1、肿瘤（四）肿瘤病因与发病机制邓永键南方医科大学病理学系/南方医院病理科1.肿瘤标志物标志物不能作为肿瘤诊断能够用于肿瘤筛查肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigen)：不同个体不同。肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen)：临床肿瘤的辅助诊断与预后判断。AFP：肝细胞癌、内胚窦瘤/卵黄囊瘤CEA：胃癌、肠癌PSA：前列腺癌，但前列腺炎亦增高HCG：葡萄胎、绒毛膜上皮癌、畸胎瘤CA-125：卵巢癌，子宫内膜异位症亦增高CA19-9：结肠癌、食管癌、肝癌，胰腺炎、肝硬化、胆管阻塞亦增高CA15-3：与乳腺癌复发有关2. 肿瘤分子诊断（1）良恶性诊断Ig与T
2、CR基因重排检测确定或排除T、B细胞淋巴瘤单克隆阳性对照多克隆对照阴性对照（2）预后与生物学行为判断特定遗传学异常与不良预后有关指导治疗与判断预后Her-2/NEU扩增：乳腺癌，预后差NMYC扩增：神经母细胞瘤，预后差，进展快，发生率：20-25%检测方法：IHC（免疫组化）FISH（荧光原位杂交）PCR（聚合酶链式反应）乳腺癌Her-2IHCFISH双微染色体均质染色区神经母细胞瘤MYCNFISH神母MYCN扩增原理：DMHSR绿色MCYN，红色2p24.3（3）微小残留病变检测循环中微量癌细胞（进展）治疗后残留病变检测BCR-ABL1：CML，格列卫靶点FISH、PCR1959年发现染色体
3、上检测BCR-ABL1细胞核上检测BCR-ABL1BCR/ABL1检测到ABL1游离基因（红），无融合基因（4）遗传易感性筛查肿瘤遗传易感性等位基因突变行预防性手术抑癌基因BRCA1肿瘤是多基因病单基因遗传极少抑癌基因失活癌基因激活（5）治疗决策肿瘤靶向治疗个体化治疗有则用，无则弃蛋白与基因检测IHC、PCR、FISH二代测序外显子测序全基因组测序表达谱测序基因表达基础GAPDHGAPDHALK-EML4不同剪切体RT-PCR扩增肿瘤靶向酪氨酸激酶（TK）酪氨酸特异性蛋白激酶ATP酪氨酸残基磷酸化活化受体TK（约20个蛋白家族）、胞质TK、核内TK激活受体的常见配体：EGF、PDGF、FGF、
4、NGF、IGF、VEGF配体-受体结合，受体形成二聚体，胞内区酪氨酸残基相互磷酸化TK活性第二信使，转录、生长、发育、凋亡、迁移、侵袭肿瘤靶向治疗-酪氨酸激酶抑制剂（TKI）TK活性是很多蛋白质功能活化的基础肿瘤细胞依赖TK功能确定肿瘤细胞生长优势途径胞膜受体激活细胞内激活胞内转录激活阻断配体阻断受体抑制下游靶点曲妥珠单抗EGFR：乳腺癌伊马替尼SCF、PDGF、ABL-TK：CML、GIST、MPN伊马替尼、达沙替尼（施达赛）、尼罗替尼阻断BCR-ABL1蛋白的融合：CML、GIST、MPN吉菲替尼（易瑞莎）EGFR：NSCLC、CRC埃罗替尼（国产特罗凯）EGFR：NSCLC靶向药品开发思
5、路（6）肿瘤基因表达谱肿瘤基因表达及其治疗策略Cutoff: 30%GCB：CD10+或CD10-/Bcl6+/MUM1-Non-GCB：其它类型Hans CP, et al. Blood 2004; 103: 275-282.Rosenwald A, et al. N Engl J Med. 2002;346(25):1937-1947.典型应用：弥漫大B细胞淋巴瘤的分子亚型和预后、治疗3.肿瘤治疗如何治疗肿瘤？早发现、早诊断、早治疗良性肿瘤：单纯切除恶性肿瘤：癌：局部扩大切除区域淋巴结清扫全器官摘除区域淋巴结清扫改良根治术手术化疗放疗靶向治疗+免疫治疗肉瘤：手术放疗化疗？白血病、淋巴瘤：化
6、疗+HSCT原则：NCCN（美国国家综合癌症网络）、ASCO（美国临床肿瘤学会）指南，分期标准AJCC4.肿瘤发生的分子基础 自给自足的生长因子：常因原癌基因激活所致。 对生长抑制信号不敏感 逃逸凋亡 DNA修复缺陷 无限复制 持续血管发生 侵袭与转移细胞周期调控RB控制正常细胞周期下游转导依赖RAS6.肿瘤发生的分子机制癌基因（oncogene）病毒癌基因(viral oncogene, v-onc)：能引起动物或体外细胞发生转化的逆转录病毒RNA序列。Rous首先对病毒致癌问题进行了研究，在1911年发现了能引起鸟类成纤维细胞转化的病毒，这种病毒命名为Rous肉瘤病毒。Rous因此于196
7、6年(是年85岁)荣获诺贝尔奖。 细胞癌基因(cellular oncogene, c-onc)：在正常细胞基因组中发现与病毒癌基因类似的DNA序列，称为原癌基因(proto-oncogene)，原癌基因发生某些异常时，能使细胞发生转化，则为c-onc。原癌基因存在于正常细胞中；原癌基因产物对细胞生长与增殖起调控作用。1989年Harold Varmus和Michael Bishop因发现原癌基因致瘤机制荣获诺贝尔奖。v原癌基因激活(1)点突变(point mutation)：Ras基因12号密码子突变GGCGTC甘氨酸缬氨酸原癌基因激活(2) 基因扩增(gene amplification)
