细胞周期与肿瘤化疗及放疗课件

肿瘤学 300 500例 10万 细胞周期与肿瘤及化疗 放疗的基本原则 胡新荣 第一节 细胞周期的基本概念 概念 指细胞增埴一次所经历的活动和时间 或从起动 准备到分裂结束所经历的整一个连续过程 1 细胞周期的分期 G1期 gapphase1 上一次有丝分裂完成到本次DNA复制之前的过程S期 synthesisphase 合成及复制DNAG2期 DNA完成到有丝分裂时间区间 合成大量分裂有关蛋白质及RNAM期 mitoticphase 有丝分裂开始到结束 2 M期的特征 前期 prophase 染色体凝聚 分裂极确定 核仁解体 核膜消失中期 metaphase 纺锤体形成 染色体排列在赤道上 染色单体趋向两极后期 anaphase 染色单体向两极移动并到达两极末期 telophase 子核形成和胞质分裂 3 G0期 分类 G0i期 短 细胞无分化 无特定功能活动 瘤细胞的G0期 短周期细胞的G0期G0f期 长 细胞发生分化和完成 执行功能的时期 第二节 细胞周期进程的调控 关卡 checkpoint G1 S S G2 G2 M M G0 G1 S和G2 M最重要调控核心 CDKs激酶的活性表达 受Cyclins和CDKIs调节周期不同阶段所需CDKS激酶不同DNA合成和细胞生长调控基因 c myc n myc b myb DNA聚合酶等 一 细胞周期不同时期的主要CDKS激酶复合物 G1 ScyclinD Cdk4 6 G1 ScyclinE Cdk2 ScyclinA Cdk2 G2 McyclinB Cdc2 细胞周期 Cyclin CDKS复合物 抑制剂 P15p16p18p19p21p27p57 Cdks的调节 磷酸化与去磷酸化与cyclins结合与Cdis结合泛素 ubiquitin 二 细胞周期蛋白或周期素 cyclins 概念 是一类随细胞周期的变化呈周期性出现和消失的蛋白质 已发现A B C D E F G H八种 各有相应Cdks G1期 C D1 2 3 E G HS期 A F PCNA不与Cdks结合 而与聚合酶结合 促进DNA链延升 G2 M A B1 2 主要周期蛋白的类型及作用 CyclinsCDKs功能作用底物降解 Acdk1 2G2 MRbUbB1 B2cdk1 cdc2 G2 MRbUbD1 3cdk4 6G1 SRbPestEcdk2G1 SRbPest 三 细胞周期素依赖性激酶 CDKs 一组蛋白激酶 产量稳定 在周期特定时间激活 对底物磷酸化 控制细胞周期类型人有CDK1 8结构域T loop存磷酸化位点 ATP结合点 CDKs功能 功能CDK cyclins促进细胞周期CDK CDKIs抑制细胞周期结合位点CDK可逆磷酸化位点在Thr14 Thr161 Tyr15 Thr160残基CAK cdk活化激酶 使之磷酸化 抑其活性 Cdc25 celldivisioncycle M期作用 p80蛋白 使Thr14 Tyr15去磷酸化 维持其活性 四 CDK抑制因子 CDKIs 作用机制 与相应的cyclin CDK复合物紧密结合 从而抑制其蛋白激酶活性分类 p21家族p21 p27 p57p16家族p16 p15 p18 p19 p20 五 泛素 Ubiquitin 76Aa的小分子蛋白 普遍存在于真核细胞中 起消化水解蛋白的作用 特点 使某些cyclin或cyclin cdk复合物按时就地灭迹 保证同时活 部份消化暴露蛋白亚基 有利准确组装有效cyclin cdk复合物 保证快速发挥功能 六 抑癌基因产物p53和pRb 均作用于G1 ScheckpointP53在Cdks及Cyclin Cdk复合物上游起作用pRb在Cdks及Cyclin Cdk复合物下游起作用 1 P53蛋白 通过活化p21而抑制Cyclin Cdk复合物 使DNA受损伤的细胞生长停滞在G1checkpoint通过与TATA结合蛋白结合 抑制c fos c jun PCNA转录 抑制细胞增殖和复制因子A相互作用 抑制DNA复制 2 Rb蛋白 Rb蛋白在大部分G1期 呈低磷酸化形式 在晚G1 S G2及M期则高磷酸化 在G0期则未磷酸化低磷酸化Rb在G1期与E2F结合 抑制其反式激活作用 有利于转录因子结合 高磷酸化pRb失去与E2F结合pRb激活可刺激cyclinD1表达 抑制p16表达 第三节 细胞周期调控因子与细胞癌变 周期蛋白 D ECdks cdk4Cdkis p21 p27 p15 p16抑癌基因产物 p53 pRb其他分子 TGFb 泛素 一 肿瘤中cyclinD1过度表达的机制 染色体易位t 11 14 q13 q32 倒置inv 11 p15 q13 和基因重排bcl 1区基因扩增11q13是肿瘤中cyclinD1过度表达的主要机制基因突变T156A T156E其他逆转录病毒整合 CyclinD1与肿瘤发生发展的关系 cyclinD1过度表达 导致基因不稳定 引起肿瘤的发生cyclinD1基因扩增与肿瘤浸润行为 