醫(yī)學遺傳學腫瘤與遺傳

關于醫(yī)學遺傳學腫瘤與遺傳第1頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤：（tumor）是機體在各種致瘤因素作用下，局部組織的細胞在基因水平上失去對其生長的正常調控，導致克隆性異常增生而形成的新生物?！蝗荷L失去正常調控的細胞形成的新贅生物（neoplasm）。腫瘤85%為癌(carcinoma)，源于上皮細胞；2%為肉瘤(sarcoma)，源于結締組織、骨或肌肉組織；5%為淋巴瘤(lymphoma)，源于免疫系統(tǒng)特別是脾及淋巴結的白細胞；3%為白血病(leukemia)，源于骨髓造血細胞。第2頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤是一種體細胞遺傳病腫瘤的發(fā)生具有家族聚集性和種族差異，也受環(huán)境因素的影響，因此腫瘤的發(fā)生是環(huán)境因素和遺傳因素共同作用的結果。環(huán)境因素只有改變遺傳物質的結構和功能才能使正常細胞轉變?yōu)榘┘毎?。所以腫瘤發(fā)生的本質是體細胞遺傳物質的改變。

第3頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤是一種多階段、多因素、多基因參與的復雜疾病。多階段：不典型增生-早期癌-晚期癌多因素：遺傳因素-環(huán)境因素多基因：癌基因-抑癌基因-腫瘤轉移相關基因-錯配修復基因第4頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤遺傳學（CancerGenetics)

應用遺傳學的基本原理、方法，從遺傳方式、遺傳流行病學、細胞遺傳和分子遺傳學等不同的角度探討腫瘤發(fā)生與遺傳的關系,腫瘤防治的新途徑，進而開辟一門多學科滲透的新興學科。第5頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

腫瘤屬于一種體細胞遺傳病，各種環(huán)境因素作用于體細胞的遺傳物質，引起DNA或染色體改變，在此基礎上，一個體細胞才能去分化并無限制地增殖而形成腫瘤細胞，又經過促進和進展等過程，才形成各種惡性腫瘤。

致瘤因素正常細胞腫瘤細胞基因改變第6頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤的特征：1、呈持續(xù)性、自主性生長，與機體不協(xié)調，原因去除仍能繼續(xù)生長。2、具有不成熟性，在不同程度上失去了分化成熟的能力。3、有害無益。第7頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月癌癥發(fā)生的現狀：腫瘤是一類嚴重危害人類健康的疾病——常見病、多發(fā)病。在發(fā)達國家，癌癥占死亡構成的20%

據WHO和國際癌癥研究機構（IARC）2002年報道，全球因癌癥死亡的人數占死亡總人數的12%

預計未來10年全球每年新增癌癥患者人數將達到1500萬人，即到2020年全世界癌癥發(fā)病率將比現在增加50%。到2030年，全球可能將有2640萬人患癌，其中1700萬人將因此死亡。

第8頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月2000年全球常見癌癥的統(tǒng)計新發(fā)病例1010萬死亡人數620萬現患病例2240萬主要癌癥按發(fā)病率按死亡率

肺癌肺癌乳腺癌胃癌結直腸癌肝癌胃癌

結直腸癌ParkinDM,etal.IntJCancer,2001;94:153-156.第9頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月結直腸癌結直腸癌宮頸癌

食管癌食管癌

肺癌

胃癌

肺癌

肝癌

肝癌

肝癌食管癌

肺癌

胃癌

胃癌主要癌癥人數約150萬94.36/10萬84.58/10萬死亡率2000年90年代70年代中國常見癌癥的統(tǒng)計董志偉等。中國癌癥控制策略研究報告，2002;11:250-260.第10頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月在我國，男性癌癥患者死亡居各類死因的第二位，占全部死亡的11.31%；女性占第三位，占總死亡率的8.85%。在所有癌癥中:男性的三大殺手是肺癌（29%）、前列腺癌（11%）和直腸癌（9%）；女性的三大殺手是肺癌（26%）、乳腺癌（15%）和直腸癌（9%）第11頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

大量的證據表明，腫瘤的發(fā)生與遺傳和環(huán)境有密切的關系。大部分腫瘤與基因突變相關；腫瘤易感性與多基因相關。腫瘤發(fā)生的幾個觀點:癌發(fā)生于一個細胞的（惡變）克隆。

——癌起源于單細胞的惡變癌有家族性和散發(fā)性。

——發(fā)生在生殖細胞的突變是可遺傳的第12頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤的發(fā)生多因素、多基因、多階段、多途徑癌發(fā)生涉及多個基因的變化。細胞水平——癌是體細胞遺傳基因水平——癌是多基因病癌的發(fā)生與常見的復雜性疾病一樣，也是由遺傳因素（基因變化）和環(huán)境相互作用的結果

——癌是多因素病癌的遺傳事件不是單一而是多途徑如DNA甲基化。

——癌是多途徑機制癌的發(fā)生經歷基因多次突變的累積，其發(fā)展是一個多階段的過程。

——癌是多階段

——早發(fā)現、早治療、早預防第13頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)環(huán)境因素與腫瘤發(fā)生化學致癌物射線病毒煙草和酒精等第14頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一、化學致癌物是80-90%人類腫瘤形成的病因。大量的動物實驗證實：腫瘤發(fā)生需要兩個主要階段，即始動階段和促進階段。當細胞暴露于一定量的始動劑可能癌變時，標志始動階段的開始。始動階段通常是快速的，且不可逆轉。促進階段的特點是腫瘤細胞（始動細胞）的永生化和克隆化。此外，促進階段的因素（促進劑）不直接影響DNA，故對細胞的影響是可逆的。第15頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）始動階段腫瘤始動階段的致癌物是一系列天然的或人工合成的化合物，分為直接作用和間接作用化合物或致癌物前體。直接作用自身為致癌物間接作用通過體內代謝最終轉變?yōu)橹掳┪?。?6頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

在致癌物前體中主要的一類酶是細胞色素P-450依賴性單氧化酶的同工酶，在群體中，酶的活性和誘導性的變異較大。例如，其中一種同功酶CYP1A1負責多環(huán)芳香類碳水化合物的代謝。群體中10%的個體擁有這種高度誘導形式的酶，因此，編碼這些酶的基因具有多態(tài)性，影響人群對某一致癌物的易感性。其中，吸煙者患肺癌的風險較高與此基因變異相關。第17頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）促進階段當經歷始動階段的細胞暴露于促進劑時，遺傳損傷的細胞數將增加。隨著持續(xù)分裂，這些具有遺傳突變的細胞將面臨著選擇。因此，促進階段涉及癌前病變細胞的增殖、惡性轉化及腫瘤的進展等。第18頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

