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1、精品PPT课件 浏览免费 下载后可以编辑修改。http:/ Pott发现,早年曾干过扫烟囱活计的男人易患阴囊癌19世纪早期,人类的平均寿命只有35岁,而癌症特别喜欢光顾老年人,所以直到19世纪癌症一直是一种相对罕见的疾病。自20世纪50年代起,吸烟人群的肺癌是非吸烟人群的20-30倍。20世纪初,与X射线打交道的人易患皮肤癌和白血病。为夜光表涂抹镭的女工由于常常舔刷毛而易患舌癌。癌症的地方特征:非洲某地的肝癌18倍于英国,日本的胃癌11倍于美国,美国的结肠癌10-20倍于非洲某地。当人们从世界的一地移居于另一地时,他们的下一代呈现新居地癌症的典型特征,流行病学资料,癌基因:一般可定义为某种基因
2、,它的异常表达或表达产物的异常直接决定细胞恶性表型的产生。癌基因分两大类:病毒癌基因(V-onc) :DNA病毒、RNA病毒(主要是反转录病毒)细胞转化基因(c-onc) :使正常细胞转化为癌细胞抑癌基因或称抗癌基因:与肿瘤抑制基因属同义词,是指某种基因当其受阻抑、失活、丢失、或其表达产物丧失功能可导致细胞恶性转化;反之,在实验条件下,若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。,(1)癌基因的发现,现已知道在肿瘤发生中,作为环境因素的病毒、化学致癌物和射线,它们作用于机体内的靶分子都是DNA,在研究肿瘤病毒如何使宿主细胞转化和研究肿瘤DNA能否使培养的经两条实验途径中,殊途同归,发现了癌基因,早在
3、本世纪初,Rockefeller研究所的Rous医生将鸡肉瘤组织匀浆后的无细胞滤液皮下注射于正常鸡,发现可以引起肿瘤,可惜当时对病毒还缺乏认识,直到五十年代才重新发现原来致瘤的因素是病毒,并以Rous医生的名字命名为罗氏肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus ,RSV)。1975年,Bishop从RSV中分离到第一个病毒癌基因src,该基因编码分子量为60kDa的磷蛋白质,以pp60src表示。,1976年Stehelin以实验证明正常鸡成纤维细胞基因组中存在有与病毒癌基因src的同源序列。此后陆续发现许多禽类和鼠类病毒部基因也有类似情况,即宿主细胞基因组中含有病毒癌基因的同源序列,称
4、之为细胞癌基因(c-onc)。那么,v-onc与c-onc的关系如何?这可从二者结构的比较和逆转录病毒感染宿主后的生活史或复制周期两方面加以分析。,首先,从结构上看c-onc是间断的,这是真核基因的特点,即有内含子因而基因的跨度较大。然而v-onc却是连续的,没有内含子,所以基因跨度较小,以v-onc和c-src为例如图。再从逆转录病毒感染宿主细胞后的复制周期(图)分析。,逆转录病毒正常复制周期主要步骤,c-src和v-src结构的比较,不难看出,v-onc原本不是病毒的基因,而是动物细胞正常基因的一个复本。当病毒在宿主细胞内复制时,由于DNA重组而将宿主细胞基因中带有v-onc的序列重组到病
5、毒的基因组内。所以说c-onc是v-onc原型,又称为原癌基因(proto-oncogene)。病毒癌基因对病毒本身无关紧要,却可使宿主细胞转化,引起肿瘤,而细胞癌基因对细胞的生长、分化和功能活动却是至关紧要的。正常的细胞癌基因并不致癌,只是当它们异常表达或其表达产物异常时才会导致细胞的恶性转化,迄今发现的细胞癌基因都是一些有十分重要的功能“看家基因”,而且是高度保守的,例如人与小鼠的K-ras基因产物K-Ras的氨基酸序列相差仅为1,人与大鼠的H-ras基因产物H-Ras的氨基酸序列完全相同。,实验证明,v-onc的致癌或由于表达的失控,或由于基因的突变,导致产物的量的增多或质的改变。已知从
