PBL乳腺癌课件.ppt

乳腺癌 1 医药交流PPT 目的要求 2 医药交流PPT 1 癌基因与抑癌基因的概念及作用机制 3 医药交流PPT 癌基因概念 癌基因是一类会引起细胞癌变的基因 其实 原癌基因有其正常的生物学功能 主要是刺激细胞正常的生长 以满足细胞更新的要求 只是当原癌基因发生突变后 才会在没有接收到生长信号的情况下仍然不断地促使细胞生长或使细胞免于死亡 最后导致细胞癌变 科学界研究发现 血硒水平的高低与癌的发生息息相关 大量的调查资料说明 一个地区食物和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系 目前癌症治疗中使用硒辅助治疗十分普遍 常用的补硒制剂有新稀宝 硒维康等 4 医药交流PPT 癌基因作用机制 一 获得启动子与增强子 当逆转录病毒的长末端重复序列 含强启动子和增强子 插入原癌基因附近或内部时 启动下游基因的转录 导致癌变 二基因易位 染色体易位重排 导致原来无活性的原癌基因移至强启动子或增强子附近而活化 三原癌基因扩增 原癌因扩增是原癌基因数量的增加或表达活性的增加 产生过量的表达蛋白也会导致肿瘤的发生 四点突变 原癌基因在射线或化学致癌剂作用下 可能发生单个碱基的替换 点突变 从而改变了表达蛋白的氨基酸组成 造成蛋白质结构的变异 5 医药交流PPT 抑癌基因概念 也称为抗癌基因 正常细胞中存在基因 在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用 但在一定情况下被抑制或丢失后可减弱甚至消除抑癌作用的基因 正常情况下它们对细胞的发育 生长和分化的调节起重要作用 6 医药交流PPT 抑癌基因作用机制 其功能是抑制细胞周期 阻止细胞数目增多以及促使细胞死亡 通常是一对等位基因均告缺失或都因突变而失去活性时 细胞发生癌变 此时缺失或突变的基因一般就是抑癌基因 因此 抑癌基因反映了基因的功能丢失 抑癌基因原先有对细胞分裂周期或细胞生长设置限制的功能 当抑癌基因的一对等位基因都缺失或都失去活性时 这种限制功能也就随之丢失 于是出现了细胞癌变 抑癌基因与癌基因之间的区别在于癌基因只要有一个等位基因发生突变时就可引起癌变 而抑癌基因只要有一个等位基因是野生型时 就可抑制癌变 目前已发现的抑癌基因有10多种 7 医药交流PPT 2 BRAC1和BRAC2的特点和作用机理 8 医药交流PPT BRAC1和BRAC2基因结构 9 医药交流PPT BRAC1的特点 单击输入内容 BRCA1定位于人类17号染色体q21 以常染色体显性遗传方式遗传 并有很高的外显率 BRCA1长约100kb 含24个外显子 其基因产物是1863个氨基酸所构成的磷酸化蛋白质 相对分子量约200000 10 医药交流PPT 11 医药交流PPT BRAC2的特点 BRCA2基因在1994年由Wooster等发现 定位于13号染色体q12 全基因组DNA长约70kb 其中编码区含有10987bp 且富含AT 约64 其基因序列与BRCA1无明显关系 BRCA2由27个外显子组成 其中第11个外显子长约4932bp mRNA长约10 2kb 编码的BRCA2蛋白含3418个氨基酸 12 医药交流PPT BRAC2的作用机理 正常BRCA2蛋白位于细胞核内 参与DNA的修复 在细胞周期的扩增期的表达方式和BRCA1相似 即在静止期的细胞中检测不到该基因的转录 在快速增殖的细胞中BRCA2mRNA的表达明显增多 且表现出细胞周期依赖性 在G0期和G1早期是低的 在G1 S期分界时达到高峰 这些结果表明BRCA2对于细胞生长的调节有着重要作用 许多研究表明 BRCA2蛋白与遗传性乳腺癌 卵巢癌及范康尼氏贫血症的发生具有密切关系 猜测其与双链DNA损伤修复有关 但具体作用模式与机制仍不清楚 13 医药交流PPT 3 细胞信号转导 14 医药交流PPT 细胞信号转导 在多细胞生物中 细胞与细胞之间的相互沟通除直接接触外 更主要的是通过内分泌 旁分泌和自分泌一些信息分子来进行协调 细胞通过位于胞膜或胞内的受体感受胞外信息分子的刺激 经复杂的细胞内信号转导系统的转换而影响其生物学功能 这一过程称为细细胞信号转导 cellularsignaltransduction 这是细胞对外界刺激做出应答反应的基本生物学方式 15 医药交流PPT 细胞信号转导的基本步骤 16 医药交流PPT 信息物质 一 细胞间信息物质 二 细胞内信息物质 凡由细胞分泌的调节细胞生命活动的化学物质 主要包括 蛋白质 肽类 氨基酸及其衍生物 类固醇激素 气体分子NO CO等 在细胞内传递细胞调控信号的化学物质 