細胞凋亡與腫瘤

1、,細胞凋亡與腫瘤,,細胞凋亡,細胞凋亡的檢測,腫瘤,,,,,A,B,C,,細胞凋亡的研究歷史,凋亡概念的形成和形態(tài)學的研究（1972） 1972年Kerr等三位科學家首次提出了細胞凋亡的概念，宣告了對細胞凋亡的真正探索的開始 DNA的降解和內(nèi)源性核酸內(nèi)切酶的參與（1987） 蛋白質(zhì)水解酶活化的研究（1995） 細胞膜的變化（1997） 線粒體的變化和分子生物學的研究（1998-）1） 與細胞凋亡的相關(guān)基因及調(diào)控

2、2) 細胞凋亡的信號轉(zhuǎn)導3）與細胞凋亡的各種分子及其相互作用及相互關(guān)系4）疾病機制的闡明，以及新療法的探索及問世,細胞凋亡,細胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同，細胞凋亡不是一件被動的過程，而是主動過程，它涉及一系列基因的激活、表達以及調(diào)控等的作用，它并不是病理條件下，自體損傷的一種現(xiàn)象，而是為更好地適應生存環(huán)境而主動爭取的一種死亡過程。 細胞發(fā)生凋亡時，就像樹葉或花的自

3、然凋落一樣。,細胞凋亡的生物學特征,形態(tài)學變化生物化學變化 DNA片段化 大分子的合成 tTG（組織轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶）的積累并達到較高水平,細胞凋亡的形態(tài)特征,細胞凋亡的起始，微絨毛的消失，細胞間接觸的消失，與周圍細胞脫離，細胞質(zhì)中，線粒體大體完整，染色質(zhì)固縮。 細胞質(zhì)密度增加，線粒體膜電位消失，通透性改變，釋放細胞色素C到胞漿，膜內(nèi)側(cè)凝脂酰絲氨酸外翻到膜表面。 凋亡小體的形成，核膜核仁的破碎，核染色質(zhì)斷裂為大小

4、不等的片段，與某些細胞器如線粒體一起聚集，為反折的細胞膜包圍。 凋亡小體逐漸被周圍專職或非專職吞噬細胞吞噬,,,,,,,,凋亡的生理意義,對動物個體的正常發(fā)育，自穩(wěn)態(tài)的維持，免疫耐受的形成，腫瘤監(jiān)控等多種生理及病理過程具有重要意義 細胞凋亡還是一種生理性保護機制，能夠清除體內(nèi)多余、受損或危險的細胞而不對周圍的細胞或組織產(chǎn)生損害,細胞凋亡與人類疾病,細胞凋亡受抑制有關(guān)的疾病惡性腫瘤：濾泡性淋巴瘤，白血病等自身免疫性疾病：系

5、統(tǒng)性紅斑狼瘡，腎炎病毒感染性疾?。合俨《静?，皰疹病毒病 細胞凋亡增多有關(guān)的疾病艾滋病神經(jīng)變性性疾?。涸缋闲园V呆，帕金森病，小腦退化病骨髓發(fā)育不全性疾病缺鐵性疾病酒精中毒性肝炎,,,細胞凋亡的檢測,,DNA電泳,原理：凋亡細胞的基因組DNA常首先被剪切為200-300kb和30-50kb的片斷（“結(jié)構(gòu)域式”剪切），再進一步降解產(chǎn)生大小相當于核小體(160-200bp)的倍數(shù)的寡核小體片斷（“裂解”/“梯子式”剪切）。因此，在

6、瓊脂糖凝膠電泳圖譜上凋亡細胞表現(xiàn)為特征性“梯子”樣外觀。 DNA梯狀條帶是鑒定細胞凋亡最可靠的方法,,不同濃度DADS作用HL-60細24h后DNA梯狀條帶的形成,60 μmol·L-1 DADS作用HL-60細胞不同時間后DNA梯狀條帶的形成,形態(tài)學觀察,細胞生物學實驗十五 堿性品紅法觀察細胞凋亡臺盼藍 細胞膜非通透性染料 早期凋亡細胞具有完整的細胞膜而被誤當作活細胞,最簡單便捷,

7、,DADS處理的HL-60細胞,未處理的HL-60細胞,細胞凋亡的檢測方法,,,,A,B,C,TUNEL測定法,彗星電泳法,流式細胞分析,TUNNEL測定法,,未處理的HL-60細胞,DADS處理的HL-60細胞,彗星電泳法,,流式細胞分析,,圖13 流式細胞儀檢測DADS作用K562細胞24h、48h后的凋亡率改變,,,腫瘤,腫瘤,機體在各種致癌因素作用下，局部組織的某一個細胞在基因水平上失去對其生長的正常調(diào)控，導致其克隆性異常增生而

