人类疾病和基因组研究课件.ppt
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- 人类 疾病 基因组 研究 课件
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1、研究研究人类疾病和基因组研究郑郑 树树浙江大学医学院附属第二医院浙江大学医学院附属第二医院浙江大学肿瘤研究所浙江大学肿瘤研究所Cancer EpidemiologyRisk FactorsTargetsAdapted from ISPOCancer EpidemiologyEnvironmentHostAdapted from ISPO顺位顺位市市 县县 死亡原因死亡原因死亡专率死亡专率1/100000构成构成%死亡原因死亡原因死亡专率死亡专率 1/100000构成构成%1恶性肿瘤恶性肿瘤144.5727.25恶性肿瘤恶性肿瘤130.2325.142脑血管病93.6917.66脑血管病105.
2、4820.363心脏病90.7217.10呼吸系病84.9416.404呼吸系病69.2913.06心脏病71.8413.875损伤及中毒32.366.10损伤及中毒46.128.906内分泌营养和代谢疾病17.593.32消化系病 17.003.287消化系病15.612.94内分泌营养和代谢疾病8.161.578泌尿生殖系病7.281.37泌尿生殖系病6.651.289神经系病4.950.93神经系病4.160.8010精神障碍3.440.65精神障碍3.770.73十种死因合计十种死因合计90.41十种死因合计十种死因合计92.32中国卫生部,2007年卫生统计提要2002年年全球癌症发
3、病全球癌症发病1090 万万 死亡死亡670万万 现患现患 2460 万万结直肠癌发病结直肠癌发病102.3 万万 死亡死亡52.9万万 现患现患280 万万(WHO, 2002) 发病排位:肺癌、乳腺癌、发病排位:肺癌、乳腺癌、结直肠癌结直肠癌、胃癌、胃癌 死亡排位:肺癌、胃癌、肝癌、死亡排位:肺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌结直肠癌 现患排位:乳腺癌、现患排位:乳腺癌、结直肠癌结直肠癌、前列腺癌、前列腺癌、 胃癌胃癌(WHO 2002)全世界新发病人:全世界新发病人:1090万万/年年(1010)(2002年)年) 现患者:现患者:2460万万(2240)我国新发病人:我国新发病人:200万万/
4、年(年(2000年)年) 现患者:现患者:250万万 死亡人:死亡人:150万万/年(年(2000年)年) 城市:肺、胃、肝、肠、乳腺城市:肺、胃、肝、肠、乳腺 农村:胃、肝、肺、食管、肠农村:胃、肝、肺、食管、肠肿瘤流行病状况天津市20年肿瘤谱变化前10位男男 性:性:肺癌、肝癌、食管癌、大肠癌、膀胱癌、肺癌、肝癌、食管癌、大肠癌、膀胱癌、胰腺癌、脑瘤、淋巴瘤、肾癌胰腺癌、脑瘤、淋巴瘤、肾癌女女 性:性:肺癌、乳腺癌、大肠癌、胃癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、大肠癌、胃癌、肝癌、食管癌、卵巢癌、宫颈癌、胰腺癌、脑瘤食管癌、卵巢癌、宫颈癌、胰腺癌、脑瘤上 升 癌:前前10位位男男 性:性:总总 112
5、.72% 上升上升: 肾癌、肺癌、大肠癌、脑瘤肾癌、肺癌、大肠癌、脑瘤女女 性:性:总总 49.28%上升上升: 胰腺癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌胰腺癌、乳腺癌、肺癌、卵巢癌 人口增加及老龄化人口增加及老龄化 男性:男性:10.5%;女性:;女性:13.9% 危险因素变化危险因素变化 男性:男性:8.6%; 女性:女性:3.8% 主要可能因素主要可能因素: 吸烟吸烟, 肥胖肥胖, 体力活动体力活动 估计遗传性大肠癌(估计遗传性大肠癌(HNPCC及及FAP)约)约510%StomachCervix Annual Age-adjusted Cancer Incidence Rate Among Mal
