微生物与肿瘤ppt课件

微生物与肿瘤,微生物与肿瘤,2,概述,肿瘤肿瘤是人体组织细胞在内、外致瘤因素的长期作用下过度增殖及异常分化所形成的新生物，分三类：1、良性肿瘤2、恶性肿瘤3、临界性肿瘤,3,概述,肿瘤发病现状-全球全球新增癌症病例逐年上升，今年：1200万例，因癌症死亡的人数：700万人。美国癌症学会约翰塞弗林：全球8名死者中就有1人死于癌症WHO:在全球范围内，新增癌症病例和癌症患者死亡率也将会以每年1的速度递增2010年4月3日，第五届亚太癌症预防组织大会在伊斯坦布尔开幕。大会发表的2010年癌症报告警告说，今后20年世界癌症患者人数将呈快速上升趋势。从2008年至2030年，全球癌症患者将翻番，平均每年新增癌症患者将从1240万增至2640万。2010年癌症将成全球头号杀手2月4日：世界抗癌日,4,概述,肿瘤发病现状-我国近30年来，我国癌症发病率与死亡率一直呈持续增长趋势。中国每年癌症新发病例为220万人，因癌症死亡人数为160万人。中国每年癌症病人的医疗费用高达近千亿元，占全国医疗卫生总费用的20以上，远高于其他慢性病的医疗费用。恶性肿瘤已成为我国城乡居民的首要死因。,5,概述,肿瘤发病现状-我国重点防治的8大癌症：肺癌、肝癌、胃癌、食管癌、结直肠癌、宫颈癌、乳腺癌和鼻咽癌。肺癌：已代替肝癌成为我国首位恶性肿瘤死亡原因，30年上升了465%。预计到2025年，我国每年仅死于肺癌的人数接近100万。,6,微生物与肿瘤,7,肿瘤的发生,8,微生物与肿瘤的发生,肿瘤的发生19世纪以前-遗传性疾病1908年维赫尔姆埃勒曼和奥勒夫班格-首次证实肿瘤可由病毒引起1909年佩顿劳斯-鸡肉瘤的发生与病毒有关1966年获得诺贝尔医学奖,9,微生物与肿瘤的发生,肿瘤的发生1933年，理查德毕肖普（RichardBishope）发现了第一个DNA肿瘤病毒即兔乳头瘤病毒。1953年路德维克格罗斯（LudwikGross）等分离到一种能引起多类组织（腮腺、肾、骨、乳腺）发生肿瘤的病毒，称之为多瘤病毒。1960年从猴肾细胞中找到一种猴空泡病毒40（SV40）。目前已知绝大多数动物肿瘤是由病毒引起，相关的动物肿瘤病毒已多达100多种。,10,微生物与肿瘤的发生,与人类肿瘤发生相关的微生物病毒细菌真菌寄生虫,11,微生物与肿瘤的发生,病毒肿瘤的形成机制,免疫功能降低,肿瘤,癌基因激活,抑癌基因失活,癌基因激活,12,微生物与肿瘤的发生,与人类肿瘤发生相关的病毒与人类肿瘤发生关系密切的有四类病毒逆转录病毒（如T细胞淋巴瘤病毒，HTLVI）乙型肝炎病毒（HBV）人乳头瘤病毒（HPV）EpsteinBars病毒（EBV）后三类都是DNA病毒。1989年“DNA病毒在人类肿瘤中的作用”国际研讨会确立：肝炎病毒（HBV、HCV）与肝细胞癌人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌EBV与Burkitt淋巴瘤、鼻咽癌人类嗜T细胞病毒（HTLV）与淋巴细胞性白血病,13,微生物与肿瘤的发生,肝炎病毒与肝细胞癌与肝癌的发生有关的肝炎病毒感染包括乙型肝炎病毒（HBV）、丙型肝炎病毒（HCV）和丁型肝炎病毒（HDV）；80%以上的肝癌患者伴有HBV感染；持续HBV感染者发生肝癌的机率比正常人高100200倍；60%80%HCV感染者将转为慢性，最终将有20%发展为肝癌，而HCV相关肝硬化患者15年的累计肝癌发生率将达到60%75%。