6、自然发生的人肿瘤组织提取的DNA可以转化HIH/3T3细胞,尽管只有10的人的肿瘤DNA具有转化此种细胞的能力,但癌基因已在所有主要类型人肿瘤中检出,最先是从T24/EJ膀胱癌细胞系检查到的,属于ras家族成员,以后又用核酸探针检测出正常人的细胞基因组中有ras同源序列存在,与T24细胞中的ras不同,无转化能力,二者差别仅仅在于一个点突变(第12位氨基酸密码子的G突变为T)。,(2)细胞癌基因的激活,细胞癌基因的激活是指原本不致癌c-onc在特定的情况下转变成致癌性的,大体上有以下几种激活方式。A、插入激活例如逆转录病毒MoSV感染鼠类成纤维细胞后,病毒基因组的LTR整合到细胞癌基因c-mo
7、s邻近处,使c-mos处于LTR的强启动子和增强子作用之下而被激活,导致成纤维细胞转化为肉瘤细胞,又如禽类白细胞增生病毒ALV的E成分整合到鸡细胞基因组c-myc附近。可使c-myc激活。因此在基因治疗中使用逆转录病毒载体时必需考虑细胞癌基因的插入激活问题。B、突变激活典型的是各种ras基因的激活,ras基因的表达产物Ras是一种小分子G蛋白,在信号转导中起重要作用,正常Ras的作用因其自身的GTP酶活性而受到严格控制,而突变了的Rad其GTP酶活性下降或丧失,失去了原有控制,致使增殖信号持续作用,细胞发生恶性转化,如图,C、基因扩增已发现人类肿瘤细胞中扩增的细胞癌基因如下表表:人类肿瘤细胞中
8、扩增的细胞癌基因(DM:双微体;HSR:均匀染色区),D、基因重排/染色体易位典型的如伯基特淋巴瘤细胞的染色体易位t(8:14),致使c-myc激活,参看图:Burkitt淋巴瘤常见的染色体易位t(8:14),不同的癌基因有不同的激活方式,一种癌基因也可有几种激活方式。例如c-myc的激活就有基因扩增和基因重排两种方式,很少见c-myc的突变;而ras的激活方式则主要是突变,细胞转化实验证明,各种癌基因之间存在协同作用。Weingerg按转染细胞表型的变化将癌基因分为两个类,一类是核内作用的能使细胞永生化的癌基因,例如myc,fos等,另一类是引起细胞恶性表型变化的定位于质膜和胞浆的癌基因,例
9、如ras、erbB、src等。事实表明肿瘤的发生是多步骤,多因素的,不同的癌基因作用于肿瘤发生的不同阶段。,(3)抑癌基因,抑癌基因又称肿瘤抑制基因,它的发现较癌基因晚,迄今克隆到的抑癌基因的数目亦较少,这并不意味着客观存在的抑癌基因就一定比癌基因少,只是由于技术上的原因,要想分离、鉴定、确认一个抑癌基因比较困难。早在六十年代,有人将癌细胞与同种正常双倍体成纤维细胞融合,所获杂种细胞的后代只要保留某些正常亲本染色体时就可表现为正常表型。然而,随着染色体的丢失又可重新出现恶变细胞。这一现象表明,正常染色体内可能存在某些抑制肿瘤发生的基因,它们的丢失、突变或失去功能,好可使潜在的致癌因素如激活的癌
10、基因发挥作用而致癌。,癌症多步起源说,推测 正常细胞可能存在抑制肿瘤形成的基因,发现肿瘤抑制基因,癌症多步起源说,说明 Rb基因具有抑制肿瘤发生的作用,发现肿瘤抑制基因,癌症多步起源说,Rb基因,体外培养的视网膜神经胶质瘤细胞,注入,提取,培养,发现肿瘤抑制基因,结论 Rb具有肿瘤 抑制作用,抑癌基因概念是在研究视网膜母细胞瘤(RB)的遗传损害时提出来的。RB有家族性和散发性两种类型,其发闰机制不同。前者有先天的隐性遗传损害,其种系基因是有缺陷的,患RB的频率可高达80-90,且往往是双侧,散发性RB,两次体细胞突变发生在同一个细胞,机率很小,患病也是单侧,Kundson早在1971年就提出R
