肿瘤病因学与发病学-医学课件

1肿瘤病因学与发病学

2肿瘤病因学研究引起肿瘤的始动因素肿瘤发病学则研究肿瘤的发病机制与肿瘤发生的条件。一、概述3

肿瘤病因与发病学的特点多因素协同作用多步骤、多阶段本质上是一种基因病4目前大多数肿瘤的病因都没有完全了解基本共识：多因素协同作用

肿瘤基因环境5BreastCancerInTheWorld

Highest NorthAmerica NorthernEurope WesternEurope Oceania Israel

Intermediate SouthernEurope EasternEurope SouthAmerica

Lowest Asia(exceptIsrael)6ReasonsAccountfortheDifferenceRaceGeneticfactor

EnvironmentLifestyleFoodintakePatternofreproductivebehavior7RacialVariationWhitewomenAfrican-Americanwomen13.1%9.6%LifetimeriskofbreastcancerinU.S.AAsianmigrants4～7%8StudiesofMigrantsinU.S.A(1973-1986)9MigrationLow-riskcountryHigh-riskcountryRiskReportedbyZiegleretal

Factorsassociatedwiththelifestyleorenvironmentofthedestinationcountryinfluencebreastcancerrisk10二、肿瘤的环境因素

化学因素物理因素生物因素111.化学致癌12

化学致癌物的研究历史1775年英国的PercivalPott发现童年时当过烟囱清扫工的男性易发生阴囊癌。1875年德国的Volkman观察到长期接触煤焦油的工人易患皮肤癌。1915年日本的山际克三郎用煤焦油涂擦兔耳成功地诱发皮肤癌。1933年英国的JamesCook等成功地分离出了煤焦油的致癌成分-苯并芘。1941NCI696种化学物质调查169种会动物致癌13Chemicalcarcinogen1775年英国医生PercivalPott发现童年时当过烟囱清扫工的男性易发生阴囊癌。Pott的发现首次提示了职业暴露与某种特定类型肿瘤发病的联系。1714-1788SpecimenofsquamouscellcarcinomaofthescrotumrecognisedasanoccupationaldiseaseofchimneysweepersbyPercivalPott.15Chemicalcarcinogen1915年日本科学家山际克三郎反复用煤焦油涂擦兔耳成功地诱发皮肤癌首次在实验动物身上成功地再现癌症。16Rabbit’searwithsquamouscellcarcinomainducedbythecontinuedapplicationofcoaltartothesurface.ThiswasexperimentalproofofPotts’hypothesisof200yearspreviously.17化学致癌物的分类致癌物与肿瘤关系强度肯定致癌物可能致癌物潜在致癌物18与人类肿瘤关系的强度分类肯定致癌物：经过肿瘤流行病学研究证实，在动物致癌实验中证实其致癌作用具有剂量-效应关系，为临床医师和科学研究者所公认的对人体和实验动物均有致癌作用的化学物质。砷及砷化合物、联苯胺、多环芳香烃、铬、2-萘胺、氯乙烯、石棉等

19与人类肿瘤关系的强度分类可能致癌物：虽已证明具有体外转化能力而且接触时间与发病率相关，动物致癌实验阳性但结果不恒定，或缺乏流行病学证据支持的化学物质。亚硝胺类、烷化剂、黄曲霉素、碱性品红、二氯联苯胺、铍、镉等20与人类肿瘤关系的强度分类潜在致癌物：化学结构与肯定致癌物相似，动物致癌实验可获得某些阳性结果，但在人群中尚无资料证明对人具有致癌性的化学物质。邻位氨基偶氮甲苯、肼、四氯化碳、钴、铅、氯霉素等21化学致癌物的分类致癌物的作用方式直接致癌物间接致癌物促癌物22直接致癌物（Directcarcinogen）1.能与体内细胞直接作用，诱导正常细胞癌变2.致癌力较强，致癌作用快速3.常见直接致癌物有各种致癌性烷化剂亚硝酰胺类致癌物23间接致癌物（Indirectcarcinogen）1.本身并无致癌作用，需在体内经代谢活化转变成终致癌物后才有致癌性。2.常见的间接致癌物