在前苏联的肝癌病人中，丁型肝炎病毒的感染率高达81%。,14,微生物与肿瘤的发生,人类乳头瘤病毒（HPV）16型、18型、31型和33型宫颈癌90%的宫颈癌病人都有HPV的感染。其他肿瘤柯杨:食管癌、乳腺癌及卵巢癌中HPV16型感染的比例很高，分别达到70、62及55。HPV16型是河南安阳地区食管癌的重要病因因素，HPV感染率高达76。而且，随着食管黏膜癌变性损伤加重，HPV检出率提高。,15,微生物与肿瘤的发生,Epstein-Barrvirus（EBV）鼻咽癌Burkitt淋巴瘤与胃癌、肺癌、淋巴上皮癌的发生有一定的关系。,16,微生物与肿瘤的发生,EBV与鼻咽癌在鼻咽癌活检肿瘤细胞中检出EBV的抗原；鼻咽癌患者的血清中，大多有EBV抗体滴度升高，滴度水平常常与病变好转或恶化密切相关；血清中EBV阳性的居民中，鼻咽癌的发生率比同龄人群鼻咽癌发生率高82倍。,17,微生物与肿瘤的发生,EBV与淋巴瘤Burkitt淋巴瘤先天性免疫缺陷病伴淋巴瘤、脓胸后淋巴瘤，大约全部病例证明与EBV相关；NK淋巴瘤/白血病、鼻腔原发T/NK淋巴瘤、川崎氏病、脂肪织炎型皮肤淋巴瘤、纵膈B细胞淋巴瘤，EBV只在大多数病例存在；AILD型淋巴瘤和未分化大细胞型淋巴瘤，只有少数病例EBV阳性。可能机制：宿主细胞永生化；c-myc表达亢进。,18,微生物与肿瘤的发生,EBV与胃癌1990年Burke首次报道了1例与EBV相关的胃癌。1991年Shibata检测出伴有大量淋巴细胞浸润的未分化胃癌中有EBVDNA。次年，他检测了没有大量淋巴细胞浸润的胃腺癌128例，其中22例含EBVDNA。1993年Tokunaga报道了日本人与EBV相关胃癌约占胃癌的6.9%,可发生于胃的各个部位及各种类型的胃癌中。这是最先认为EBV与胃癌相关的报道。但以上研究均未能肯定EBV在胃癌发生中的致癌作用。因为发现正常胃上皮细胞和浸润淋巴细胞中没有EBVDNA。Oda等应用Southem杂交法检测具有淋巴细胞浸润的胃癌，发现了肿瘤细胞的克隆性增生和以一种附加体方式存在的EBV。提出感染发生在肿瘤转化之前，并与胃癌发生有关。Levine从而血清学角度证明癌细胞之EBV感染发生于癌变初期阶段或之前。,19,微生物与肿瘤的发生,人类免疫缺陷病毒（HIV）Kaposis肉瘤(KS)发生率为-。是艾滋病患者死亡的重要原因之一，欧美艾滋病患者的/死于KS，非洲艾滋病患者的/死于KS。非Hodgkin氏淋巴瘤发生率约10%,20,微生物与肿瘤的发生,人类嗜T细胞病毒（HTLV）诱发成人T细胞白血病/淋巴瘤,21,微生物与肿瘤的发生,与肿瘤发生相关的细菌幽门螺杆菌与胃癌在胃癌组织中幽门螺杆菌阳性率为69%-95%；幽门螺杆菌感染者的胃癌发生率为2.3%-6.4%。幽门螺杆菌与胃粘膜相关淋巴瘤感染了幽门螺杆菌的患者中这种淋巴瘤的发生率比未感染者要大3.6倍，根治了幽门螺杆菌的感染，就能使这种淋巴瘤的发生率降低或能使该瘤的发展过程得到控制。,22,微生物与肿瘤的发生,与肿瘤发生相关的真菌黄曲霉菌、杂色曲霉菌能产生黄曲霉毒素可能引起肝癌；镰刀菌产生的T-2毒素在实验动物体内可诱发胃癌、胰腺癌和脑部肿瘤；产生灰黄霉素的青霉菌可诱发小鼠甲状腺癌或肝癌；镰刀菌、白地霉菌、黄曲霉菌、黑曲霉菌等真菌均可促进食物内亚硝胺的形成，与食道癌的发生相关,23,微生物与肿瘤的发生,与肿瘤发生相关的寄生虫1994年世界卫生组织国际癌症研究机构已将埃及血吸虫感染与麝猫后睾吸虫感染评定为确认人类致癌物(Group1)，将华支睾吸虫感染评定为对人很可能致癌(Group2A)，将日本血吸虫感染评定为对人可能致癌(Group2B)。