人類腫瘤與遺傳

人類腫瘤與遺傳

遺傳的方式及研究的策略｝劃時代的意義1.全球的癌癥發(fā)病率，常見病多發(fā)病死因第1、2位，1000萬人/年死于腫瘤，600萬人/年新發(fā)病，我國140萬人/年新發(fā)病。2.腫瘤研究的資金及人力投入，范圍之廣，研究結(jié)果之多3.癌基因抑癌基因的發(fā)現(xiàn)人類基因組計劃的完成4.細胞癌變和整體腫瘤發(fā)生的區(qū)別（抗病、調(diào)節(jié)、修復、自殺、代償、新功能的獲得）微觀與宏觀分子---細胞---整體01遺傳性家族性腫瘤綜合征（單基因遺傳）02多基因腫瘤遺傳易感03局部腫瘤細胞基因改變（后天獲得性）腫瘤遺傳的三種方試01基因改變發(fā)生在生命的起始階段的germline基因改變02全身細胞均有缺陷，包括生殖細胞03向后代縱向遺傳04多為常染色體顯性遺傳05臨床特點06目前20多種遺傳性家族性腫瘤基因被克隆07遺傳性腫瘤基因改變的特點08研究方法——連鎖分析、定位克隆09占總發(fā)病率≤1%10檢測攜帶者的倫理問題遺傳性家族性腫瘤綜合征家族性腫瘤綜合征綜合征腫瘤相關(guān)特征/CA染色體定位克隆基因作用機理家族性視網(wǎng)膜母細胞瘤視網(wǎng)膜母細胞瘤骨肉瘤發(fā)育遲緩13q14Rb調(diào)節(jié)細胞周期結(jié)合病毒癌基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控E2F家族性Wilms腫瘤Wilms腫瘤WAGRWilms腫瘤無虹膜泌尿生殖系統(tǒng)異常智力發(fā)育遲緩Deny-DrashBeckwith-Wiedemann綜合征Organomegaly腎上腺皮質(zhì)癌肝母細胞癌11q13

11p15WT1鋅指轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)細胞周期多發(fā)性內(nèi)分泌瘤1型（Werner綜合征）多發(fā)性內(nèi)分泌瘤2型（Sipple綜合征）胰島細胞癌

髓樣甲狀腺癌甲狀旁腺增生前垂體腺瘤2型A

嗜鉻細胞瘤甲狀旁腺增生2型B

嗜鉻細胞瘤粘膜神經(jīng)瘤

Marfanoidhabitus

家族性髓樣甲狀腺癌11q13

10cen-10q11.2Ret受體酪氨酸激酶著色性干皮病皮膚癌著色異常

性腺機能減退

CNS缺陷8個互補群ERCC螺旋酶核酸外切修復Franconi貧血AML各種血細胞減少骨髓異常4個互補群FACCDNA修復46BR淋巴網(wǎng)狀內(nèi)皮增生癥陽光過敏免疫缺陷生長遲緩DNA連接酶1DNA連接家族性腫瘤綜合征綜合征腫瘤相關(guān)特征/CA染色體定位克隆基因作用機理Bloom綜合征實體瘤毛細血管擴張免疫損傷毛細血管擴張共濟失調(diào)淋巴瘤小腦共濟失調(diào)毛細血管擴張免疫缺陷5個互補群11q22-q23家族性腺瘤息肉病結(jié)腸癌結(jié)腸息肉先天性視網(wǎng)膜色素上皮肥大Gardner綜合征5q21APC結(jié)合cateninHNPCC（Lynch綜合征）結(jié)腸癌結(jié)腸癌HNPCCI型HNPCCII型子宮內(nèi)膜癌（其他）3p212p16hMLH1hMSH2DNA錯配修復DNA錯配修復Li-Fraumeni綜合征肉瘤乳腺癌腎上腺皮質(zhì)癌腦瘤17qp53調(diào)節(jié)細胞周期及其他轉(zhuǎn)錄因子防UV損傷神經(jīng)纖維瘤病1型（NF1）（von-Reckling-hausen?。┥窠?jīng)纖維瘤

