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關鍵詞:實踐;細胞生物學;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0176-02
任何知識的學習都以學以致用為最終目的,必須做到理論聯系實際,細胞生物學的學習也是如此,而且生物這門學科本身具有較強的實踐性,我國在進行生物學教學的時候,也是將實驗教學放在首要位置的,但是,我國基于實踐的細胞生物學教學體系并不完善,需要對教學方法進行深入的改進,使細胞生物學的知識能在實踐研究中得到更好的應用。
一、將細胞生物學教學與實踐結合的重要意義
1.將細胞生物學教學與實踐結合起來是學科本身發展的需求。細胞生物學是一門基礎性的生命科學,主要任務是研究細胞的生命活動規律,通過對細胞生命現象的觀察,總結出細胞生命活動的規律,進而采用合理的方法手段控制或者引導細胞向有利于人們身心健康的方向發展,近些年,全球癌癥的發病率逐年上升,鑒于這種實際現狀,世界上的細胞生物學開始嘗試通過一定的物理或者化學手段,減少癌癥的發病率、增強癌癥患者的生命期,并且已經取得了良好的研究成果,所以,生物學本身的發展就要求理論與實踐相結合。
2.將細胞生物學教學與實踐結合起來是人才培養的需要。目前,根據我國生物科學的發展現狀,生物學方面的學生就業方向主要是地方教育機構或者一些生物方向的廠家。對于地方教育機構來講,隨著我國教育事業的不斷發展,現在的生物學教育理念已經發生了巨大的變化,現在的教育模式更傾向于課堂實驗教學,老師通過課堂做實驗,讓學生對自己得出結論。
3.將細胞生物學教學與實踐結合起來是提高教學質量的需求。細胞生物學的實踐教學可以提高學生對事物的觀察能力和操作能力,對未來的生物數據處理和實際應用生物理論解決問題能力也有很大的幫助,在進行有效的生物教學之前,學校必須首先為實踐教學創造良好的硬件條件,購買一些先進的生物設備、根據實際需要建立具有一定規模的實習基地,社會對學生細胞生物學的檢驗標準不僅僅是依靠學習成績,更多的是考查學生對實驗內容、實驗操作細節等的理解程度。實踐是學好細胞生物學課程的基礎,將細胞生物教學與實踐結合起來對提高教學質量有很好的效果。
二、提高基于實踐的細胞生物學教學效果的措施
我國的細胞生物學實踐教學主要方式是課堂的實驗教學,所以,要想提高基于實踐的細胞生物學教學效果還得從提高實驗教學效率入手,通過提高學生做實驗的學習效率來達到提高生物屑教學效果的目的。
1.改變實驗教學模式。以前我國的學校進行細胞生物學實驗的方法是:老師將實驗步驟、實驗操作、注意事項在實驗之前全部告訴學生,學生在老師設置的要求里用心完成課堂實驗,造成學生在做實驗的時候,對老師的指導形成了嚴重的依賴性,缺乏創新意識,不利于學生未來實踐能力的培養。鑒于這種情況,我國開始改變實驗教學模式,在保證學生生命安全的條件下,盡可能的將實驗變成開放性實驗,增強學生在實驗過程中的自主性,學生根據自己的設想,用一定的實驗方法去驗證自己設想的可行性,老師的任務是現場監督實驗的安全性,對一些存在安全隱患的實驗方法進行制止,并在實驗快要結束的時候,將課本上的實驗方法進行講解,并鼓勵學生無論設想是否正確都要積極去做,科學的路上本來就充滿挫折,失敗是很正常的,使學生更加愿意按照自己的設想去做實驗,久而久之增強了學生的實驗設計能力和創新能力,從長遠來看必將推動我國甚至世界生物科學的發展。
