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第 11 章 遗传与肿瘤发生. Chapter 11 Tumor Genetics. 肿 瘤 (Tumor). 指生长失去正常调控而无限自主增生的细胞群。体细胞遗传物质的突变是肿瘤形成的 直接原因。 肿瘤细胞是一个累积了不同基因突变的体细胞,故肿瘤属于体细胞遗传病。. 第 1 节 癌家族与家族性癌. 1 、癌家族 (cancer family) 2 、家族性癌 (familial carcinoma). 1 、癌家族 ( cancer family ). 在一个家系中恶性肿瘤发病率高且发病年龄较低的现象。 特 点: ① 腺癌;
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第11章 遗传与肿瘤发生 Chapter 11 Tumor Genetics
肿 瘤 (Tumor) • 指生长失去正常调控而无限自主增生的细胞群。体细胞遗传物质的突变是肿瘤形成的直接原因。 • 肿瘤细胞是一个累积了不同基因突变的体细胞,故肿瘤属于体细胞遗传病。
第1节 癌家族与家族性癌 • 1、癌家族 (cancer family) • 2、家族性癌(familial carcinoma)
1、癌家族(cancer family) • 在一个家系中恶性肿瘤发病率高且发病年龄较低的现象。 • 特 点: ① 腺癌; ② 多为多发性、原发性恶性肿瘤; ③ 发病年龄较早; ④ 按AD方式进行。
2、家族性癌(familail carcinoma) • 指一个家族中多个成员患同种肿瘤。 特 点: ① 一般为较常见肿瘤; ② 患者一级亲属发病率高于一般人群 3~4倍; ③ 同卵双生发病一致率高; ④ 遗传方式不明了。
一、遗传性肿瘤(hereditary tumors) 第2节 遗传性肿瘤与遗传性癌变综合征 • 一些恶性肿瘤是由单个基因的突变引起,常以孟德尔式遗传方式传递,称为遗传性肿瘤。 1、视网膜母细胞瘤 2、肾母细胞瘤
1、视网膜母细胞瘤(retinoblastoma, RB) • 罕见(1/20000),AD • Cat's eye
Ⅰ 1 2 Ⅱ 1 2 3 4 5 Ⅲ 1 2 3 4 5 Ⅰ 1 2 Ⅱ 1 2 3 4 Ⅲ 1 2 3 视网膜母细胞瘤家系 遗传型家系 散发型病例
类 型 发病年龄 方 式 发病部位 遗传型 1.5岁前 AD 双侧发病 非遗传型 2岁后 非AD 单侧发病 视网膜母细胞瘤 • 基因定位:13q14.1-q14.2 • RB基因突变:RBRB → RBrb → rbrb
二次突变理论--P144 (two mutation theory) • Knudson (1971)
二次突变理论 malignant transformation
2、肾母细胞瘤(WT) • 致病基因:11p13 • Wilms瘤基因(WT):患者肿瘤有WT基因的纯合缺失,符合二次突变论。
二、遗传性癌变综合症(hereditary tumor syndrome) • 有些以AD遗传的单基因病晚期常并发肿瘤,可认为是遗传病的晚期表现,称为遗传性肿瘤综合症,也称为遗传性癌前病变。 • 不同于遗传性肿瘤之处:肿瘤只是综合症的一部分。
家族性结肠息肉 (FPC) • AD,具有家族性、遗传性、多发性和早发倾向; • APC基因定位:5q21-q22, FPC患者的致病基因实 质上是有缺陷的APC基因。
第三节 肿瘤的遗传易感性 一、环境因素致癌的个体差异 强调:肿瘤发生与个体的易感性!! 二、免疫缺陷与肿瘤
三、染色体不稳定性综合征与肿瘤 • 一些以体细胞染色体断裂为主要特征的综合征,多具有AD、AR或XR遗传方式,统称为染色体不稳定综合征,它们具有不同程度的易患肿瘤的倾向。
Bloom综合征 1 Fanconi贫血 2 共济失调性毛细血管扩张症 3 着色性干皮病 4 三、染色体不稳定性综合征
一、共济失调性毛细血管扩张症(ataxia telangiectasia,AT) • AR,临床特征:小脑共济失调,眼毛细血管扩张,各种免疫缺陷及肿瘤易感性高,常死于感染性疾病。 • 致病基因(AT):11q22
二、Bloom综合征(Bloom’s syndrome,BS) • 临床特征 • 身材矮小,发育迟缓 • 免疫功能缺陷 • 日光敏感性面部红斑 • 轻度颜面畸形 • 30岁前多发肿瘤和白血病 • BLM基因定位:15q26.1
Bloom综合征 • 细胞遗传学改变:染色体易断裂和结构畸形,颊粘膜细胞在分裂间期可见多个微核结构。