6、es and females (US 1975-2003) 发病率上升最快的肿瘤之一 占全部肿瘤死亡的28% CA Cancer J Clin 2000; 50:7 中国肿瘤 2000;9:435 肺癌的发生率和死亡率肺癌的发生率和死亡率 全国肿瘤登记中心(全国肿瘤登记中心(30个肿瘤登记处)资料:个肿瘤登记处)资料: 发病率和死亡率在大多数地区占第一位 城市:男性第一位、女性第四位 大多数地区肺癌死亡/发病比的比例都接近1 中国肿瘤 2006;15:430 中国肿瘤 2006;15:570 化学预防 一级预防(1/3) 二级预防(1/3) 三级预防(1/3) 预防复发生第二癌 避免接触 预防
7、致癌物形成阻断交互作用早期诊断治疗致癌物前致癌物终致癌物启动细胞癌前病变恶性肿瘤形成临床癌扩散起始阶段起始阶段(几十年几十年)促进促进(十几年十几年)癌变癌变(几年几年/1-2年年)进展期进展期(几月几月)癌前癌前癌变癌变诊断诊断&治疗治疗病因病因多因素,多步骤多因素,多步骤干预阻断于:干预阻断于:癌前病变,癌前病变,早期癌变阶段早期癌变阶段 红色区域为高发地区美国结直肠癌死亡率下降美国结直肠癌死亡率下降死亡率下降5年生存率上升1975-2006年美国年美国9地区标化死亡率和地区标化死亡率和5年生存率变化情况年生存率变化情况 数据来自数据来自SEER发病率下降发病率下降CRC Survival
8、 & Grading 5ys 63.4% TNM Grading: (T1-2N0M0) 93.2% A(T3N0M0) 84.7% B(T4N0M0) 72.2% A(T1-2N1M0) 83.4% B(T3-4N1M0) 64.1% C(TanyN2M0) 44.3% (TanyNanyM1) 8.1%CRC发病与死亡下降可能原因 生活方式的改变生活方式的改变 疗效更好的新药物疗效更好的新药物 结直肠癌筛查 2006年 美国50-75岁人群中已有60.8%至少参加过一次筛查N: 正常上皮A: 腺瘤T: 腺癌发病率发病率死亡率死亡率1.中国发病率持续上升中国发病率持续上升3.各病期分布均匀并
9、决定疗效各病期分布均匀并决定疗效 基于社区的结直肠癌基于社区的结直肠癌筛查方案的比较和评价研究筛查方案的比较和评价研究研究人群和社区:研究人群和社区: 1、社区和人群:社区和人群: 研究内容哈尔滨南岗区哈尔滨南岗区 筛查区:筛查区:保健办事处保健办事处 ,69479人人 (原定原定55万万) 对照区:对照区:哈西办事处哈西办事处 ,67551人人上海市徐汇区上海市徐汇区 筛查区:筛查区:虹桥等社区虹桥等社区 ,58834人人 (原定原定55万万) 对照区:对照区:汇站等社区汇站等社区 ,33957人人杭州市下城区杭州市下城区 筛查区:筛查区:武林和天水街道武林和天水街道,106698人人 (原
10、定原定1010万万) 对照区:对照区:朝晖和文晖街道朝晖和文晖街道,93833人人2、筛检对象:、筛检对象: 户籍在筛查区户籍在筛查区 4074岁所有个体。岁所有个体。 地区地区 目标人群数目标人群数 *完成问卷人数完成问卷人数 完成完成FOB检查人数检查人数 高危人群例数高危人群例数 (4074岁)岁) ()() ()() (阳性率,)(阳性率,) 杭州杭州 32348 16860(52.12) 13214(40.85) 2412(14.31%) 上海上海 31433 10766(34.25) 8480人人(26.98) 964(8.96) 哈尔滨哈尔滨 14000 7817(56.21)
11、7817(56.21) 1354(17.32) 合合 计计 77781 35443 (45.6) 29511 (38.0) 4730(13.3) 29511/35443(83.3)初筛顺应性初筛顺应性筛查顺应性小结筛查顺应性小结 未参加初筛未参加初筛:77781:7778135443=42338 35443=42338 (包括人户分离(包括人户分离20%20%) 问卷顺应性问卷顺应性45.6%45.6%,FOBFOB顺应性为顺应性为38%38% 若将问卷调查为初筛人群若将问卷调查为初筛人群: : 问卷顺应性为问卷顺应性为100%(100%(35443/3544335443/35443) ) F