多环芳香烃类芳香胺与偶氮染料亚硝胺类黄曲霉素24促癌物（Tumorpromotingagent）

1.单独作用于机体内无致癌作用，但能促进其他致癌物诱发肿瘤形成。

2.常见的促癌物有巴豆油糖精苯巴比妥25

化学致癌物的代谢活化根据间接致癌物代谢活化的程度可分为前致癌物：未经代谢活化、不活泼的间接致癌物近致癌物：化学性质活泼、寿命极短的致癌物

终致癌物：带正电荷的亲电子物质26在间接致癌物代谢活化过程中涉及到的酶类中最重要的活化酶是混合功能氧化酶系统:细胞色素P450(CytochromeP450,CYP450)。

27CYP450超基因家族CYP450超基因家族可分为10个家族,包含100多个基因。CYP450是外源性化学物质体内生物转化最主要的代谢酶。该酶主要存在于内分泌组织、平滑肌、肝、肾肺、脑等组织中的滑面内质网上。28CYP450超基因家族CYP450对化学致癌物的代谢具有双重性，通过对致癌物的环氧化、羟化、脱烷基化、氧化、还原、结合及水解，从而使致癌物活化或代谢成水解产物排出体外。CYP450基因多态是肿瘤易感性的一个重要方面29间接致癌物需要通过酶介导的代谢活化而形成终致癌物。遗传因素的差异而造成的对致癌物代谢活化的差异将影响宿主对致癌物的敏感性。30六、化学致癌物的累积和协同效应

累积作用：两种致癌物同时或相继作用，复合效应等于单独作用之和。

协同作用：两种致癌物同时或相继作用，复合效应明显高于单独作用之和。31四、化学致癌的基本原理带有亲电子基团的终致癌物与DNA发生共价及非共价结合，形成致癌物-DNA加合物。DNA加合物可造成多种形式的DNA损伤，单链或双链断裂、碱基改变如替代、缺失、插入、DNA交联，从而引起细胞癌变。右图示苯并芘平行插入两个碱基对之间,与DNA形成加合物

33DNA加合物既是一种暴露标志物，又是一种效应标志物，反映DNA受到有毒化学物质损伤的效应剂量，因此在生物监测中具有重要意义，成为近年来研究和应用最多的一种分子水平的暴露标志物。34化学致癌过程正常细胞基因突变异形细胞克隆生长癌前期病变遗传物质重大改变恶性肿瘤特性基因毒性物质启动阶段促癌剂促进阶段侵袭性转移性无限生长发展阶段自发或演变因素作用较易干扰，最可能预防肿瘤的途径35七、常见的化学致癌物多环芳香烃类芳香胺和偶氮染料亚硝胺类烷化剂真菌毒素36多环芳香烃类

含苯环的化学致癌物致癌作用强广泛存在于煤焦油、烟雾、工业废气及熏制食品中常见类型

3,4苯并芘-肺癌，皮肤癌和消化道癌

1,2,5,6双苯并芘-肺癌甲基胆蒽-皮肤癌二甲基苯蒽37芳香胺和偶氮染料

含有苯环和氮原子的化学致癌物存在于各种着色剂、除草剂、防氧化剂、人工合成染料中常见类型乙萘胺、联苯胺-膀胱癌二甲基偶氮苯（奶油黄）-肝癌

4-氨基偶氮苯-皮肤癌38亚硝胺类亚硝胺是一大类广谱强致癌物亚硝胺类化合物在环境中存在方式：广泛存在于空气、水、烟雾、薰烤肉类、油煎食品、腌制食品中环境中存在很多亚硝胺的前身物质,如亚硝酸盐、二级胺等普遍存在肉类、蔬菜、谷物中，在酸性环境中（如胃液）二级胺亚硝基化而合成亚硝胺。39亚硝胺类分为亚硝酰胺和亚硝胺

1.亚硝酰胺：直接致癌物

甲基亚硝基脲甲基硝基亚硝基胍(MNNG)2.亚硝胺：间接致癌物

二甲基亚硝胺、二乙基亚硝胺、亚硝基哌嗪40亚硝胺类

致癌特点明显的器官亲和性：对称性亚硝胺引起肝癌，不对称亚硝胺引起食管癌致癌性强致癌谱广：食管癌、胃肠癌、肝癌41烷化剂烷化剂是直接化学致癌物，弱致癌剂具有烷化性能和活泼的化学性质常见类型甲基甲烷碘酸、环磷酰胺、苯丁酸氮芥、丝裂霉素等42真菌毒素流行病学表明大部分肝癌高发区，当地花生、玉米、大米等含有高量的黄曲霉素B1黄曲霉素的致癌作用很强，比奶油黄大900倍，比二甲基亚硝胺大75倍43生活中的化学致癌实例生活方式

