妇产科疾病的分子发生基础　课件

《妇产科疾病的分子发生基础　课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《妇产科疾病的分子发生基础　课件（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、妇产科疾病的分子发生基础1前 言 妇产科疾病：指发生于女性生殖道的疾病，包括良性/恶性肿瘤、妊娠相关疾病、感染和内分泌疾病等。 恶性肿瘤是导致死亡的最常见原因，近年来部分妇产科疾病的病因得到了阐述，例如人类乳头状瘤病毒（HPV）是宫颈癌发生的重要病因之一；肿瘤抑制基因BRCA1失活卵巢癌相关然而，绝大多数妇产科疾病的分子机制尚未阐明。 2女性生殖道的良、恶性肿瘤一 宫颈癌3HPV感染 美国约80女性在50岁前发生过生殖道HPV感染。 全球约有6.3亿人发生过HPV感染，此数字还在以每年约3千万人的新增感染数递增 。 美国HPV感染人数已超过2千万，而且预计每年还会新增620万感染病例 。 美国

2、每年用于HPV感染的临床诊断和治疗费用超过30亿美元 。4HPV结构 乳头瘤病毒科家族； 具有闭合的环形双链 DNA基因组； 大约含有8000个碱 基对并被包装在一个 直径为55nm的无包 膜二十面体颗粒结构 中。 5 早期（E）和晚期（L）基因均由双链中的一条上各自的3个可能阅读框转录而来。非编码区 （NCR）虽没有广泛的编码潜能，但仍含有病毒的复制起始区（黑色的圆圈表示），早期启动子 p97；晚期启动子p670。 最小HPV基因组片断结构，它整合进宿主染色体之后依然能 保持其完整性。主要E6/E7转录产物显示在最下面。 6HPV基因组包括三个区域：早期区域(E) ：包含有多达8个开放阅读框

3、；晚期区域(L)：编码主要和次要衣壳蛋白（L1和 L2）；第三个区域涉及到长控制区域、上游调节区或非编码区，无明显编码功能，但包含有各种调节性DNA序列，这些序列能够控制病毒基因组复制和转录 。7目前已发现一百多种HPV亚型 ：约有30种亚型的HPV可感染粘膜上皮，根据病毒致病力或致癌危险性大小HPV被进一步分为低危型和高危型。低危型HPV（如HPV6/11）可导致生殖器疣（尖锐湿疣）；高危型HPV（如HPV16/18）则可导致上皮内瘤变（CIN），进而发展为癌症。 HPV18宫颈腺癌HPV16宫颈鳞癌 8HPV感染的生物学特点 HPV感染鳞状上皮内的基底细胞（增殖活跃）； 基底细胞受到多层分

4、化成熟、处于细胞分裂周期之外的细胞保护，因此不易被病毒感染； 当宫颈受到机械性创伤所造成的微创口接近基底细胞时则容易受到HPV感染及损伤。 9HPV感染镜下特点1011尖锐湿疣12HPV原位杂交分析13HPV感染演变为癌的生物学过程14HPV和宫颈癌在人群中的分布与年龄关系15HPV致癌的分子机制 E1和E2能直接参与病毒基因组的复制； E1来源的连接蛋白是病毒编码的唯一酶，具有内在的ATP和解旋酶活性； E1/E2复合体是HPV编码的主要转录调节蛋白； E2与病毒复制序列中的DNA序列（ACCN6GGT）具有高亲和性能与之特异性结合； 由于起始序列的两端是E2结合位点，因此E1/E2复合体与

5、复制起始位点具有高亲和性 。16 E7蛋白可以通过各种机制参与诱导和（或）维持分化中的角质化细胞处于S期 ； E7蛋白会通过破坏CDK抑制蛋白的活性来破坏上皮细胞分化与细胞周期撤出之间的关联性，而后者能在上皮细胞分化过程中对细胞周期进行抑制性调节。 17 高危型HPV E6/E7癌蛋白可通过诱导基因组的不稳定直接参与恶性肿瘤的发展 ； 持续性HPV E6/E7表达对于维持HPV阳性的宫颈癌细胞株表型转化也是必须的 ；18高危型HPV介导细胞转化的分子机制 高危型HPV的转化活动反映在分化终末期的角质化细胞中建立和（或）维持其复制能力的细胞环境。 HPV基因组常被整合进宿主染色体内，使E6和E7