8、：神经母细胞N-myc基因 形成双微体 出现均质染色区原癌基因激活(3) 染色体易位(chromosomal translocation)：原癌基因过度表达Burkitt淋巴瘤8号染色体c-myc转位至14号染色体Ig区域。产生致瘤蛋白慢粒9号染色体abl基因转位至22号染色体bcr位点，形成BCR-ABL融合基因（费城染色体）Selected Oncogenes, Their Mode of Activation, and Associated Human TumorsCategoryProtooncogeneMode of ActivationAssociated Human TumorG
9、rowth FactorsPDGF- chainSISOverexpressionAstrocytomeOsteosarcomaFibroblast growth factorsHST-1OverexpressionStomach cancerINT-2AmplificationBladder cancer, Breast cancer, MelanomaTGFTGFOverexpressionAstrocytomas, Hepatocellular carcinomasHGFHGFOverexpressionThyroid cancerGrowth Factor ReceptorsEGF-r
10、eceptor familyERB-B1 (ECFR) OverexpressionSquamous cell carcinomas of lung, gliomasERB-B2AmplificationBreast and ovarian cancersCSF-1 receptorFMSPoint mutationLeukemiaReceptor for neurotrophic factorsRETPoint mutationMultiple endocrine neoplasia 2A and B, familial medullary thyroid carcinomasPDGF re
11、ceptorPDGF-ROverexpressionGliomasReceptor for stem cell (steel) factorKITPoint mutationGastrointestinal stromal tumors and other soft tissue tumorsSelected Oncogenes, Their Mode of Activation, and Associated Human Tumors (continued)CategoryProtooncogeneMode of ActivationAssociated Human TumorProtein
12、s Involved in Signal TransductionGTP-bindingK-RASPoint mutationColon, lung, and pancreatic tumorsH-RASPoint mutationBladder and kidney tumorsN-RASPoint mutationMelanomas, hematologic malignanciesNonreceptor tyrosine kinaseABLTranslocationChronic myeloid leukemiaAcute lymphoblastic leukemiaRAS signal
13、 transductionBRAFPoint mutationMelanomasWNT signal transduction-cateninPoint mutation, OverexpressionHepatoblastomas, hepatocellular carcinomaNuclear Regulatory ProteinsTranscriptional activatorsC-MYCTranslocationBurkitt lymphomaN-MYCAmplificationNeuroblastoma, small cell carcinoma of lungL-MYCAmpli
14、ficationSmall cell carcinoma of lungCell-Cycle RegulatorsCyclinsCYCLIN DTranslocationMantle cell lymphomaAmplificationBreast and esophageal cancersCYCLIN EOverexpressionBreast cancerCyclin-dependent kinaseCDK4Amplification or point mutationGlioblastoma, melanoma, sarcoma7.肿瘤抑制基因肿瘤抑制基因(tumor suppress