吸烟

肺癌、口腔癌、咽喉癌、食管癌、膀胱癌等高脂饮食大肠癌、胆囊癌黄曲霉毒素肝癌槟榔口腔癌乙醇饮料食管癌、肝癌、喉癌熏制、腌制食品烧烤食品44工作中的化学致癌实例职业性肿瘤由于工作环境中长期接触某些致癌因素，经过较长的潜伏期，发生某种特定的肿瘤称为。我国政府规定的8种职业性肿瘤联苯胺膀胱癌石棉

肺癌、间皮瘤苯白血病氯甲醚

肺癌砷

肺癌、皮肤癌氯乙烯肝血管肉瘤焦炉逸散物

肺癌铬酸盐制造业肺癌

45医学上的化学致癌实例医学诊断和治疗常见的有化疗药物和激素

烷化剂膀胱癌、白血病氯霉素白血病己烯雌酚阴道透明细胞癌

462.物理致癌47物理致癌学说起因于对长期暴晒的海员可导致皮肤癌发病率高的观察，至1910年前后，Marin和Clunet等才报告了应用大剂量X线长期照射诱发大鼠肿瘤的确切证据。1928年，Findlay等报告用紫外线照射小鼠，成功引发皮肤乳头状瘤和皮肤癌。481945年，广岛、长崎的原子弹爆炸，受铀辐射后的存活者中白血病、甲状腺癌、乳腺癌和肺癌发病率明显增高；接受大剂量放射治疗后的肿瘤患者，原发灶控制后发生医源性白血病；长期暴露于放射性钴、氡或其他放射性粉尘的矿工，肺癌发生率明显增高。这些报道成为物理致癌学说的有力依据。49电离辐射

电离辐射是最主要的物理性致癌因素粒子辐射和电磁波辐射（X射线、γ射线）机制：电离产生自由基，导致DNA单链或双链断裂以及碱基结构的改变。50紫外线常常引起嘧啶二聚体的形成，如TT，TC，CC等二聚体。这些嘧啶二聚体由于形成了共价键连接的环丁烷结构，因而会引起复制障碍。可引起皮肤癌紫外线照射513.致瘤病毒52

致瘤病毒研究的历史1908年Ellermann用鸡白血病无细胞滤液诱发鸡白血病1911年Rous用鸡肉瘤无细胞滤液诱发鸡肉瘤1933年Shope将病毒所致兔乳头瘤皮下移植诱发鳞癌1962年Burkitt根据流调结果推测高发于东非的一种淋巴瘤可能与感染性因素有关1964年Epstein和Barr在Burkitt淋巴瘤细胞培养液中发现该病毒样颗粒，命名为EB病毒，后证实该病毒与鼻咽癌相关，这是最早发现的与人肿瘤有明确病因学关系的病毒。在19世纪以前，人们普遍认为肿瘤只是一类遗传性疾病，和微生物无关，直至1908年丹麦生物学家Ellermann和Bang将患白血病鸡的无细胞滤液接种到健康鸡的身上发生了白血病以后，才在人类历史上首次证明动物肿瘤可由病毒引起。V.EllermannandO.Bang.1908.ExperimentelleLeukämiebeiHühnern.Zentralbl.Bakteriol.Parasitenkd.Infectionskr.Hyg.Abt.Orig.46:595-609.1911年，美国病毒学家PeytonRous将鸡肉瘤的无细胞滤液接种到健康鸡体内，引起了被接种鸡发生肉瘤。后借助于电子显微镜证明病原是一种病毒,并被命名为Roussarcomavirus（RSV）。RousP.Asarcomaofthefowltransmissiblebyanagentseparablefromthetumorcells.J.Exp.Med1911,13:397-411.55RSV的发现证实了病毒致癌理论,是致癌机理研究的一个重要里程碑。561911年1966年由于Rous对科学的特殊贡献，1966年已87岁高龄的Rous，在他的发现经历了半个多世纪后获得了诺贝尔医学和生理学奖。57