6、在宫颈癌中常规表达；但在某些病例中HPV能整合入细胞原癌基因如c-myc 。19 高危型HPV基因组整合如宿主DNA常导致E2 ORF（编码E6/E7的转录抑制剂）的分裂和清除； 来自整合拷贝中的HPV16的E6/E7 mRNA要比游离的基因组更加稳定 ，因此也导致了E6/E7癌蛋白在宫颈癌中过度表达。20 HPV E6和E7在人原代上皮细胞中的过度表达使细胞容易发生永生化； 当表达高危型HPV E6和E7的细胞在永生化条件下生长能形成多层皮肤样结构并表现出细胞异常性即高级别宫颈癌前病变 。21 E7是含有98个氨基酸的磷蛋白，能与细胞核和胞浆中的靶蛋白相连接 ； E7缺乏所有已知的内源性酶活

7、性，无法特异性地与DNA序列相连接； E7是通过氨基端的锌指结构与宿主细胞调节性蛋白复合体pRB相结合并对其进行修饰来发挥其生物学功能； E7的羧基端还含有对细胞转化及组蛋白修饰酶十分必要的序列，但具体机制还未知。高危型HPV E7癌蛋白的生物学特性22高危型HPV E6癌蛋白的生物学活性 E6是由151个氨基酸构成的小分子蛋白 ； E6缺乏内在酶但具有特异的DNA结合活性并通过破坏宿主蛋白复合体来发挥功能 ； E6含有2个锌指连接基序（CXXC），每个CXXC序列都与E7的羧基端相关联； 23 E6与P53和泛素连接酶E6-AP相关联，进而介导p53的蛋白酶降解 ； p53能够检测到E7所诱

8、导的细胞错误性进入S期并将自身激活，激活后的p53又会诱导细胞中断性程序激活 ； E6还能增加端粒酶hTERT催化亚基的转录活性，该端粒酶参与了人原代上皮细胞的永生化 ；24E6与E7在诱导宿主基因组不稳定中的作用 导致基因组不稳定的主要机制： 细胞周期检测点机制的破坏； DNA修复途径能导致由环境因素所诱导的突变永久性存在，如紫外线辐射或暴露在能破坏DNA化学品之中； 被去稳定化的活化机制所触发，这种去稳定化涉及到突变基因的表型。25 HPV16 E6和E7在端粒酶上的激活以及影响p53和pRB肿瘤抑制因子的生物学活性都会导致细胞增殖失控和永生化发生 。 HPV16 E7具有有丝分裂突变活性

9、，； HPV16 E6和E7协同作用能通过多种途径来诱导中心体异常 ；26 E6蛋白参与基因组去稳定化的能力在很大程度上是基于其抑制肿瘤抑制因子p53的能力 ； HPV16 E6表达的细胞也能显示出有丝分裂检测点的缺乏 ； 还能通过激活的基因突变机制主动地导致基因去稳定化 ；2728宫颈鳞状细胞癌29宫颈腺癌3031二 子宫体肿瘤（一）上皮源性肿瘤（子宫内膜癌）32根据危险因素、自然病史及分子特点的不同，内膜癌被大致分为I型和II型： I型：子宫内膜样癌和粘液腺癌 II型：浆液腺癌和透明细胞癌I型预后要远好于II型33子宫内膜样癌（I型）内膜癌的前驱病变子宫内膜增生 单纯性增生 复杂性增生 单

10、纯性增生伴复杂性增生 复杂性增生伴非典型增生3和4被认为与内膜癌发生有直接的关系34子宫内膜增生35单纯性增生发展成内膜癌的几率是1复杂性增生的几率是3复杂性增生则可高达51.8 子宫内膜单纯性增生复杂性增生/非典型增生癌变36 PTEN突变、KRAS突变和微卫星不稳定（MSI）已经在复杂型内膜增生中得到了证实并在内膜癌发病机制中可能代表了早期的分子改变； 受雌激素调控的基因EIG121在内膜增生和内膜癌发生中也出现了相似的表达增强，此外IGFI-R也会增加并在内膜增生和内膜癌中被激活。 37 子宫内膜样内膜癌大约占I型内膜癌的70-80 ； 危险因子通常与雌激素过多而黄体酮减少有关 ； 遗传

11、改变包括发生在PTEN、MSI、KRAS和-连环蛋白上的突变 ；3839 PTEN是位于第10号染色体上的肿瘤抑制基因，能编码一个脂质磷酸酶从而负性调节AKT （蛋白激酶B）； 癌基因磷脂酰肌醇-3-激酶（PIK3CA）的突变和失活在39的内膜癌中存在，而在非典型增生中这一比例为7 ； 微卫星不稳定（MSI）大约在30-40宫内膜样内膜癌被证实.40 MSI能特异性地作用于肿瘤抑制基因并导 致癌的发展，已经报道的MSI靶基因包括 FAS，BAX,IGF和胰岛素样生长因子受体 2（IGFIIR）以及转化生长因子的2型受 体（TGFRII） ； 20-30的子宫内膜样内膜癌中已证实 具有KRAS突

