分子病理学导论.pptx

1、分子病理学导论,内容,外科诊断病理学的优缺点,病理的概念及发展,Organ pathology ：意大利医学家Morgagni，在18世纪中叶根 据积累的尸检材料创立, 标志着病理 形态的开端。,Pathology,Cellular pathology： 19世纪中叶，德国病理学家Virchow在显微镜的帮助下首创。,病理学近年的发展,电子显微镜、细胞生物学、分子生物学、免疫学、现代遗传学,Ultrastructural pathology,molecular Pathology,Immuno pathology,Genetic pathology,What are the specific

2、changes in function and structure that characterize each disease? Level A. Naked eye level: gross changes in diseased organs. Level B. Light microscopic level: in histological and cytological level. Level C. Electron-microscopic(EM) level: in the ultrastructure (cellular organelles). Level D. Molecu

3、lar level: inspect aberrant in DNA, RNA, and protein.,Diagnostic pathology,病理学与临床医学之间的密切联系，明显的表现在对疾病的研究和诊断上。在一般的医院中病理医生主要从事的是外科诊断病理工作。 外科病理检查主要是通过对局部切除、钳取、穿刺及搔刮、摘除等手术方法所取得的标本进行一定的处理，再通过对显微镜下其形态学的观察而做出诊断的方法。其意义是为临床确定诊断、制定治疗方案、了解预后及总结诊治经验提供可靠依据。病理学诊断报告是具有法律意义的医学文件。,病理诊断的优点及局限性,病理诊断是在观测器官的大体(肉眼)改变、镜下观察

4、组织结构和细胞病变特征而做出的疾病诊断，因此它比临床上根据病史、症状和体征等做出的分析性诊断(常有多个诊断或可能性诊断)所做出的诊断更具有客观性和准确性。 病理诊断被视为权威性的诊断（金标准）。国外将病理医生称之为“doctors doctor”。这样说也许是言过其词了，但也说明了病理诊断的重要性。,病 理 日 常 工 作,常规病理,病理日常工作,分子病理学,常规HE切片诊断流程,胃镜检查见一巨大溃疡,活组织病理检查：低分化腺癌,手术切除胃大体标本检查：一巨大溃疡,诊断：胃小弯侧低分化腺癌侵及胃壁浆膜层及血管,通过对病变组织及细胞形态的分析、识别，结合肉眼观察及临床相关资料，做出正确诊断,一

5、常规病理（HE切片）,破骨细 胞及前体,树突 细胞,部分肿 瘤细胞,在治疗性手术前或在其它治疗(如放疗、化疗)前所做的活检. 目的：明确诊断，确定治疗方案 术前活检的优点: 创伤较小，一般在门诊即可做， 绝大多数都能在术前确诊，使临床对下一步制定治疗方案有了确切的依据 术前活检的缺点： 对一些深在部位的病变难于取材 取材时若未取到病变，易造成诊断困难或漏诊,对治疗性手术切除的病变及相关的组织、器官进行较全面的病理学检查 术后活检目的 确定疾病的切除是否彻底、有无播散，以判定术前或术中诊断是否正确、手术治疗是否彻底、是否需要进一步辅助治疗以及预后取向等 术后活检优点 检查全面细致，诊断更可靠，可

6、反复取材,术前活检,术后活检,免疫组化Immunohistochemistry,定义：免疫组化是利用抗体和抗原能特异结合的特点，采用标记的已知特异性抗体检测组织/细胞内相应抗原的一门组织化学技术。 意义： 1）病理学疾病鉴别诊断的重要辅助价值 2）判断肿瘤的分期、预后 3）协助制定及选择化疗方案 4）科学研究的有效方法,科室ICH实验室概况,现有BenchMark XT 2台,BenchMark ULTRA,月IHC测试量2000,独立30个染色模块，即时加样 增加测试效率 开展ISH，DISH，以及双染,20,例一：女性患者，60岁，甲状腺肿物,病理诊断：甲状腺平滑肌肉瘤 CK(-) Tg(

7、-) Vimentin(+) Actin(+),胃癌细胞突破基底膜,判断肿瘤预后（乳腺癌）ki67,要正确对待免疫组化的作用,HE诊断与免疫组化诊断有冲突时，以HE诊断为主；,免疫,H E,既不能认为免疫组化可以代替一切，也不能认为免疫组化不可 信，一无是处，什么结果也不相信，什么问题也不应用。,病 理 日 常 工 作,常规病理,病理日常工作,分子病理学,精准医疗,精准医疗（Precision Medicine）是以个体化医疗为基础、随着基因组测序技术快速进步以及生物信息与大数据科学的交叉应用而发展起来的新型医学概念与医疗模式。 其本质是通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，对于大样本

