胚胎发育与肿瘤发生.ppt
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1、胚胎发育与肿瘤发生,什么是胚胎发育?,什么是肿瘤发生?,胚胎发育:从受精卵发育成胚胎并且形成成熟的胎儿的过程。,肿瘤发生:在致癌因子作用下,由于基因表达的某些环节出现问题,导致的细胞增殖和分化异常。,“肿瘤, 一个发育生物学问题”,Pierce GB. The cancer cell and its control by the embryo. Rous-Whipple Award lecture. Am J Pathol 1983; 113: 117-124.,1884年Durante提出了类似的见解。Busch在关于癌的分子生物学一般概念中指出肿瘤细胞的形成是由于正常胚胎发育过程中被阻遏基
2、因得以激活的结果。此后, 随着分子生物学、分子免疫学、肿瘤免疫学、发育分子生物学及实验胚胎学的发展, 越来越多的实验研究证实了早期胚胎发育和肿瘤发生存在密切的相关性。 1892年,法国生物学家Lobstein和Recamier首次提出肿瘤胚胎性起源的概念, 他们认为肿瘤细胞和胚胎细胞有许多相似之处, 肿瘤的发生是由于持续存在于体内的胚胎细胞的增殖而形成。,Williams 等将疱疹病毒诱发的豹蛙肾癌(Lucke氏肾癌)细胞核移植到去核的受精卵后,得到发育正常的蝌蚪。在人类的畸胎瘤中,也可以看到某些瘤细胞分化后发育形成的胚胎样小体,可见癌细胞也可以发育成类似胚胎的组织。反之, 把正常6 d小鼠胚
3、胎细胞植入到成年小鼠睾丸内则可形成畸胎瘤。 这些都从发育生物学角度证实了肿瘤细胞和受精卵在一定条件下具有互变性,肿瘤细胞也能像受精卵一样发育成类胚胎组织,二者有明显的相似之处。,一、胚胎发育,人胚发育的三个阶段 1) 胚前期: 受精-第2周末 受精卵形成到二胚层胚盘出现,2) 胚期: 第3周-第8周末 细胞迅速增殖,形成各种器官、系统,演变为雏形胎儿,3) 胎期: 第9周-出生 器官、系统发育,出现功能活动。胎儿逐渐长大至成熟娩出,胚胎发育阶段,二细胞期 受精后1836h,卵裂的各阶段,受精卵,四细胞期 受精后3648h,8细胞期 受精后4860h,桑椹胚,1216细胞期 受精后第三天,胚泡外
4、观与内部结构,胚泡外观,胚泡内部结构,Important issues,Cell proliferation Cell differentiation,二、肿瘤发生,目前提出的有关肿瘤形成的基本理论: 肿瘤是一种基因病; 肿瘤是瘤细胞单克隆性扩增的结果; 原癌基因的激活和(或)肿瘤抑制基因的失活; 肿瘤是一个长期的、分阶段的、多种基因突变积累的过程; 肿瘤的发生是免疫监视功能丧失的结果。,GENE DAMAGE,肿瘤:多步骤发生、多基因突变的演进性机制,在细胞生长、复制的过程中,可能随机地存在着破坏细胞生长分裂调控机制的基因突变。如果这种突变发生,所产生的是“基因受损(gene damage)
5、”的子细胞,当“基因受损”不断累积,细胞将失控性增长与分裂,显示其异质性的生物学行为。,1970年Bishop,Varmus及同事们在研究鸡肉瘤病毒(Rous sarcoma virus,RSV)时,发现RSV所携带的src基因能够使正常细胞转化为肿瘤细胞;随后发现src基因亦存在于人类的正常细胞。进一步研究表明,生物界有一类在长期的进化过程中被保留下来的高度保守基因,调控着正常细胞的生命活动,包括细胞增生、生长因子信号传递、细胞周期进展、细胞存活以及DNA转录等。一旦这类基因发生某些错误(如突变、缺失、扩增或重排等)或功能丧失时,极易导致本来就存在于正常细胞中的以非激活形式存在的原癌基因(p
6、roto-oncogene)转变为可使正常细胞转化为肿瘤的转化基因(transforming gene)或癌基因(oncogene)。 1989年的诺贝尔奖,原癌基因,proto-oncogenes: The normal precursors of these above genes are termed proto-oncogenes and are essential for normal cell growth and differentiation.,J. Michael Bishop Harold E. Varmus,The Nobel Prize in Physiology or
7、 Medicine 1989 was awarded jointly to J. Michael Bishop and Harold E. Varmus for their discovery of the cellular origin of retroviral oncogenes,主要的癌基因,其活化方式和相关的人类肿瘤 分类 原癌基因 活化机制 相关人类肿瘤 生长因子 PDGF链 sis 过度表达 星形细胞瘤,骨肉瘤 纤维母细胞生长因子 hst-1 过度表达 胃癌 int-2 扩增 膀胱癌,乳腺癌,黑色素瘤 生长因子受体 EGF受体家族 erb-B1 过度表达 肺鳞癌 erb-B2 扩
8、增 乳腺癌,卵巢癌,肺癌和胃癌 erb-B3 过度表达 乳腺癌 集落刺激因子-1受体 fms 点突变 白血病 ret 点突变 多发性内分泌肿瘤2A和B,家族性甲 重排 状腺髓样癌, 自发性甲状腺乳头状癌,信号转导蛋白 GTP结合蛋白 ras 点突变 肺癌、结肠癌,胰腺癌,多种白血病 非受体型酪氨酸激酶 abl 易位 慢性粒细胞白血病,急性淋巴细胞白血病 核调节蛋白 转录活化因子 myc 易位 伯基特淋巴瘤 N-myc 扩增 神经母细胞瘤,小细胞肺癌 L-myc 扩增 小细胞肺癌 细胞周期调节蛋白 cyclinD 易位 套细胞淋巴瘤 周期素 扩增 乳腺癌,肝癌,食道癌 周期素依赖激酶 CDK4
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- 胚胎 发育 肿瘤 发生 产生
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