,24,微生物与肿瘤的发生,与肿瘤发生相关的寄生虫日本血吸虫并发大肠癌我国血吸虫病高度流行的浙江省嘉善县，大肠癌的发病率高达44.210万，而吉林省仅为2.710万。浙江省嘉善县大肠癌世界调整死亡率男女性别分别为33.2710万和32.4010万，比世界上大肠癌死亡率最高的新西兰还高。在日本，大肠癌死亡率也以血吸虫病高度流行区的山梨县和久留米县为最高。A-mano(1980)分析Yamanashi流行区临床病理资料中日本血吸虫病患者的结肠癌发病率比非血吸虫病患者高25倍。日本血吸虫并发肝细胞肝癌苏卓娃等(19g7)报道肝癌发病率在全日本为19.710万，山梨县流行区为22.710万，有血吸虫病史者为227.110万。对19771989年间住院的肝细胞性肝癌82例与肝硬化136例进行配对研究，用多变量分析法分析日本血吸虫感染、乙型肝炎表面抗原、肝炎史；输血史、饮酒史5种危险因子的顺位性，结论为肝细胞型肝癌的主要危险因子是肝炎史与乙型肝炎表面抗原，其次为日本血吸虫感染。日本血吸虫病还可能并发胃癌、乳腺癌等。,25,与肿瘤发生相关的寄生虫埃及血吸虫并发膀胱癌主要分布于非洲与东地中海，而以埃及的埃及血吸虫病合并膀胱癌的感染率为最高。Lucas(1982)报道在埃及血吸虫病重流行区马拉维南部地区鳞状细胞型的埃及血吸虫病膀胱癌的发病率比英国高出35倍。埃及血吸虫并发宫颈癌,26,微生物与肿瘤的发生,与肿瘤发生相关的寄生虫华支睾吸虫感染并发胆管癌后睾吸虫病并发胆管癌粪类圆线虫病合并淋巴瘤旋毛虫病合并喉癌丝虫病合并淋巴瘤疟疾与Burkitt淋巴瘤阴道滴虫病与宫颈癌弓形虫感染与肿瘤,27,微生物与肿瘤,28,肿瘤的治疗,29,肿瘤的治疗,肿瘤的生物学治疗细胞因子疗法；体细胞疗法（包括造血干细胞、树突状细胞、细胞、细胞）；抗癌抗体和生物导向治疗（药品如美罗华、）；基因治疗；抗生长因子受体的治疗（药品如吉维克）；抗肿瘤新生血管的治疗。,30,肿瘤的治疗,微生物与肿瘤的治疗微生物直接用于肿瘤的治疗微生物来源的抗肿瘤活性物质,31,微生物与肿瘤的治疗,BCG60年代Mathe用于治疗小儿急性白血病目前主要用于治疗膀胱癌Tkachuk等报道BCG能够预防表浅性膀胱癌的复发，经3年定期治疗，实验组94名患者中有12人复发(12.8%)，而对照组86患者中有37人复发(43.0%)。,32,微生物与肿瘤的治疗,OK-432是细菌类非特异性免疫赋活剂，从溶血性链球菌A组型低毒变异株Su开发而来。直接杀伤癌细胞非特异性地提高机体的免疫力，增强荷瘤机体抗肿瘤能力。采用淋巴结内注射OK-432治疗口咽、腮腺的鳞状细胞癌、恶性淋巴癌、鼻腔横纹肌肉瘤等头颈部恶性肿瘤的淋巴结转移，治疗后的组织进行组化检查，除纤维化组织及炎性细胞浸润外，未见肿瘤细胞；Yoshida等局部注射OK-432治疗结肠癌肝转移，但CEA含量大幅度降低。Fukushima等认为OK-432能提高化疗治疗胃癌的效果，降低副作用，延长手术切除胃癌患者的生存时间；OK-432在治疗巨囊型淋巴管瘤、宫内胎儿膀胱囊肿的临床研究中都取得了可喜的进展。