促進劑不致突變，是通過誘導細胞增殖機制而起到促進腫瘤的作用。如蛋白激酶C是磷酸肌醇信號傳導通路的復合物，正常情況下受控于第二信使乙酰甘油，TPA（纖維蛋白酶原激動子）激活蛋白激酶C，活化的蛋白激酶C引起靶蛋白的磷酸化，最終刺激細胞增殖。第19頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、輻射

輻射能量，如紫外線或電離輻射，在體外使細胞轉化，在體內誘發(fā)腫瘤。輻射起致突變作用，通過造成DNA損傷而引起細胞的惡性轉化。

第20頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

紫外線有三種波長：UVA（320-400nm），UVB（280-320nm）和UVC（200-280nm）。UVB易被DNA堿基吸收，引起DNA堿基的改變，因此，被認為與皮膚癌的發(fā)生有關。第21頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

電離輻射包括電磁輻射（X-線和γ線）和特殊輻射（α-粒子、β-粒子、原子和中子）。自然環(huán)境的一部分，具有致癌性。電離輻射是廣泛的致癌物，可以誘導幾乎任何年齡、任何物種的任何組織癌變。與紫外輻射不同，單獨置于電磁輻射足以形成腫瘤。第22頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、病毒現已發(fā)現大量與人類腫瘤相關的DNA和RNA病毒。這些病毒是通過整合到宿主細胞DNA而發(fā)揮作用的。對DNA腫瘤病毒而言，癌基因是病毒基因組的整合部分對RNA腫瘤病毒而言，癌基因為病毒的供體，即病毒RNA經逆轉錄變?yōu)榍安《?，再整合到宿主基因組。

第23頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月常見的DNA腫瘤病毒：EBV、乳頭瘤病毒（HPV）和乙肝病毒。常見的RNA病毒：人類T細胞白血病病毒人類免疫缺陷病毒。

EBV主要與Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌的發(fā)生相關。98%非洲人Burkitt淋巴瘤有EBV感染史。100%的鼻咽癌有EBVDNA。免疫缺陷病毒可以引起艾滋病和腫瘤在內的多種疾病。第24頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月正常細胞DNA損傷體細胞突變控制細胞凋亡的基因突變進入始階段克隆增殖惡性腫瘤化學致癌物、輻射和病毒宿主遺傳背景原癌基因異常表達

獲得額外突變生殖細胞突變抑癌基因失活病毒始動階段促進階段第25頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)腫瘤發(fā)生中的遺傳因素一、腫瘤的家族聚集現象腫瘤的家族聚集現象可表現為癌家族和家族性癌。1．癌家族:癌家族（cancerfamily）是指在一個家系幾代中有多個成員發(fā)生同一器官或不同器官的惡性腫瘤。即一個家族有較多成員患一種或幾種解剖部位類似的癌。第26頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

在這樣的家族中表現出惡性腫瘤的發(fā)病率高（約20％），患者的發(fā)病年齡較早，腫瘤的發(fā)生部位不局限于同一組織或器官，腫瘤在家族中呈常染色體顯性遺傳。如：Lynch癌家族綜合征

Li-Fraumeni綜合征第27頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月IIIIIILynch癌家族綜合征II

有人追蹤了該家族70多年，經過五次調查發(fā)現，家族的10個支系中有842名后代，共有95名患者，其中結腸癌48人，子宮內膜癌18人，這兩種癌癥占多數。在95名患者中，有72人為雙親之一患癌，男患者為47人，女患者為48人，接近1︰1，符合AD遺傳特點。第28頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月I1.II1.II2.II3.III4.IV4為乳腺癌；III2.IV5.IV6為肺癌；V1.V4為橫紋肌癌；III1為前列腺癌；III3為胰腺癌；IV5為急性白血病；IV8為直腸肉瘤；V3為Willms瘤；V6為角質瘤Li-Fraumeni綜合征（LFS）是以乳腺癌為主的癌家族綜合征，呈AD，還患有腦瘤，骨肉瘤，橫紋肌肉瘤，白血病，肺癌，結腸癌，腎上腺皮質癌等。1234567812345678IIIIIIIVV11231234第29頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月2．家族性癌家族性癌（familialcarcinoma）是指一個家族內多個成員患同一類型的腫瘤。如結腸癌病人有12%-25%有家族史，因此結腸癌可認為是家族性癌。家族性癌大多不表現孟德爾式遺傳，但患者的一級親屬的發(fā)病風險高于人群3-5倍。第30頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、同卵雙生子發(fā)病一致率研究雙生子調查中發(fā)現，同卵雙生發(fā)病的一致率非常高。77對白血病患者雙生子調查:

同卵雙生者發(fā)病一致率高遺傳因素20對同卵雙生子發(fā)病部位調查:

患者患同一部位的同樣腫瘤遺傳因素第31頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、腫瘤發(fā)病率的種族差異不同種族的人遺傳素質不同，在不同人種、不同民族中，各種腫瘤的發(fā)病率可有顯著差異。表現在：

①同一腫瘤在不同人種發(fā)病率不同:

如乳腺癌：歐美人發(fā)病率較高，日本人乳腺癌的發(fā)病率較歐美人士為低。患松果體瘤：日本人比其他民族高11～12倍。黑人很少患Ewing骨瘤、睪丸癌、皮膚癌；第32頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

②不同人種也有各自不同的高發(fā)腫瘤:如鼻咽癌中國人的發(fā)病率位居世界各民族之首，而且這種發(fā)病率不因中國人移居到其他國家而降低。新加破的中國人:馬來人:印度人發(fā)病率為13.3:3:0.4移居到美國的華人鼻咽癌的發(fā)病率＞美國白人高34倍這種種族差異的基礎即是遺傳因素的差異。由此可知，腫瘤發(fā)生與遺傳因素有關。第33頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)遺傳性腫瘤一些腫瘤是按孟德爾方式遺傳的，亦即由單個基因的異常決定的少數來源于神經或胚胎組織的腫瘤常為遺傳性腫瘤。這些腫瘤按常染色體顯性遺傳方式遺傳，常為雙側性或多發(fā)性，發(fā)病早于散發(fā)型病例。并有不同程度的惡變傾向，故也稱為遺傳性癌前改變第34頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月遺傳性腫瘤雖然少見，但在腫瘤病因學研究上有重要意義。如視網膜母細胞瘤(AD)，神經母細胞瘤(AD)，神經纖維瘤(AD)，Wilms瘤(AD)，家族性結腸息肉(AD)等第35頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一、視網膜母細胞瘤（retinoblastomaRB）是兒童眼內惡性腫瘤，發(fā)生率1/21000－1/10000，多于4歲前發(fā)病，癥狀為眼底在灰白腫塊，貓眼、易擴散。部分有13q－del(13q14)，伴畸形：大嘴大耳、寬鼻梁、智力低下。第36頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月視網膜母細胞瘤（RB）遺傳性非遺傳性（散發(fā)型）AD遺傳散發(fā)

