原发性肝癌发病的分子机制.ppt

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1、原发性肝癌发病的分子机制,原发性肝癌 primary hepatocelluar carcinoma,HCC 是指肝细胞或肝内胆管细胞发生的癌，是恶性程度及转移率很高的肿瘤之一。其中来源于肝细胞的肝细胞癌最为常见，占肝癌的83%。,2,概念,肝癌发生的“正负”调节 原癌基因 抑癌基因HBV与肝细胞癌化学诱发及其他致癌因素信号通路的异常活化,3,发病机制,从一个正常细胞转化成一个增殖失控并具有侵袭，转移潜能的高度恶性肿瘤细胞是一个多基因参与的，多步骤的复杂而漫长的不断演进过程。其中包括一系列原癌基因的活化和抑癌基因的失活。,4,一、肝癌发生的“正负”调节,5,1.原癌基因的激活,调控细胞生长和增

2、殖的正常细胞基因。突变后转化成为致癌的癌基因,癌基因的激活机制,点突变,病毒诱导与启动子插入,基因扩增,染色体断裂与重排,6,点突变ras基因家族,ras基因被激活最常见的方式就是点突变.以第12密码子突变最为常见,而且多为GGT突变成GTT.其编码的蛋白质是RAS蛋白。在传递细胞生长分化信号方面起重要作用,Ras蛋白：单链多肽，原癌基因ras编码，作用类似于G蛋白 RasGTP-活性状态 RasGDP-无活性状态 本身无调节活性结构,7,8,ras基因突变使得GAP不能作用Ras-GTP，持久处于活化状态，从而可不断传递增殖信号至细胞核而使细胞发生恶性转化。,9,2.抑癌基因的功能失活或基因

3、缺失、突变,抑癌基因是一类编码对肿瘤形成起阻抑作用的蛋白质的基因。正常情况下抑制细胞增殖，促进细胞分化，抑制癌细胞脱落、侵袭、转移。当这些基因不能表达，或者当其产物失去活性时，可导致细胞癌变。,RB、P21、P53等,RB基因位于染色体13q14.3，其编码产物p105RB为核内反式作用因子，RB蛋白的非磷酸化形式通过与转录因子结合而抑制细胞周期从G1 的演进，而一些癌基因产物与之结合，使其失去抑制增殖作用。,10,RB,p21 基因是 C1P 家族中的一员,它是位于 p53基因下游的细胞周期素依赖性激酶抑制因子。P21是细胞周期抑制蛋白，可以通过抑制细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）的活性来控

4、制细胞由G1期进入S期，从而抑制DNA的合成，使细胞停止分化，出现凋亡,P21,12,P-53,p53基因定位于17p13，由11个外显子组成。对于发生DNA损伤的细胞可抑制其在修复之前进行增值，并促进其发生凋亡，从而避免癌变。突变的P53蛋白不仅丧失以上功能，而且可与非突变的P53蛋白结合，使其失去活性。同时与Ras基因协同，促进癌变。,13,P53基因编码P53蛋白，它作为转录因子可与特异的DNA序列结合。一些外界刺激如DNA损伤、应激等可引起细胞内P53蛋白水平升高，激活一系列下游靶基因的转录，阻滞细胞周期，诱导细胞凋亡，保护基因组的完整性以及抑制肿瘤细胞的生长等。目前已知的下游靶基因包

5、括P21、GADD45、MDM2、BAX、IGF-BP3和PIG3等。,14,DNA损伤p53活化p21基因转录细胞阻滞在G1期 如果DNA损伤不能被修复，p53持续增高引起细胞凋亡。,1、概念,15,二、HBV与肝细胞癌,乙肝病毒结构示意图,乙肝病毒结构示意图,乙型肝炎病毒（HBV）：是嗜肝DNA病毒，为球形颗粒里。外层为外壳蛋白，内含单股双链DNA及DNA多聚酶。,顺式激活作用反式激活作用,16,2、致癌机制,17,顺式激活作用,HBV-DNA插入到肝细胞原癌基因附近，直接启动或增强癌基因的表达。,18,反式激活作用,即HBV-DNA随机整合到肝细胞基因组DNA上，通过转录并翻译成蛋白质后