2.及時的更換實驗內容。科學技術在不斷的進步,生物科學也不例外。在生物學實踐教學的路上必須不斷豐富實驗內容,及時的讓學生學習到世界先進的研究成果或者優良的研究方法。學校可以根據本校學生的實際情況,適當增加實驗的難度,在安排實驗的時候盡量多一些創新性的實驗減少驗證性實驗的比例,因為相對應于驗證性實驗,創新性的實驗更加有利于培養學生的創新能力和生物研發能力,創新性實驗提前不知道實驗結果,學生帶著問題和好奇去做實驗,而驗證性實驗學生在做實驗之前就已經知道了本實驗的實驗結果,只是通過一定的方法驗證結論即可,此外創新性實驗的實驗結果不唯一,有利于培養學生的發散思維,根據自己對實驗現象的不同理解,從不同的角度得出不同的實驗結論。實驗是一個實踐性的教學,更改實驗內容光從改變這些實驗的理論是不夠的,還必須要求實驗硬件的配合,增加在實驗方面的投資,購買一些先進的實驗設備,聘請一些國內外知名的生物學教授來學校進行教師的培訓或者辦學生講座,軟件和硬件雙管齊下才能達到更換實驗內容目標,最終提高基于實踐的細胞生物學教學效果。
3.老師根據學校現有的物質條件,合理的安排實驗內容。雖然我們在細胞生物學的教學過程中,大力支持和發揚實踐教學,也就是將課堂做生物實驗作為教學的主要形式,學生通過做實驗,將理論與實踐結合起來,并從中鍛煉自己實際解決問題的能力,甚至創造出一些科技成果來,但是,我們也不能盲目的追求實驗教學,因為大多數實驗尤其是生物實驗需要非常先進的設備,有的還需要珍貴的材料做實驗標本,這會無形之中提高學校的教學成本,不利于學校的可持續發展,所以,必須將實踐教學與學校的實際辦學條件緊密結合起來,老師根據目前學校目前擁有的先進設備和實驗標本合理的安排實驗,保證將現有的資源合理利用,對于那些必須的先進生物設備和實驗標本老師應該向上級部門提出申請,希望學校能盡力滿足。當學校的實際條件不允許的時候,老師不能將實驗內容省略,而是可以對實驗的實際環境和場景進行模擬,讓學生盡可能的感受實驗的過程,雖然模擬環境與實踐環境有一定的差異,但是對學生未來的實踐卻有著不可忽視的作用。此外,提高生物學實踐教學效果的方法還要求老師根據本校實際情況自編實驗教材、在實驗結束后開展實驗討論會、完善細胞生物學實驗的考核制度等等。
理論聯系實踐是當代教育改革的一個重要任務,細胞生物學的教育也是如此,必須將生物知識通過具體的實驗與實踐聯系,才能讓學生真正的理解知識的內涵,增加對知識的理解深度,并積累豐厚的實踐經驗,為以后的實際工作打下堅實的基礎。本文通過介紹細胞生物學實踐教學的重要性,從如何提高課堂實驗教學效率方面入手,對基于實踐的細胞生物學教學做簡要分析。
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>> 抗逆性轉錄因子NAC的生物信息學分析 酵母轉錄因子結合位點保守性的生物信息學分析 沙棘WRI1轉錄因子基因的生物信息學分析 白樺五個MYB轉錄因子的生物信息學分析 植物抗病WRKY轉錄因子生物信息學分析 蘋果TCP轉錄因子家族生物信息學分析 黃瓜DVR基因的生物信息學分析 黃芩葡萄糖醛酸水解酶基因的克隆、生物信息學分析及表達 人ALK-1近端啟動子的生物信息學分析 FZ6基因及其蛋白的生物信息學分析 玉米谷胱甘肽過氧化物酶的生物信息學分析 歐文氏桿菌鐵代謝相關基因的生物信息學分析 擬南芥和大白菜YABBY蛋白家族的生物信息學分析 丹參SmNAC1基因的克隆和生物信息學分析 小菜蛾p38MAPK基因的克隆與生物信息學分析 棉鈴蟲類胰蛋白酶的生物信息學分析 不結球白菜BcGAPDH的生物信息學分析 水稻2個F―box基因的生物信息學分析 小菜蛾PxALP1基因的克隆與生物信息學分析 斑馬魚TATA結合蛋白的生物信息學分析 常見問題解答 當前所在位置:l)對蛋白質序列進行二級結構預測(Secondary structure prediction)。通過WoLF PSORT工具(http://wolfpsort.seq.cbrc.jp/)基于其氨基酸序列預測蛋白質亞細胞定位點。