12、OB FOB检查顺应性为检查顺应性为83.3%(83.3%(29511/3544329511/35443) ) 项目项目 癌癌()() 腺瘤腺瘤 ()() 溃结溃结()() 息肉息肉()() 合计合计(%) FOB阳性阳性 15(53.6) 59(27.7) 0 61(30.8) 135(30)问卷阳性问卷阳性 6(21.4) 139(65.3) 7(63.6) 122(61.6) 274(60.9)双阳性双阳性 7(25) 15(7.0) 4(36.4) 15(7.6) 41(9.1)合计合计 28(100) 213(100) 11(100) 198(100) 450(100)杭州、上海、哈
13、尔滨三地区癌及癌前病变结杭州、上海、哈尔滨三地区癌及癌前病变结果果 FOB阴性阴性 : 癌癌+癌前病变:癌前病变:61% (274/450), FOB阴性阴性 : 癌:癌:21%(6/28) 问卷调查发现较多癌前病变问卷调查发现较多癌前病变, 问卷有助防治前移策略问卷有助防治前移策略中国结直肠癌筛查早诊的特点采用问卷调查问卷调查表和FOBT结合形式结直肠癌筛查 问卷调查问卷调查表在发现腺瘤腺瘤和息肉息肉病变 嘉善2007-2009年筛查 调查表阳性者2050例,检出肠癌12例,腺瘤176例,息肉322例 仅调查表阳性者1776例,检出腺瘤癌变1例,腺瘤138例,息肉259例72.72%27.2
14、7%Stage: 5 cases(25%), Stage II: 11 cases (55%) Stage : 4 cases (20%), Staging Unknown :2 cases2009筛查技术指标初筛顺应性初筛顺应性肠镜顺应性肠镜顺应性高危人群比例高危人群比例海宁海宁89.8%79.6%16.5%嘉善嘉善88.9%78.0%12.6%杭沪哈杭沪哈三地三地45.6%34.8%13.3%海宁嘉善示范基地的筛查顺应性顺应性比大城市高一倍高一倍多? 疾病发病率, 死亡率下降-随访随访 地区地区 肠镜人数肠镜人数/ 癌例数癌例数 癌检出率癌检出率 癌前病癌前病 癌及癌前病变癌及癌前病变 应
15、检人数()应检人数() (1/10万)万) 变例数变例数 检出率()检出率() 杭州杭州 967/241222 2275.07 232 26.27 (40.09) 上海上海 300/9644 1333.3 57 20.33 (31.12) 哈尔滨哈尔滨 383/13542 522.19 133 35.24 (28.29) 合计合计 1650/4730 28 1700.0 422 27.27 (34.88)肠镜检查顺应性及检查结果肠镜检查顺应性及检查结果癌前病变包括:腺瘤、非腺瘤性息肉、慢性溃疡性结肠炎癌前病变包括:腺瘤、非腺瘤性息肉、慢性溃疡性结肠炎Challenge The Colonosc
16、opy compliance only 34.88% (1650/ 4730) The detect rate : 27.27% (450/1650) ?Fig. 1. Major genetic alterations associated with colorectal tumorigenesis.PNAS March 18, 2008 vol. 105 no. 11 42834288Sian Jones etal机制机制 Tumorigenesis.乳腺癌个体化辅助治疗乳腺癌个体化辅助治疗 Tumor pT1-3 低复发风险低复发风险 (18) pN0/pN1mi(31) 伴不良因素伴不
