一种前列腺癌筛查的新方法PPT课件.ppt

1 一种前列腺癌筛查的新方法 2 前列腺细胞稳定性检测技术 前列腺液细胞游离亚铁原卟啉检测 3 前列腺癌总的发病率 1996年资料 317000新发病人 年 死亡病人44100 年 为男性肿瘤死亡的第二大原因 尸解资料 产生潜伏性前列腺癌50 60岁成人男性15 30 60 70岁50 70 80岁60 70 4 1988死亡率15 7 10万USA 年龄调整后 3 5 10万Japan高发区 欧洲南部 如意大利 西班牙 达2 3 10万 美国为1 2 10万 我国0 75 10万 北京 占恶性肿瘤比例0 47 北京 0 32 上海 5 随着人口老龄化 以及PSA在前列腺癌筛查中的广泛应用前列癌的发病率升高 美国从1995 2001年发病率每年增加2 2007年的估计发病人数为218 890 为男性肿瘤的第一位 早期前列腺癌的检出率在逐渐上升 1989 1992年早期前列腺癌占29 8 1999 2001年占45 3 2006年美国膀胱癌新发病率61 420 年死亡13 060 膀胱癌占男性肿瘤的第四位 女性肿瘤的第9位 在上海占所有恶性肿瘤的第7位 年发病率7 86 10万 6 多数无明显临床症状 多为体检偶然发现 骨转移居多 骨痛 骨折 四肢感觉异常 症状体征与BPH相似 排尿困难 尿潴留 尿失禁 血尿 临床表现 7 诊断 症状体征与BPH相似 肛门指检是重要的初筛方法 辅助检查 查血PSA B超 CT MRI 骨扫描 穿刺活检等 8 检查 1 直肠指检 1 便于早期发现 方法简便 实用 无创伤性 2 对于可触及硬块的诊断 阳性率50 3 对于硬结延及精囊 前列腺边界不清者 诊断符合率70 4 有约70 经直肠指检诊断的病人 经进一步检查 分期重新改变 变晚 5 36 的假阳性率 30 假阴性率 9 2 B超检查 TRUS 借助插入直肠的特制腔内超声探头 可描出前列腺的切面而反映出病变范围超声表现 60 肿瘤表现为低回声39 肿瘤表现为中回声1 肿瘤表现为高回声缺点 1 在前列腺增生和肿瘤之间缺乏敏感性和特异性 2 准确性约70 左右 10 3 PSA 前列腺特异性抗原 1 为一种分子量约34000的大分子糖蛋白 内前列腺上皮产生 1971年 由Hara在精液中发现 1979年Wang等用免疫沉淀分离出来 2 实验法 Tandem R法和Tandem E单抗法3 正常值 4ug ml 11 4 前列腺增生症可升高 约20 BPH病人在4 10ng ml间 仅3 BPH病人 10ng ml 并在前列腺炎 感染 发热中均可引起短期升高 但应10ng ml为60 C 为普查方法之一 D 与直肠指检结合 明显提高诊断率 接近75 12 由于前列腺癌病因尚未完全清楚 无法进行一级预防 因此寄希望于二级预防 即早发现 早诊断与早治疗 早期治疗相对简单 费用低 生存质量也高 因此 提高前列腺癌的早诊率是提高生存率的关键因素之一 13 由以上资料可见目前国内外前列腺癌筛查方法操作繁琐 特异性不强 不适于大规模筛查 因此 研发敏感性高 特异性强 经济便捷的前列腺癌筛查技术非常迫切 14 使用 前列腺细胞稳定性检测技术 进行前列腺癌临床筛查 在前列腺细胞异常增生及癌变起始阶段即可显示阳性结果 能发现早期病人 精准度高 该技术无采样创伤 无采样漏诊 无需仪器设备和专业实验室 可用于经济条件较弱的人群 该法操作简单 经费投入低 适合于大规模前列腺癌普查活动 15 前列腺细胞稳定性检测技术 是通过检测前列腺液中是否含有细胞游离亚铁原卟啉 CellsFreeFerrousProtoporphyrinFH 而了解前列腺细胞是否癌变的一种检测技术 16 细胞游离亚铁原卟啉是前列腺癌发生过程中产生的因果性生物标志因子 FH是含亚铁原卟啉蛋白的分解产物 FH具有强氧化作用 导致细胞自稳调节功能紊乱 FH含量具有连续可测量性 且与细胞癌变程度呈密切正相关 采用直接生物学介质 前列腺液 进行靶向定位检测 即可显示前列腺细胞恶变过程 诺贝尔奖获得者德国生物化学家奥托 海因里希 瓦博格 OttoHeinnichWarburg 发现肿瘤细胞的耗糖速度是正常细胞的10倍 却仅产生1 10的能量 肿瘤细胞主要通过磷酸戊糖途径产能 使即便在有氧情况下有氧氧化过程也不能对糖酵解产生抑制 这称为瓦博格氏效应 Warburgeffect 18 以6 磷酸葡萄糖开始 在6 磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6 磷酸葡萄糖酸 进而代谢生成以磷酸戊糖为中间代谢物的过程 称为磷酸戊糖途径 简称PPP途径 反应部位 胞浆重要反应产物 NADPH 5 磷酸核糖限速酶 启动因子 6 磷酸葡萄糖脱氢酶 19 6 磷酸葡萄糖脱氢酶的活性与抑癌基因p53有关 p53基因因编码一种分子质量为53kDa的蛋白质而得名 是一种抑癌基因 一旦p53基因发生突变 P53蛋白失活 