神經(jīng)纖維肉瘤Café-au-lait斑

Lisch小結(jié)視神經(jīng)膠質(zhì)瘤17q11.2NF1GAP相關(guān)的p21-ras調(diào)控與微管有關(guān)神經(jīng)纖維瘤病2型聽神經(jīng)瘤腦膜瘤Schwann細胞瘤視神經(jīng)膠質(zhì)瘤22q12Merlin連接細胞膜和細胞骨架家族性乳腺癌乳腺癌乳腺癌卵巢癌17q21.113q12-13BRCA-II轉(zhuǎn)錄因子遺傳性腫瘤的特點家族聚集性散發(fā)性家族聚集性2代中有3人以上發(fā)生腫瘤無聚集性發(fā)病年齡較早≤45歲年齡較遲＞45歲同一胚層表現(xiàn)常有無成雙器官雙側(cè)發(fā)病單側(cè)發(fā)病單個器官常多位點發(fā)生常單位點發(fā)生與致病基因相關(guān)的其它缺陷常有無基因病變發(fā)生在胚系只發(fā)生腫瘤細胞（體細胞）1錄調(diào)控因子（調(diào)節(jié)細胞周期）Rb、WTI、P532NA錯配修復酶基因ERCC、FACC、3NA連接酶，hmsH1、hmsH24胞骨架和細胞粘附基因APC、medlin遺傳性腫瘤涉及的基因判斷一個個體的腫瘤是否由遺傳因素決定和是否繼續(xù)遺傳

腫瘤是否遺傳取決于①突變發(fā)生的細胞

②個體存活的年限家系發(fā)病情況個體發(fā)病年齡腫瘤發(fā)生的特性基因檢測（在該致瘤基因已明確情況下）對有家族性腫瘤中尚未形成腫瘤的個體進行基因診斷的意義和問題0304050102基因連鎖分析、定位克隆基因的原理

家系連鎖分析原理：

根據(jù)生殖細胞減數(shù)分裂時染色體發(fā)生交換和重組的規(guī)律如果標記與待定基因處于不同染色體，則它們向子代傳遞過程中自由分離（連鎖平衡），反之可呈現(xiàn)“共分離”現(xiàn)象（連鎖不平衡）家系連鎖分析是以兩代或以上的家譜為材料通過假定一種遺傳模型解釋在系譜中觀察到的基因型與表型的遺傳方式，從而確定標記基因座位是否與致病基因座位連鎖，如確定連鎖即可根據(jù)現(xiàn)成標記去克隆連鎖的基因。家系連鎖分析的基本流程

適用于明顯單基因遺傳性、家庭聚集性的疾病對連鎖連鎖判斷能力強，并可確定連鎖程度和遺傳分離（1%重組率=1cm遺傳距離，1cm=1×106bp）但需要完整系譜材料，工作量極大。著名的RB基因和BRCAI基因既用此法克隆，其中后者是一班人對8個家系十年分析的結(jié)晶。

數(shù)十個發(fā)病家系的二代或二代以上每個個體DNA

或其永生淋巴細胞系，提取DNA↓選擇適當?shù)倪z傳標記RFLPPCR↓走膠↓

制某一區(qū)域的遺傳連鎖圖尋找分析共同的連鎖不平衡marker（采用lods優(yōu)勢對數(shù)值、LIPED、或LINKAGE軟件分析Lods＞1支持連鎖Lods＞3肯定連鎖，Lods＜-2Lods＞需增加系譜材料微衛(wèi)星DNA和小衛(wèi)星DNA主要特征比較微衛(wèi)星DNA小衛(wèi)星DNA重復單位長度重復單位結(jié)構(gòu)

重復單位數(shù)目分布2-6個核苷酸

1.常見雙核苷酸重復(CA)n/(GT)n2.每個重復單位結(jié)構(gòu)相同

約10-30個，人群中雜合性高1.廣泛，整個基因組約有50000-1000002.均勻穿插于基因組，平均約50kb有一個幾個到幾百個1.不同的基因座位有不同的結(jié)構(gòu)，但擁有一段共同的核心順序

2.每個重復單位組成略有變異，如單個堿基替換之類

約幾個到幾百個

1.有限，某些染色體上還未發(fā)現(xiàn)