主要包括 无机离子 脂类衍生物 糖类衍生物 核苷酸等 细胞信号的种类 17 医药交流PPT 1 cAMP 蛋白激酶A途径 2 Ca2 依赖性蛋白激酶途径 3 cGMP蛋白激酶途径 4 酪氨酸蛋白激酶途径 5 Notch信号转导途径 6 核因子 B途径 7 TGF 途径 8 胞内受体介导的信息传递 信号转导途径 补充 信号转导途径 18 医药交流PPT 受体的分类 位置 一 膜受体存在于细胞质膜上的受体 称为膜受体 绝大多数是糖蛋白 少数是糖脂配体 生长因子 细胞因子 水溶性激素分子 黏附分子等 根据其结构和转换信号的方式分为三类1 环状受体2 七次跨膜 螺旋受体3 单次跨膜螺旋受体 二 细胞内受体根据在细胞中的分布情况 胞内受体又可分为胞质受体和核受体 多为DNA结合蛋白 多是反式作用因子 当与相应的配体结合后 可与DNA的顺式作用元件结合 调节基因转录 配体 类固醇激素 甲状腺素 维甲酸等 19 医药交流PPT 1 环状受体 配体闸门通道 功能 主要在神经冲动传递中起作用 神经递质与该类受体结合 使离子通道打开或关闭 在实现离子的跨膜转运的同时实现了化学信号的转导 又称配体依赖型离子通道 ligand gatedionchannel 是一类自身为离子通道的受体 主要存在于神经 肌肉等可兴奋细胞 信号分子为神经递质 如N 乙酰胆碱受体等 这类受体常由5个亚单位组成 20 G蛋白偶联受体 G proteincoupledreceptors GPCR 作为人类基因组编码的最大类别膜蛋白超家族 有800多个家族成员 与人体生理代谢几乎各个方面都密切关联 它们的构象高度灵活 调控非常复杂 天然丰度很低 配体 肾上腺素 异高血糖素等激素 嗅觉 视觉 味觉等 21 2 七次跨膜受体 seven helixreceptor 特点 七次跨膜受体与相应的配体结合后 触发受体蛋白的构象改变 后者再进一步调节G蛋白的活性 激活AC 或磷脂酶C 使细胞内产生第二信使 故这类受体也称为G蛋白耦联受体 Gprotein coupledreceptor GPCR 激素与受体结合 细胞膜上的酶活化 AC等 胞质内第二信使浓度增加 促进蛋白激酶活性 产生生物学效应 细胞代谢 基因转录的调控 结构 含1条肽链的糖蛋白 N端在细胞膜外侧 C端在细胞膜内侧 中段是7个跨膜螺旋结构 受体的第3个环可与G蛋白耦联 信息传递步骤 受体蛋白的构象改变调节G蛋白的活性 一条肽链糖蛋白 22 3 单次跨膜螺旋受体 分类 受体结构的差别 1 酪氨酸蛋白激酶受体 2 非催化型单个跨膜受体 细胞因子受体 3 蛋白丝氨酸和苏氨酸激酶受体 4 鸟苷酸环化酶活性的受体 结构 是由1条多肽链构成的跨膜糖蛋白 N端位于质膜外 是配体的结合部位 C端位于胞质内 本身具有激酶功能区域可与蛋白激酶偶联而表现出酶活性 23 1 酪氨酸蛋白激酶受体 TPKreceptor 结构 是由1条多肽链构成的跨膜糖蛋白N端位于质膜外 是配体的结合部位 跨膜区域近膜结构域酪氨酸蛋白激酶结构域C端位于胞质内 使底物磷酸化 与细胞的增殖 分化 癌变有关 配体受体结合 受体蛋白质构象改变 存在自身磷酸化位点 调节酪氨酸激酶活性 配体 胰岛素 insulin 表皮生长因子 EGF 血小板衍生生长因子 PDGF 神经生长因子 NGF 成纤维细胞生长因子 FGF 血管内皮生长因子 VEGF 功能 24 二 细胞核受体结构特征 胞内受体通常为由400 1000个氨基酸组成的单体蛋白 包括四个区域 高度可变区 位于N末端的氨基酸序列高度可变 长度不一 具有转录激活功能 DNA结合区 其DNA结合区域由66 68个氨基酸残基组成 富含半胱氨酸残基 具两个锌指结构 由此可与DNA结合 铰链区 为一短序列 可能有与转录因子相互作用和触发受体向核内移动的功能 激素结合区 位于C末端 由200 250个氨基酸残基组成 是配体结合的区域 这一区域对于受体二聚化及转录激活也有重要作用 25 医药交流PPT 图 胞内受体 26 4 EGFR家族 27 医药交流PPT EGFR家族成员 1 EGFR家族 又称为EGFR酪氨酸激酶家族 由4个不同的受体酪氨酸激酶组成 分别为 a EGFR HER 1 ErbB 1 广泛分布于除血管组织外的上皮细胞膜上 b ErbB 2 HER2 neu 在正常人体腔上皮 腺上皮及胚胎中均有普遍的微弱表达 c ErbB 3 HER3 在除造血系统外的多数部位有表达 d ErbB 4 HER4 在除肾小球及周围神经外的所有成年组织中均可检测到其表达 28 医药交流PPT EGFR家族的组成和结构特点 EGFR定位于细胞膜上 