分子细胞遗传学新进展

分子细胞遗传学新进展整理ppt第一页，共九十六页。传统的细胞遗传学细胞遗传学主要研究染色体的亚显微结构和基因活动的关系

整理ppt第二页，共九十六页。细胞周期的阶段

整理ppt第三页，共九十六页。简介60年代早期局限于计算染色体的数目粗略的将染色体按照大小和着丝粒位置进行区分(groupsAtoG)1970年显带技术的建立清楚的分辨出46条染色体整理ppt第四页，共九十六页。细胞遗传学的一般步骤细胞培养使细胞停留在分裂中期低渗的方法使细胞膨大固定染色体，保存核酸将细胞滴到玻片上用显带染色技术进行染色在荧光显微镜下分析染色体数20个中期分裂相进行分析常规研究方法可区分400-600条带高分辨率研究方法可区分>650条带整理ppt第五页，共九十六页。细胞遗传学技术的步骤整理ppt第六页，共九十六页。细胞遗传学技术的步骤整理ppt第七页，共九十六页。细胞遗传技术的步骤整理ppt第八页，共九十六页。有丝分裂—中期的核型分析

整理ppt第九页，共九十六页。染色体组核型分析G-带(Giemsa)富含AT的区域颜色较深优点能看到整个基因组显示每一单个染色体缺点分辨率(5-10Mb)进行细胞培养其他会用到的核型分析技术R,Q,C,和NOR带整理ppt第十页，共九十六页。

染色体异常

数目改变

三倍体

和四倍体

非整倍体+21,+18,+13,XO,XXY,等整理ppt第十一页，共九十六页。

染色体异常

结构异常

平衡改变易位和倒位不平衡改变缺失,扩增,环状染色体,和等臂染色体整理ppt第十二页，共九十六页。倒位整理ppt第十三页，共九十六页。扩增和环形染色体整理ppt第十四页，共九十六页。染色体缺失缺失看得见的识别起来相对容易微缺失看不见识别起来不是很容易整理ppt第十五页，共九十六页。意义为什么开展细胞遗传学分析?整理ppt第十六页，共九十六页。(A)产前及产后遗传病整理ppt第十七页，共九十六页。染色体异常的发生机率出生婴儿0.6%先天性智力障碍〔MR〕患者23%先天性心脏病13%SAB夫妇5%死胎和围产期死亡胎儿6.0%自然流产(前三个月)60%整理ppt第十八页，共九十六页。染色体异常在自发性流产中的发生率类型发生率（%）非整倍体45，X20常染色体单体<1常染色体三体总发生率5216号染色体三体1618号染色体三体320号染色体三体521号染色体三体5其他23三倍体26四倍体6染色体重排4整理ppt第十九页，共九十六页。唐式综合症在活产中的发生率及与孕妇年龄的关系发生率孕妇年龄（岁）胎儿出生时羊膜穿刺检查绒毛膜活检15-191/1250————20-241/1400————25-291/1100————301/900————311/900————321/750————331/6501/420——341/5001/325——351/3501/2501/240361/2751/2001/175371/2251/1501/130381/1751/1201/100391/1401/1001/75401/1001/751/60411/851/651/40421/651/451/30431/501/351/25441/401/301/2045以上1/251/201/10整理ppt第二十页，共九十六页。新生儿染色体异常发生率异常类型数量发生率37799名男性新生儿中性染色体异常总数981/385（男性）47，XXY351/108047，XXY351/1080其他281/135019173名女性新生儿中性染色体异常总数291/660（女性）45，X21/960047，XXX201/960其他71/274056952名新生儿常染色体数量异常总数821/695（活产）21三体711/80018三体71/814013三体31/19000三倍体11/5700056952名新生儿常染色体结构异常（常染色体和性染色体）总数1441/395（活产）平衡性易位Robertsontan易位511/1120其他591/965不平衡性易位341/1675所有染色体异常（常染色体和性染色体）3531/160（活产）整理ppt第二十一页，共九十六页。唐氏综合症21号染色体三体,95-97%多余的染色体来自母亲,唐氏综合症与母亲的年龄有关系,确切的病因不是很了解.活产新生儿发病率为1/800to1/1,100,唐氏综合症与文化、种族、社会阶层以及地理区域都没有必然的联系。智能较正常儿童低，认知困难，发育缓慢。他们也有很特殊的面貌，通常双眼距离较远、眼睛向上斜、鼻梁骨平坦，嘴、牙齿及耳朵均细小。肌张力低。