致瘤病毒的主要特征58

与肿瘤有关的病毒可分为致瘤性DNA病毒致瘤性RNA病毒59致瘤性DNA病毒乳-多-空病毒类(HPV)腺病毒类疱疹病毒类(EBV)乙型肝炎病毒类(HBV)痘病毒类60DNAVirus共同特征病毒致癌作用发生在病毒进入细胞后复制的早期阶段相关的瘤基因多整合至宿主细胞DNA上61DNAVirus共同特征人类无同源基因其编码蛋白质主要是核蛋白,直接调节细胞周期腺病毒E1A、E1BSV40大T抗原与p53和Rb作用HPV16、HPV18的E6、E7使细胞周期紊乱

62DNAVirus共同特征DNA感染细胞方式可分为:裂解性感染:DNA能复制并导致细胞死亡非裂解性感染:

病毒不能复制,细胞能够存活基因组整合到细胞DNA中，使细胞转化632、致瘤性RNA病毒RNA病毒的13个家族中仅有逆转录病毒(Retrovirus)具有致瘤性,与禽类、哺乳类及人类肿瘤有关。64Envelope

包膜

Capsid

病毒壳体

GenomicRNA

基因组RNA

Reversetranscriptase逆转录酶Retrovirus65Retrovirus基因组逆转录病毒的基因组是单链的正链RNA每个病毒颗粒中都有两个RNA基因组基因组包含3个结构基因66Retrovirus结构基因Gag

编码核心蛋白(capsid）Pol

编码逆转录酶(reversetranscriptase)Env

编码表面糖蛋白(envelope)Gag

Pol

EnvRetrovirusRNA&DNARNA

RU5GAGPOLENVU3RLTR(promotors&enhancers)Repeat

regionRepeat

regionDNAprovirusU3RU5GAGPOLENVU3RU5逆转录病毒生活周期lifecycle69逆转录病毒的分类根据病毒形态分类：A，B，C，D根据基因组结构是否完整：非缺陷型RNA病毒具有完整的gag，pol和env基因缺陷型RNA病毒常具有缺陷(如pol与env基因缺失)根据病毒的致瘤潜伏期和体外转化能力：急性和慢性致瘤病毒70慢性RNA致瘤病毒

急性RNA致瘤病毒基因组gagpolenv可复制

完整病毒：gagpolenvv-onc缺陷病毒：通常为gagv-oncenv,复制缺陷，需辅助病毒协助存在存在于自然界偶从相应的肿瘤中分离得到肿瘤潜伏期长，4-12月短，3-4周体外细胞转化不能能致癌机理插入激活c-oncv-onc编码蛋白的直接作用代表病毒HTLV完整病毒：RSV多为缺陷病毒：ALV，AMV71与人类肿瘤相关的致瘤病毒HPV与宫颈癌HBV与肝癌EBV与鼻咽癌HTLV(人T细胞白血病病毒）与人T细胞白血病72HPV与宫颈癌HPV有80多个亚型低危型:6/11型可引起喉乳头瘤、尖锐湿疣高危型:16、18、31、33型引起宫颈癌73HPV与宫颈癌在约90%的宫颈癌组织中可检测到16、18型HPV及E6和E7的转录产物。E6、E7蛋白与p53、Rb蛋白结合，使抑癌蛋白p53和Rb失活，导致宫颈上皮恶性转化。74HBV与肝癌HBV与肝细胞性肝癌的发生有密切关系多数肝癌组织内有HBVDNA及HBx基因。HBx可整合到肝细胞基因组中，在肝细胞中高表达HBxAg。75HBV与肝癌HBxAg具有广泛的反式激活作用,可以通过多种途径参与细胞凋亡、DNA修复调控、与P53的相互作用以及促进细胞周期进程等，与宿主细胞的转录、增生、转化和凋亡有着密切的关系，参与肝癌的发生发展过程。76EBV与人类肿瘤鼻咽癌非洲Burkitt淋巴瘤霍奇金淋巴瘤免疫抑制病人的B-细胞淋巴瘤77EBV的潜伏膜蛋白(LMP1)是病毒的致瘤蛋白，是CD40类似物。CD40是B淋巴细胞表面膜受体,属TNF家族成员。CD40和配体结合可激活NF-κB及STAT信号转导途径，促进B淋巴细胞异常生长增殖。78HTLV与人类T细胞白血病HTLV和ATLV(HTLV-1)与人类T细胞白血病相关HTLV编码两个反式调节蛋白Tax和Rex。Tax蛋白与人类细胞中的Tax1BP2蛋白结合，并抑制其活性，导致细胞染色体数目出现异常，并由正常细胞转化为白血病细胞。79致瘤病毒的致癌机制