12、变，而在那些被证实具有 MSI的癌中则具有更高的突变发生率 。41II型内膜癌 与I型内膜癌相比，II型内膜癌具有更强的临床侵袭性进程包括分化很低的内膜癌如浆液性乳头状和透明细胞样内膜癌； 患有I级浆液性乳头状内膜癌的患者5年生存率为74，显著低于子宫内膜样内膜癌90的5年生存率 。42 浆液性乳头状内膜癌中很少出现在前者中常能见到的遗传学改变。 TP53基因突变则在子宫浆液性乳头状肿瘤中常常出现； Her-2/neu的过表达也能在18的子宫浆液性乳头状肿瘤中被观察到 ；43卵巢和输卵管 人们已经在卵巢和输卵管中发现了多种良/恶性疾病，最常见的就是多囊卵巢综合征（PCOS）和各种卵巢的良/恶性

13、肿瘤。虽然人们在其中一些疾病中已发现有多种基因的改变，但大部分疾病的病因学目前仍不清楚。44多囊卵巢综合征（PCOS） PCOS是一种常见的异质性内分泌病，它与闭经、雄激素过多、多毛症、胰岛素抵抗、肥胖密切相关。该病能将2型糖尿病发生危险性提升5-10倍，它也是女性不孕的主要原因之一。 45 针对上述各种与PCOS发生相关的因素，人们对相关基因进行了研究包括： 参与类固醇激素生物合成与新成代谢的基因（StAR，CYP11，CYP17，CYP19等）； 绒促性素和性激素作用 (ACTR1, ACTR2A-B, FS, INHA, INHBA-B, INHC, SHBG等)； 肥胖与能量调节 (M

14、C4R, OB, OBR, POMC等)； 胰岛素的分泌与作用 (IGF1, IGF1R, IGFBPI1-3, INS VNTR, IR, INSL, IRS1-2, PPARG)等 46 前已经有大约50个基因已经被证实与PCOS发生相关，如PCOS与CYP11A基因多态区域中四个重复单位的等位基因的缺乏相关，该基因编码细胞色素P450SCC ； 初步发现染色体19p13.3上与PCOS发生相关的多个热点候选基因。目前还没有哪一个基因在PCOS中的重要作用能得到人们的普遍认同 。47目前人们已经在大的卵巢囊肿病人中发现了FOXL2基因的突 变 良性卵巢上皮源性囊肿（浆液性）48交界性上皮源

15、性肿瘤（浆液性）BRAF和KRAS突变在交界性浆液性肿瘤中十分普遍 ；KRAS突变在交界性浆液性肿瘤中很常见；KRAS突变在交界性粘液性肿瘤中出现的频率要高于交界性浆液性肿瘤 ；4950恶性上皮源性肿瘤（浆液性） 成年女性所患的卵巢恶性肿瘤主要是上皮性卵巢癌。分类：浆液性、粘液性、子宫内膜样、透明细胞等； 从Sanger中心癌症数据库的有关体细胞突变目录（COS-MIC）中，我们可以看到各组织亚型最常出现且已得到证实的突变 。5152 采用杂合子（LOH）丢失性研究来发现肿瘤抑制基因 ； 除了雄激素受体（AR）在X染色体上之外，在所有的位点筛选中BOTs比浸润性肿瘤具有显著的低LOH率（0-1

16、8） ； 卵巢浆液性癌中发现了LOH率在其它染色体中的差异，如在1p36上p73位点上的LOH被发现在浆液性癌中，而在交界性肿瘤中则没有被发现。 53 高级别浆液性癌中3p25、6p25.1-26和7p31.3上LOH率要明显高于低级别浆液性癌、粘液性癌和交界性肿瘤 ； 表面浆液性癌6q23-24上9cM区域中LOH率要显著高于浆液性卵巢肿瘤 ；54 子宫内膜异位与子宫内膜样癌和透明细胞癌具有密切的联系 ； 人们发现子宫内膜样癌有很频繁的PTEN /MMAC突变； 癌基因KRAS的表达或OSE中的条件性PTEN缺失会诱导卵巢的癌前损伤并伴随有宫内膜样腺体的形态学。55生殖细胞癌 卵巢生殖细胞肿瘤通常发生于年轻女性并具有很强的侵袭性，且大部分肿瘤的致病机制还不完全清楚。 分类：无性细胞癌、卵黄囊瘤、胚胎性