2 結果與分析
2.1 系統發生樹
通過系統進化分析,葡萄NAC轉錄因子家族共分5個大類(圖1),每大類也各有不同。第Ⅰ大類包含17個葡萄NAC基因,在6種發育相關的NAC基因中,除擬南芥NAC2[9]基因位于第Ⅵ大類外全部位于第Ⅰ大類,推斷第Ⅰ大類NAC基因與葡萄的生長發育相關。非生物逆境脅迫相關NAC基因全部位于第Ⅲ大類,位于此類的葡萄NAC基因共有12個,其中VvNAC45與VvNAC56兩個基因同源性相對較低。其余NAC基因位于第Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ大類。其中第Ⅳ大類NAC基因數量最多。推測擬南芥NAC2基因位于第Ⅳ大類的原因可能是其序列特異性不強或參與逆境與發育兩種生命活動。
2.2 基因結構分析及染色體定位
葡萄71個NAC基因在染色體上數量分布不均勻,其中第5、第9號染色體未找到NAC基因。位于第19號染色體上的NAC基因數量最多(19個)。非生物脅迫相關NAC基因散亂分布在1、4、6、7、8、12、18、19共8條染色體上,未表現出集中性,VvNAC3基因未能定位到染色體上。葡萄的NAC基因N端都具有NAC保守結構域。
2.3 一級結構及理化性質分析
磷酸化位點分析顯示,葡萄非生物逆境脅迫相關NAC蛋白中絲氨酸磷酸化位點最多,酪氨酸磷酸化位點次之。通過ProtParam程序進行理化性質分析,結果顯示非逆境脅迫相關NAC蛋白既有酸性氨基酸,又有堿性氨基酸。從蛋白質穩定性上看,VvNAC26,VvNAC 42,VvNAC45為穩定蛋白,其余均為不穩定蛋白(表1)。
2.4 二級結構分析及亞細胞定位
在線二級結構預測結果顯示,非生物逆境脅迫NAC蛋白中隨機卷曲的比例很高(58.59%~70.35%),它起著鏈接其他二級結構原件的作用。此外,主要的二級結構原件為α螺旋(14.07%~30.81%)和延伸鏈(9.89%~20.83%),主要位于α螺旋和隨機卷曲之間。在線WOLF PSORT對蛋白亞細胞定位預測顯示,非生物脅迫相關NAC蛋白全部定位于細胞核。
3 結論與討論
對葡萄71種NAC蛋白進行了系統發生樹構建,染色體定位、理化性質分析,二級結構預測及亞細胞定位等方面的分析。系統發生樹顯示,所有的非生物逆境脅迫相關NAC蛋白都聚為一類,這與其他NAC類蛋白的研究結果相符合[10-11],也暗示在NAC家族成員中,脅迫相應NAC類轉錄因子之間具有密切聯系。非生物脅迫相關NAC蛋白全部定位于細胞核。由此推斷,具有相近生物學功能的NAC蛋白更可能定位于相同的亞細胞結構,這與其發揮特定生物學功能密切相關。非生物逆境脅迫類NAC蛋白既有其共同點也有不同點,這些分析與研究結果,有助于對葡萄NAC基因調控葡萄的生長與抗逆機制開展進一步研究。
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關鍵詞:醫學分子生物學;自主學習;基于問題的學習
中圖分類號:G642.423 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)09-0187-02
全球醫學教育最低基本要求和中國高等醫學教育標準均要求建立有利于培養學生學習能力和創新能力的教學體系。我們在醫學分子生物學教學實踐過程中,依托于教研教改重點項目、精品課程和實驗教學示范中心的建設,探索提高學生對設置問題的“自主學習”能力的途徑,對今后的教學改革提出了思路。
