CANCER CANCER. Cancer



Relevanta dokument
Cancerincidens i % Definitioner

CANCER När reglering och cellulära processer är förändrade

CANCER CANCER. Cancer

Tumörbiologi. Michael Mints, MD Institutionen för onkologi-patologi, KI

Lycka till! Tentamen. Kursens namn: Medicin C, Tumörbiologi Kursens kod: MC1728 Kursansvarig: Anna Göthlin Eremo. Lokal: L001

Lycka till! Tentamen. Sal: T143. OBS! Ange svaren till respektive lärare på separata skrivningspapper om inget annat anges

Lycka till! Omtentamen. Kursens namn: Medicin C, Tumörbiologi Kursens kod: MC1728 Kursansvarig: Anna Göthlin Eremo

Epidemiologi och etiologi Epidemiologi

Onkologi -introduktion. Outline: Hur uppstår cancer? Cancercellen. Cancergåtan

Hur kan cancer utvecklas trots immunförsvaret? Helena Ishak Vad gör immunsystemet när en tumör utvecklas? Hur är immunsystemet uppbyggt?

Cytostatika (vt -16) Kent Jardemark

Lycka till! Omtentamen. Kursens namn: Medicin C, Tumörbiologi Kursens kod: MC1728 Kursansvarig: Anna Göthlin Eremo

Genterapi. Varför genomförs genterapi? Förutsättning för genterapi är att den genetiska skadan är känd!

Molekylärbiologi: Betygskriterier

Fakta äggstockscancer

Fakta om akut lymfatisk leukemi (ALL) sjukdom och behandling

TENTAMEN. 18 januari APEX och BVLP, ht 05

Apoptos Kap 18. Alberts et al., Essential Cellbiology 4th ed, 2014 Apoptos kap 18, sid

Mutationer. Typer av mutationer

Tarmcancer en okänd sjukdom

Att få. är inte en. Vad sa de? Cancer? Vad händer nu?

Lycka till! Tentamen. Kursens namn: Medicin C, Tumörbiologi Kursens kod: MC1728 Kursansvarig: Anna Göthlin Eremo

Till dig som ska behandlas med TECENTRIQ

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Hur påverkar strålning celler och organismer?

DIFFERENTIERING APOPTOS EMBRYOGENES STAMCELLER

Laboration: cellskada/celldöd

TILL DIG MED HUDMELANOM

Omtentamen i allmän patologi för tandläkarprogrammet. 27 mars

WntResearch. Ett unikt sätt att bekämpa tumörspridning. 20 september, 2017

BETYDELSEN AV PROTEASOMEN OCH PROTEASOMHÄMNING VID CANCER

Fakta om kronisk myeloisk leukemi (KML) sjukdom och behandling

Alkohol och cancer Förebygg.nu 13 november 2013 Per Leimar

Fakta om spridd bröstcancer

Mikroorganismer och cancer

Kromosomer, celldelning och förökning

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

Onkologi. Upplägg Grundläggande genetik Mutationer Cancerutveckling Benigna och maligna tumörer Bröstcancer Prostatacancer Coloncancer

Onkogenetisk regionmottagning i Linköping. Marie Stenmark Askmalm Sigrun Liedgren Lilianne Ferraud Madelene Jansson Ann-Charlotte Isaksson

Medicin B, Medicinsk temakurs 4 Omtentamen Tema Försvar

Tentamen i Molekylär Cellbiologi 9 p Namn: Personnummer: Plats nr: Inlämnad kl: ID kollad: Poäng: Betyg:

Mitokondriernas fascinerande miniatyrvärld, deras viktiga roll i våra friska celler och hur mitokondrier som blir skadade kan leda till cancer.

De olika typer av T celler är specialiserade på att identifiera och bekämpa patogen på olika sätt.

Cancer AFRIS informationsträff

Över nya fall/år i Sverige. En av tre drabbas. Ca hälften botas. Ålderssjukdom

Cancerforskare strävar efter rätt behandling för varje tumörtyp

Kodnummer: 1) Beskriv processerna som sker i replikationsgaffel (eng. replication fork)? (3)

KOMMENTARER TILL KAPITEL 9 OCH KAPITEL 16

Allmän patologi. Innehåll. Kursmål. Vad är patologi? Cellskada Cellers adaption vid skada Vävnadsskada Celldöd Inflammation Sårläkning

Forskningsuppgift First Lego League NXTeam, Sundsvall

Sara Ekvall, doktorand Inst. för immunologi, genetik & patologi Uppsala universitet Handledare: Marie-Louise Bondeson & Göran Annerén

Partiell repetition. (läsanvisningar till boken gäller) CYTOSKELETTET Nätverk av 3 olika slags proteinfilament

Fakta om GIST (gastrointestinala stromacellstumörer) sjukdom och behandling

KAPITEL 3 Immunterapi

BRÖSTCANCER. Behandling. Aktuell för patienter med lymfkörtelmetastaser eller större tumör med snabb celldelning.