8、形成的異常病變。學界一般將腫瘤分為良性和惡性兩大類 惡性腫瘤一般稱為癌,,,腫瘤治療,化療,放療,手術(shù),生物治療,細胞凋亡與腫瘤,腫瘤是細胞的異常增殖，通過遺傳改變，不斷積累擴張獲得生存優(yōu)勢 細胞積累=細胞增殖-細胞死亡 腫瘤的發(fā)生一方面是細胞過度增殖，另一方面也是細胞凋亡受阻的結(jié)果,細胞凋亡與腫瘤,細胞凋亡是一切生物正常胚胎發(fā)生過程和人類發(fā)育過程中細胞清除的正常途徑. 許多證據(jù)表明，腫瘤的發(fā)生與細胞凋亡的調(diào)節(jié)紊亂有

9、密切關(guān)系,因此，通過細胞凋亡角度和機制來設(shè)計對腫瘤的治療方法就是重建腫瘤細胞的凋亡信號轉(zhuǎn)遞系統(tǒng)，即抑制腫瘤細胞的生存基因的表達，激活死亡基因的表達 細胞凋亡參與了癌癥的起始過程，并對癌癥的發(fā)生起負調(diào)控作用. 癌前期細胞對細胞凋亡更為敏感，更易被清除，這是機體自我保護功能的表現(xiàn). 目前對細胞凋亡與腫瘤發(fā)生的研究多為體外或動物實驗階段.,P53,P53是重要的腫瘤抑制基因和促凋亡因子。一般情況下，細胞中P53的活性保持在很低的水平，當細

10、胞遭遇異常的情況如DNA損傷，原癌基因引起異常生長信號，P53才會被激活，通過阻斷細胞周期使細胞生長停滯，甚至引發(fā)細胞凋亡 P53基因異常缺失包括純合性缺失和點突變，超過50%的腫瘤有P53基因的突變。尤其是結(jié)腸癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌中突變更為多見。,,P53基因是研究最透徹，功能最強大的一種抑癌基因。野生型p53對細胞周期和凋亡起關(guān)鍵性作用，尤其是對受照射、細胞毒制劑、熱療打擊的癌細胞，起更大的殺傷作用 抑制并殺滅腫瘤細

11、胞；與放、化療手段協(xié)同，增強其殺滅癌細胞的功效，達到1+1大于2的效果； 抑制腫瘤血管生成，有效防止腫瘤的復發(fā)、轉(zhuǎn)移。提高人體自身的免疫功能,P53,重組人p53腺病毒是一種基因工程改造過的活病毒，在結(jié)構(gòu)上由兩部分組成：一是抑癌基因p53，二是載體。載體是改造過的無復制能力的腺病毒。就像火箭攜帶衛(wèi)星上太空一樣，這種攜帶p53的腺病毒特異感染腫瘤細胞，它能有效地將治病的p53基因轉(zhuǎn)入腫瘤細胞內(nèi)，而對正常細胞無害。,P53,今又生結(jié)合

12、放療治療53例頭頸鱗癌，腫瘤完全消失率比單純放療的46例提高2倍。結(jié)合放療治療45例鼻咽癌，腫瘤完全消失率比單純放療的41例提高1.7倍。結(jié)合放療治療了4例不能手術(shù)的Ⅲ期子宮頸癌都達到腫瘤完全消失。結(jié)合放療、化療或熱療治療各種軟組織肉瘤、消化系統(tǒng)腺癌、卵巢癌都取得一定的療效，而這些病例都是經(jīng)3大手段治療失敗的病人。使用今又生治療惡性腫瘤，除出現(xiàn)暫時性自限性發(fā)燒外，未發(fā)現(xiàn)其他毒副反應。今后，全面的臨床試驗將在其他三級甲等醫(yī)院有序展開，p5

13、3基因治療已從實驗室走向臨床，走向產(chǎn)業(yè)化。,,,,P16,p16基因又叫MTS基因，是1994年美國冷泉實驗室Kamb等發(fā)現(xiàn)的新抗癌基因，這是一種細胞周期中的基本基因，直接參與細胞周期的調(diào)控，負調(diào)節(jié)細胞增殖及分裂，在人類50%腫瘤細胞株純發(fā)現(xiàn)有純合子缺失，突變，認為p16是比p53更重要的一種新型抗癌基因.有人把它比作細胞周期中的剎車裝置，一旦失靈則會導致細胞惡性增殖，導致惡性腫瘤發(fā)生。P16基因已經(jīng)在肺癌、乳腺癌、腦腫瘤、骨腫瘤、皮膚