家族史無雙側單側(約90%）早發(fā)1.5歲前發(fā)病晚發(fā)2歲以后發(fā)病20～25%75～80%第37頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Knudson提出二次突變學說：他認為視母細胞瘤的發(fā)生需經二次以上突變。生殖細胞突變I個體體細胞（突變基因）突變II惡性細胞增殖優(yōu)勢惡性腫瘤第38頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月分子水平研究表明：視母C瘤基因(RB)抑癌基因正常人RBRB純合子生殖細胞突變后形成雜合子RBrb，由于rb為隱性，雜合子RBrb仍具抑癌功能，所以是攜帶者；再發(fā)生一次突變形成純合子rbrb或半合子rb，才失去抑癌功能而致惡性轉化。

第39頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Rb的分子功能

(1)主要是可以和腫瘤抗原相互作用：SV40T抗原，腺病毒E1A抗原，人類乳頭瘤病毒E7抗原，可結合到RB的379~792殘基區(qū)域。

(2)RB產物可抑制部分致癌蛋白。

(3)RB還有抑制細胞增殖的作用。抑癌機理:主要是它去磷酸化后，與細胞轉錄因子(E2F)結合而抑制細胞周期由G1→S期的進展，從而抑制細胞增殖。第40頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月E2FP活性E2FRB基因組DNA和dNTP合成酶系非活性復合物G1晚期G1S期G1Cdk-cyclinCdk2-cyclinA晚G1期晚S期G0去磷酸化非活性RBcyclin1Cdk2cyclinACdk2

哺乳動物細胞中RB蛋白在G!期調節(jié)向S期轉移中的作用模型

E2F是一個轉錄因子，為活化dNTP和DNA合成酶系中多種酶蛋白基因所必需的

RB是腫瘤抑制基因Rb的編碼蛋白。第41頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月RBrbrb染色體丟失rbrb

不分離rbrbrb體細胞重組rbrb染色體缺失rbrb基因突變視網膜母細胞瘤(RB)雜合性丟失機制第42頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腎母細胞瘤（Wilms瘤，WT)

嬰幼兒惡性胚胎腫瘤，患者腹部有無癥狀的腫塊。發(fā)病率為1/10000，3/4的腫瘤發(fā)生在4歲以前，90%在20歲前發(fā)生?？煞譃檫z傳型和非遺傳型。

遺傳性非遺傳性（散發(fā)型）

AD遺傳散發(fā)雙側單側早發(fā)晚發(fā)

38%62%第43頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月研究表明：

Wilms瘤基因(WT)是一種抑癌基因，基因產物為一種有鋅指結構的蛋白質，與早期生長反應基因（EGR-1)的DNA相結合而抑制其轉錄激活作用?；颊叩哪[瘤組織中有WT的純合缺失，其正常組織中則為雜合子。

Wilms瘤發(fā)生機理可能與視網膜母細胞瘤相同。第44頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Wilms瘤如伴有無虹膜，泌尿生殖道畸形，智力低下，則稱為WAGR綜合征。該綜合征患者有11號染色體短臂的中間缺失，del(11)(p13),因此認為11p13位點載有腫瘤抑制基因。第45頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、神經母細胞瘤（Neuroblatoma，NB)

一種兒童常見的惡性胚胎瘤，起源于神經嵴，發(fā)病率約1/10000。有的NB還并發(fā)神經纖維瘤，神經節(jié)瘤，嗜鉻細胞瘤等?？煞譃檫z傳型和非遺傳型。

遺傳性非遺傳性（散發(fā)型）

AD遺傳散發(fā)早發(fā)晚發(fā)多發(fā)單發(fā)

20%80%致病基因定位于1p36。該基因的第一次突變可能只干擾神經嵴的正常發(fā)育，第二次突變才導致惡性腫瘤的發(fā)生。

第46頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

同是一種腫瘤,為什么既有遺傳型又有散發(fā)型?發(fā)病年齡又不同呢?

1971年Knudson為解釋家族性(遺傳型)視網膜母細胞瘤提出二次突變學說(twohitstheory),解釋這種現象第47頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月惡性腫瘤的發(fā)生需經兩次以上的突變。

遺傳性病例中，第一次突變發(fā)生于生殖細胞，結果個體每一個細胞均帶有一個突變，成為突變的雜合子。在此基礎上發(fā)生的第二次突變是體細胞突變。兩次突變累加，即可完成始動（initiation)，而從良性細胞變成惡性細胞。惡性細胞在一定條件下，形成增殖優(yōu)勢，即可完成促進階段,形成惡性細胞克隆。因此，遺傳型病例常為雙側或多發(fā)且發(fā)病較早。生殖細胞突變I個體體細胞（突變基因）突變II惡性細胞增殖優(yōu)勢惡性腫瘤第48頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月在非遺傳性病例中，兩次突變都是體細胞突變，而且必須在同一個體細胞中兩次發(fā)生獨立才能完成始動的過程。這種機會比較少，需要經過漫長過程的積累。因此非遺傳性腫瘤多為單發(fā)，且發(fā)病較晚。個體體細胞突變I體細胞（突變基因）突變II惡性細胞增殖優(yōu)勢惡性腫瘤第49頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月正常細胞轉化為惡性細胞需要兩次以上的突變事件的發(fā)生正常人約有1014個細胞，在人的整個一生中約進行1016次細胞分裂，人體的自發(fā)突變頻率約為1.4×10-10，實際上加上輻射和自然界普遍存在的致突變劑的影響，突變頻率要遠高于這個數值。如果單個突變可以致癌，僅據自發(fā)突變率計算，人一生中大約有28％細胞將癌變，那么癌癥將是日常事件。第50頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月總結：AlfredKnudson兩次打擊（twohit）學說：連續(xù)兩次基因突變使正常細胞轉化為癌細胞。生殖細胞突變+體細胞突變