一、PBL是提高SDL能力的重要途徑
自主學習(self-directed learning,SDL)已成為醫學生終身學習的重要方法,其目的是培養學生獨立、主動學習的能力。在自主學習中,學生是學習的主體,外在事物是學習的客體,學生有意識、有計劃地調節自己的心理和行為,培養自己理解和掌握客體的意識和能力,最終對學習各個方面自覺做出選擇和控制。基于問題的學習(problem based learning,PBL)是以問題為基礎,以學生為主體,以小組討論為形式,在教師的參與下,圍繞所設置的問題進行學習的過程。PBL更注重知識的應用和問題的解決。所以如何設置復雜的、有意義的問題情境尤為重要。一個好的問題或者案例有助于學生們學到隱含于問題背后的科學知識、形成解決問題的技能,提高其自主學習的能力。
二、基于PBL的自主學習程序
自2008年起至今,我們在五年制醫學本科生約4000人中探索基于醫學生物化學與分子生物學PBL教學的學生自主學習實踐,其實施的程序為:①教師設置問題②以小班為單位(9~11人)選定所要探索問題③分小組收集資料并討論已達成共識④討論、制作并修訂PPT⑤自主學習報告會上匯報小組成果PPT⑥教師點評⑦收集反饋信息,評價教學效果。整個過程的完成即是SDL七要素的組合與應用。
三、PBL的問題設置及其目的
表1中列舉了一部分我們所設置的PBL問題,所設置的問題力求調動學生的學習動機,增加學習興趣,使學生愿學和樂學(如從電影《阿凡達》),積極去自我探索,同時可讓學生選擇內容、方式和學習方法,由學習的主體即學生進行自我選擇;問題設置還要有利于學習主體的新知識形成和構建;此外,問題設置還要有助于學習主體的自我創造性發揮和展示(如優良品質和高智能物種的創造)。Woltering等人認為,有效PBL的啟動是使學習主體有明確的學習動機和方向,促進小組中個人的有效協作。因此,我們認為有利于自主學習能力提高的PBL問題本身就應該含有自我探索性學習、自我選擇性學習、自我建構性學習和自我創造性學習的元素。
四、學習效果分析及對教學改革的提示
分析表1中四個PBL問題的學習成果,我們欣喜看到有的學生想象力豐富,也很有創意,而且學生有能力從參考書、文獻、網絡等途經獲取課外信息,如“基因工程之狂想曲——《阿凡達》”;同時,學生對臨床相關的問題也表現出極大的興趣;然而,我們也看到學生對基本理論的綜合應用能力較差,如對操縱子調控機制的理解與應用;也有部分學生主動參與不夠。
近幾年的PBL教學結果表明:要提高學生自主學習能力,首先,必需建立與之相適應的成績評價體系,評價標準、評價方法和評價手段力求體現自主學習的效果。其次,課堂教學與自主學習應該有機結合,教師應有更大自,這要求教學大綱和教學計劃有較大可塑性。第三,隨著課堂教學學時減少,教師因應充分利用網絡教學資源,指導并加大學生的自主學習的力度,真正使學生成為學習的主體。第四,教師應該主動接受自主學習的挑戰,更新教學觀念,改革教學方法,研究自主學習的要素、方法、過程和效果的評價,切實通過自主學習幫助學生“想學”、“會學”和“堅持學”,提高其終身學習能力。
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關鍵詞:現代分子生物技術;研究生創新型實驗教學體系
1創建全新生物技術實驗教學體系