整理ppt第二十二页，共九十六页。Turner综合症1个x染色体的全部或者局部丧失，只发生在女性。是最常见的染色体异常导致的疾病(活产女性新生儿发病率大约为1/2500)身材矮小、卵巢不发育、性幼稚、蹼颈、肾脏和甲状腺有问题,骨骼畸形等生长激素治疗,雌激素替代治疗等整理ppt第二十三页，共九十六页。(B)白血病及实体瘤整理ppt第二十四页，共九十六页。肿瘤的分子生物学根底1、癌基因2、抑癌基因整理ppt第二十五页，共九十六页。整理ppt第二十六页，共九十六页。基因功能与肿瘤整理ppt第二十七页，共九十六页。整理ppt第二十八页，共九十六页。整理ppt第二十九页，共九十六页。

肿瘤中常见的癌基因种类整理ppt第三十页，共九十六页。肿瘤中常见的癌基因扩增

整理ppt第三十一页，共九十六页。常见的抑癌基因整理ppt第三十二页，共九十六页。白血病及淋巴瘤中常见的基因改变整理ppt第三十三页，共九十六页。基因数量片断大小（kb）片断大小（Mb）人类基因组~40,0003,000,0003,000染色体2,000150,000150中期染色体条带(500个)806,0006前中期染色体条带(1,000个)403,0003荧光原位杂交（FISH）分辨率11-10PCR/Southernblot1<1

基因组大小和分辨率整理ppt第三十四页，共九十六页。

分子细胞遗传学

荧光原位杂交技术(FISH)

多色FISH(SKY和M—FISH〕

比较基因组杂交(CGH〕

基因微阵列(aCGH)整理ppt第三十五页，共九十六页。荧光原位杂交技术(FISH)整理ppt第三十六页，共九十六页。荧光原位杂交〔FluorescenceinsituHybridization，FISH〕

根本原理：应用荧光染料标记探针DNA，变性成单链后与变性后的染色体或细胞核靶DNA杂交，在荧光显微镜下观察并记录结果。生命科学中的“钓鱼〞技术

整理ppt第三十七页，共九十六页。整理ppt第三十八页，共九十六页。

整理ppt第三十九页，共九十六页。centromeretelomeresubtelomerelocusspecificwholechromosomepaint着色探针着丝粒探针位点探针整理ppt第四十页，共九十六页。FISH技术的特点操作简便，探针标记后稳定，可与多种技术结合，可成功地帮助细胞遗传学家做出回忆性分析方法敏感，能迅速得到结果，24小时就可以完成检测人员培训较快标本来源丰富，间期细胞，分裂中期细胞、分化或未分化细胞及死亡或存活的细胞皆可以被检测整理ppt第四十一页，共九十六页。FISH在白血病及实体瘤中的应用整理ppt第四十二页，共九十六页。〔1〕诊断整理ppt第四十三页，共九十六页。整理ppt第四十四页，共九十六页。宫颈癌是常见的妇科恶性肿瘤之一，发病率在女性恶性肿瘤中居第二位，仅次于乳腺癌。据世界范围统计，每年估计有46.6万左右的宫颈癌新发病例，其中80%的病例发生在开展中国家。近几年来，据一些国家和地区报道，宫颈癌的发病和死亡大致稳定，但局部有增长的趋势，特别是宫颈癌的年轻病例增加，宫颈腺癌的发病也趋于年轻化。在我国局部地区近年也出现了宫颈癌病人年纪年轻化趋势的报道整理ppt第四十五页，共九十六页。行为危险因素性生活过早、多个性伴侣、多孕多产、社会经济地位低下、营养不良及性混乱等生物学因素细菌、病毒和衣原体等各种微生物的感染整理ppt第四十六页，共九十六页。子宫颈癌Bethesda分级宫颈内膜新生物（CIN）Pap分级I-V（德国使用）正常正常PapI，PapIIASCUS（非典型性鳞状上皮增生）ASCUSPapIIw，PapIIILSIL（低级鳞状上皮化生）CIN1PapIIIDHSIL（高级鳞状上皮化生）CIN2CIN3PapIVa，PapIVb肿瘤肿瘤PapV细胞学分级整理ppt第四十七页，共九十六页。