遺傳性腫瘤正常體細胞兩次突變

散發(fā)性腫瘤第51頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)遺傳性癌前病變

一些單基因遺傳的疾病和綜合征中，有不同程度的惡性腫瘤傾向，稱為癌前病變（precancerouslesion)。其遺傳方式大部分為常染色體顯性。第52頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一、家族性結腸息肉綜合征（FamilialPolyposisColi,FPC)常染色體顯性遺傳，群體發(fā)病率為1/100000。特征：為病變局限于結腸和直腸，息肉為腺瘤性數目可多可少，十幾歲時即可能開始惡變?yōu)橄侔?0歲前多惡變?yōu)榘?。?3頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

致病基因：APC是一種抑癌基因，位于5q21-q22，在其有雜合性缺失的基礎上，又經癌基因KRAS2、抑癌基因DCC、p53等的多步變化，才形成結腸腺癌。IV123II12345I12III12345第54頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、神經纖維瘤（Neurofibromatosis,NF)常染色體顯性遺傳，患者沿軀干的外周神經有多發(fā)的神經纖維瘤?；颊叩钠つw有牛奶咖啡斑和纖維瘤樣皮膚瘤，如有6個以上直徑超過1.5cm的牛奶咖啡斑即可診斷為該病。在兒童期，皮膚中即可出現神經纖維瘤，主要分布于軀干，從針尖至橘子大小。3%～15%可惡變?yōu)槔w維肉瘤、鱗癌和神經纖維肉瘤。第56頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月致病基因NF位于11q11.2，是一種抑癌基因，其產物有特異的抑制RAS癌基因的作用。第57頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基底細胞痣綜合征（BasalCellNervesSyndrome,BCNS)是常染色體顯性遺傳，患者面部、手臂和軀干有多數基底細胞痣，青春期增多，青年期即可發(fā)生惡變，40歲時90%惡變?yōu)榛准毎?，并有頜骨囊腫。致病基因BCNS位于9q22.3-q31，是一種抑癌基因。。第58頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)染色體異常與腫瘤腫瘤的發(fā)生與染色體畸變的相關性已經被逐漸認識。人們注意到，幾乎所有的腫瘤細胞都具有染色體異常，這被認為是癌細胞的特征。第59頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月數目異常結構異常染色體異常是癌細胞遺傳學的基本特征細胞內染色體的不穩(wěn)定是產生腫瘤的根本原因

——Boveri1914第60頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

每一個正常細胞中有一種特殊的排列可以抑制細胞分裂，…假定存在一些抑制分裂確定的染色體，它的丟失將引起腫瘤細胞的無限生長…，另一方面，假定還存在促進分裂的染色體，…當受到某種刺激激活時，細胞就發(fā)生分裂…，由此可推斷惡性腫瘤細胞的快速無限增殖的趨勢，是由于促進分裂的染色體的持久優(yōu)勢所致。

TheodorBoveri，1911今天，大量的科學證據表明：抑制細胞生長的染色體抑癌基因促進細胞生長的染色體癌基因第61頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一、腫瘤的染色體數目異常一個腫瘤的瘤細胞染色體常有許多共同的異常，這可以用它們都來源于一個共同的突變細胞，即腫瘤發(fā)生單克隆學說；但是癌細胞群體又受內外環(huán)境的影響而處于變異之中，因此這些細胞的核型常常不完全相同，而且在同一腫瘤的發(fā)展過程中，核型也可以演變。第62頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤組織既可以單克隆起源，也可以多克隆起源。單克隆起源的腫瘤可以演變?yōu)槎嗫寺⌒?。一些染色體畸變致死性的，而另一些畸變卻能使細胞獲得生長優(yōu)勢，故腫瘤細胞群體經常處于選擇和演變之中。第63頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月同一突變細胞克隆演化（cloneevolution)

主導克隆---干系(stemline)---眾數(modalnumber)

非主導克隆---旁系(sideline)經分裂、增殖而成的克隆同一腫瘤的每個細胞具有共同的染色體特點但由于各種因素影響，克隆癌細胞核型有不同變化第64頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

腫瘤細胞群通過淘汰和生長優(yōu)勢，逐漸形成占主導地位的細胞群體，即干系（stemline）。干系的染色體數稱為眾數（modalnumber）干系以外有時還有非主導細胞系，稱為旁系（sideline）。然而由于條件改變，旁系可以發(fā)展為干系。有的腫瘤沒有明顯的干系，有的則可以有兩個或兩個以上的干系。第65頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月記錄腫瘤個細胞的染色體數目構成比：46=5/49=10/52=4。46,XY=2/49，XY，+1，+8，+12=9/49，XY，+X，+1，+7=1/52，XY，+X，+X，+1，+7，+22=4各類群細胞站的比例數46，XY5/19×2/2×100%=26%49，XY，+1，+8，+1210/19×9/10×100%=47%49，XY，+X，+1，+710/19×1/10×100%=5%52，XY，+X，+X，+1，+7，+224/19×4/4×100%=21%干系細胞是：49，XY，+1，+8，+12如何確定腫瘤的干系和旁系第66頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三倍體（triploid）多倍體（polyploid）單倍體（haploid）

超二倍體（hyperdiploid）三體（trisomy）亞二倍體（hypodiploid）單體（monosomy）

非整倍性改變整倍性改變第67頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤的染色體數目異常多數為非整倍體。非整倍體有兩種情況：①染色體雖然不是46但在46上下，超二倍體（hyperdiploid），亞二倍體（hypodiploid）。瘤細胞染色體的增多或減少并不是隨機的。比較常見到的是8、9、12和21號染色體的增多或7、22、Y染色體的減少。第68頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月②染色體數成倍地增加（3倍、4倍）稱為高異倍性，但通常不是完整的倍數，故稱為高異倍性（hyperaneuploid）。許多實體腫瘤染色體數或者在二倍體數上下，或在3－4倍數之間，而癌性胸腹水的染色體數變化更大。第69頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月肺癌染色體異常食管癌染色體異常第70頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腫瘤的染色體結構異常

大多數腫瘤細胞染色體數目異常的同時，還有結構異常。異常類型表現出“無規(guī)律性”。結構異常包括易位、缺失、重復、環(huán)狀染色體和雙著絲粒染色體等。第71頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

染色體斷裂、重排形成的結構異常的染色體經常出現于某一種腫瘤細胞中，則稱之為標記染色體。也就是說腫瘤細胞中形成的特殊結構異常的染色體,能穩(wěn)定遺傳，稱為標記染色體（markerchromosome）。第72頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月非特異性的特異性的:它只見于少數腫瘤細胞，對整個腫瘤來說不具有代表性:它經常出現在某一類腫瘤，對該腫瘤具有代表性。標記染色體第73頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）特異性的標記染色體

