DNA重排与癌症---上海中医药大学.pptVIP

DNA重排与癌症 卿人韦 张年辉 吴俊 主讲人： 卿人韦 DNA重排与癌症 一、DNA重排是造成细胞基因组不稳定的原因 二、DNA重排的检测方法 三、结肠癌细胞中DNA重排 四、个人体会 一、DNA重排是造成细胞基因组不稳定的原因 （一）、人类对癌症的认识：经过100多年的努力，主要历经下列三个阶段 1、环境因素致癌：最杰出的例子是1915年Yamigawa将煤焦油涂在兔的耳朵上导致肿瘤的形成。 2、遗传因素致癌即细胞染色体和基因组变异致癌：最早是基于对肿瘤细胞的细胞学观察，1914年Boveri在恶性肿瘤细胞中发现有丝分裂异常导致染色体改变。染色体分带技术的进步和荧光分带及标记技术应用于研究肿瘤细胞染色体，发现了肿瘤细胞染色体重排及基因突变，1960年Nowell和Hungerford发现费城染色体（Philadelphia, Ph）与慢性粒细胞白血病（chronic myeloid leukemia, CML）密切相关。 3、现代致癌理论：是20世纪70年代以后逐步建立起来的，认为肿瘤和癌症的发生发展是环境因素和遗传因素相互作用的结果。 1952年Boyland第一次证明了致癌物主要作用于DNA而并非蛋白质和酶。 1953年DNA双螺旋的发现为研究基因与肿瘤的关系开创了一个新时代。 1964年Brooks和Lawly用实验证明致癌物可使DNA发生突变，同时也明确了某些致癌物的致癌性与DNA亲和性之间有直接关系。从而为明确环境因素与遗传因素互相作用在肿瘤中的作用奠定了理论和实验的基础。 70年代提出了癌基因假说和抑癌基因假说。 1973年Rowley应用染色体分带技术证明费城染色体是由9号和22号染色体易位重排而形成的，从发现染色体异常到明确发生异常的原因用了13年的时间。 一、DNA重排是造成细胞基因组不稳定的原因 （一）人类对癌症的认识： 3、现代致癌理论：接上。 1982年人类从Harvey和Kirsten肉瘤病毒中分离到第一个癌基因Ras。同年在Burkitt淋巴瘤中发现Myc基因，该基因是通过易位与免疫球蛋白基因重排而激活。造成细胞中Myc过表达形成血癌，进一步研究表明用突变的Ras基因和Myc基因联合转染细胞可以诱导细胞发生恶性转化。 Stanbridge发现用Hela细胞与正常成纤维细胞融合后，融合细胞失去在动物中的致癌能力，但如果融合细胞失去染色体中的11和14号的任何一条，融合细胞则恢复原有的致癌性。 抑癌基因的发现：1987年Dryja克隆出第一个抑癌基因Rb，1989年发现了另一个抑癌基因p53，以后，人们又克隆了如Apc、p16、p21等更多的抑癌基因。 20世纪末，Vogelstein等在对结直肠肿瘤发生的多阶段性进行研究，发现肿瘤细胞中普遍存在着染色体重排、缺失、额外附加及基因突变，并且细胞至少存在两个基因的突变，许多情况下都涉及到Ras与p53，这恰好是癌基因的激活与抑癌基因丢失（失活），才能导致肿瘤的发生和恶化。并且随着肿瘤恶性度的增强，发生变异的基因数目也逐渐增加。 至此，我们对癌症的认识经过100多年的努力，终于从盲人摸象到认识肿瘤和癌 症发生的本质：是由特定的致癌因素导致细胞基因组性质改变，表现为癌基 （oncogene）、抑癌基因（tumor suppressor gene）和DNA修复基因（DNA repair gene）正常状态的变化，而这些变化是由细胞基因组点突变，DNA重排（扩增、 缺失、易位等）或甲基化状态的改变以及细胞染色体数目变化等引起的。 一、DNA重排是造成细胞基因组不稳定的原因 （二）DNA重排的机制及表现类型 1、DNA重排的机制: A、缺失； B、倒位； C、不等交换； D、易位； E、转座作用 2、DNA重排在细胞中的表现类型 A、染色体数目变化 B、染色体结构变异； C、即有染色体数目变异又有染色体结构变异 二、结肠癌细胞中DNA重排 （一）材料：The 17 human colorectal carcinoma cell lines （Wheeler, J. M., Beck, N. E., Kim, H. C., Tomlinson, I. P., Mortensen, N. J. Bodmer, W. F. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 10296–10301.） （二）方法：Spectral karyotyping（SKY，光谱核型分析法）Briefly, whole chromosome paints for each chromosome labeled with different combinations of five fluore