什么是易位?



A 易位 染色体断裂是一种基因改变,其中一条染色体的一部分断裂并连接到另一条染色体上。染色体是细胞内的结构,携带DNA,DNA是人体生长、自我修复和正常运作的指令。

当染色体片段发生位置互换时,就会产生新的遗传物质组合。其中一些变化对健康没有影响,而另一些则会扰乱正常的细胞行为。病理学家在诊断癌症或某些血液和骨髓疾病时,通常会寻找染色体易位。

为什么会发生易位?

易位是指细胞内的DNA断裂后,以错误的顺序进行修复。这种情况可能由以下几个原因造成:

  • 随机事件: 大多数染色体易位都是在细胞分裂和衰老过程中偶然发生的。

  • 接触化学品: 某些化学物质会损伤DNA,增加错误修复的几率。

  • 辐射: 高剂量辐射会破坏染色体。

  • 细胞分裂过程中的错误: 有时细胞在复制或分离其DNA时会出错。

大多数染色体易位并非遗传,也不会在家族中出现。

细胞发生易位后会发生什么?

染色体易位可以改变特定基因的表达方式。根据受影响的基因不同,可能会发生以下几种情况:

  • 细胞可能生长过快: 如果易位激活了促进生长的基因,细胞可能会开始以比正常速度更快的速度分裂。

  • 细胞可能会失去其生长“刹车”: 如果抑癌基因(一种通常防止细胞不受控制生长的基因)被破坏,细胞可能会失去控制分裂的能力。

  • 细胞可能继续正常发挥功能: 有些染色体易位不会影响重要基因,也不会对健康造成影响。

染色体易位是否有害取决于涉及哪些基因。

易位如何导致癌症?

有些染色体易位涉及控制细胞生长、修复或存活的基因。当这些基因发生改变时,它们可能会发出错误的信号,导致细胞不受控制地生长和分裂。这可能导致癌症。

染色体易位可能通过两种主要途径导致癌症:

  • 激活癌基因: 癌基因是促进细胞生长的基因。染色体易位可以“激活”癌基因,导致细胞过度生长。

  • 关闭抑癌基因: 肿瘤抑制基因如同细胞的安全系统。基因易位可使该系统失效,导致细胞不受控制地生长。

染色体易位常见于白血病、淋巴瘤、肉瘤和某些癌中。

所有染色体易位都会导致癌症吗?

不,并非所有染色体易位都会导致癌症。有些是良性的(无害的),不会改变细胞的行为。另一些可能轻微改变细胞功能,但不会引起疾病。病理学家专注于那些驱动癌症发展的特定且已知的染色体易位,因为识别这些易位有助于指导诊断、预后和治疗。

病理学家如何检测易位?

病理学家使用专门的实验室检测方法来检测染色体易位。每种检测方法的原理都不同:

  • 荧光原位杂交(FISH): 利用发光(荧光)探针附着在特定染色体上,从而可以在特殊显微镜下观察到染色体重排。

  • 聚合酶链反应 (PCR): 复制目标DNA片段,以快速准确地检测已知的DNA易位。

  • 核型分析: 在显微镜下检查整套染色体,以发现结构或数量上的重大变化。

  • 下一代测序 (NGS): 一次读取大量 DNA,可以检测常见和罕见的易位,甚至是其他方法无法看到的微小易位。

这些检测有助于病理学家确认诊断结果,并确定专门针对基因改变的治疗方法。

分子报告中的易位示例

测试: 荧光原位杂交 (FISH)
结果: PML::RARA 融合阳性

解读:

检测到PML基因(15号染色体)和RARA基因(17号染色​​体)融合。这会产生一种异常蛋白质,阻止血细胞正常成熟,从而导致急性早幼粒细胞白血病(APL)的发生。

识别出这种融合可以确诊,并表明患者可能对全反式维甲酸 (ATRA) 和三氧化二砷 (ATO) 等靶向治疗有良好的反应。

这个例子表明,发现染色体易位如何指导精准诊断和高效治疗。

最常见的基因易位有哪些?