鳞状细胞癌为主，约占95％；腺癌仅为5％左右；腺鳞癌少见，但恶性度最高，预后最差。整理ppt第四十八页，共九十六页。传统的宫颈癌检查及诊断程序CervicalPapscreeningNormalASC-USASC-HLSILHSILRepeatPap4to6monthsorHPVTestingHPVnegative(high-risktype)HPVpositive(high-risktype)RepeatPap12monthsColposcopyNolesionseenCervicalpre-cancerorcancerRepeatPapat6,12months,orHPVtestingat12monthsTreat整理ppt第四十九页，共九十六页。传统巴氏细胞学涂片&液基薄层细胞检测(TCT〕HPV病毒检测荧光原位杂交〔FISH〕检测整理ppt第五十页，共九十六页。三种检测方法比较方法特异性（％）敏感性（％）形态学检测9055-80HPV检测64－9584-100FISH9090整理ppt第五十一页，共九十六页。TERC〔人类染色体末端酶〕基因定位在3q26.3，该基因的扩增可阻止细胞凋亡，导致肿瘤产生宫颈细胞由非典型性发育异常向宫颈癌转变的过程中几乎都伴有3号染色体长臂扩增。其中，涉及到的最重要的基因可能是TERC基因。该基因扩增能准确区分宫颈细胞高度癌前病变与低度癌前发育异常，鉴别诊断的敏感性及特异性均在90%以上；同时，这一扩增也能预测52%－96%的癌前病变有恶变的可能hTERC基因扩增的检测极有助于宫颈癌的筛查及早期诊断检测这一基因扩增的标准方法即为FISH技术整理ppt第五十二页，共九十六页。CIN2andCIN3区分正常,ASCUS,andCIN1的灵敏度和特异性到达90%预测从CIN1/CIN2开展到CIN3的风险在52%-96%，其预测灵敏度是100%，特异性是70%整理ppt第五十三页，共九十六页。可供FISH分析的宫颈细胞样本宫颈细胞涂片传统宫颈刮片巴氏涂片宫颈细胞TCT制片TCT采集宫颈细胞整理ppt第五十四页，共九十六页。子宫颈癌检查整理ppt第五十五页，共九十六页。膀胱癌细胞学检查灵敏度(大约50-60%),特异性(大约98%)

膀胱镜检查侵入性

膀胱肿瘤抗原灵敏度较高,但特异性比细胞学要低整理ppt第五十六页，共九十六页。膀胱癌检测新发现FISH尿液检查p16缺失,是移行上皮细胞肿瘤发生的早期事件和关键步骤3,7,17染色体的不稳定性与移行上皮细胞肿瘤的浸润行为有关灵敏度(大约80%),特异性(大约96%)肾癌/肾盂癌鉴别诊断,血尿鉴别诊断(移行上皮细胞肿瘤早期诊断)和移行上皮细胞肿瘤治疗后病程监测的有效手段整理ppt第五十七页，共九十六页。前列腺癌(Pca)一种老年男性泌尿生殖系统常见的恶性肿瘤发病率兴旺国家高于开展中国家欧美：前列腺癌居男性恶性肿瘤的第二位，死亡率仅次于肺癌我国：发病率呈上升趋势，已高居泌尿系肿瘤的第三位，并且发病年龄也日趋年轻化，临床上已经将其作为老年男性常见恶性肿瘤之一整理ppt第五十八页，共九十六页。临床表现变化多样，其自然开展规律无法预测晚期可侵及尿道或膀胱颈，引起梗阻病症或刺激病症，如尿频、尿急、尿线变细等、血尿亦较常见PCa早期难以觉察,患者很少引起病症，细胞病理学改变不典型，诊断易受病理检查者主观的影响早期诊断成为治疗和判断预后的关键整理ppt第五十九页，共九十六页。PCa临床诊断方法直肠指诊〔DRE〕PSA抗原筛查经直肠超声引导穿刺活检