转化基因编码产物直接致癌顺式激活的致癌机制反式激活的致癌机制综上所述，癌症是由化学、物理、生物等多种致癌因素引起。但是在同一致癌因素作用下，并不是每个人都患癌症，癌症的发生还要具备一定的发病条件。癌症的种族分布差异、家族聚集现象、遗传性缺陷易致肿瘤形成等都提示遗传因素在肿瘤发生中的重要作用。81三、肿瘤的遗传性因素种族差异肿瘤的家族聚集现象遗传性综合症与肿瘤两次打击学说82欧美人乳腺癌的发病率较高，而亚洲人发病率较高中国人鼻咽癌发病率位避世界之首，且这种发病率不因中国人移居到其他国家而降低。移居到美国的华人鼻咽癌的发病化也比美国白人高34位。这种种族的差异即是遗传因素的差异。一、肿瘤发病的种族差异83二、肿瘤的家族聚集现象肿瘤的家族聚集现象可以表现为癌家族和家族性癌癌家族某些肿瘤具有家族史，其家族成员中肿瘤的发病率比一般人群高，发病年龄一般比较早，肿瘤发生的位也不局限于某一器官或组织，这样的家族称癌家族。84遗传性肿瘤综合征大约1％的恶性肿瘤发生在有明确遗传性肿瘤综合征的个体，其基因突变发生在胚细胞，每个体细胞都携带某种肿瘤易感基因，易发生相应的恶性肿瘤。85遗传性肿瘤综合征特点：家族成员患病的危险性明显高于一般人群发病年龄显著低于一般人群有些有其独特的癌前病变罕见肿瘤常累及双侧遗传的并非肿瘤本身，而是对肿瘤的易感性86抑癌基因胚细胞突变与遗传性肿瘤综合征Rb基因突变家族性视网膜母细胞瘤p53基因突变Li-Fraumeni

综合征APC基因突变家族性结肠腺瘤样息肉病p16基因突变遗传性黑色素瘤WT1基因突变Wilm’s瘤87 Li-FraumenisyndromeLi-Fraumenisyndrome是一种遗传性多发性肿瘤，这类病人易发生软组织肉瘤、乳腺癌及脑肿瘤。实验证明p53基因生殖细胞突变是该肿瘤综合征的主要遗传基础。88家族性结肠腺瘤样肠息肉患者青壮年时结肠中可有数百个腺瘤样肠息肉，40岁左右发生结肠癌。89FamilialAdenomatousPoliposis(FAP)FAPcolonwith100’sofpolypsNormalcolon901971年Knudson以视网膜母细胞瘤（retinoblastoma,Rb)为模型，提出两次打击学说来解释遗传性损害在肿瘤发生中的作用。KnudsonAGJr.Mutationandcancer:statisticalstudyofretinoblastoma.ProcNatlAcadSciUSA.1971,68(4):820-3.Two-hithypothesis91Rb是一种好发于儿童视网膜的恶性肿瘤家族性Rb发病年龄早，肿瘤表现为多发性和双侧性。

散发性Rb发病率低，发病晚，多为单侧。Retinoblastoma92Two-hithypothesis一个肿瘤是由一个恶性细胞增殖成（即一个克隆），而一个正常细胞需经过两次突变才能变为恶性肿瘤细胞。93Two-hithypothesis

Knudson假设：家族性Rb患儿，第一次突变发生于胚细胞,第二次突变发生于体细胞，故发病年龄早，肿瘤表现为多发性和双侧性。散发性Rb患儿，两个正常的Rb基因都要通过体细胞突变失活而发生肿瘤。发病率低，发病晚，多为单侧。94胚细胞或生殖细胞突变(germlinemutation)

突变发生在生殖细胞减数分裂期间，可传递到子代体细胞突变(somaticmutation)

