原发性肝癌发病的分子机制.ppt

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，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 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p53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（core protein）与p53蛋白相结合所致。,24,四、信号通路的异常活化,多种信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/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-caten