,33,微生物与肿瘤的治疗,双歧杆菌和乳杆菌Biffi等报道婴儿双歧杆菌、分叉双歧杆菌、动物双歧杆菌、乳酪乳杆菌对MCF7乳腺癌细胞的生长抑制作用；流行病学调查发现食用双歧杆菌发酵的牛奶制品的妇女，其患乳腺癌的可能性大为降低；用长双歧杆菌制剂抑制IQ诱导的F344大鼠结肠癌的抑制率为100%，小肠癌为80%，肝癌为38%。Tomita等在用大鼠膀胱癌的实验模型中发现，在口服乳酪乳杆菌治疗组中膀胱的重量、肿瘤的体积、扩张及恶性程度显著低于对照组；临床观察口服乳酪乳杆菌预防膀胱癌的复发有效而安全，复发间隔时间治疗组为对照组的1.8倍，且只有个别患者出现轻微的副反应；在临床应用中双歧杆菌主要与其他治疗手段相结合，以增强疗效，降低副作用。Tomohiko等将乳酪乳杆菌联合放疗治疗子宫颈癌，联合治疗组4年生存率为69.2%，单独放疗4年生存率为46.2%，联合治疗可提高对肿瘤的抑制及延长复发时间。,34,微生物与肿瘤的治疗,厌氧和兼性厌氧细菌厌氧和兼性厌氧细菌能够专一性地优先累积在肿瘤的低氧量和坏死的区域，这使其具有很好的靶向性，作为基因治疗的靶向转运载体；能够分泌毒素或水解酶以及引起针对肿瘤的免疫反应，具有溶瘤作用；将减毒的沙门菌变异株经腹腔注射荷浆细胞瘤小鼠后发现，细菌使肿瘤消退并延长小鼠的寿命。Dang等用丝裂霉素C和抗血管因子dolastatin-10再加减毒的厌氧菌(诺维梭状杆菌)的芽胞，用于直肠结肠癌的治疗。最新的研究发现，这些细菌的某些代谢产物也具有增强肿瘤治疗效果的作用。,35,微生物与肿瘤的治疗,溶瘤病毒一些天然病毒(如呼肠孤病毒)和经过某些人工改造的病毒(如腺病毒、疱疹病毒等)在正常细胞内无复制或杀伤作用,而在同一机体内的肿瘤细胞中则能选择性复制和溶解肿瘤细胞,细胞裂解后释放的病毒颗粒又会感染其它肿瘤细胞,如此不断循环反复增殖从而达到杀灭大量癌细胞作用,这类病毒统称为溶瘤病毒(oncolysisvirus).目前已经有多种条件复制性病毒进入临床试验,包括突变腺病毒ONYX-015、单纯疱疹病毒突变株G207(或相关突变株R3616)、新城疫病毒（NDV）及天然筛选的人呼肠孤病毒(实验室3型Dearing)。,36,微生物与肿瘤的治疗,溶瘤病毒腺病毒ONYX-015迄今最为有效的溶瘤病毒。已证实对原发性和继发性肝癌、胰腺癌、头颈部鳞状细胞癌均有效。最近利用ONYX-015治疗原发性和继发性肝癌的期临床试验表明,经肿瘤内、腹膜内、静脉内或动脉内注射31011PFU均能很好耐受。期临床试验表明,ONYX-015与5-氟尿嘧啶(5-FU)联合能明显提高抗肿瘤效果。利用ONYX-015腹膜内注射治疗顺铂抗性卵巢癌病人的期临床实验正在进行。,37,微生物与肿瘤的治疗,溶瘤病毒呼肠孤病毒呼肠孤病毒的溶瘤作用研究始于1977年。Hashiro等证明,转化细胞对呼肠孤病毒复制敏感,而“正常”非转化细胞对呼肠孤病毒不敏感。随后,Duncan等证明,WI-38细胞通常对呼肠孤病毒不敏感,细胞中导入SV-40大T抗原后对呼肠孤病毒敏感,这些结果提示该病毒具有溶瘤能力。Kara等首次检测了呼肠孤病毒对不同种人肿瘤细胞系的作用,发现80%以上不同来源的人肿瘤细胞系均能被感染。将v-erbB转化的NIH-3T3皮下移植入严重联合免疫缺陷鼠，当肿瘤长到可触及水平时,往肿瘤内注射呼肠孤病毒，12天后，8只鼠中有6只肿瘤明显消退。利用人成胶质细胞瘤细胞系U87和U251N在皮下和脑内建立免疫缺陷鼠肿瘤模型,肿瘤内注射该病毒能完全抑制肿瘤,延长鼠存活时间.目前利用呼肠孤病毒治疗癌症的期临床实验正在进行。