美国，每年5O～75岁无病症的男性进行直肠指诊(DRE)、PSA检查整理ppt第六十页，共九十六页。当PSA>10ng/ml时患癌的几率在50%以上当PSA为4～10ng/ml，考虑穿刺活检进一步证实，仅能发现20～40%的PCa患者,漏诊率高当PSA<4ng/ml，不主张做穿刺活检，但近年来发现当PSA为2～4ng/ml时，20～30%的患者也发现有PCaPSA作为PCa血清学标记不能有效地区分早期PCa和前列腺增生，特异性低，特别是当PSA为2～10ng/ml时，有必要研究新的早期PCa诊断方法，有效地筛查出PSA在2～10ng/ml范围内的PCa整理ppt第六十一页，共九十六页。前列腺癌检测新发现

80%左右PCa存在TMPRSS2与ETS家族的融合改变TMPRSS2：21q22.2男性雄激素调节基因

ETS家族为E26转化特异性基因，用于调节细胞分裂:

ERG(21q22.3)、ETV1(7p21.2)、ETV4(17q21)

TMPRSS2&ERG55%左右,TMPRSS2&ETV125%左右,

TMPRSS2&ETV42%左右TMPRSS2与ERG融合基因能预测PCa的进展缺乏ERG基因改变的PCa显示可观的病因特异性生存率,8年生存率达90%整理ppt第六十二页，共九十六页。FISH检测TMPRSS2与ERG(21q22.3)、ETV1(7p21.2)、ETV4(17q21)基因融合成为早期诊断及预后判断的主要手段TMPRSS2/ETV1双色双融合探针25%TMPRSS2/ERG双色双融合探针55%TMPRSS2/ETV4双色双融合探针2%敏感性到达80%以上，特异性到达100%，预后判断整理ppt第六十三页，共九十六页。(2)微小残留病灶检测整理ppt第六十四页，共九十六页。检测肿瘤细胞的常见方法整理ppt第六十五页，共九十六页。(3)预后整理ppt第六十六页，共九十六页。FISH检测在乳癌患者中的应用整理ppt第六十七页，共九十六页。我国女性的乳腺癌发病率为20.1/10万GLOBOCAN2002，IARC。整理ppt第六十八页，共九十六页。新的治疗理念剂量密度和剂量强度新的治疗药物以紫杉醇为代表的传统药物以赫塞汀为代表的靶向药物整理ppt第六十九页，共九十六页。乳腺癌靶向治疗

HER2/neu(C-erbB2)是与乳腺癌细胞增殖有关原癌基因。大约20～25%的乳腺癌病人伴有HER2/neu的高表达。HER2高表达的乳腺癌生存期短,预后差,对一些化疗药物耐药。整理ppt第七十页，共九十六页。

原癌基因，17q11.2－q12表皮生长因子受体家族的跨膜酪氨酸激酶受体蛋白erbB家族的四个成员之一,参与正常乳腺组织生长与发育的调节当发生点突变而激活，主要表现为基因扩增及mRNA和蛋白质的过度表达Her-2受体表达增多，细胞内酪氨酸激酶的蛋白活化增强，酪氨酸激酶自身磷酸化，信息经细胞膜和细胞间质传至细胞核激活基因，加速细胞的增殖，细胞过度增殖导致肿瘤形成和增长加快目前发现该蛋白可激活c-Src前癌基因Her-2的细胞内信号传导通路与细胞内的ras-MAPK通路、MAPK依赖性S6激酶通路和磷酸化酶C的γ信号传导通路密切相关