11、B发病的“两次击中学说”。现代分子遗传学分析手段的发展充分支持这一学说(图)。1986年Draper统计,RB携带者发生第二原发癌的机率比一般人群要高数百倍。,关于抑癌基因如何起作用所知甚少,总体上总对生长起着控制作用,是一类生长控制基因或负调控基因,若功能丧失则失去负调控,细胞只能接受正调控信号,抑癌基因产物的功能多种多样,已确定的几中抑癌基因产物及其功能如表,癌症多步起源说,发现肿瘤抑制基因,细说Rb,抑癌基因两次灭活论,Rb基因的突变失活不仅导致视网膜神经胶质瘤在多种癌症中也发现了它的踪影:骨肉瘤、前列腺癌、软组织肉瘤、小细胞肺癌、乳腺癌、食道癌,表: 已确定的几种抑癌基因(p53的野生
12、型是抑癌基因,而其突变型属癌基因),发现生长因子,信号处理系统,癌基因的产物(癌蛋白),抑癌基因的产物(抑癌蛋白),+,-,癌基因与抑癌基因的搏斗,肿瘤转移,发现肿瘤转移基因,淋巴干细胞,T细胞,T细胞,骨髓,胸腺,脾淋巴结,神经嵴细胞,神经管左右,鳃弓软骨,颅骨软骨,肾上腺髓质,脊神经节,第二节乙肝,一、生物学性状(一)形态与结构1大球形颗粒:亦称Dane颗粒,它是一种由一个囊膜和一个含有DNA分子的核衣壳组成的病毒颗粒,直径约42nm。核衣壳为20面体对称结构。游离的核衣壳只能在肝细胞核内观察到。血中Dane颗粒浓度以急性肝炎潜伏期后期为最高,在疾病起始后则迅速下降。 Dane颗粒表面含有
13、 HBsAg ,核心中还含有双股有缺口的DNA链和依赖DNA的DNA多聚酶。目前认为Dane颗粒即完整的HBV,HBV DNA的两链长短不一,长链(L)完整,为负链,长度恒定,约3200个核苷酸。短链(S)为正链,长度可变,约为长链长度的50100,链的增生按5-3顺序进行。在不同分子中短链3端的位置是可变的,而短链和长链的5端位置固定点为粘性末端,通过250300个核苷酸碱基配对,以维持DNA分子的环状结构。在粘性末端两侧,两链5端各有一个由11个bp组成的直接重复序列 (Direct repeat DR)-5TTCACCTCTCC,该DR位于第1824个核苷酸者称DR1,位于第1590个核
14、苷酸者称DR2,在病毒复制中起作用。,2小形球颗粒:直径约22nm的小球形颗粒是HBV感染后血液中最多见的一种。它由HBsAg,即病毒的囊膜组成。化学组成为脂蛋白,可按其特有的密度与正常血清蛋白部分分离。在此颗粒中未检出达DNA多聚酶活性。目前认为HBV的小颗粒不是HBV,可能是它感染肝细胞时合成过剩的囊膜而游离于血循环中。3.管形颗粒:直径约22nm,长度可在100700nm之间。实际上它是一串聚合起来的小颗粒,但同样具有HBsAg的抗原性。,(二)基因结构,目前,已可从感染HBV病人的血清中及感染肝脏提纯的病毒核心中分离出环状双股DNA,从而确定HBV属DNA病毒。研究Dane颗粒DNA结构发现,DNA分子含有约3,200个核苷酸。它包括两个链;一个长度固定的负链和另一长度不定的正链。由于DNA生物合成是在多聚酶作用DNA引物生长末端 3OH与加入的脱氧核苷酸的5-磷酸基形成磷酸二脂键完成的,因此,链的增生按5-3顺序进行,而且加到链上的每种脱氧核苷酸是按模板DNA的碱基配对互补规律进行,长链在1,800或1,818核苷酸附近有一个制品。短链的5-末端通过长达250-300个核苷酸的碱基配对而维持分子的环状结构。DNA多聚酶作用不断延长短链3端以修补缺口。缺口可能与HBV的DNA在感染细胞内的整合有关。,