15、or gene)：在正常细胞生长与增殖调控中起作用，限制细胞生长，功能丧失导致细胞转化。1974年Knudson“两次打击假说” (tow hit hypothesis)。即等位基因的两个拷贝均被灭活。肿瘤抑制基因失活方式：突变：错义突变与肿瘤病毒蛋白结合与癌蛋白结合肿瘤抑制蛋白不能进入核内发挥作用 视网膜母细胞瘤Rb基因失活的“二次打击假说”The role of Rb in regulating the G1-S checkpoint of the cell cycle. Hypophosphorylated Rb in complex with the E2F transcription
16、 factors binds to DNA, recruits chromatin remodeling factors (histone deacetylases and histone methyltransferases), and inhibits transcription of genes whose products are required for the S phase of the cell cycle. When Rb is phosphorylated by the cyclin D-CDK4, cyclin D-CDK6, and cyclin E-CDK2 comp
17、lexes, it releases E2F. The latter then activates transcription of S-phase genes. The phosphorylation of Rb is inhibited by CDKIs, because they inactivate cyclin-CDK complexes. Virtually all cancer cells show dysregulation of the G1S checkpoint as a result of mutation in one of four genes that regul
18、ate the phosphorylation of Rb; these genes are RB, CDK4, cyclin D, and CDKN2A p16. EGF, epidermal growth factor; PDGF, platelet-derived growth factor.正常异常P53：野生型表达，5%，强弱不等P53：突变型表达，5%，强而一致性核阳性凋亡调节基因和DNA修复基因：着色性干皮病与皮肤癌8.其它致瘤机制端粒、端粒酶和肿瘤：肿瘤端粒酶活性多步骤致癌机制恶性肿瘤基因表达谱异常检测基因芯片：绿色：正常细胞高表达基因红色：肿瘤细胞高表达基因灰色：表达量无差别
19、基因肿瘤干细胞和死亡逃逸瘤细胞低/不表达CD959. 环境致瘤因素致癌物(carcinogen)：可以导致恶性肿瘤发生的物质。化学物质间接化学致癌物 多环芳烃：3,4-苯并芘、1,2,5,6-双苯胃癌 芳香胺类：乙萘胺、联苯胺膀胱癌 亚硝胺类：亚硝酸盐食管癌 真菌毒素：黄曲霉素B1肝癌直接化学致癌物：较少，主要为烷化剂和酰化剂。免疫抑制剂物理致癌因素紫外线皮肤癌、黑色素瘤电离辐射白血病、皮肤癌病毒DNA肿瘤病毒 人类乳头瘤病毒(HPV)：宫颈癌 Epstein-Barr病毒：鼻咽癌、淋巴瘤 乙型肝炎病毒：肝细胞癌RNA肿瘤病毒：成人T细胞白血病/淋巴瘤病毒（HTLV1）10. 肿瘤和遗传综合征
20、受累基因相关肿瘤家族性视网膜母细胞瘤RB视网膜母细胞瘤、骨肉瘤家族性腺瘤性息肉病APC结直肠癌神经纤维瘤病型NF1神经纤维瘤、恶性神经鞘瘤Li-Fraumeni综合征P53肉瘤、乳腺癌、脑肿瘤、白血病着色性干皮病XPA、XPB皮肤癌毛细胞血管扩张性共济失调症ATM淋巴瘤、白血病Bloom综合征BLM白血病、实体肿瘤Fanconi贫血FACC、FACA白血病Wilms瘤WT1Wilms瘤von Hipple-Lindau综合征VHL肾细胞癌、小脑血管母细胞瘤遗传性非息肉病性结直肠癌MSH2结直肠癌家族性乳腺癌BRCA1、BRCA2乳腺癌、卵巢癌11.肿瘤与免疫抗肿瘤免疫MHC类分子递呈细胞内特异性抗原CTL杀瘤瘤细胞表面表达损伤相关分子模式（DAMPs）NK细胞识别清除（几乎不可能）IFN诱导的M吞噬抗体介导ADCC（M、NK细胞）CD8细胞识别肿瘤抗原模式图PembrolizumabNivolumab