社會科技的不斷發展,分子生物技術的實驗教學體系也在不斷完善。社會發展對于專業的生物技術實踐人才需求越來越大,高校也在逐步增加現代分子生物技術創新實驗教學,將綜合分子生物學的基本實驗進行科學分解,并且安排分子生物學實驗教學環節、生物技術實驗教學和高級生物實驗教學三部分,形成了全新的生物技術創新實踐教學體系。通過將三門的生物實驗教學內容獨立分開,又能夠將三門實驗教學內容相互銜接,通過完整規劃分子生物技術創新實踐教學體系,使研究生通過理論知識內容能夠有效的與實踐技能相結合,增強了研究生的科研開發能力、動手能力,研究生在實踐過程中,培養了自身的數據分析能力、問題解決能力和鉆研能力,并且完善了研究生的創新科學思維方式。通過建立全新的現代分子生物技術實驗教學體系,能夠有效開發研究生的發展潛能,解決了生物教學過程中的專業技能訓練和理論知識的脫節問題,有效提高了專業人才的培養質量。
2創新型實驗教學體系創建辦法
2.1自主實驗設計教學
在教學過程中,教師應該鼓勵研究生自主開發實驗,并且對實驗進行獨立研究,積極培養研究生的獨立操作能力、創新意識、學習興趣。自主實驗設計應該包含:資料的整理查閱、實驗選題、實驗方案設計、自主操作實驗環節、實驗總結。督促研究生將研究性問題和實驗過程中的數據信息完善整理,鼓勵研究生通過期刊、電子文獻等資源完善自己的實驗體系,增加數據資料的收集途徑,有效的訓練研究生開發能力和實驗能力。
2.2教學內容和科研成果結合
教師在教學過程中,應該將最新的教學科研成果和前沿的實驗發現有效的引用到教學實驗中,有效豐富了教學內容,提高了教學內容的先進性,例如:教師在教學實驗中將鈣調蛋白磷酸酶的克隆技術和分離凈化結構的研究數據作為教學內容,增加了教學課堂的先進性。
2.3增加全新的科研動態教學
實驗教學中,教師應該不斷向研究生傳遞全新的英語前沿科技文獻,并且結合教學內容選擇教學方法,讓研究生通過實驗教學內容了解實際科研的過程,增強研究生對于實驗材料的搜集意識,加強了研究生對于實驗課堂項目的參與感和投入感。
2.4多媒體教學
在實驗教學過程中使用多媒體教學設備,讓研究生通過多媒體教學設備感受教學實驗中視頻、音頻、文字內容,更加直觀的感受到生物實驗教學的轉換過程。例如:在分子生物實驗教學中,對于實驗的基本操作和設備使用等內容設置成視頻形式,通過生物實驗將分子篩層分析原理進行動畫視頻展示,促進了研究生對于生物技術的直觀認識,促進了實驗教學的代入感,提升了研究生的學習興趣。
2.5網絡教學
社會科技不斷發展,教學形式不斷發生改變,通過網絡教學平臺創建實踐教學課程,將教學理論內容、教學參考資料和實驗儀器操作技術等等方面直觀展示給研究生,拓展了研究生的學習渠道,并且增加了研究生自主選擇學習時間的自由,增加了研究生的學習機會,加強了研究生的自我管理能力。
2.6多元化教學評估方式
在教學過程中,教學成績應該由日常成績和年度考核成績組合而成,日常成績包含出勤、實驗記錄完整性、實驗參與態度、實驗基礎常識、實驗報告、教學課堂參與性等等。年度考核成績一部分是實驗操作技能測試,教師針對每位研究生的操作技術進行科學評估,一部分是自主創新實驗,包含實驗目標設計、實驗環節操作、實驗結果展示、論文分析和實驗總結匯報等等,一部分是教學實驗中的總結感受。教師對所有實驗環節都進行嚴格管理。
2.7開放教學法
高校通過開放生物技術教學實驗室,增加研究生的參觀機會,加強教學內容相關聯的實驗設備講解,積極促進研究生參加生物技術專業學術報告會,拓展研究生的視野,促進研究生對于分子生物技術的了解,提高對于分子生物技術創新實驗的興趣,加強了研究生的自我探索能力。
3結語
通過建立現代分子生物技術研究生創新生物技術教學體系,能夠促進我國的實驗教學方式發展,并且結合自身實際情況,有針對性的開發有自身特色的實驗教學體系。通過不斷完善和創新,能夠加強實驗教學體系的構建,積極推動了我國高校實驗教學體系的發展,提高實驗教學質量,為我國分子生物技術的發展奠定堅實基礎。