2.多位于染色體端粒位置個體序列瓊脂糖膠放射自顯影A

等位基因1324600400bpB12345等位基因IIIIII1211221,22,53,42,32,311112222333445566789JALJALJALJALJALBCGBCGBCGBCGHFGHFGHFGHFGGEEGEEGEEGEEGEEFBKFBKFBKHDFHDFDBGHCHHCHHCHFEFFEFFEKFEKFEKFEKFEKOvOv46Ov50Ov44THRA1D17S855D17S5797075434750453028Br31Br39Br42IIIIIIIV腫瘤的遺傳易感（一）1.易感的概念——易患某種疾病的素質(zhì)2.特點：

a.表現(xiàn)為環(huán)境與遺傳相交作用

b.上一代傳給下一代的不是疾病本身

c.多基因的復雜過程

d.基因的改變是輕微的，以SNP為主

e.有輕微的家族聚集現(xiàn)象和特殊人群高發(fā)現(xiàn)象P1環(huán)境P2遺傳腫瘤的遺傳易感（二）腫瘤的遺傳易感（三）

環(huán)境致癌物的特性12化學物理生物1.三大環(huán)境致癌物：非致命即刻損傷作用的時間、空間、方式、持續(xù)性、劑量強烈依賴于個體易感：代謝、修復、免疫2.致癌物作用的共同特征：腫瘤的遺傳易感（四）

腫瘤病毒（DNA、RNA）的回顧c.RNA腫瘤病毒、HHTLV-I、II、HIV最小生命體、核酸+蛋白衣殼、寄生生長附著宿主細胞→脫外殼→早期蛋白表達→激活宿主細胞→核酸復制→外殼蛋白表達→裂解細胞釋放新病毒a.病毒的一般特性多瘤病毒（SV40）乳頭狀瘤病毒（HPV）泡疹病毒（EBV）肝炎病毒（HBV）腺病毒（Ad12）b.DNA腫瘤病毒病毒進入細胞后因自然復制需要而啟動細胞增殖病毒復制后多數(shù)細胞不能裂解死亡，而攜帶病毒病毒有早期表達的基因常為癌基因：T、EIA、E6、E7、LMP病毒可以整合入宿主DNA而長期滯留在細胞內(nèi)共同特點：人類非完美天然宿主SNP（SingleNucleotidePolymorphism）∝點突變?nèi)巳悍植碱l率1％,～1000bp存在一個其中一部分與疾病易感相關(guān)取決于發(fā)生的部位：intron、exon、promotor發(fā)生的性質(zhì)：aa的改變、高級結(jié)構(gòu)改變腫瘤的遺傳易感（五）主要方法為PCR-SSCP,DHPLC，測序，等等4要將流行病學的相關(guān)分析與實驗實驗室的功能驗證相結(jié)合5易感基因只能在已知基因中篩查1篩查的范疇建立在對病因和癌變機制的理解之上（多層面、多基因）2要科學地、嚴格地設(shè)立實驗組與對照組3腫瘤的遺傳易感（六）

研究的策略及方法2DNA損傷修復酶系統(tǒng)3免疫識別、調(diào)節(jié)、反應(yīng)系統(tǒng)1化學物質(zhì)代謝酶系統(tǒng)5細胞凋亡基因4生物因素在細胞內(nèi)的相互作用因子腫瘤的遺傳易感（七）

易感基因篩查可能的范疇213限定和提出candidatesSNPdiscoveryandanalysis特異SNP在高發(fā)人群中的頻率test4基因的功能研究的驗證，特異SNP與疾病易感的關(guān)系腫瘤的遺傳易感（八）

確定易感基因的步驟對人類基因組計劃的補充高危人群預(yù)報干預(yù)與預(yù)防癌變步驟和機制的理論問題早診與早治腫瘤的遺傳易感（九）

確定易感基因的意義癌基因與抑癌基因的本質(zhì)（100∝30）主管增殖、靜止、分化復雜信號網(wǎng)絡(luò)中的各個分子站點腫瘤細胞中癌基因與抑癌基因（一）腫瘤細胞中癌基因與抑癌基因（