Nej, i förhållande till den beräknade besparing som Bioptron ger, innebär den en avsevärd vård och kostnadseffektivisering.

SFOR Mjukdelar I. Visby 21 april Gunnar Warfvinge Oral patologi Malmö högskola

DIFFERENTIERING APOPTOS EMBRYOGENES STAMCELLER

Grundläggande molekylära genetiska mekanismer Kap 4,

Grundläggande patologi. Innehåll. Vad är patologi?

Instuderingsfrågor till Cellbiologi av Charlotte Erlanson-Albertsson och Urban Gullberg

52 onkologi i sverige nr 5 13

Bröstcancerceller blir invasiva

Sammanfattning Arv och Evolution

Del 8. Totalpoäng: 10p.

Namn:... Årskurs... Personnummer... Glöm inte skriva namn på immunologidelen också

Ordinarie tentamen Tema försvar T4 VT Totalt antal poäng: 72 p Godkänt nedre gräns: 46 p

Neuroendokrina tumörer. Eva Tiensuu Janson, professor i medicin Kliniken för onkologisk endokrinologi Akademiska sjukhuset och Uppsala Universitet

Resultat:... (Cellbiologi:... Immunologi...) Betyg...

TENTAMEN. 1 augusti APEX och BVLP, ht 05 Omtentamen

PATIENTINFORMATION. Din behandling med Avastin (bevacizumab)

TENTAMEN ATTACK OCH FÖRSVAR (AoF) 20 hp VT17 21 april 2017 kl

Omtentamen. Lycka till! Kursens namn: Klinisk medicin ll. Kurskod: MC Kursansvarig: Rolf Pettersson. Datum: Skrivtid 3 t.

Cancer som en ämnesomsättningssjukdom del 1

* * * * * Cancerbehandling av sällskapsdjur - Är det ETISKT? Henrik von Euler. Steg II Specialist i onkologi, hund och katt

Icke-produktiva virusinfektioner

- ALS - Introduktion. Neurodegenerativa sjukdomar

Tumörlära. Anders Näsman, M.D., Ph.D. Avd. för patologi/cytologi, KS Solna

Kan onkolytiskt adenovirus armerat med GM-CSF fungera som behandling mot cancer?

OMTENTAMEN i allmän patologi för tandläkarprogrammet

TVCB07 Celltillväxt och celldifferentiering

IMMUNOLOGI. Anna Carlsson, Medical Manager

O M T E N TA M E N 2

BAKTERIERNA, VÅRA VÄNNER

Cancerläkemedel möjligheter och visioner

KURSANTECKNINGAR PATIENTUTBILDNING. KURS: Introduktionskurs om cancer

Statistik. 16 Cancer i Sverige 25 Cancer i världen

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation.

Gurkmeja. Curcuma longa.

Cirkulerande tumör-dna för cancerdiagnostik

Cellbiologi: Intracellulär sortering och cellsignalering

Hur bestämmer man vad ett barn ska få för behandling?

Deepti vill flytta fokus från huden

Jan-Erik Frödin Onkologi Karolinska Universitetssjukhuset

Klipp-och-klistra DNA: fixa mutationen med gen editering DNA, RNA och Protein

Modern behandling av maligna blodsjkdomar. Hospice Gabriel-seminarium på Vara Konserthus 2 oktober 2013 Martin Hjorth

Statistik. Antalet fall av cancer ökar snabbt i Sverige...10 Cancerbördan växer i världen... 22

CELIAKI (glutenintolerans)

Om bröstcancer. Varför uppstår bröstcancer? MIN DIAGNOS

Om bröstcancer. Varför uppstår bröstcancer? MIN DIAGNOS

Transkript:

