 肿瘤的概念 肿瘤:是一类疾病的总称,基本特征是细胞 增殖与凋亡失控,扩张性增生形成新生物。 (1)良性肿瘤:生长缓慢,保留了正常细胞 的某些特性,多数是无害的。 (2)恶性肿瘤:也称癌症,具有侵袭和转移 的能力。 分子肿瘤学:是用分子生物学的理论和技术 来研究肿瘤的一门科学,是医学和生物学的 交叉学科。
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3.3 肿瘤转移相关基因
(1)癌转移:癌细胞从原发瘤上脱落下来, 转移到远处,在新的解剖学部位形成继发性 的“群体”(继发瘤)的过程。 (2)癌转移是级联反应
基底膜的破裂 癌细胞脱落 侵袭 穿越血管和淋巴系统 癌细胞在循环系统中运动 外渗、转移灶生长和转移灶转移
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(3)肿瘤转移相关基因
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(2)端粒DNA
1978年,美国的Blackburn和Gall发现,四膜 虫的端粒DNA是由一种极短的简单重复序列 TTGGGG多次重复而成。后来发现,其它动 物、植物和微生物端粒的结构也类似。
3 (TTGGGG)n ’四
5 n(CCCCAA) ’
n(GGGGTT)
5 n(CCCTAA) ’
5
癌症的种类
(1)实体肿瘤 癌:起源于上皮细胞 淋巴瘤:起源于淋巴细胞 肉瘤:起源于间叶组织 (2)液体肿瘤 白血病:起源于骨髓造血细胞 (3)常见肿瘤: 乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、白血病
6
正常人与白血病人的血液
7
1.2 癌的生物学特征
1、癌症是体细胞遗传病
遗传性肿瘤(胚或性细胞,1~2%)和散 发性肿瘤(体细胞,95%)
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2008诺贝尔医学奖
德国哈拉尔德· 楚尔豪森(人乳头瘤病毒引发子宫颈 癌)、法国弗朗索瓦丝· 巴尔-西诺斯和吕克· 蒙塔尼耶 (HIV病毒) 21
2.2 化学致癌的分子机制
(1)点突变
(2)染色体畸变和易位 (3)DNA重排和插入诱变 (4)基因扩增或缺失 (5)DNA甲基化的改变 (6)细胞遗传或基因组不稳定性
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对癌症治疗现状的反思
“中国健康调查报告”,T. Colin Campbell & Thomas M. Campbell II著,张宇辉译,吉林 文史出版社,2006
膳食和生活方式可能是导致肿瘤的主要原因。 动物性食物的营养素促进肿瘤的发展,而植物 性食物的营养素能抑制肿瘤的发展。 最健康的食品是纯天然的素食,如纯天然的水 果、蔬菜和整谷粒等。
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(2)寻找致癌因子 20世纪初,日本的山际克三郎在实验中首 次重现了兔耳皮肤癌。 20世纪30年代,发现煤焦油中3-甲基胆蒽和 二甲苯丙蒽是致癌物质。 20世纪30年代,美国的H. Muller发现X射 线使果蝇发生基因突变。 20世纪50年代,致癌因子使基因突变从而 致癌。
12
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3.2 抑癌基因
(1)抑癌基因的发现 1986年,发现第一个抑癌基因Rb;1987年, 李文华证实Rb的抑癌作用
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(2)抑癌基因的概念
抑癌基因:也称肿瘤抑制基因,细胞中一大 类对细胞增殖起负调节作用的隐性基因,其 功能丧失将促成癌细胞表型。 按照失活机制的不同可分为两类:
(1)I类肿瘤抑制基因:DNA点突变或缺失
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化学致癌的多阶段模式
(1)启动:基因受致癌因素作用发生突变, 经过细胞分裂增殖被固定下来,并能传代。 快速、不可逆的过程
(2)促进:促进启动形成的肿瘤细胞分裂生 长的阶段。较易受干预 (3)演进:细胞产生不可逆基因组,在形态 上或功能代谢和行为方面逐渐表现出肿瘤的 特征。
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第三节 肿瘤相关基因及其调控机制
1969年,H. Harris 发现抑癌现象。 1986年,美国Dryla 发现第一个抑癌基 因——Rb基因