突变发生在体细胞有丝分裂期间,主要影响亲代本身1stmutation1stmutation2ndmutation96两次突变假说不仅解释了遗传性肿瘤，也为肿瘤的遗传易感性研究提供了一个很好的模型。1986年，Rb基因克隆成功进一步从分子水平支持了Knudson的两次突变假说。97四、肿瘤的分子生物学基础肿瘤的发生是由于细胞中基因改变积累的结果，包括：

（1）癌基因的激活（2）抑癌基因的失活

(3）基因组不稳定性和DNA修复缺陷981.癌基因癌基因可以分成两大类：（1）病毒癌基因，指病毒的基因组里带有可使受病毒感染的宿主细胞发生癌变的基因。（2）细胞癌基因，又称原癌基因，通常细胞中的癌基因在正常情况下是以非激活状态存在，具有调节细胞生长、增殖、发育和分化的作用。一旦被异常激活后可以使细胞发生恶性转化。99癌基因的特点

广泛存在于生物界中，从酵母到人的细胞普遍存在在进化进程中，基因序列呈高度保守性它的作用是通过其表达产物蛋白质来体现的；它们的存在对正常细胞不仅无害，而且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、创伤愈合等所必需在某些因素（如放射线、某些化学物质等）作用下，一旦被激活，发生结构和功能的变化时，就会形成癌性的细胞转化基因100癌基因研究的发展历史1911，Rous用鸡肉瘤组织无细胞滤液成功诱导鸡肉瘤1969年,Rous等在研究鸡肉瘤时发现罗氏肉瘤病毒（RousSarcomaVirus,RSV)1975年,Bishop从RSV中分离到第一个病毒癌基因（v-Src)，Src基因编码60-kDa的酪氨酸蛋白激酶1976年,Sehelin以实验证明正常鸡成纤维细胞基因组中存在有病毒癌基因v-Src的同源序列c-Src

HuebnerRJ,TodaroGJ.

OncogenesofRNAtumorvirusesasdeterminantsofcancer.

ProcNatlAcadSciUSA.1969,64(3):1087-94.

1011982年Weinberg等通过基因转染技术从不同的人膀胱癌细胞系中分离到具有致癌活性的活化癌基因H-ras，并发现其相对应的细胞原癌基因之间只有一个碱基对的区别。1982年在Burkitt淋巴瘤中发现Myc基因，该基因是通过易位与免疫球蛋白重排而激活。进一步研究表明，突变的Ras基因和Myc基因联合转染细胞可以以诱导细胞发生恶性转化。目前已发现100多种癌基因包括Ras、c-myc、Bcl-2等。102癌基因的功能分类1生长因子：sisPDGF2生长因子受体：erbB1EGFRKitc-Met3信号传导分子：Rasrafmos

4核转录因子：mycJUNFOSETSRel5细胞凋亡和周期相关基因：BCL-2CDK4103癌基因的激活机制点突变DNA扩增染色体易位，基因重排癌基因甲基化改变104点突变（pointmutation）单个碱基变化而改变了该基因编码蛋白质的功能使癌基因激活如H-ras12位密码子

GGCGTC(甘氨酸)(缬氨酸)105基因扩增（geneamplification）原癌基因基因扩增Over-expression

癌基因活化的另一种主要方式细胞内一些基因通过不明原因复制成多拷贝,这些多拷贝的DNA以游离形式存在称双微体（DMS）或再次整合入染色体形成均染区（HRS）。原癌基因拷贝数的增加会导致基因产物的增加,从而引起细胞正常功能的紊乱癌基因myc,erbB和Ras的扩增在人类肿瘤中最为常见106染色体易位，基因重排原癌基因中染色体某一部分从一个位置移动到另一位置,使原癌基因的结构改变,使原癌基因激活,这种改变称为基因重排染色体易位与重排导致细胞癌基因在染色体上的位置发生改变,易位到启动子或增强子附近而被激活,或与其他高表达基因形成融合基因通过对肿瘤组织和细胞系的染色体分析，发现在各种肿瘤中都有染色体结构的异常。染色体易位在血液系统的肿瘤中最为常见。