下面列出一些常见的染色体易位及其相关的癌症。

血液和骨髓癌症

  • BCR::ABL1 – 慢性粒细胞白血病 (CML)、急性淋巴细胞白血病 (ALL): 产生一种能驱动白细胞不受控制地增殖的蛋白质。

  • CBFB::MYH11 – 伴有16号染色体倒位的急性髓系白血病(AML): 影响对血细胞发育至关重要的基因。

  • PML::RARA – 急性早幼粒细胞白血病 (APL): 阻止血细胞成熟;对靶向治疗反应良好。

  • RUNX1::RUNX1T1 – AML 伴有 t(8;21): 改变早期血细胞的生长和分裂方式。

  • TCF3::PBX1 – 所有带有 t(1;19) 的实例: 改变控制淋巴细胞发育的基因。

  • ETV6::RUNX1 – 童年全集: 常见的儿童白血病易位,预后良好。

  • MLL::AF4 – 婴儿全部: 会导致婴儿罹患侵袭性白血病。

  • MLL::AF9 – 伴有 t(9;11) 的 AML: 涉及调节血细胞生长的基因。

  • MLL::ELL – 伴有 t(11;19) 的 AML: 破坏控制DNA转录的蛋白质。

淋巴瘤

  • CCND1::IGH – 套细胞淋巴瘤: 激活一种名为 CCND1 的促生长基因。

  • MYC::IGH – 伯基特淋巴瘤: 强烈激活 MYC,MYC 是细胞生长的主要驱动力。

  • BCL2::IGH – 滤泡性淋巴瘤: 帮助癌细胞逃避正常的细胞死亡。

  • BCL6::IGH – 弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL): 改变对B细胞发育至关重要的基因。

  • ALK::NPM1 – 间变性大细胞淋巴瘤 (ALCL): 激活ALK基因,该基因能够促进细胞生长。

肉瘤(骨骼和软组织肿瘤)

  • EWSR1::FLI1 – 尤文氏肉瘤: 产生一种异常蛋白质,阻碍正常的细胞成熟。

  • SYT::SSX / SS18::SSX1 – 滑膜肉瘤: 融合改变细胞生长和分裂方式的基因。

  • ETV6::NTRK3 – 先天性纤维肉瘤,分泌性乳腺癌: 激活 NTRK 抑制剂靶向的生长通路。

  • FUS::DDIT3 – 黏液样脂肪肉瘤: 影响脂肪细胞发育。

  • EWSR1::ATF1 – 透明细胞肉瘤: 产生一种模拟黑色素瘤基因信号的蛋白质。

  • EWSR1::WT1 – 促纤维增生性小圆细胞肿瘤: 导致腹部肿瘤快速生长。

  • EWSR1::NR4A3 – 肌上皮癌: 有助于识别这种罕见的癌症类型。

实体瘤(肺癌、甲状腺癌、前列腺癌、肾癌、脑癌)

  • TMPRSS2::ERG – 前列腺癌: 激活ERG基因,该基因参与控制细胞行为。

  • ALK::EML4 – 非小细胞肺癌 (NSCLC): 对ALK靶向疗法反应良好。

  • NTRK1::TPM3 – 甲状腺癌、软组织肉瘤: 激活 NTRK1;可用 NTRK 抑制剂治疗。

  • RET::CCDC6 – 乳头状甲状腺癌: 导致甲状腺细胞异常增生。

  • PRCC::TFE3 – Xp11易位肾细胞癌: 有助于确诊这种肾癌亚型。

  • TFE3::NONO – Xp11易位肾细胞癌: 另一种在年轻肾癌患者中发现的融合现象。

  • TFEB::PRCC – 肾细胞癌: 激活 TFEB 基因,该基因参与细胞信号传导。

  • BRAF::KIAA1549 – 毛细胞型星形细胞瘤: 常见于儿童脑肿瘤;有助于确诊。

  • FGFR3::TACC3 – 胶质母细胞瘤、膀胱癌: 激活 FGFR3 基因,该基因是多种新型疗法的靶点。

其他肿瘤

  • PLAG1::CTNNB1 – 唾液腺多形性腺瘤: 有助于识别这种常见的良性唾液腺肿瘤。

  • CREB3L1::SS18 – 低级别纤维黏液样肉瘤: 有助于确诊这种生长缓慢的软组织肿瘤。

  • EWSR1::PATZ1 – 原发性颅内肉瘤: 见于罕见的脑肿瘤。

  • NTRK3::ETV6 – 婴儿纤维肉瘤: 导致婴儿出现肿瘤,这些肿瘤通常对 NTRK 抑制剂有反应。

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