8、人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用，从而精确寻找到疾病的原因和治疗的靶点，并对一种疾病不同状态和过程进行精确分类，最终实现对于疾病和特定患者进行个性化精准治疗的目的，提高疾病诊治与预防的效益。1,继“人类基因组计划”之后，2015年1月底，美国总统奥巴马在2015年国情咨文演讲中宣布了一个生命科学领域新项目精准医疗计划（Precision Medicine Initiative），该计划致力于治愈癌症和糖尿病等疾病，目的是让所有人获得健康个性化信息。2月8日，白宫官网发布了精准医疗计划的相关细节。该计划将加快在基因组层面对疾病的认识，并将最新最好的技术、知识和治疗方法提供

9、给临床医生，使医生能够准确了解病因、针对性用药。,分子病理学的定义,分子病理学(molecular pathology) 是在蛋白质和核酸水平，应用分子生物学技术研究疾病发生发展过程中的一个病理学分支学科。,通常人们将所有的生物分子分为两类:,水、无机盐、碳水化合物和寡核苷酸等的小分子，分子量一般小于500D 2. 生物大分子，体内最重要的生物大分子即蛋白质和核酸，它们是生命体结构和功能的核心物质。,分子病理学的核心内容,是通过对蛋白质和核酸等生物大分子的结构、功能及其相互作用等规律的研究来阐明生命的分子基础，从而探索生命和疾病乃至生与死的奥秘。 就病理学的学科体系而言，凡是传统病理学涉及的领

10、域，如疾病的病因、发病机制、病理变化、转归及相应的功能代谢变化，都是分子病理学的研究内容和对象。,细胞核与疾病,（一）基因病 人类疾病的发生发展直接和间接地与基因密切相关。因此，可以认为人类的疾病都是基因病。正因为如此，人们一直不遗余力地寻找某基因和某疾病的对应关系。,基因病分类： 1.单基因病：由单个基因缺陷引发。常遵循经典孟德尔遗传定律：一些表现为常染色体显性遗传，如短指、马凡氏征、眼睑下垂征等。有些表现为常染色体隐性遗传，如白化病、先天聋哑等。还有一些致病基因位于性染色体上，呈现性连锁遗传，如红绿色盲。,马凡氏征,白化病,2多基因病：涉及多个基因缺损。缺损基因之间可有相互作用，也可能有主

11、次之分，也可能受环境的影响,并常出现家族倾向。 属于复杂遗传病（complex genetic disease） 如糖尿病、心血管疾病、各种肿瘤等。,与简单的单基因疾病相比,复杂性状疾病的形成,是许多微效基因的加和作用。在这些不同基因构成的遗传背景中,可能存在主要易感性基因(majorgene)。 除此之外,基因是否发挥作用和基因作用的最终结果(表型),还要受环境因素的制约。,分子诊断与个性化治疗,几乎每一种疾病都牵涉到基因 “Virtually all disease have a genetic component ”,个性化治疗：个性化医疗（Personalizedmedicine） 是

12、指以个人基因组信息为基础，结合蛋白质组，代谢组等相关内环境信息，为病人量身设计出最佳治疗方案，以期达到治疗效果最大化和副作用最小化的一门定制医疗模式。,分子诊断与个性化治疗,个性化治疗：因病施治 临床表现 实验室检查（体外诊断学检查）、影像学检查 基因组/功能蛋白质组学：基因处方 个性化诊断：针对特殊个体的诊断策略和技术路线,年龄 老年、儿童、新生儿,性别,身高、体重,环境因素 食物/ 吸烟 / 合并用药,合并症,病程,引起药物反应个体差异的机制,器官功能,基因型 占70% 决定因素,2.NSCLC-药物相关分子诊断(I),EGFR-TKIs,EGFR(E18、E19、E20、E21)，KRA

13、S(E2、E3),ALK-TKIs,EML4-ALK，ROS1 ALK基因断裂(FISH) C-MET,单克隆抗体类,VEGFR1 mRNA,KRAS(E2、E3) BRAF(V600E) PIK3CA(E9、E20),基因突变/扩增/融合呈阳性是患者使用靶向药物治疗的前提条件!,分子诊断与个性化治疗,分子生物学技术三大基石： 测序（sequence）-分子信息的来源 分子杂交（hybridization）-检测特异性的保证 聚合酶链式反应 (PCR)-检测灵敏度的基础,聚合酶链式反应(PCR),聚合酶链式反应简称PCR(Polymerase Chain Reaction)聚合酶链式反应. 是