（1）Ph1染色體

1960年首先在美國費城（Philadelphia）的慢性粒細胞性白血病患者骨髓和外周血淋巴細胞中，發(fā)現一個很小的近端著絲粒染色體，小于G組染色體。被稱為Ph1染色體。95%慢性粒細胞性白血病(CML)細胞中存在Ph染色體(費城染色體)。為9號染色體與22號染色體易位后重組的22號染色體。第74頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Ph1Ph1染色體首次證明了一種染色體畸變與一種特異性腫瘤的恒定關系。Ph染色體是慢性粒細胞性白血病典型的特異性標記染色體。易位形式：原因：t（9；22）（q34；q11）易位結果導致9q+和22q-（Ph1）第75頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月t(9;22)(9pter9q34::22q1122qter)(22pter22q11::9q349qter)第76頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Ph染色體致病的分子機制：易位使9號染色體長臂（9q34）上的原癌基因c-abl和22號染色體(22q11)上的bcr(breakpointclusterregion)基因重新組合成融合基因Igλc-ablc-cis融合基因bcr9c-ablIgλbcrc-cis22第77頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月9q22q1234567891014151920C-bcr基因(130kb)C-abl基因(280kb)(145kD蛋白）1b1a2345678910111-112-11210kD蛋白第78頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月臨床意義：

1.作為CML診斷依據，約95%的CML病例中存在Ph1染色體；

2.用于預后判斷——Ph1陰性CML對治療反應差，預后不佳；

3.用于早期診斷——Ph1染色體先于臨床癥狀出現。第79頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月t（9；22）（q34；q11）9q+和22q-（Ph1）（95%）第80頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)14q+染色體:Burkitt淋巴瘤（BL）患者的特異性標記染色體，在75%的BL患者中存在。

t（8；14）（q24；q32）8q-和14q+結果

8q24轉移至14q32myc與IgH結合

BCR1（22q11）ABL（9q34）易位融合基因癌基因激活第81頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第82頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第83頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）非特異性的標記染色體Burkett淋巴瘤—t(8;14)(q24;q32)腦膜瘤—22q-;-22視網膜母細胞瘤—13q14-Wilms瘤—del(11p1314)甲狀腺瘤—inv(10)(q11q21)※大多數染色體異常不屬于某種腫瘤所特有※某種染色體異?？沙霈F在不同腫瘤中?！蠖鄶祵嶓w瘤中很少有恒定的標記染色體第84頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)腫瘤染色體的脆性位點脆性部位在人類染色體上還有一些易發(fā)生斷裂的部位，稱為可遺傳的脆性部位（fragilesites）。其中一些與瘤細胞染色體異常的斷裂點一致或相鄰，另一些與已知癌基因的部位一致或相鄰。

第85頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體異常將導致不同分子事件的發(fā)生，包括基因激活、失活、轉錄異常、擴增等，繼而導致細胞代謝、生長、分化、增殖等功能的失常而引發(fā)腫瘤。第86頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)腫瘤的遺傳易感性

-------------多基因遺傳的腫瘤一些惡性腫瘤的發(fā)生有一定的遺傳易感性，在此基礎上接受了外界環(huán)境因素的作用，即可導致腫瘤的發(fā)生。種遺傳易感性既包括染色體水平改變，也有基因水平的改變。第87頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一、染色體的脆性位點與腫瘤人類染色體上還有一些易發(fā)生斷裂的部位，稱為可遺傳的脆性部位（fragilesites）。其中一些與瘤細胞染色體異常的斷裂點一致或相鄰，另一些與已知癌基因的部位一致或相鄰。第88頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

如：葉酸敏感脆性部位(2q11、2q13、Xq27……)，腫瘤的關系：一些惡性腫瘤染色體畸變斷裂點與脆性位點一致，為染色體重排提供了條件。第89頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、染色體不穩(wěn)定綜合征與腫瘤一些疾病由于DNA修復缺陷而致染色體不穩(wěn)定，易于發(fā)生斷裂或重排，稱染色體不穩(wěn)定綜合征，在此基礎上易患白血病或其它惡性腫瘤。第90頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第91頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月染色體不穩(wěn)定綜合征（Chromsomeunstablesyndrome）Bloom’s綜合征Fanconi貧血毛細血管擴張性共濟失調著色性干皮病共同特征：AR，DNA修復系統(tǒng)異常，所以染色體DNA不穩(wěn)定，易于發(fā)生斷裂或重排，易患白血病或其他惡性腫瘤。第92頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(一)Bloom綜合征AR遺傳病，東歐猶太人的后裔中多見。病因：患者染色體不穩(wěn)定，有免疫功能缺陷。表現：身材矮小，一歲時面部暴露于日光的部位出現蝴蝶狀紅斑，毛細血管擴張所致。免疫力下降，常伴發(fā)白血病和其他惡性腫瘤?？蓯鹤?yōu)槔w維肉瘤、鱗癌和神經纖維肉瘤。在患者外周血淋巴細胞培養(yǎng)中，SCE高于正常人10倍，主要是DNA聚合酶，連接酶活性↓致病基因BLM位于15q26.1第93頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月AR，兒童骨髓疾病?；颊呷毎麥p少，又稱先天性全血細胞減少癥。白血病的發(fā)生率比一般人高20倍。常伴發(fā)侏儒，小眼球，心、腎畸形等，皮膚牛奶咖啡斑或色素沉著，白血病發(fā)病率比一般人高20倍，一些FA患者在粘膜與皮膚交界處（口唇，肛門和陰唇）可發(fā)生鱗狀上皮癌。病因：缺少核酸外切酶（exonuclease），非同源染色體之間常交聯(lián)、易位，其染色體自發(fā)斷裂率高。致病基因定位于20q13。(二)Fanconi貧血（FA）第94頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月范可尼貧血(Fanconianemia)第95頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)毛細血管擴張性共濟失調（AT)常染色體隱性遺傳病臨床表現：常在兒童期發(fā)病。患者1歲起進行性小腦共濟失調。

4-6歲時，眼、面部、頸部，尤其是眼結膜可出現瘤樣毛細血管擴張。動眼N障礙，免疫↓，白血病↑，乳腺癌，染色體自發(fā)斷裂率增高。14q12為斷裂熱點，所以形成的淋巴細胞白血病常有14q+的易位。