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[文獻標識碼]A
[文章編號]1006-1959(2009)07-0280-02
腎細胞癌(renalcellcarcinoma,RCC)是泌尿系統常見的惡性腫瘤之一,長期危害著人類健康。近十年來,對腎細胞癌的分子生物學研究取得了長足的進展,使我們對腎細胞癌有了更深刻的認識。本文就腎細胞癌各種病理分型的分子生物學研究進展進行綜述。
1腎細胞癌發生的分子生物機制
腎癌的發生發展是多階段、多步驟的過程,包括癌基因激活和抑癌基因(tumorsuppressorgene,TSG)失活在內的一系列遺傳學改變。抑癌基因的缺失或失活是腫瘤發生發展過程中重要的分子事件之一。腫瘤常在抑癌基因位點出現染色體基因缺失,表現為等位基因雜合性缺失(lossofheterozygosity,LOH),通過檢測分析腫瘤LOH及其規律,可在染色體一定范圍內發現腫瘤的抑癌基因及易感基因。為了能較全面的了解導致腎細胞癌發生發展的關鍵分子事件,不同學者對腎細胞癌全基因組進行了不同的研究,發現腎細胞癌發生高頻率LOH主要見于以下幾個染色體:3p、5q、8p、9p、10q、14q、17和18q染色體。
1.13號染色體:3號染色體短臂的部分缺失是腎癌基因改變中的高發事件。其中定位于3p25-26的VHL抑癌基因被認為是這些基因改變的首要目標。在以前的研究中,VHL在腎透明細胞癌(cc-RCC)中的失活機制主要為等位基因缺失和突變,DNA超甲基化很少見。劉寧等利用PCR限制性片段長度多態性法對3號染色體上的VHL基因的兩個單核苷酸多態性位點進行檢測來分析VHL基因的雜合性缺失失情況,發現,42%(8/19)發生VHL基因LOH,并未發現VHL基因失活與腫瘤的分期、分級存在聯系。
有雜合性缺失研究顯示,有可能在染色體3p上存在另外的RCC相關抑癌基因。定位于染色體3p14.2上包含最常見的FRA3B脆性位點的FHIT基因作為候選抑癌基因日益受到關注。Velickovic等通過選擇性的檢測FHIT區域的LOH發生情況認為這個基因在ccRCC的發展過程中起到很重要的作用。并且發現在cc-RCC中染色體3p的LOH發生率達76%。Farkas等對88例腎細胞癌病例進行LOH研究,選取了3p14.2-p25范圍內16個位點采用PCR技術進行LOH分析,結果顯示VHL基因和FHIT基因區域,透明細胞癌的LOH發生率高達96%,而狀細胞癌和嫌色細胞癌僅為10%和18%,并且LOH的發生率與腫瘤大小、分期、分級無關。從而認為VHL和FHIT的等位基因缺失是腫瘤發生的早期事件。
1.25號染色體:1986年APC基因首次在一位患有息肉病及多種其它先天性畸形患者的5號染色體長臂片段先天性中間缺失中得到證實,確切的基因位點隨后由定位克隆確定。Pecina-SlausN等利用相對外顯子11和15的特殊寡核苷酸引物對36例腎細胞癌病例進行限制性片段長度多態性的檢測,了解與APC基因相關的LOH情況,并同時檢測APC蛋白的表達情況。研究發現36例樣本中有33例為信息性病例,其中有17例出現LOH,并且LOH的發生與年齡以及腫瘤的TNM分期呈正相關。但并不是所有出現LOH的病例都有APC蛋白的表達。從而認為APC基因與腫瘤的進展有著密切關系,可能不是腫瘤發生的早期事件。
1.38號、9號染色體:Presti等學者對72例腎透明細胞癌進行LOH測定,并將LOH作為臨床預后指標的評估,他們選取了3p,8p,9p,14q四個不同的染色體,在每個染色體上選取兩對引物,結果顯示8p、9p的LOH發生率與腫瘤復發率正相關。由此推測8p、9p的LOH可作為判斷局部進展型腎癌預后的一個指標。