14、体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何DNA,RNA的地方聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称PCR）又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。,PCR用于疾病诊断,一、病原体的定性及定量检测，PCR及其相关技术适用于病毒，细菌、寄生虫等所有病原体的检测。 1. PCR技术在结核菌检测中的应用及意义结核菌基因诊断的意义主要表现在：

15、a. 区分TB与其它分枝杆菌；b. 检测TB耐药基因；c . 提高TB的阳性检出率。2. PCR技术在HBV检测中的应用及意义3. PCR技术在HCV检测中的应用及其意义 HCV是引起输血后肝炎的主要致病因子，因其在血中的含量极低，仅为HBV的1%，其免疫学标志只有抗-HCV一项，且至今病毒分离尚未成功，所以HCV的检测较HBV困难的多，因此，PCR技术在HCV的检测出显得格外重要 。,荧光原位杂交（FISH）法,荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization FISH）是一门新兴的分子细胞遗传学技术，是20世纪80年代末期在原有放射性原位杂交技术的基础上发

16、展起来的一种非放射性原位杂交技术。目前这项技术已经广泛应用于动植物基因组结构研究、染色体精细结构变异分析、病毒感染分析、人类产前诊断、肿瘤遗传学和基因组进化研究等许多领域。 该技术不但可用于已知基因或序列的染色体定位，而且也可用于未克隆基因或遗传标记及染色体畸变的研究。FISH技术在乳腺癌、膀胱癌、白血病等疾病的诊断治疗方面中应用 。,试剂准备区（一区）,试剂准备区（一区）,标本制备区（二区）,基因扩增区（三区）,产物分析区（四区）,分子病理室,科室分子病理室概况,CFX-96荧光PCR仪,3500DX测序仪,科室分子病理室概况, 技术平台及应用 肿瘤个体化, NSCLC 结直肠癌 乳腺癌 胃

17、肠道间质瘤 其它,PCR,恶性肿瘤,基因表达：ERCC1、RRM1、TYMS、TOP2A,基因突变：EGFR、KRAS、BRAF、JAK2,基因融合：ALK、ROS1,基因扩增：C-Met,2、临床应用-PCR技术,3、临床应用-测序技术,测序,恶性肿瘤,基因突变：EGFR、KRAS、BRAF、C-KIT、BRCA,SNP：UGT1A1(*6/*28)、MTHFR(C677T/A1298C),基因重排：IGH/IGK/IGL、TCRB/TCRD/TCRG,4、临床应用-FISH技术,FISH,恶性肿瘤,乳腺癌：TOP2A(FISH),肺癌：ALK基因断裂(FISH),乳腺癌/胃癌：HER-2(

18、FISH),CerbB-2免疫组化,CerbB-2基因是1985年被Semba等发现的一种原癌基因,它位于17q21上,其基因表达产物是一种具有酪氨酸激酶活性的糖蛋白,由大约1255个氨基酸构成,相对分子量为1.85 105 ,故称P185。CerbB-2 是一种跨膜糖蛋白,其结构、功能与表皮生长因子受体有高度的相似性。 c-erbB-2癌基因编码为一种185-kDa的表皮生长因子受体样膜糖蛋白，此糖蛋白有一个酪氨酸激酶活性的细胞外跨膜功能区和细胞内功能区。15%30%的乳腺癌患者有c-erbB-2癌基因的扩增或过度表达，结果导致细胞分裂增加和细胞生长速度加快。,赫赛丁,肿瘤个体化-概况,重点临床科室：肿瘤内外科、肛肠内外科、胃肠道科、胸外科、乳腺外科等； 主要相关疾病：NSCLC、结直肠癌、胃癌、食道癌、乳腺癌、宫颈癌、GIST、恶性黑色素瘤、头颈部肿瘤、脑胶质瘤、甲状腺癌等； 主要检测项目： 分子靶标类：EGFR、KRAS、BRAF、PIK3CA；C-KIT、PDGFR；JAK2；BRCA1/2 基因表达类：VEGFR1；ERCC1、BRCA1；TOP2A；RRM1；TYMS/P；MGMT；TUBB3、STMN1 基因扩增、融合类：H