放射腫瘤學/癌症遺傳學
外觀
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染色體1
染色體2
染色體3
- 3p26: Von-Hippel Lindau,VHL 基因 (3p26)
染色體4
染色體5
- 5q 缺失:家族性腺瘤性息肉病 (FAP) 綜合徵和遺傳性結直腸癌綜合徵
染色體6
染色體7
染色體8
染色體9
- 9q34.1: Abl,參與 bcr-abl 融合基因
- 9q34: TSC1,參與結節性硬化症
染色體10
染色體 11 ATM 位於人類染色體 11 (11q22.3) 染色體 12
染色體13
- 13q15: Rb,視網膜母細胞瘤,其他腫瘤
染色體14
染色體15
染色體16
- 16p13: TSC2,參與結節性硬化症
染色體17
- 17p13.1: p53 (TP53) 腫瘤抑制基因
染色體18
- 18q21.3: Bcl-2 基因,濾泡性淋巴瘤,t(14;18)(q32;q21)
染色體19
染色體20
染色體21
染色體22
- 22q11.2: Bcr 基因,bcr-abl 易位(費城染色體),慢性髓性白血病
- 22: EWS 基因,尤因肉瘤
染色體 X
染色體 Y
- t(1;12)(q21;p13)
- 急性髓性白血病
- t(1;13)
- PAX7-FKHR: 橫紋肌肉瘤
- t(2;5)(p23;q35)
- 間變性大細胞淋巴瘤
- t(2;13)
- PAX3-FKHR: 橫紋肌肉瘤
- t(8;14)
- c-myc
- 伯基特淋巴瘤
- t(9;12)(p24;p13) 慢性髓性白血病,急性淋巴細胞白血病
- t(9;22)(q34;q11)
- BCR-ABL(費城染色體)。BCR 的作用尚不清楚,但似乎與超氧化物生成有關。 Abl 具有 2 種亞型:核 Abl 參與 DNA 損傷後細胞死亡的調節。胞質 Abl 似乎在細胞粘附中起作用
- 導致慢性髓性白血病,急性淋巴細胞白血病
- t(11;14)
- 套細胞淋巴瘤
- t(11;18)
- MALT 淋巴瘤 - 與胃 MALT 的抗生素耐藥性相關
- t(11;22)(q24;q11.2-12)
- EWS-FLI1: 尤因肉瘤
- t(12;16)
- TLS-CHOP: 粘液樣脂肪肉瘤
- t(14;18) (q32;q21)
- Bcl-2 (18) 易位到免疫球蛋白重鏈位點旁。有關 Bcl-2 的進一步討論,請參見 凋亡
- 濾泡性淋巴瘤 80-90%
- 瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤 ~30%
- t(15;17)
- 急性早幼粒細胞白血病
- t(17;22):
- PDFGB-COL1A1: 皮膚纖維肉瘤
- t(21;22)
- EWS-ERF: 尤因肉瘤
- t(X;18)(p11.2;q11.2)
- SYT-SSX: 滑膜肉瘤
癌細胞
使細胞癌變的生物學變化
- 獨立於生長訊號增殖
- 規避程式性細胞死亡
- 無限複製
- 誘導血管形成
- 侵襲組織
癌症相關基因!
有三種類型的基因。
- 腫瘤抑制基因
- 功能 = 抑制細胞增殖
- 癌基因
- 癌基因是指其蛋白質產物有助於癌症的發生和/或進展的基因。
- 如果被突變或截斷啟用 ==> 它們具有 轉化特性
- DNA 錯配修復基因
- 編碼修復 DNA 複製過程中通常發生的錯誤的蛋白質
腫瘤抑制基因
- 阻止可能導致癌性腫瘤的細胞不受控制的生長。
PTCH
- 位於染色體 9q 上
- 蛋白 patched 同源物 1
- patched 基因家族成員
- 一種腫瘤抑制基因
- 刺蝟訊號通路受體
- 在胚胎結構形成和腫瘤發生中起作用的分子
- 基底細胞癌樣痣綜合徵
- 食管鱗狀細胞癌
- 膀胱移行細胞癌
- 戈林綜合徵(伴有中線唇裂)
- 髓母細胞瘤
p53
- 名稱的由來?!