第96頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(四)著色性干皮?。╔P)常染色體隱性遺傳病臨床表現：主要是皮膚對紫外線非常敏感，日光照射后可發(fā)生色素沉著，紅斑等病變，可惡變?yōu)榛准毎┗蝼[狀上皮癌，常在兒童期發(fā)生惡性腫瘤，并死于癌轉移。病因：缺少核酸酶，DNA的切除修復系統(tǒng)有缺陷，不能切除紫外線誘發(fā)的嘧啶二聚體，因而導致突變率增高。第97頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月著色性干皮病患兒臉部特征著色性干皮病的并發(fā)癥第98頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、腫瘤的遺傳易感性個體的腫瘤遺傳易感性是由特定的基因－染色體組合決定的。雖然對這些“易感基因（predisposinggenes）”及其如何發(fā)揮作用了解得還不很清楚，但有一些事例表明它們可能通過生化的、免疫的和細胞分裂的機制促進腫瘤發(fā)生。第99頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月1．酶活性異常酶活性的改變可以影響致癌化合物在體內的代謝和滅活酶的活性上升：芳烴羥化酶（arylhydrocarbonhydroxylase,AHH）↑它能在體內活化許多致癌的多環(huán)芳烴，從而促進癌的發(fā)生。這種酶的可誘導性在人群中呈多態(tài)性，并按常染色體顯性遺傳；第100頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

吸煙是肺癌發(fā)生的重要誘因，但不是每個吸煙者都患肺癌。在人群中不同的人芳烴羥化酶活性不同，而該酶的活性與肺癌的遺傳易患性相關聯(lián)。調查顯示，酶呈低誘導活性、中等誘導活性和高誘導活性的個體分別占肺癌患者的4％、30％、66.6％，說明此酶活性越高，把煙草中的前致癌物活化為致癌物的可能性越大，肺癌的發(fā)病風險也越高。第101頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

酶的缺乏也可以導致對腫瘤的易感狀態(tài)，例如著色性干皮病患者易患皮膚癌，這是由于DNA修復酶的缺陷導致細胞惡性變。第102頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月2．遺傳性免疫缺陷：免疫缺陷能使突變細胞得以逃脫免疫監(jiān)視（immuunesurveillance）而發(fā)展成為腫瘤。許多免疫缺陷患者都有易患腫瘤的傾向，例如無丙球蛋白血癥（Bruton型）患者易患白血病和淋巴系統(tǒng)腫瘤等。第103頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月3．染色體病：先天愚型患者急性白血病的發(fā)病率比正常人群高15－18倍。這兩種疾病可能有共同的發(fā)病機制，即細胞分裂機制的紊亂。此外，Klinefelter綜合征患者易患男性乳腺癌；第104頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第七節(jié)腫瘤與癌基因

———腫瘤發(fā)生的分子基礎腫瘤發(fā)生相關的基因可分為兩大類：癌基因（oncogenes）,它們能促進細胞的生長和增殖。腫瘤抑制基因（tumor-suppresorgene）或抑癌基因，它們能調節(jié)細胞的生長和分化而抑制腫瘤的發(fā)生。第105頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

這兩類基因的作用正好相反。它們的異常，或增強細胞生長和增殖，或去除正常的生長抑制，結果都會導致腫瘤發(fā)生。一、癌基因癌基因：在致瘤病毒、人體和動物腫瘤都發(fā)現了能導致細胞惡性轉化的核酸片段，稱之為癌基因。第106頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

來自病毒的稱為病毒癌基因（v-onc）。來自細胞的稱為細胞癌基因（c-onc）或原癌基因（proto-oncogene），它們具有轉化的潛能，可被激活成為癌基因。后來發(fā)現從酵母菌到人類的正常細胞幾乎都有與之類似的片段。細胞癌基因c-oncogeng或原癌基因與v-oncogene同源序列——這種進化上的高度保守性表明它們具有重要的生物學意義。第107頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月序列上高度同源；c-onc有內含子，v-onc無內含子；v-onc有致癌能力，而c-onc無，但突變后可能致癌；C-SRCV-SRCRSVV-SRC與C-SRC的比較示意圖第108頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

最早發(fā)現的病毒癌基因是雞Rous肉瘤病毒的v-src基因正常雞細胞的細胞癌基因（c-src）。許多癌基因都以最先見于的病毒來命名：如見于猴肉瘤病毒（Simiansarcoma）的稱為sis基因見于鳥類髓細胞增多癥病毒（Myelocytomatosis）的稱為myc基因等。

第109頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

最早發(fā)現的人類癌基因是H-ras基因，它是通過用人膀胱癌細胞系提取的DNA片段轉染小鼠細胞，引起后者惡性轉化而證實。通過轉染實驗證明人體細胞中的癌基因H-ras。第110頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

理解：細胞癌基因是細胞正常生長、分化所必需的，是生長發(fā)育過程中所不可缺少的。在發(fā)育過程中的一定時間、一定組織中定量的表達，產生生命活動中所必需的蛋白質，促進某些生命過程的進行，使生長發(fā)育得以實現。在機體生長發(fā)育過程完成后多處于關閉狀態(tài)，即不表達或低表達。一旦在錯誤的時間，不恰當地點，不適量表達即可能導致細胞無限制的增長而趨于惡性轉化。第111頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月原癌基因（proto-oncogene）正常細胞內存在的、參與細胞生長分化并具有使細胞癌變潛能的基因癌基因（oncogene）使細胞發(fā)生癌變、引起細胞無限增殖和惡性轉化的基因。在腫瘤細胞中原癌基因往往被激活，處于活躍表達的狀態(tài)第112頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）癌基因的功能和分類依其編碼產物（分布于細胞的不同部位）功能分類：

1生長因子：sis、PDGF2生長因子受體：erbB1，EGFR3信號傳遞因子：src、Ras4核轉錄因子：Raf（細胞質）

myc，fos，jun等。

5細胞周期素、CDK網絡成分和激酶抑制子

第113頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月按原癌基因的產物將其分為：以src為代表的酪氨酸激酶類以ras為代表的G蛋白類以myc為代表的核蛋白類以sis為代表的生長因子類以reb為代表的生長因子受體類等第114頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月癌基因在細胞內的分布第115頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

原癌基因與細胞的生長、增殖等基本功能有關。它們或編碼生長因子、生長因子受體和蛋白激酶而在生長信號的傳遞和細胞分裂中發(fā)揮作用；或者編碼DNA結合蛋白而參與基因的表達或復制的調控。第116頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

（二）癌基因的激活原癌基因在個體發(fā)育或細胞分裂的一定階段十分重要，但在成體或平時卻不表達或表達受到嚴格的控制，當其發(fā)生突變或被異常激活時，產生的癌蛋白在性質或數量上異于正常，就可能導致細胞發(fā)生惡性轉化。第117頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月癌基因的激活機制：細胞中原癌基因可以通過一些機制被激活,導致基因表達或過表達,從而使細胞癌變,一般分為4類:基因擴增啟動子插入激活點突變染色體易位或重排第118頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞癌基因點突變易位擴增啟動子插入激活細胞分裂的正?？刂普Ｔ鲋痴ＩL細胞分裂失控過度增殖腫瘤遺傳變化DNA第119頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）突變激活：單個堿基突變而改變了編碼蛋白質的功能,原癌基因因點突變而成為癌基因使癌基因激活.