整理ppt第七十一页，共九十六页。

HER-2基因靶向药-赫赛汀(Herceptin)

1998年被美国FDA批准上市

针对癌细胞erbB-2基因靶点的第一个分子靶向药能特异性地抑制有HER-2癌基因扩增的癌细胞生长通过基因工程方法 将人IgG的稳定区与鼠的抗HER2蛋白IgG的抗原决定簇嵌合在一起获得对HER一2受体有高度亲和力解决了鼠源性抗体应用于人体的免疫源性问题

整理ppt第七十二页，共九十六页。①下调细胞外表的HER一2蛋白②减少血管内皮生长因子的产生③介导对过度表达HER一2的肿瘤细胞的抗体依赖性细胞毒作用(ADCC)④抑制HER一2蛋白与受体酪氨酸激酶超家族的其他成员发生交联形成异质二聚体⑤减弱细胞生长信号的传递⑥通过诱导P27kipi和RB相关蛋白P130而大量减少s期细胞数目⑦增强化疗所致细胞毒性赫赛汀(Herceptin)抗肿瘤机制整理ppt第七十三页，共九十六页。1=­基因拷贝2=­mRNA转录3=­细胞外表受体4=­受体细胞外片断正常细胞肿瘤细胞CytoplasmHER2受体CytoplasmicmembraneNucleusHER2DNAHER2mRNA1234

乳腺癌靶向治疗整理ppt第七十四页，共九十六页。Herceptin带来的治疗获益整理ppt第七十五页，共九十六页。HER-2检测推荐方法免疫组化〔IHC〕方法有条件的单位可采用FISH或CISH检测假设IHC结果〔＋＋〕，应由FISH证实整理ppt第七十六页，共九十六页。免疫组化〔IHC〕：0+整理ppt第七十七页，共九十六页。免疫组化〔IHC〕：1+整理ppt第七十八页，共九十六页。免疫组化〔IHC〕：3+整理ppt第七十九页，共九十六页。整理ppt第八十页，共九十六页。整理ppt第八十一页，共九十六页。急性非淋巴细胞性白血病的预后分类整理ppt第八十二页，共九十六页。

细胞遗传学分类整理ppt第八十三页，共九十六页。慢性粒细胞性白血病

整理ppt第八十四页，共九十六页。整理ppt第八十五页，共九十六页。细胞遗传学和/或FISH检测

t(9；22)(BCR/ABL)

FISH检测ASS缺失整理ppt第八十六页，共九十六页。慢性淋巴细胞性白血病〔慢淋〕是成人中常见的白血病有的慢淋病人只能存活几个月，而有的病人那么能生存超过20年目前的常规检测手段(RaiandBinet)不能很好的预测病人的风险分子细胞遗传学为预后提供关键参数信息通过FISH检测可确定病人所属的预后组〔依据平均生存月份划分〕32(17p-)79(11q-)111(normal)114(+12q)133(13q-)整理ppt第八十七页，共九十六页。结论Binet分级,IgVH

突变,CD38以及FISH都可独立的作为慢性淋巴细胞性白血病的预后评价手段FISH是一种有效且可靠的预测方法整理ppt第八十八页，共九十六页。多发性骨髓瘤一种B细胞单克隆肿瘤

从浆细胞自我增殖演变而来

与异常蛋白生成及溶骨性损害相关中老年人群发病黑人及男性发病率高于白人及女性无法治愈对于不同发病风险的患者急需有效的治疗方案整理ppt第八十九页，共九十六页。多发性骨髓瘤标准的预后指标(与预后有关)血清β2-微球蛋白C-反响蛋白(CRP)骨髓浆细胞形态学浆细胞增殖(浆细胞标记指标)基因组标记(非常重要)整理ppt第九十