- 在某些形式的電泳中,其重量為 53 千道爾頓
- 染色體 17p
- 密碼子 72
- 蛋白質 53 或腫瘤蛋白 53
- 調節細胞週期,因此,起著腫瘤抑制基因的作用,參與預防癌症
- 由於其在保護基因組穩定性方面發揮的作用(透過防止基因組突變),因此被稱為“基因組守護者”
- 抗癌功能
- 在基因組穩定性、抑制血管生成方面發揮作用
- DNA 損傷後
- 啟用 DNA 修復蛋白
- 透過將細胞週期保持在 G1/S 調節點誘導生長停滯
- 如果它在此處長時間保持細胞,則 DNA 修復蛋白將有時間修復損傷,並且細胞將被允許繼續細胞週期
- 啟動細胞凋亡
- p53 的負向調節因子是 MDM2
- 肺癌中常見
- 非小細胞肺癌:50%
- 小細胞肺癌:90%
- 胰腺癌中常見
RB1
- 視網膜母細胞瘤蛋白
- 位於染色體 13 上
- 未磷酸化時處於活性狀態;這意味著磷酸化時處於非活性狀態
- 活性形式與名為 E2F1 的轉錄因子結合
- 因此,活性 Rb 使 E2F 失活 ==> 細胞不分裂!
- 想象一下 Rb 和 E2F 像父母和孩子一樣。
- 想象一下磷酸化就像讓父母喝醉(無法控制孩子!)
- 活性形式與名為 E2F1 的轉錄因子結合
- 磷酸化時失活
- Rb 的磷酸化是由 Cdk(細胞週期蛋白依賴性激酶)完成的
- 細胞週期蛋白 D 和 Cdk4
- 細胞週期蛋白 E 和 Cdk2
- 再瞭解一個,那就是 p21
- p21 抑制細胞週期蛋白 D 的形成
- ==> 抑制 Rb 的磷酸化
- ==> 抑制 E2F 的釋放
- ==> 抑制細胞週期分裂
- 因此,總的來說,p21 對細胞週期控制很有幫助
- 當發生 DNA 損傷時,p21 會被啟用
- 所以你可以想象這是一個很棒的細胞週期保護機制
- 如果發生 DNA 損傷,誰希望細胞從 G1 進入 S?當然沒有人!
- 因此,我們希望 E2F 蛋白不活躍且不遊離
- 因此,我們需要 Rb 腫瘤抑制基因處於活性狀態
- 因此它可以與 E2F 結合並使 E2F 失活
- 為了保持 Rb 啟用狀態,應該抑制磷酸化(你記得磷酸化會使 Rb 失活嗎)
- p21 的作用是在檢測到 DNA 損傷時抑制 Cdk ==> 抑制 Rb 磷酸化
- 所以你可以想象這是一個很棒的細胞週期保護機制
- p21 抑制細胞週期蛋白 D 的形成
- Rb 的磷酸化是由 Cdk(細胞週期蛋白依賴性激酶)完成的
- 腫瘤抑制蛋白
- 因此,如果 Rb 基因發生突變 ==> 它不與 E2F 結合 ==> E2F 不斷釋放 ==> 細胞透過 G1-S 限制點
- 防止過度細胞生長 <== 抑制細胞週期程序,直到細胞準備好分裂
- 功能障礙(異質性喪失) ==> 癌症
- 突變的基因是隱性的
- pRb 阻止細胞複製受損的 DNA <== 阻止其透過 G1 進入 S 的細胞週期程序
- 結合並抑制 E2F 家族的轉錄因子
CDKN2A (p16)
- 細胞週期蛋白依賴性激酶抑制劑 2A
- 多個腫瘤抑制基因 1 (MTS-1)
- 腫瘤抑制蛋白
- 由 CDKN2A 基因編碼
- 調節細胞週期
- 突變 ==> 癌症
- 黑色素瘤
- 非小細胞肺癌中常見
- 小細胞肺癌中罕見
- 胰腺癌中常見
- 黏液表皮樣癌(唾液腺)
- 侵襲性增強
- 染色體9
SMAD4
- 胰腺癌
BRCA2
MAP2K4
- 胰腺癌
APC
- 腺瘤性息肉病基因