點突變可使原癌基因所編碼的蛋白質改變，產生異常的基因產物也可由于點突變使基因擺脫正常的調控而過度表達。因此，突變激活又稱為激活的質變模式（qualitativemodel）。K-rasN-ras，H-ras，12、13、61codon突變第120頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：膀胱癌，癌基因ras12位密碼子GGC→GTC，甘氨酸→纈氨酸，結果導致細胞具有轉化細胞的特征。現今已在膀胱癌、結腸癌等許多腫瘤發(fā)現了ras基因，編碼一種膜蛋白，稱為p21蛋白。第121頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月P21蛋白是廣泛的CDK抑制因子，它可與CDK、cyclin、PCNA形成穩(wěn)定的四元復合體，導致CDK活性被抑制，致使細胞不能從G1S。第122頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）易位激活：染色體斷裂與重排導致細胞癌基因在染色體上的位置發(fā)生改變,易位到啟動子或增強子附近而被激活,或與其他高表達基因形成融合基因.

例如慢性粒細胞白血病9；22易位，形成了一種結構與功能異常的融合基因bcr-abl。它編碼的蛋白能促成細胞的惡性轉化。第123頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

（3）癌基因擴增：原癌基因還可因某種原因自身擴增而過度表達。細胞學：均質染色區(qū)（HSR）—染色體某個節(jié)段、相對解旋、淺染區(qū),染色體增長。雙微體（DM）—擴增的DNA脫離染色體,分散為成雙的染色質小體分子水平：基因拷貝倍增。神經母細胞瘤N-myc第124頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月在腫瘤細胞尤其是胚胎神經組織腫瘤細胞中有時見到的雙微體（doubleminutes）和染色體上的均染區(qū)（homogenouslystainingregion）就是原癌基因DNA片段擴增的表現。例如，在腫瘤細胞中c-myc癌基因可擴增數百到數千倍。第125頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月均質染色區(qū)（HSR）和雙微（DM）第126頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）染色體斷裂與重排形成融合基因染色體斷裂與重排導致細胞癌基因在染色體上的位置發(fā)生改變,易位到啟動子或增強子附近而被激活,或與其他高表達基因形成融合基因.CMLt（9；22）9q+和22q-（Ph1）

BLt（8；14）8q-和14q+第127頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第128頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)啟動子插入（promoterinsertion）

接種4－12個月

ALV雞（1日齡）B.C淋巴瘤（

ALV---鳥類白細胞組織增生病毒,含有LTR,具有啟動子,一旦整合到細胞癌基因c-MYC旁可使之激活）第129頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

人類腫瘤的代表性癌基因及其分類

前癌基因作用

癌基因

活化機制

亞細胞定位

人類的腫瘤

生長因子：

PDGF-β鏈

sis

過度表達

細胞外

星形細胞，骨肉瘤，乳腺癌等

FGF

hst-1

過度表達

細胞外

胃癌，膠質母細胞癌

生長因子受體：

（具蛋白質激酶活性）

EGFR家族

erb-B1

過度表達

透膜

肺鱗癌，腦膜瘤，卵巢癌等

erb-B2

擴

增

透膜

乳腺癌，卵巢癌，肺癌，胃癌等

erbB-3

過度表達

透膜

乳腺癌

csf-1受體

fms

點突變

透膜

白血病

參與信息轉導蛋白質：

結合GTP

H-ras

點突變

胞膜內

甲狀腺癌，膀胱癌等

K-ras

點突變

胞膜內

結腸癌、肺癌、胰腺癌等

N-ras

點突變

胞膜內

白血病，甲狀腺癌

細胞核調節(jié)性蛋白質：

轉錄活化物

c-myc

易

位

核

內

Burkitt淋巴瘤

N-nyc

擴

增

核

內

神經母細胞瘤，肺小細胞癌

L-myc

擴

增

核

內

肺小細胞癌

第130頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月二、腫瘤抑制基因腫瘤抑制基因又稱為抑癌基因或抗癌基因（anti-oncogenes）。它們的功能是抑制細胞的生長和促進細胞的分化。第131頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤抑制基因概念的提出：正常細胞與腫瘤細胞融合后的雜種細胞失去了腫瘤細胞表型。正常染色體可以逆轉腫瘤細胞表型。癌基因和腫瘤抑制基因的突變都有可能導致腫瘤發(fā)生。但癌基因為激活；腫瘤抑制基因為失活。腫瘤細胞中腫瘤抑制基因的導入將抑制腫瘤，癌基因導入無此作用。第132頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月與原癌基因區(qū)別：原癌基因是顯性基因，一個等位基因突變即可顯示致癌效應；腫瘤抑制基因的突變，則是隱性的。一個腫瘤抑制等位基因發(fā)生突變，不會發(fā)生致癌效應。即只有當其一對基因拷貝失活、喪失功能后，形成隱性狀態(tài)才失去抑制腫瘤發(fā)生的作用，故亦稱隱性癌基因。第133頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月TSG研究的途徑（發(fā)現TSG的方法和證據）細胞融合實驗克隆第一個TSG--RB1雜合性丟失(Lossofheterozygosity,LOH罕見家族性癌綜合征研究第134頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞融合實驗Harris（1971）應用微細胞技術將含有一條正常Chr的微細胞與腫瘤細胞融合，可抑制腫瘤，這為尋找TSG提供線索。第135頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月克隆第一個TSG–RB1細胞遺傳學證據：

1976年對多個RB患者Chr缺失鑒定，最后確定于13q14第136頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月RB1基因分子遺傳學證據1983年Cavanee用13q12-q14片段為探針，經雜交實驗確證存在此區(qū)域存在一個4.7kb的基因1986年Friend首先分離一cDNA克隆。

