原发性肝癌发病的分子机制

1、 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%。概念1第一页，共二十七页。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发病机制2第二页，共二十七页。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。一、肝癌发生的“正负”调节3第三页，共二十七页。 1.原癌基因的激活

2、 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4第四页，共二十七页。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5第五页，共二十七页。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6第六页，共二十七页。 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

3、胞核而使细胞发生恶性转化。7第七页，共二十七页。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8第八页，共二十七页。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。RB9第九页，共二十七页。 p21 基因是 C1P 家族中的一员, 它是位于 p53基因下游

4、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第十页，共二十七页。 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。11第十一页，共二十七页。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

5、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。12第十二页，共二十七页。 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。 13第十三页，共二十七页。1、概念二、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。14第十四页，共二十七页。顺式激活作用反式激活作用2

6、、致癌机制15第十五页，共二十七页。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。16第十六页，共二十七页。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)17第十七页，共二十七页。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。H

7、BVx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。反式激活作用18第十八页，共二十七页。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三、化学诱发及其他致癌因素19第十九页，共二十七页。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

8、死、肝纤维化、肝硬化等病变，可诱发肝癌。20第二十页，共二十七页。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。21第二十一页，共二十七页。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（226,2

9、43,244,245,248）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。22第二十二页，共二十七页。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23第二十三页，共二十七页。 生长因子

10、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。RAS- Raf -MAPK(丝裂原激活蛋白激酶)通路24第二十四页，共二十七页。 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。MAPK系统（mitogen-activated protein kinase)： 包括MAPK （MEK，细胞外信号调节激酶） 、 MAPK激酶（MAPKK）、MAPKK激酶（MAPKKK即Raf蛋白），是一组酶兼底物的蛋白分子。 MAPKK：双激酶，Ser/Thr及Tyr磷酸化25第二十五页，共二十七页。 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