由胞外的配体结合区 疏水跨膜结构域和胞内酪氨酸激酶区三部分构成 a 胞内结构包含1个酪氨酸激酶域和多个自身磷酸化位点 b 膜外区域由配体结合位点和2个富含半胱氨酸的区域够成 能结合具有激动功能的多种配体 主要配体有EGF和转换生长因子 transforminggrowthfactor TGF 29 医药交流PPT EGFR家族的组成和结构特点 EGF和TGF 与EGFR结合后 EGFR形成二聚体 结合1个ATP分子 激活EGFR自身酪氨酸激酶活性 使胞内自身磷酸化位点 从而激活下游的Ras Raf MAPK mitogen activated protein kinase MAPK 级联系统和磷酸肌醇激酶 phosphoinositolkinase 系统 成为下游信号转导的亲和位点 与多种参与有丝分裂的信号转导分子产生高亲和 通过这些信号转导系统将有丝分裂信号从细胞外传递到细胞内 从而有效调节细胞3对外界的刺激反应 细胞增殖 存活 黏附 迁移和分化等 30 医药交流PPT EGFR家族的组成和结构特点 EGF和TGF 与EGFR结合后 EGFR形成二聚体 结合1个ATP分子 激活EGFR自身酪氨酸激酶活性 使胞内自身磷酸化位点 从而激活下游的Ras Raf MAPK mitogen activated protein kinase MAPK 级联系统和磷酸肌醇激酶 phosphoinositolkinase 系统 成为下游信号转导的亲和位点 与多种参与有丝分裂的信号转导分子产生高亲和 通过这些信号转导系统将有丝分裂信号从细胞外传递到细胞内 从而有效调节细胞3对外界的刺激反应 细胞增殖 存活 黏附 迁移和分化等 31 医药交流PPT EGFR家族的组成和结构特点 32 医药交流PPT 33 医药交流PPT EGFR信号转导机制 资料中字数太多 不适宜 建议寻找图片 然后我们进行讲解 34 医药交流PPT EGFR信号转导机制 EGFR参与细胞信号跨膜转导的核心机制可以归结为 EGFR受到配体 EGF 作用后 进行胞外域的 同 异 二聚化 进而通过跨膜区促进胞内域的二聚化 胞内域的二聚化趋动胞内域的激酶活性形成并进行自磷酸化 进而招募下游细胞信号分子完成细胞信号从膜外向膜内的转导过程 35 医药交流PPT EGFR信号转导机制 36 医药交流PPT 5 Her 2 neu 37 医药交流PPT Her 2的结构 分子学特性与功能 HER2蛋白与表皮生长因子受体 EGFR HER 3 HER 4等同属I类受体酪氨酸激酶 RTK 超家族 通常称为HER家族 它的结构与EGFR极其类似 其胞质区的260个氨基酸残基 727 986 与EGFR的TK区有95 以上的同源性 故可以认为它是一个被激活的生长因子受体 HER 2蛋白与EGFR一样均为跨膜的酪氨酸激酶受体 含有三个功能域 一个细胞外配体结合区 1 653残基 一个亲脂性的跨膜部分 654 675残基 与一个具有酪氨酸激酶活性的胞质内区域 676 1255残基 38 医药交流PPT Her 2的结构 分子学特性与功能 HER 2可与RTK超家族的其他成员之间形成异二聚体 当配体与细胞表面的异二聚体受体复合物包括HER2蛋白结合后 导致细胞内酪氨酸激酶的蛋白活化 发生酪氨酸自身的磷酸化 进而引发瀑布式的连锁反应 信号转导经细胞膜和细胞间质至细胞核 激活基因 促进有丝分裂 39 医药交流PPT Her 2的结构 分子学特性与功能 Her 2 neu原癌基因在正常情况下不会引起肿瘤 相反地 还具有重要生理功能 它与其他表皮生长因子受体一起 通过复杂的信号网络调节细胞的生长和分化 在细胞进行生命活动中必不可少 40 医药交流PPT Her 2在乳腺癌发生 诊断 预后中的作用 Her 2是腺体表皮因子受体之一 当乳腺癌发生时 它一定会过量表达 在预后中 同时Her 2阳性可作为变量分析中的一个独立的预后指标 Her 2 neu受体过度表达时 乳腺癌病情进展迅速 化疗缓解期短 内分泌治疗效果差 而在治疗时 Her 2阳性的乳腺癌患者对莫西芬不敏感 对其它的激素治疗反应性降低 Her 2的过渡表达还可以导致激素受体的结构和功能出现某种缺陷 41 医药交流PPT 6 单克隆抗体 42 医药交流PPT 什么是单克隆抗体 动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系 具有不同基因的B淋巴细胞合成不同的抗体 当机体受抗原刺激时 抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞 被激活的B细胞分裂增殖形