Bloom综合征 • 细胞遗传学改变:姐妹染色单体交换率(SCE)增高
三、Fanconi贫血(fanconi’s anemia,FA) • 儿童期的骨髓疾病,AR。 • 特 点: --进行性全血细胞减少; --生长发育迟缓; --贫血、易疲乏、易出血和感染等; --肿瘤发病率高。
Fanconi贫血 • 染色体自发断裂率增高; • 易患白血病。 • FAA基因定位:16q24.3 • FAC基因定位:9p13
四、着色性干皮病 (xeroderma pigmentosum,XP) • 皮肤对紫外线敏感; • 异常皮肤色素沉着; • 早发性皮肤癌。
着色性干皮病 • 遗传性核酸内切酶缺乏,切除修复缺陷。
第4节 染色体异常与肿瘤 染色体异常: • 细胞癌变的原因 • 也是细胞癌变的结果
(一)染色体的数目畸变 • 特 点: (1)实体瘤:二倍体到四倍体之间。 (2)癌性积水:数目波动幅度较大。 注意:数目改变与肿瘤恶性程度不成正比。
(二)染色体结构异常 • 特异性标记染色体(marker chromosome):在某种肿瘤或某类肿瘤中恒定出现,具有特定形态的结构异常染色体。对该肿瘤具有代表性。 (1)慢粒白血病(CML)的Ph染色体 (2)Burkitt 淋巴瘤的14q+染色体
(1)Ph染色体 marker chromosome
(1)Ph染色体 • t(9;22)(22pter→22q11::9q34→9qter)
意 义: ①诊断依据 ②鉴别诊断依据 ③早期诊断依据 ④预后判断依据 (1)Ph染色体
慢粒白血病发病原因 • Ph染色体: 9q34上原癌基因abl+ 22q11上bcr基因 融合基因 酪氨酸激酶活性
(2) 14q+染色体 • 见于75%的Burkitt淋巴瘤。 t(8;14)(q24;q32)
二、染色体脆性部位与肿瘤 • 染色体脆性部位:染色体上某一点由于其分子结构上的特点,在一定条件下(如叶酸缺乏时),易于发生变化而成裂隙或断裂。
脆性部位与肿瘤的发生 • 恶性淋巴瘤细胞:易位t(12;14)(q13;q32),染色体脆性部位12q13的表达高达13%。 • 急粒白血病:倒位inv(16)(p13q22),染色体脆性部位16q22也有35~36%的表达率。 • 常见型脆性部位表达率增高反映染色体稳定性降低。
癌基因 1 肿瘤抑制基因 2 肿瘤转移基因及肿瘤转移抑制基因 3 第5节 基因突变与肿瘤
一、癌基因 (oncogene) • 癌基因:能够使细胞癌变的基因。 病毒癌基因(v-onc) 细胞癌基因(c-onc)或原癌基因(proto-oncogene)
LTR ψ GAG POL ENV v-src LTR (一)病毒癌基因和细胞癌基因 (1)病毒癌基因:具有引发肿瘤作用的逆转录病毒基因组中的插入序列。 长末端重复序列 癌基因 正常病毒基因 调节和启动转录 产生病毒核心蛋白 产生逆转录酶和整合酶 产生病毒外膜蛋白 产生酪氨酸激酶 鸡肉瘤病毒(RSV)基因组结构图
(一)病毒癌基因和细胞癌基因 (2)细胞癌基因:又称原癌基因,是脊椎动物和人类的正常细胞中所具有的与病毒癌基因同源DNA序列。 注意:癌基因是正常细胞中的一些基因,是细胞生长发育所必需的。一旦发生异常,就可导致细胞无限增殖并出现恶性转化。
细胞癌基因的特点 (1)广泛存在于生物界。 (2)进化过程中,基因序列高度保守,作用通过其表达产物蛋白质来体现; (3)存在于正常细胞对维持正常生理功能、调控细胞生长和分化起重要作用 ,是细胞发育、组织再生、创伤愈合等所必需的 。 (4)在某些因素作用下,一旦被激活,就会形成癌性的细胞转化基因。
细胞癌基因的分类 • 蛋白激酶(protein kinase) • 生长因子(growth factor) • 信号转导蛋白(single transduction protein) • 核内转录因子(transcription factor)
(二)细胞癌基因的激活机制 细胞癌基因 DNA 遗传物质变化 细胞分裂正常控制 点突变 易 位 扩 增 正常增殖 细胞分裂失控 正常生长 过度增殖 肿瘤
1、点突变 • 膀胱癌细胞株癌基因ras: no.12 GGC—GTC 甘氨酸--缬氨酸
2、病毒诱导与启动子插入 • 如:逆转录病毒感染细胞,基因组两端长末段重复序列(LTR)插入到c-onc适当位置,其启动子可使c-onc激活。
3、基因扩增 • 癌基因在结构上没有改变,但其拷贝数不断扩增而增多,导致其产物增加。 • 均质染色区(HSR) • 双微体(DMs)