近年來許多學者在多種腫瘤,如肺癌、食管癌、黑色素、胃癌、成神經細胞瘤等研究中均發現,9號染色體常出現較高頻率的LOH,所以推測9號染色體上存在不止一個與這些腫瘤的發生相關的抑癌基因。Fukunaqa等利用熒光多重PCR技術比較提取自腫瘤組織和對應的外周血液樣本中的DNA,通過對9號染色體上的13個位點進行分析,發現109例腎細胞癌中27例至少有一個位點出現LOH,其中最高發生率出現在PTCH基因所在的9P22區域。而Sanz-casla等對40例單發腎細胞癌病例同時進行p16基因附近染色體9p21區域的LOH和p16基因啟動子超甲基化的檢測,出現LOH的為9例,超甲基化的為8例但是兩者之間沒有必然聯系由此推測p16基因的失活和其他未知的抑癌基因共同參與腎細胞癌的發病機制。Grady則通過對60例腎細胞癌病例進行9號染色體上的16個微衛星位點的LOH分析,60例樣本中至少一個位點出現LOH的為44例,主要缺失區域出現在位于9p21的DS171、D9S1749和DS270上。有46%的病例在9q32-9q33出現LOH,在這一區域的D9S170位點LOH發生率達22%,研究認為除了在9p21附近的p16候選抑癌基因外,在9p21以及9q32-9q33附近很有可能存在其它的抑癌基因。
1.410號染色體:Velickovic等對10號染色體上與PTEN/MMAC1抑癌基因相關的7個微衛星標記物LOH發生率進行分析,其中腎透明細胞癌的LOH發生率為37.5%,狀細胞癌為29.7%,嫌色細胞癌為87.5%,且LOH發生率與腫瘤的分期、分級和生存率有關,并且認為雙等位基因失活的發生多由非點突變畸變導致。
1.514號染色體:Kaku等對染色體14q24-31區域的7個微衛星位點進行研究,發現42例信息性病例中23例(54.8%)出現LOH,并發現LOH發生最普遍的區域位于D14S67附近的2-Mb范圍,且LOH的發生率與腫瘤分期呈正相關。同樣Alimov等利用2個RFLP位點對45例腎細胞癌患者進行研究,發現45例信息性病例中17例(38%)在染色體14q31-q32.2上出現LOH,并且LOH的發生率與腫瘤的分級和低生存率正相關。而Gallou等的實驗則將14q上的普遍缺失區域定位于D14S281到D14S277之間。另外有學者對130例腎透明細胞癌病例采用D14S588、D14S617、GATA136B01三個位點進行LOH分析,數據顯示LOH發生率與腫瘤大小、組織學分級、生長速度以及致死率呈正相關。
以上關于14q染色體的LOH研究均顯示與腫瘤的分級和低生存率呈正相關關系,表明腫瘤的14qLOH很可能與腫瘤的侵襲發展有關。
1.617號染色體:p53基因位于17p13.1上,具有反式激活功能和廣譜抑癌作用,與多種惡性腫瘤的發生、發展及預后有關。因此研究染色體17p上TP53位點的LOH情況對于揭示P53在腫瘤發生過程中發揮的作用意義重大。在29例腎細胞癌中,W.M.L.報道了關于P53的雜合性缺失為48%(14/29),并通過序列測定確認單鏈構象多態性而發現了有11例出現突變。Ogawa等利用p53基因附近的5個多態性探針對48例腎癌進行研究,發現染色體17p的等位基因缺失率為17%(6/36),并且染色體17p的等位基因缺失與腫瘤分期無確切相關性。其他研究者發現在17號染色體上還存在著其它LOH發生區域。Khoo等對BHD基因區域的2個微衛星位點D17S740和D17S2196進行檢測,28例腎細胞癌中10例(36%)出現LOH,其中6例嫌色細胞癌中2例(33%)出現LOH,6例狀細胞癌中出現5例(83%),透明細胞癌12例出現3例(25%)。并推測BHD基因可能在腎臟腫瘤的發生發展中起重要作用。而Simon-kayser等對處于17q11到17q23之間的7個微衛星標記物進行檢測,15例狀腎細胞癌中14例為信息性病例7例出現LOH。發生頻率最高的為與FBXO47候選抑癌基因相關的D17s250位點。