CANCER CANCER allmänna begrepp orsak till cancer Cancerutveckling, metastasering Mekanismer bakom cancerutveckling tumörvirus proto-onkogener och onkogener tumörsuppressorgener molekylärbiologisk diagnostik och behandling Cancer var tredje svensk drabbas av cancer någon gång under livet varje år upptäcks cancer hos 45000 personer i Sverige varje år dör 20000 personer till följd av cancersjukdom i Sverige genetiska faktorer och miljöfaktorer 1

Cancerincidens i % Män Kvinnor prostata tjocktarm hud trachea/lunga urinvägar malignt lymfom 32.6 11,3 11,0 7,4 6,8 3,9 bröst tjocktarm hud livmoder trachea/lunga övrigt 28,7 11,7 8,9 5,8 5,6 4,7 övrigt 3,2 äggstock 4 nervsystem 2,5 malignt lymfom 3,2 Definitioner tumör = abnorm proliferation av celler benign: respekterar vävnadsgränser malign: invasiv o/e metastaserande ursprung vävnad carcinom epitelvävnad sarkom bindväv leukemi från blodceller lymfom från vävnad ingående i immunsystemet celltyp (tex. fibrom fibroblaster) organ Bening tumör respektive malign tumör (=cancer) 2

ORSAK TILL CANCER genetiska (förprogrammerade, medfödda) BRCA1, BRCA2 hereditär colonpolypos även andra mindre klara samband = 'predisponering' resp. 'skyddande gener' Miljöfaktorer Exposition till mutagena eller proliferationsstimulerande föreningar (eller strålning) Medicinsk behandling (sekundär till behandling av annan cancer, eller av immunosuppressiv behandling) Genetisk predisposition - bär redan på en riskabel genskada i nyckel-gen oddsen att få bägge allelerna muterade under en livstid ökar dramatiskt Miljöfaktorer rökning (associerad med 25% av alla cancerfall) lungcancer matstrupe struphuvud urinblåsa livmoderhals bukspottkörtel 3

Miljöfaktorer felaktig kost alkohol mun svalg matstrupe lever hormoner virus (HPV-16,-18, Hepatitvirus m.fl.) bakterier UV-ljus, radioaktiv strålning arbetsmiljöfaktorer: kemikalier (någon %) luftföroreningar (1% av alla cancerfall) inflammation immunosuppression Miljöfaktorer - carcinogener skadar DNA och skapar mutationer benzopyren dimetylnitrosamin nickelföreningar aflatoxin UV-strålning bidrar till tumörutveckling genom att stimulera cellproliferation = tumörpromotor phorbolester Tillväxtstimulering: carcinogent genom att öka risken för att klon med icke reparerad DNA skada blommar upp och får chansen -kräver upprepad tät stimulering * (* Upprepade DNA skador (utan tillväxtstimulering utifrån) ökar chansen till two hits, dvs ge cell med mutation i gen som driver tillväxt Viktigt!! (signalstransduktion) tillsammans med en som sätter sätter ex. apoptosreglering ur spel.) 4

Inflammation fungerar som promoter (magsår ökar risken för magcancer, inflammatorisk tarmsjukdom ökar risken för koloncancer, hepatit ökar risken för levercancer) Uppreglering av pro-inflammatorisk cytokin, TNF-α Binder till receptor i närliggande celler, NFκΒ aktiveras Transkriptionsfaktor, translokeras in i nukleus vid aktivering NFκΒ aktiverar transkription av proteiner som leder till ökad proliferation och hämmad apoptos => farlig situation för sådan stimulerad närliggande cell som samtidigt bär på eller får DNA skada CANCERUTVECKLING mutationer i gener som styr: proliferering svar på tillväxtfaktorer, cellcykelkontroll mm. differentiering apoptos DNA: korrekturläsning och reparation kan ge icke-reglerad tillväxt Cancerutveckling initiering Genförändring(ar) som leder till onormal proliferation i förhållande till signaler utifrån progression ytterligare mutationer tillväxthastighet och adaptionsförmåga ökar invasivitet och förmåga till metastasering De-differentiering ger tillväxtfördel 5

Stadier i cancerutveckling 2. Progression 1. Initiering Multiple hit fler än en gen/en mekanism måste vara skadad => Mer än en mekanism påverkad Onormal tillväxt (signalering, expression) Defekt kontroll/proof reading av DNA Icke fungerande DNA reparation Defekt broms Defekt apoptos Undgår immunförsvaret De flesta mutationer som sker i våra celler leder inte till cancer då chansen är så liten för ytterligare mutationer som agerar synergistiskt med den första (hinner inte uppstå innan cellen dött => men med kraftig promotor (extern stimulering av proliferation) så kan den cell linjen leva länge nog och ge upphov till tillräcklig många descendants /avkommor för att detta ska kunna ske 6