- 在所有哺乳動物中都發現過(迄今為止)。
- 染色體 5 的長臂 (q)
- 參與決定細胞是否可能發展成腫瘤的幾個細胞過程。
- 控制細胞分裂的頻率。
- 細胞彼此之間的附著。
- 細胞在組織內或組織外的運動。
- 確保透過細胞分裂產生的細胞中的染色體數目正確。
- —> 結腸癌增加
- 在 FAP 中
癌基因
c-KIT/CD117
- 膜酪氨酸激酶受體。
- 與配體幹細胞因子或肥大細胞生長因子結合 ==> 被啟用。
- ==> 訊號傳導
- 細胞存活
- 增殖
- 分化
- ==> 訊號傳導
- 過度表達
- 腺樣囊性癌(唾液腺)
- 伊馬替尼
- 小分子酪氨酸激酶抑制劑。
- 抑制 c-KIT 受體和其他 TK 受體的啟用。
bcl-2
- B Cell Lymphoma gene 2
- 產生抗凋亡蛋白。
- 見於濾泡性淋巴瘤(NHL)。
- t(14:18)
- 位於染色體 18 上。
MYC
- 產生轉錄因子。
- 在細胞核中具有活性。
- 調節基因。
- 如果持續表達 ==> 許多基因的表達失控。
* 其中一些基因參與細胞增殖 ==> 癌症。
- 涉及 MYC 的常見易位。
* t(8;14)
* 在伯基特淋巴瘤中常見。
- 染色體8
- 透過調節組蛋白乙醯化來調節全域性染色質結構。
- 在小細胞肺癌中可見過度表達和擴增。
* 化療耐藥
* 在非小細胞肺癌中很少見。
ErbB (EGFR)
- 表皮生長因子受體。
- 由 4 個結構相關的受體酪氨酸激酶組成的家族。
- 啟用時 ==> 促有絲分裂訊號。
- ErbB-1,也稱為表皮生長因子受體 (EGFR)
- ErbB-2,也稱為人 HER2 和齧齒動物 neu
- 乳腺癌
- 肺癌
- 尤其是在腺癌中
- 不良預後因素。
- 對赫賽汀的反應不如乳腺癌。
- 厄洛替尼(特羅凱)
- 吉非替尼(易瑞沙)—> EGFR 抑制劑。
- 據報道存在於唾液腺中。
- 在粘液表皮樣癌和唾液腺導管癌中過度表達。
- 在腺樣囊性癌中很少見。
- ErbB-3,也稱為 HER3
- ErbB-4,也稱為 HER4
- 過度 ErbB 訊號傳導 ==> 實體瘤。
- 參與細胞生長和細胞存活。
RAS 基因家族
- 在細胞內發現的一組相關蛋白家族。
- 也是編碼這些蛋白的基因家族。
- 一類稱為小 GTPase2 的蛋白。
- 參與細胞內訊號傳遞(細胞訊號轉導)。
- 名稱 —> '大鼠肉瘤'
- 它們被發現的方式。
- 這些蛋白在訊號開啟時 ==>
- 細胞生長
- 分化
- ras 基因突變 ==> 永久啟用的 RAS 蛋白。
- RAS 訊號傳導過度活躍 ==> 癌症。
- 亞家族
- HRAS
- NRAS
- KRAS
- 腺癌和非小細胞肺癌
- 僅見於吸菸者
- 非吸菸者中很少見。
- KRAS 發生突變的腫瘤幾乎不會對 EGFR 酪氨酸激酶抑制劑 (EGFR-TKI) 產生反應。
- 不良預後因素。
- 小細胞肺癌中罕見
- 在胰腺癌中常見。
DNA 錯配修復基因
微衛星不穩定性=簡單重複序列 (SSR)
- DNA 損傷引起的病症。
- 它是由正常的 DNA 修復過程缺陷引起的。
- 稱為微衛星的 DNA 片段變得不穩定,可以縮短或延長,這些片段由 1-6 個鹼基對長度的重複單元序列組成。
- 在結腸癌的 HNPCC 綜合徵中被發現。
- 4% 的胰腺癌。
- 獨特的形態學特徵,野生型(正常)KRAS 的存在、二倍體和預後良好。
- 胃癌的危險因素。