107Partialkaryotypesoftrypsin-Giemsa-bandedmetaphasecellsdepictingnonrandomchromosomalrearrangementsobservedinlymphoidmalignantdiseases.t(4;11)(q21;q23)inALLt(1;19)(q21;p13)inpre-BcellALLt(8;14)(q24;q32)inB-cellALLandBurkitt'slymphomainv(14)9q11q32)inT-cellleukemia/lymphomat(8;14)(q24;q11)inT-cellleukemia/lymphomat(14;18)(q32;q21)inB-cellNHL8q24:MYCgene18q21:BCL214q32:IGHq32q32q32141414q32q32q32141414108慢性粒细胞性白血病（CML）109Bcr-abl酪氨酸激酶激酶底物110

癌基因的甲基化改变111DNA甲基化DNA甲基化是一种表观遗传修饰，它是由DNA甲基转移酶（DNAmethyl-transferase,Dnmt）催化S-腺苷甲硫氨酸作为甲基供体，将胞嘧啶转变为5-甲基胞嘧啶（mC）的一种反应在真核生物DNA中，5-甲基胞嘧啶是唯一存在的化学性修饰碱基112在人类基因组DNA中，约3％～4%的胞嘧啶碱基以5-甲基胞嘧啶形式存在大约70％～80％的5-甲基胞嘧啶存在于CpG序列中，CpG二核苷酸集中的区域称之为CpG岛113DNA甲基化的生物学功能通过基因启动子区及附近区域CpG岛胞嘧啶的甲基化可以在转录水平调节基因的表达，从而引起相应基因沉默，去甲基化又可恢复其表达DNA的甲基化对维持染色体的结构和肿瘤的发生发展都起重要的作用,是细胞癌变过程中的重要一步114

肿瘤中DNA甲基化的作用

肿瘤局部相关基因的高甲基化：抑癌基因沉默肿瘤中整体的低甲基化：115肿瘤中整体的低甲基化

肿瘤组织相对于正常组织整体呈现低甲基化状态

目前有3种机制解释基因组整体的低甲基化在肿瘤中所扮演的作用：

1.低甲基化导致原癌基因过表达（Myc基因）

2.整体的低甲基化是细胞染色体不稳定的易感因素

3.低甲基化使肿瘤转移增加,DNA甲基化水平愈低肿瘤的浸润能力就越高，临床分期也愈晚116肿瘤局部相关基因的高甲基化近几年研究发现,在癌细胞中,抑癌基因甲基化的发生率与抑癌基因突变或缺失发生的概率大致相等,均可导致抑癌基因功能的丧失，如结肠癌、胃癌中hMLH1基因高甲基化导致DNA错配修复的缺失；脑肿瘤、结肠癌中MGMT基因的高甲基化导致化疗敏感性降低。一些DNA甲基化抑制剂,例如5-氮杂胞苷和5-氮杂脱氧胞苷可以使失活的抑癌基因恢复其正常功能,为白血病和其他相关疾病的治疗提供了新的手段。117原癌基因获得活化因子逆转录病毒感染细胞后,分别通过整合进宿主染色体导致染色体易位，或通过插入突变激活原癌基因，使原癌基因获得活化，造成此处原癌基因被激活，异常转录或表达。原癌基因Int-1,Int-2,Pim-1,Lck

等均是通过插入突变的鉴定而发现的118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119

大部分肿瘤的基因改变都是后天获得的，即体细胞发生基因改变癌基因一般为显性基因,即两个等位基因中只要有一个等位基因发生激活，其功能即表现出来。

120人类肿瘤中常见的癌基因121Ras基因

1980年从膀胱癌细胞株T24中克隆了第一个人癌基因H-ras,后来又发现了K-ras和N-ras。都编码鸟苷酸结合蛋白,分子量21000d

肿瘤中以K-Ras为主,H-Ras,N-Ras较少见

Ras蛋白在细胞增殖分化信号从激活的跨膜受体传递到下游蛋白激酶过程中起重要作用122Ras基因的突变与肿瘤Ras基因在肿瘤中的改变以点突变为主K-ras基因的点突变主要集中在第12位氨基酸残基,少数也有第13及61位点突变已在膀胱癌﹑乳腺癌﹑结肠癌﹑肾癌﹑肝癌﹑肺癌﹑胰腺癌﹑胃癌及造血系统肿瘤中均检测到了Ras基因的异常不同类型的肿瘤Ras基因的突变率明显不同胰腺癌（90%）﹑结肠癌(53%）﹑肺癌(30%）123Myc基因最初是从鸡白血病病毒中发现(主要有C-Myc,N-Myc﹑L-Myc,但以C-Myc为主)在人类中它的活化方式首次在Burkitt淋巴瘤中发现,可通过染色体易位而活化。在某些肿瘤中,Myc基因还受DNA扩增影响,在肺癌中Myc家族癌基因的激活以扩增为主124Myc基因的功能Myc基因参与细胞的增殖、分化与凋亡与多种肿瘤的发生发展有关,在胃癌、肺癌、乳腺癌及白血病等肿瘤中均有显著表达