LeeWH又克隆了三個重疊的cDNA克隆，進行RB基因測序。1988年SuHuangHJ用反轉錄酶為載體將

RB導入RB細胞系，基因表達并抑制腫瘤特征，證實RB1是一個TSG。RB1：200kb長，27exonsmRNA4.7kb，編碼105kd蛋白，928個氨基酸,

是一與DNA結合的磷酸化蛋白質，具有-GGAAGTA元件，受p53調節(jié)。

第137頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月RB基因—第一個被克隆的TSG第138頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月雜合性丟失（Lossofheterozygosity-LOH）腫瘤細胞染色體特定區(qū)域的雜合性等位基因中的一個丟失，這種現象稱雜合性丟失。在腫瘤抑癌基因中普遍存在。可以用能區(qū)分兩等位基因的多態(tài)標記來檢測雜合性丟失。DNA多態(tài)標記的雜合性丟失可有助于確定與其緊密連鎖的抑癌基因的存在并精確定位.第139頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月第140頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月罕見家族性癌綜合征研究家族性癌（familialcarcinoma)

一個家族中多個成員患同一類型的腫瘤。RB是一例。Li-FraumericSyndrome（LFS）

Malkin（1990）在5個LFS家系中發(fā)現患者體細胞中p53突變和LOH；分子水平分析：均有相同的248處T-C堿基替換，并證實均有二次突變（第一次生殖細胞突變，第二次體細胞突變）。這是發(fā)現鑒定TSG的重要線索和途徑。第141頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月

腫瘤（家族性）基因Chr腫瘤類型功能家族性腺瘤性息肉APC5q21結腸癌信號傳導VHL綜合征VHL3q25腎癌嗜老細胞瘤調節(jié)轉錄Wilms瘤WT111q13兒童腎癌調節(jié)轉錄家族性黑色素瘤CDKN2A9p21黑色素瘤胰腺癌細胞周期調節(jié)遺傳性非息肉結腸癌MSH22p16結腸癌DNA錯配修復遺傳性非息肉結腸癌MLH13p21結腸癌DNA錯配修復家族性乳腺癌BRCA117q21乳腺癌，卵巢癌？家族性乳腺癌BRCA213q12乳腺癌，卵巢癌？多發(fā)性內分泌腫瘤MEN111q13甲狀旁腺和垂體癌？胰島細胞癌，類癌瘤多發(fā)性神經纖維瘤NF117q11.2神經纖維瘤，催化Rnas失活肉瘤，膠質瘤現已知約有30多種TSG（Nature，Vol409，Feb，2001）家族性癌綜合征和相關的腫瘤抑制基因第142頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月一些重要的TSGTSG染色體定位TSG染色體定位p5317p13.1RB13q14.1WT111p13p169q21P159q21NF117q1.2P216p21.1p2712p13BRCA117q12DCC8q21.2FAP5q21p731p36.33NM2317q21.3第143頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月腫瘤抑制基因及其產物

家族性腺瘤息肉

5q21-22MCC

家族性腺瘤息肉

5q21APC結腸直癌未知參與細胞表面作用18q21DCC－神經纖維病，Ⅰ型GTP酶活化蛋白17p11.2NF1肺癌，乳腺癌等Li-Frameni綜合征p53，細胞周期調節(jié)17p13.1p53肺癌等

Willm瘤鋅脂蛋白，結合DNA11p13WT1小細胞肺癌等視網膜母細胞瘤p110細胞周期調節(jié)13q14Rb1散發(fā)型遺傳型基因異常引起腫瘤基因產物及其功能染色體定位腫瘤抑制基因第144頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月三、癌的發(fā)生與細胞周期的調控Rb1及其產物與細胞周期的調控P53及其產物與細胞周期的調控第1個發(fā)現的腫瘤抑制基因是Rb基因，位于13q14，通過視網膜母細胞瘤的研究發(fā)現。最有名氣的腫瘤抑制基因是P53基因，與許多腫瘤的發(fā)生相關。第145頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月1、Rb基因

Rb基因名稱來自Retinoblastoma,視網膜母細胞瘤.Rb基因位于13q14.1，全長約200kb,有27個外顯子，編碼928個氨基酸的核蛋白(Rb蛋白)，分子量為110kD。

30%的視網膜母細胞瘤中可見包括Rb基因在內的DNA缺失，甚至染色體片段的缺失。

Rb基因的缺失或功能喪失不僅見于視網膜母細胞瘤，而且還見于骨肉瘤、小細胞肺癌、乳腺癌等腫瘤中。

第146頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月Rb蛋白功能是通過與轉錄因子E2F結合而抑制細胞周期。多種病毒的產物能夠與Rb蛋白結合而釋放E2F因子。E2F也是轉錄因子，它具有促進其他細胞分裂相關基因表達的作用。第147頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月TSG與細胞周期：G1SG2MRBE2FCyclin/cdkE2F磷酸化P16、P21、P27等Ｒb１及其產物在細胞周期的G1期發(fā)揮調控40%的癌癥發(fā)生Rb的突變或缺失，RB蛋白質是細胞周期G1/S期的因子，起DNA復制阻斷的作用，它能與失活的轉錄因子E2F結合，防止DNA復制。Rb的突變使其蛋白質失活，E2F被釋放，誘導DNA不斷復制，使細胞無休止地分裂。第148頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月2、P53基因P53編碼轉錄因子，多種類型腫瘤中都存在其突變和缺失而致腫瘤的發(fā)生，在約50％的腫瘤細胞中，可以檢測到P53發(fā)生了突變與RB1作用相似，亦為隱性純合性致癌第149頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月P53突變的致癌機理：P53的突變或缺失將使細胞受在到輻射損傷或致癌物刺激時無法阻斷細胞周期，細胞失去了對G1期的監(jiān)控功能，使細胞帶著受損傷的DNA繼續(xù)分裂（G1→S)，加速了基因組的不穩(wěn)定性，導致一系列突變的積累，最終轉化成逃避監(jiān)控的惡性細胞。第150頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月P53基因定位于17p13.1，含11個外顯子，編碼53kD蛋白，393個氨基酸。

P53基因的變異與50%的腫瘤發(fā)生相關。

P53基因的4個功能區(qū)：(1)N-端調控活性區(qū)—行使功能的區(qū)域，既介導蛋白質相互作用的區(qū)域，由73個氨基酸構成。第151頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)序列特異性結合區(qū)—核心區(qū)，具有特異性DNA結合功能，此區(qū)域含有大量的突變熱點。(3)寡聚區(qū)—介導P53蛋白自身形成4聚體。(4)C-端DNA非特異性結合區(qū)—P53為核內磷酸化蛋白，作為轉錄因子調控其他蛋白的活性，達到細胞周期和細胞凋亡的控制。P53蛋白的失活導致細胞保護功能的喪失而導致細胞周期的紊亂。第152頁，課件共187頁，創(chuàng)作于2