淋巴结转移有关 是肿瘤发生发展的晚期事件 二 Cdks CDKS中CDK4 6在肿瘤中扩增CDK4可能是TGFb介导生长抑制的靶蛋白CDK4表达可中和p15的抑制效果 三 CDKIs p16 15均位于9p21 其突变在人体肿瘤中普遍存在 p16有纯合子缺失 插入 点突变 移码突变等 p15基因缺失 无基因突变P16 p15基因甲基化P21 p27主要是表达失常 四 p53 p53基因异常见于50 以上人类肿瘤 表现为突变和表达失常p53抑癌的机制 1 诱导p21表达 抑制细胞周期 2 助受损伤DNA的修复 3 诱导凋亡p53异常 受损伤DNA仍可复制 导致异常染色体增加 细胞恶变 五 pRb pRb基因异常见于人类肿瘤 表现为突变和表达失常pRb抑癌的机制 抑E2Fs 抑细胞周期 第四节 细胞周期与肿瘤的治疗原则 肿瘤增殖快的原因 1 大部份瘤细胞不脱离细胞周期而呈无限制的增埴 2 瘤细胞死亡相对减少 3 与瘤细胞的细胞周期长短无关 4 与瘤细胞倍增时间长短无关 一 肿瘤治疗的原则 诱导肿瘤细胞凋亡 凋亡疗法 限制肿瘤细胞进入细胞周期在某一细胞周期时相杀死肿瘤细胞诱导分化 分化疗法 1 与细胞周期有关的肿瘤治疗策略 手术 化疗 放疗三经典疗法理想化疗方法 杀癌细胞不伤正常细胞 局部大剂量细胞毒性药物如动脉插管化疗 应用一些时相特异性药物来杀灭分裂细胞而尽量减少对非分裂细胞损伤 2 大多数抗肿瘤药物的分子机制 抑制DNA聚合酶 抑制DNA合成破坏DNA结构或与DNA结合抑制有丝分裂器影响转录过程 抑制RNA合成影响蛋白质和肿瘤细胞其他成分的合成抑制拓扑酶 3 抗癌药物的种类 细胞周期非特异性药物 破坏DNA 抑制RNA和蛋白质的合成 对增殖和非增殖细胞均有杀伤作用细胞周期特异性药物 抑制DNA的合成 杀伤进入细胞各周期的肿瘤细胞 即对增殖细胞有杀伤作用时相特异性药物 对细胞周期某时相的肿瘤细胞起作用 4 抗癌药物应用基本方法 募集作用 先用细胞周期非特异药物 后用细胞周期特异药物同步化作用 先用细胞周期特异药物将肿瘤细胞阻止于某一周期 撤药后使肿瘤细胞同时进入下一周期 再应用针对此周期的药物 5 根据细胞周期应用抗肿瘤药物的注意事项 细胞周期checkpoint特异药物耐药性 选择合理药物和时间杀伤增殖细胞的同时使静止期细胞进入细胞周期 周转速度加快p53突变使肿瘤对放疗和化疗敏感性降低针对癌基因的选择性化疗 6 细胞周期中时相的放射敏感性 不同的周期敏感性不一M和G2期的敏感性高于S和G1期照射后在G2期产生阻滞 重新进入细胞周期中 利于放射疗效 影响放疗的因素 肿瘤的组织起源 病理类型 分期 肿瘤的生长部位 肿瘤生长方式局部情况感染 疗效降低伴随疾病贫血 疗效降低治疗次数首次治疗非常重要全身状况及心理状态医师水平 化疗药机制与细胞周期的关系 抑制DNA的合成5 FU MTX直接破坏DNA结构或与DNA结合苯丁酸氮芥等烷化剂 丝裂霉素等抗生素和司莫司汀等亚硝脲类药物影响转录的药物ACTD等抗生素可插入DNA内 阻断RNA聚合酶的作用影响蛋白质或肿瘤细胞其他成分合成的药物门冬酰胺酶 长春花硷类和紫杉醇类 第五节读书举例 一 曾金华 林永 许东坡 P16 CyclinD1蛋白表达与胰腺癌生物学行为 福建医科大学学报2003年3月第37卷第1期 64 66 摘要 目的探讨P16 CyclinD1蛋白表达水平与胰腺癌发生 发展及预后的关系 方法应用免疫组织化学SP法结合微波抗原修复法对53例原发性胰腺癌和42例胰腺良性病变及正常组织中P16蛋白及CyclinD1蛋白进行检测结果胰腺癌组织 胰腺良性病变和正常组织中P16蛋白的阳性率分别为66 和85 P 0105 CyclinD1表达的阳性率分别为52 和23 P 0105 P16及CyclinD1蛋白表达与胰腺癌的组织分化 病理分期及术后生存期密切相关 结论P16及CyclinD1蛋白在胰腺癌中的表达可判断胰腺癌的预后 癌症2000 19 1 34 36 二 第六节 常见肿瘤的治疗举列 肺癌 非小细胞癌 小细胞癌鼻咽癌乳腺癌 一 非小细胞癌放疗 术前放疗有争论术后放疗提高病人生存率单纯根治性放疗 早期病人不宜手术 中晚期病人不能手术 非小细胞癌放疗的新进展 放疗的新进展 超分割放疗2次 天 加速超分割放疗多次 天近距离支气管腔内放疗 近距离支气管腔内放疗 外照射 必须控制适应症术中放疗 非小细胞癌的化疗 辅助化疗CAP方案 CAO方案术前诱导化疗VP16 DDP化疗与放疗联合使用 二 小细胞肺癌的放化疗 传统的放疗加速超分割放疗超分割放疗多药联合化疗 放疗 三 鼻咽癌放疗 超分割放疗加速超分割放疗连续加速超分割放疗3次 日分段加速超分割放疗2 3次 日同时加量照射 鼻咽癌化疗 CF PF PFA PFB辅助化疗化疗和放疗综合治疗 四 乳腺癌 术前放疗指征 原发灶大 肿瘤生长快 原发灶有明显皮肤水肿 腋淋巴结较大或与皮肤有明显粘连者 乳腺癌术后放疗指征 单纯乳房切除术 根治术后腋淋巴结有转移者 病理证实内乳淋巴结有转移者 根治术后