1.718號染色體:Hirata等對126例腎透明細胞癌病例進行研究,通過對染色體18q上的9個微衛星位點實驗,發現24例(19%)發生LOH,LOH最高發生率出現在DCC基因所在的18q21.3區域,并發現LOH的發生率與性別、腫瘤分期、分級、等參數無關。認為DCC和SMAD4可能做為候選抑癌基因與腎透明細胞癌的發生有關。 2腎細胞癌的病理分型與分子生物學機制
1997年國際抗癌聯盟(UICC)和美國癌癥聯合委員會(AJCC)根據已知基因改變以及腫瘤細胞起源,并結合腫瘤細胞形態特點將腎癌分為透明細胞癌(clearcellrenalcellcarcinoma)、狀腎細胞癌(papillaryrenalcellcarcinoma)、嫌色細胞癌(chromophoberenalcellcarcinoma)和集合管癌(carcinomaofthecollectingducts)4種基本形式。約有4%~5%腎癌細胞形態及遺傳學改變不一,細胞成分混雜或有未識別的細胞成分,此類腫瘤歸為未分類腎細胞癌(renalcellcarcinoma,unclassified),有待今后進一步研究。由于在各型腎癌組織中都可見到細胞質中含有嗜酸顆粒或梭形細胞成分,所以在新分類中取消了顆粒細胞癌和肉瘤樣癌。
腎透明細胞癌或稱為傳統的腎細胞癌或非狀腎癌,約占70%~80%,是最常見的病理類型,起源于腎近曲小管。已明確的遺傳學改變是以3p缺失、VHL基因突變、甲基化或缺失為特征,此外尚有不十分明確的改變。綜合國內外文獻報道,常見的染色體缺失區域包括4q、6q、9p、13q、Xq、8p,常見的染色體擴增區域包括5q、9q、17p、17q。Jiang等利用分枝樹模型及時間樹模型對腎癌比較基因組雜交數據進行分析后認為透明細胞癌至少可能分為兩個亞型,一型伴有-6、+17p、+17q,另一型伴有-9p、-13q、-18q。-4q是透明細胞癌發展過程中除-3p外的另一重要早期事件,-8q多出現在轉移灶中,是原發性透明細胞癌的一個晚期事件,9p、13q上可能存在與腎癌進展相關的抑癌基因。
狀腎細胞癌或稱為嗜色腎細胞癌或腎小管狀癌,約占10%一15%,是第二常見的腎惡性腫瘤,可能起源于腎近曲小管。遺傳學上,以Y染色體丟失、7號染色體和17號染色體的三倍體或四倍體異常為特征,此外較典型的分子遺傳學異常尚有C-MET基因活化、+12q、+16q、+20q、-1P、-4q、-6q、-9p、-13q、-xp、-xq、-Y等。Delahunt和Eble在1997年應用免疫組化方法分析91例狀腎細胞癌,根據形態學改變分為2型,1型狀腎細胞癌光學顯微鏡下呈管狀結構,被覆小細胞,含有卵圓形小細胞核,核仁不顯著,胞質少、灰白。2型狀腎細胞癌為狀結構,被覆豐富嗜酸性胞質的大細胞,含有大球形細胞核。分析結果顯示:7號染色體和17號染色體倍體異常多見于狀腎細胞癌1型,而-Xp常提示預后不良。與透明細胞癌相比,狀腎細胞癌的多灶性或雙腎癌更常見。
嫌色細胞腎細胞癌約占5%,起源于腎集合小管暗細胞。遺傳學以多個染色體丟失和單倍體為特征,LOH常發生在1、2、6、10、13、17或21號染色體。
腎集合管癌少見,起源于腎髓質或腎的中央區集合管上皮,遺傳學上的改變無統一形式,以染色體18、21和Y染色體單體丟失以及染色體7、12、17、20的多倍體異常較常見。