体外实验证实c-myc基因可与其他癌基因协同转化多种细胞1252.抑癌基因

(tumorsuppressorgene)126抑癌基因是一类正常的基因,这类基因作为细胞的刹车而起作用。它们编码的蛋白能够抑制细胞的生长，阻止细胞恶性转变。

如果其功能失活或出现基因缺失、突变等异常，将导致细胞无限制地生长和分裂,形成肿瘤。127抑癌基因的三个基本条件在恶性肿瘤的相应正常组织中该基因必须正常表达在恶性肿瘤中这种基因应有功能或结构改变或表达缺陷将这种基因的野生型导入基因异常的肿瘤细胞内,可部分或全部改变其恶性表型128抑癌基因的功能调节细胞生长﹑增殖诱导细胞分化诱导细胞凋亡调节血管生成维持其他基因的功能129抑癌基因与癌基因的差别在细胞水平抑癌基因表现为隐性，癌基因是显性的在功能上抑癌基因对细胞生长起负调节作用，癌基因则相反抑癌基因的隐性突变不影响遗传物质的正常传递,带有单一等位基因突变的抑癌基因能够被传给下一代,使这些个体具有相应疾病的易感性130抑癌基因的研究历史1960年在研究儿童视网膜母细胞瘤的基因突变时，发现了抑癌基因的功能1986年Weiberg等克隆出了与视网膜母细胞瘤有关的抑癌基因Rb目前已克隆的抑癌基因和未被克隆的候选抑癌基因已超过40余种131Rb基因视网膜细胞癌基因(retinoblastmomagene,Rb)是第一个被克隆的抑癌基因，发现于儿童的视网膜母细胞瘤。1986年美国的三个实验室分别独立克隆了该基因。在肺癌﹑骨肉瘤和乳腺癌中也发现有Rb基因的缺失和失活（小细胞肺癌中异常为50%﹑骨肉瘤47%﹑乳腺癌32%)132Rb基因缺失133

Rb基因比较大，全长约200kb,编码核内磷酸化蛋白（pRb蛋白），定位于核内有磷酸化和非磷酸化两种形式，非磷酸化形式称活性型，能抑制细胞增殖pRb的肿瘤抑制作用是通过其对细胞增殖,分化和细胞凋亡的调节来进行的134Rb基因和细胞周期调控Rb的磷酸化状态为Rb基因调节细胞生长分化的主要形式2.调节Rb功能最为重要的磷酸化事件在G1和S期交界处3.磷酸化可以使Rb与细胞内蛋白形成复合物的能力丧失4.在G1期，Rb为去磷酸化的状态，当细胞开始进入S期，磷酸化状态急剧135Rb基因调控细胞周期的机制136Rb基因异常与肿瘤基因的异常主要表现为等位基因缺失和基因突变在视网膜细胞瘤﹑小细胞肺癌﹑非小细胞肺癌﹑膀胱癌﹑乳腺癌﹑软组织肉瘤﹑肝癌等肿瘤中发现有高频率的等位基因丢失和基因突变在肿瘤的发生中，Rb基因与p53﹑C-myc﹑C-fos﹑TGF等还存在相互调节的关系Rb与其他相关基因间的调节机制尚需进一步阐明137

是tumorsuppressorgene一明珠，Pubmed有超过3万篇论文p53基因138DeLeoAB,JayG,AppellaE,DuboisGC,LawLW,OldLJ.Detectionofatransformation-relatedantigeninchemicallyinducedsarcomasandothertransformedcellsofthemouse.

ProcNatlAcadSciUSA.1979May;76(5):2420-4.

BakerSJ,MarkowitzS,FearonER,WillsonJK,VogelsteinB.Suppressionofhumancolorectalcarcinomac