6、，再激活自身基因或肝细胞的原癌基因。现认为反式激活因子(transactivator)可能是HBxAg(乙型肝炎病毒x抗原),HBx基因特有的反式激活功能被认为是导致HCC发生的主要因素。其自身的调控区域(120氨基酸)能够抑制HBxAg蛋白的反式激活活性，近羧基端的51154氨基酸为其反式激活区域，是HBxAg蛋白发挥其反式激活作用的基础。HBVx基因整合后通过反式激活细胞内的原癌基因，并能使抑癌基因p53突变和失活。突变后的HBx基因反式激活功能明显增强，导致一系列原癌基因激活并且使抑癌基因失活，最终导致肝癌的发生。,19,反式激活作用,黄曲霉毒素B1（AFB1）池塘中蓝绿藻产生的藻类毒素

7、华支睾吸虫感染亚硝胺类(二乙基亚硝胺)、偶氮芥类、有机氯农药、雄激素、某些类固醇类药物以及酒精长期持续接受辐射,20,三、化学诱发及其他致癌因素,21,黄曲霉素,黄曲霉毒素有20多种，其中致癌作用最强的是黄曲霉素B1，其毒性比亚硝胺强75倍，比砒霜强68倍。若低剂量摄入，可造成慢性中毒，它能损害动物的肝脏，引起肝细胞坏死、肝纤维化、肝硬化等病变，可诱发肝癌。,22,黄曲霉素与P53突变,经研究发现，黄曲霉素暴露频率低的肝癌患者第249号密码子突变频率也低,黄曲霉素污染是导致P53的第249号密码子突变的一个重要危险因素。,23,HBV、AFB1与P53,1、在某些肝癌可因HBV的整合而引起p5

8、3基因的一个等位基因丢失 2、暴露于黄曲霉素B1（AFB1）可导致p53基因第249密码子第三个碱基的突变（GT）,从而使编码的氨基酸由Ser（丝氨酸）变为Arg（精氨酸），这种突变在HCC的检出率为8%。HBV对AFB1所致的突变具有协同作用。此外，p53基因还可有多密码（226,243,244,245,248）的突变，内含子的突变以及内含子与外显子拼接部位的突变。依突变性质的不同可致p53蛋白不能表达或者不稳定。3、在早期肝癌p53的失活并非由于p53基因的突变，而是HBV的HBx蛋白或HCV的核心蛋白（coreprotein）与p53蛋白相结合所致。,24,四、信号通路的异常活化,多种信

9、号通路的异常活化参与了肝癌的发生与演化,选择性阻断肿瘤细胞信号传导通路，破坏其自控性生长调节机制,早已成为肿瘤研究领域的热点,所以确立信号传导通路的调节机制至关重要。RAS-MAPK(丝裂原激活蛋白激酶)通路WNT相关通路,生长因子是一类在细胞增殖中起关键作用的信号分子，主要包括上皮生长因子（EGF），肝细胞生长因子（HGF），血小板衍化内皮细胞生长因子等。这些生长因子（可称为配体）与受体结合后，通过激活受体的酪氨酸激酶活性活化Ras/MAPK信号通路，最终诱导下游基因的转录，影响细胞的生长、分化和增殖。,25,RAS-Raf-MAPK(丝裂原激活蛋白激酶)通路,26,Raf蛋白：具有丝氨酸/

10、苏氨酸蛋白激酶活性 Ras使Raf定位于质膜，激活Raf的激酶活性。,在ras/MAPK信号通路中，ras蛋白可以与其下游的丝氨酸/苏氨酸激酶raf蛋白相互作用，而导致raf蛋白活化。raf蛋白又通过激活MAPK激酶MEK1和MEK2,从而调控细胞的增值和凋亡。,27,28,（细胞外信号）EGF、PDF等,有TPK活性的受体,ras-GTP,细胞膜,二聚化,（SH2）,（SH3）,（Pro),Wnt-catenin信号通路常称之为Wnt经典或正规途径。这条通路激活后将募集细胞内-catenin，后者活化转移入细胞核，与转录因子共同作用激活特异基因的转录。HCC患者显示有经典Wnt信号通路持续激活研究发现HCC的-catenin基因突变，且-catenin基因的激活可以促进肿瘤的生长和转移。,29,WNT相关通路,肝癌是我国最常见恶性肿瘤之一，随着其发病机制的不断研究深入，终将为我们找到一条彻底治愈肝癌这种恶性肿瘤的方法。我们相信随着分子生物学、生物信息学和功能蛋白质组学等相关领域的发展，战胜肝癌必将指日可待。,30,31,谢谢大家,