17、良因素* 不良因素不良因素: 脉管浸润脉管浸润 核分裂像多核分裂像多 组织学分级高组织学分级高 Adj EndoAdj Endo+/-Adj ChxAdj Endo+Adj Chx预测化疗敏感性同样组织学表型、同样临床特征的患者给予同样的方案化疗,转归截然不同 WHY ?The Recent Conception:4P Medicine Strategic Vision Predictive 预测预测 Personalized 个体化个体化 Pre-emptive (Preventive) 预防预防 Participatory 参与参与Fundamental cause of cancer a
18、t earliest molecular stage (NIH)Cancer prevention and therapy force forward (China)高通量技术平台高通量技术平台系统生物学理念系统生物学理念生物信息学分析手段生物信息学分析手段肿瘤肿瘤发生发展发生发展病因与发病机制病因与发病机制Breast Cancer EvolutionTracy Vargo-Gogola & Jeffrey M. Rosen (2007) Nature Reviews Cancer 7, 659-672 ADHDCISIBCMetastasisNormalFrom Nature Review
19、 Cancer 时间上时间上: : 同一类细胞从正常到肿瘤的转化过程中 肿瘤细胞在不同的发展阶段 空间上空间上: : 细胞之间:不同细胞的相互作用 肿瘤细胞与基质细胞的相互作用 分子之间:表观遗传学、基因组,转录组,蛋白质组, 代谢组等之间的相互作用 时间上与空间上的相互作用时间上与空间上的相互作用 极其复杂的极其复杂的动态网络系统动态网络系统 量化所有生物分子成分的方法来阐明生物分子间的量化所有生物分子成分的方法来阐明生物分子间的相互作用、调控网络相互作用、调控网络 预测生物的各种生理及病理行为的学科预测生物的各种生理及病理行为的学科不再是单个或少数几个不再是单个或少数几个基因,蛋白或细胞,
20、强调整合整合的信息和网络调控的概念 系统生物学系统生物学L Hood, et al. Science, 2004;306: 640 - 643Systems Biology and New Technologies Enable Predictive and Preventative Medicine.不同生物学维度不同生物学维度发现生物标标记物发现生物标标记物细胞水平细胞水平代谢水平代谢水平交叉学科,前沿领域。交叉学科,前沿领域。对对人结直肠癌和人结直肠癌和乳腺癌基因组的景观分析乳腺癌基因组的景观分析 分析了分析了20,857 转录子(转录子(18,191 基因):基因):结直肠癌:结直肠癌
21、:PI3K 生物途径,四个常见突变基因(APC、KRAS、TP53、PIK3CA),两个蛋白相互作用网络(CDS1和PKNOX1)。乳腺癌乳腺癌:NFB生物途径,四个常见突变基因(TP53、PIK3CA、ATP8B1、AIM1),两个蛋白相互作用网络(PRODH 和ERCC6) PI3KPI3KPI3KPI3KWood, et al. Science Vol. 318. pp. 1108-1113, 2007 Wood, et al. Science Vol. 318. pp. 1108-1113, 2007 Wood, et al. Science Vol. 318. pp. 1108-11
22、13, 2007 Wood, et al. Science Vol. 318. pp. 1108-1113, 2007 验证和证明阶段已成为标志物开发的瓶颈验证和证明阶段已成为标志物开发的瓶颈。 Rifai N, Gillette MA, Carr SA:, 2006, 24(8):971-983.基因组学在结直肠癌研究的应用基因组学在结直肠癌研究的应用N: 正常上皮A: 腺瘤T: 腺癌Clinical InformationShen XX, male, 66y Bleeding stool for 3 months Negative family cancer historyPatholog
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