细胞分裂失去节制 发生癌变 在正常情况下 p53与葡萄糖 6 磷酸脱氢酶相结合 抑制它的活性 阻止磷酸戊糖途径进行 细胞中的葡萄糖主要通过三羧酸循环产生能量 在p53发生突变或缺失的肿瘤细胞中 失去了对葡萄糖 6 磷酸脱氢酶的抑制 该酶作为戊糖磷酸途径的启动因子 使葡萄糖通过戊糖磷酸途径代谢 1 耗能 2 产生大量还原型辅酶 NADPH 进行生物合成 3 改变细胞微环境 22 致癌因素 阻抑蛋白p53葡萄糖 6 磷酸脱氢酶 P53突变 突变的p53葡萄糖 6 磷酸脱氢酶 葡萄糖 6 磷酸脱氢酶激活 启动因子 葡萄糖 戊糖磷酸代谢途径 TAC NADPH 果糖 6 磷酸 3 磷酸甘油醛 二氧化碳 抑制 瓦博格氏效应 23 24 细胞内氧化还原状态的变化在很大程度上受到GSH GSSG的影响 它是机体的主要内源性氧化 还原调控因子 其 SH和 S S 间的转换调控着许多生物大分子的活性 被称为 分子开关 Warburg效应形成的细胞微环境紊乱低氧 氧稳态紊乱 酸性环境 酸碱平衡紊乱 还原性状态 氧化 还原平衡紊乱 FH位于细胞含亚铁原卟啉蛋白的肽链靠近表面的一个疏水核内 它主要依靠Fe2 与F8His的咪唑氮配位而挂在Pr链上 但是它之所以能固定在蛋白质的固定位置上而且取向一定 主要是因为还有大约21个残基逼近FH 距离在4A 之内 这些残基中有60多处与FH比较靠近 可以发生极性与非极性的相互作用 足以保持FH在细胞蛋白中的位置 FH的极性部分丙酸基侧链伸向亲水的表面 在生理pH下解离成负离子 在 链中 有一个丙酸基与CD3His相连 在 链中 FH的两个丙酸基分别与CD3Ser和E10Lys相连 FH与肽链之间的静电引力对于维持FH在细胞含亚铁原卟啉蛋白中的位置有很大作用 29 谷胱甘肽过氧化物酶以还原型谷胱甘肽 GSH 作为供氢体来分解H2O2 生成氧化型谷胱甘肽 GSSG 使细胞内GSH GSSG的比率下降 GSH生成GSSG过程中形成肿瘤细胞的低氧状态 激活氧感受器和缺氧信号传导通路 30 氧感受器分子导致蛋白质的巯基由氧化型向还原型转变 促使缺氧特异性转录因子 低氧诱导因子 hypoxia induciblefactor HIF HIF 1a的磷酸化并与HIF 1b结合而形成一个完整的HIF 1转录复合体 从而与相应靶基因上的缺氧反应元件 HRE 结合 促进基因的表达 并通过第二信使 活性氧族 ROS 与激酶系统发生联系 激活下游酶系统 31 细胞在代谢过程中通过Fenton反应产生产生一系列活性氧族 reactiveoxygenspecies ROS 包括 O2 H2O2及HO2 OH等 ROS可双向调控细胞的凋亡和增殖 机体内的自由基通过其浓度调节着机体细胞的生死平衡 对转录因子的激活以及对细胞增殖的促进 32 由于瓦格博效应 在低氧诱导因子 hypoxiainduciblefactor HIF 的介导下 血管内皮生长因子 VEGF mRNA转录和稳定性增加 且VEGF受体表达上调 VEGF的生物学效应增强 其表达的结果是增加血管分支形成 增强血流量 HIF 1a ROS VEGF表达上调 使一种亲脂性物质 Hydrophilicfattymolecules 进入细胞含亚铁原卟啉蛋白疏水核内 它所带的负电荷中和了肽链上His Lys所带的正电荷 使它们不再与FH丙酸基侧链保持静电吸引 从而使FH在细胞蛋白中脱落 34 瓦博格效应 NADPH增加 GSH增加 激活氧感受器和缺氧信号传导通路 缺氧特异性转录因子HIF 1a活性增强 激活第二信使 ROS与激酶系统 EPO基因表达水平升高 NADPH氧化酶 H2O2下降 cGMP抑制 激活鸟苷酸环化酶 VEGF表达上调 血红素氧合酶及NOS活性抑制 内源性CO及NO下降 FH释放 低氧代谢通路 36 致癌因素 细胞能量代谢重编程 细胞内环境紊乱 细胞形态紊乱 细胞功能紊乱 氧稳态紊乱酸碱平衡紊乱氧化 还原态平衡紊乱 细胞周期功能紊乱线粒体功能紊乱囊泡运输功能紊乱 表型遗传修饰机制紊乱细胞对称分裂抑制机制紊乱干细胞不对称分裂机制紊乱 细胞癌变 瓦博格氏效应 采用一种脂溶性较强的物质 使之很容易进入细胞与细胞器中 其与FH物质的氧化 还原产物使细胞内含有的内源性过氧化物酶等酶染色 作为筛查手段 观察前列腺液细胞中FH物质对细胞内酶的染色情况 即可显示前列腺细胞是否存有恶变及其程度 因细胞内酶的差异 同一含量FH显色可能略有不同 38 前列腺液取样法 患者取胸膝位 术者以右手食指戴橡皮手套 涂润滑的石蜡油先轻柔按摩肛周而后缓缓伸入直肠内 摸到前列腺后 用食指的最末指节对着前列腺的直肠面 从外向上向内向下顺序对前列腺进行按压 即先从腺体的两侧向中线各按压3 4次 再从中央沟自上而下向尿道外口挤压出前列腺液 39 技术特色1 细胞游离亚铁原卟啉是一种因果性生物标志因子 是细胞稳定性失调 肿瘤发生过程细胞代谢变化的必然产物 因而用以检测前列腺癌敏感度高 2 本技术采用