,38,微生物与肿瘤的治疗,溶瘤病毒单纯疱疹病毒（HSV）用于裂癌的HSV突变株(G207)缺失了1345基因(编码ICP345)并在UL39基因(编码病毒核苷酸还原酶)的第二个BamH位点处插入大肠杆菌的LacZ基因，使得其不能在健康成年人神经元内复制，但能破坏体内外的恶性神经胶质瘤细胞。在前列腺癌、膀胱癌、黑色素瘤及头颈部鳞癌的动物模型中也能抑制肿瘤生长。也能与其他治疗方法结合。顺铂是头颈部鳞癌的常规治疗药物,人鳞癌细胞系UMSCC-38对顺铂敏感,与G207联合治疗可实现100%治愈率,而单独使用G207和顺铂治疗,治愈率只有42%和14%。G207与放疗联合应用,对移植了人U-87恶性神经胶质瘤的裸鼠进行治疗,结果表明联合使用较单独使用明显减小了肿瘤体积,动物存活时间也延长。,39,微生物与肿瘤的治疗,溶瘤病毒新城疫病毒（NDV）是一种鸡副粘液病毒，与一些人畜共患病有关。在1955年已发现它可在肿瘤细胞内增殖，并裂解肿瘤细胞。NDV这种裂解肿瘤细胞的特性已经在多种肿瘤细胞株中得到证实，包括宫颈癌、膀胱癌、神经母细胞瘤及纤维肉瘤等。可直接并特异性的对肿瘤细胞产生细胞毒作用。由于这种病毒不能在正常细胞中复制增殖，故对人的正常成纤维细胞没有影响，对人没有致病性。到目前为止，用新城疫病毒治疗的肿瘤包括全身多种恶性肿瘤，其中小鼠的有艾氏腹水癌（Ehrlich）、腹水型肝癌（H22）、肉瘤S180（腹水型及皮下实体瘤）、膀胱肿瘤、小鼠肥大细胞瘤（P815）、白血病（P388）、骨髓瘤等；人类肿瘤有消化道肿瘤（包括胃癌、结、直肠癌等）、恶性黑色素瘤、肾细胞癌、神经纤维瘤、纤维肉瘤、鼻咽癌、前列腺癌、膀胱移行细胞癌、乳腺癌、头颈部肿瘤、肝癌等。使用方法不同其疗效也有很大差异。体外NDV感染不如体内感染效果显著；活的NDV比灭活的NDV治疗效果显著；局部应用比全身应用效果显著。,40,微生物与肿瘤的治疗,肿瘤基因-病毒靶向治疗结合了溶瘤病毒治疗和肿瘤基因治疗的双重优势，将抗肿瘤基因插入病毒基因组中，随着病毒在肿瘤细胞内的增殖，从而数百倍地高效表达抗癌基因，达到杀灭肿瘤细胞的目的。靶向基因-病毒治疗，疗效明显优于单一的肿瘤增殖病毒治疗或传统的肿瘤基因治疗的疗效。Carew等利用G207作为辅助病毒包装携带IL-2基因的HSV-1扩增子构建双重疱疹病毒(G207IL-2),使G207的裂癌作用与HSV扩增子介导表达的IL-2的免疫调节作用结合,动物实验表明,G207IL-2与G207、HSV-IL-2对照相比,能明显抑制肿瘤生长,同时可避免重组为野毒株的可能,具有较好的安全性。,41,肿瘤的治疗,微生物与肿瘤的治疗微生物直接用于肿瘤的治疗微生物来源的抗肿瘤活性物质,真菌来源细菌来源,42,微生物与肿瘤的治疗,真菌来源的抗肿瘤活性物质1974年Umezawa等从蘑菇(Calvatinalilacina)培养物中发现了马勃菌酸(Calvaticacid)，该物质有较弱抗肿瘤活性；1978年澳大利亚Lamigam从一种内生真菌(Phobopsinleptostromiformis)中分离到PhomopsinA；1983年日本Iwasaki等从真菌(Rhizopuschiensis)的产物中分离出来的Rhizoxin抗肿瘤作用约是长春新碱的10倍；1971年发现的紫杉醇(taxol)是复杂的双萜化合物，具有紫杉烷环，临床表现对人类不同实体瘤细胞有明显抗肿瘤作用。1993年美国Strobel等从红豆杉植物内生丝状真菌(Taxomycesandreanae)培养物中得到了taxol，这一发现开创了用微生物生产紫杉醇的新途径。1994年我国邱得有等也从云南红豆杉中分离出一种内生真菌，经测定亦能产生taxol。1994年日本Kosio等从稻类植物花序上由稻曲病拟黑粉菌引起的假孢子团的水提物中获得了UstiloxinA，抑制许多小牛、猪脑微管蛋白的体外聚合并能抑制许多人肿瘤细胞的有丝分裂。,43,微生物与肿瘤的治疗,真菌来源的抗肿瘤活性物质海洋真菌：Gerwick研究组从加勒比海真菌Lynramajuscula中分得酰胺类化合物CuracinA，具有抗有丝分裂和抗肿瘤活性；由沼田敦等从浒苔属海藻(Enteromorphaintestinalis)体表分离到的青霉菌(Penicilliumtellutanum)，其代谢产物FellutamideA和B在体外对P388、L1210和KB细胞均有显著的细胞毒性。他们还从海鱼(Psudolabrusjaponicus)胃肠道的曲霉(Aspergillusfumigatus)菌丝体中分离到了一系列细胞毒化合物FumiquinazolinesA-G，对细胞有中等细胞毒性。大型真菌的提取物真菌多糖如灵芝多糖、猪苓多糖、香菇多糖能够增强免疫细胞的活性，具有抗肿瘤的作用，有些微生物来源的多糖与肿瘤细胞表面碳水化合物很相似，从而抑制细胞粘连，抑制肿瘤的侵袭与扩散。,44,微生物与肿瘤的治疗,细菌来源的抗肿瘤活性物质蓝细菌1990年Merk实验室从念珠藻属蓝细菌的培养物中分离得到了新型抗肿瘤物质Cryptophycin，它能直接与微管蛋白作用，抑制微管生成，从而抑制有丝分裂纺锤体的形成，进而影响细胞增殖。Cp是P-糖蛋白的不适应底物，对多种耐药肿瘤细胞具有显著的细胞毒作用。从蓝绿藻(Hapalosiphonwelwistatin)中分离到的welwistatin，也可用于因P-糖蛋白过量表达而产生多药耐药的肿瘤的治疗。,45,微生物与肿瘤的治疗,细菌来源的抗肿瘤活性物质粘细菌1993年Hofle等报道从纤维堆囊菌(Sorangiumcellulosum)中分离出新的16元环内脂类化合物EpothilonesA和B，发现其具有促微管聚合活性，引起了医药界的广泛关注。它具有与紫杉醇类似的生物活性，有相同的结合位点，且较紫杉醇的结构简单、水溶性好。纤维堆囊菌属中有1.6的菌株能够合成Epothilones，是开发微生物抗肿瘤药物的又一丰富资源。另据德国国家生物技术中心报道，由原囊粘菌属DSM68O6产生的生物活性物质Archazolid-A，由软骨霉状菌(Crcyocatus)产生的生物活性物质ChrondranmidesA-D，对人和动物肿瘤细胞都具有细胞毒作用。,46,微生物与肿瘤的治疗,细菌来源的抗肿瘤活性物质海洋细菌1994年Gerwick等从海洋细菌(Lyngbyamajuscula)中得到了一种脂类化合物CuracinA，它是作用于有丝分裂的第一个天然产物，有抑制鼠、人瘤细胞的活性。Canedo等从海洋土壤杆菌属(Agrobacteriumsp)分离到两株土壤杆菌，从它们的脂溶性代谢产物中分离到两个有显著抗肿瘤活性的化合物SesbanimideA和C，后来又从该属中分离到噻唑生物碱化合物AgrochelinA，该物质在体外对肿瘤细胞有显著细胞毒性。Fenical研究组从墨西哥Guaymas