Cancercellers egenskaper okontrollerad tillväxt Minskat beroende av tillväxtfaktorer defekt cell-cell eller cell-matrix kontakt inhibition Apoptos-reglering rubbad eller utslagen defekt differentiering (även de-differentiering) sekretion av proteaser bryter ner extracellulärmatrix sekreterar tillväxtfaktorer inducerar angiogenes Genetiskt instabila Många cancerceller går i nekros men några mer adapterade överlever och tar snabbt över n= Cancerceller är genetiskt instabila - inte bara en fördel Konskekvens av genetisk instabilitet Ackumulering av defekt DNA, Strängbrott, Polyploidi, Aneuploidi (kromosom antal rubbat) Kromosom translokationer, förluster, kopieringar Stor andel av dessa är ej kompatibla med cellöverlevnad cancerceller ofta i nekros (i uttalad cancer ofta mycket nekrotiska celler) 7

Egenskaper hos cancerceller Okänsliga för externa signaler (som reglerar cell proliferation) Undgår apoptos Undviker: programmerade proliferations-begränsningar Utrycker bl.a. telomeras Åldras inte normalt med antalet celldelningar (ej normal cellsenescence Utebliven differentiering (ibland de-differentiering, får egenskaper som tidigare steg i cell lineage (från stamcellstadiet) Genetiskt instabila Invasiva/ kan lämna normal plats i organismen Överlever och prolifererar på fel ställen Defekt kontaktinhibition Densitetsberoende inhibition 8

Onormal autokrin tillväxtstimulering Onormal receptorsignalering (utan ligand) Störd intracellulär signalering (Ras är muterat i många cancerformer) 9

Defekt apotos initering eller ökad inhibition av apoptos Bcl-2 hindrar cytokrom c-utsläpp Defekt differentiering - Leukemi TUMÖRVIRUS kan orsaka cancer i försöksdjur eller människa virus från olika virusfamiljer olika mekanismer för olika virus 10

Tumörvirus Hepatit B- och Hepatit C-virus kan ge kronisk leverinfektion kontinuerlig proliferation av hepatocyter mer än 100 gånger ökad risk för levercancer hepatit B virus driver också direkt abnormal proliferation och överlevnad SV40- och polyomavirus infekterar naturligt apor och möss används i cancerforskning små genom (~5kB) bra cellkulturassays 11

SV40 replikering och transformering SV40-, polyoma- och adenovirus infektion i non-permissive cells ej virusreplikation virusgenom kan integreras i värdceller transformation virusdna stabilt integrerat i värdcellen och värdcellen producerar virala proteiner early-genes stimulerar värdcellsproliferation mha virus-drivet uttryck av DNA-polymeras binder till och inaktiverar Rb och p53 Papillomavirus ~60 olika humana papillomavirus infekterar epitelceller benigna (vårtor) och maligna (livmoderhalscancer m.fl.) tumörer E6 och E7 protein kodade av early genes inaktiverar tumörsupressorproteiner Rb och p53 12

Herpesvirus 100-200 kb Orsakar cancer Kaposi s sarkomassocierat herpesvirus Epstein-Barr virus Retrovirus orsakar cancer i många djurarter, har då fler gener än ovan HTLV-1 ger T-cells leukemi ONKOGENER gener som kan inducera celltransformering (=omvandling från normal cell till cancercell) virala och cellulära onkogener studier av virala onkogener ger information om cellulära onkogener och utveckling av icke-virus-inducerad cancer onkogena retrovirus - typexempel 13

RSV Rous sarcoma virus onkogent retrovirus den först identifierade onkogenen från RSV Retrovirala onkogener kodar för nyckelprotein i signalöverföring för cellproliferation >30 retrovirala onkogener identifierade src, ras, raf, m.fl. härstammar från proto-onkogener som blivit cellulära onkogener, som inkorporerats i virala genomet Proto-onkogener de normala cellulära generna som virala onkogener härstammar ifrån viktiga cellregulatoriska gener abnormalt uttryckt eller muterat ger onkogener 14

Onkogener i cancer förändrade proto-onkogener punktmutation kromosomtranslokation amplifiering ~100 onkogener identifierade endast förändring på en allel räcker för cancerutveckling kodar för överuttryckt eller överaktivt protein Punktmutation rash, rask, rasn punktmuterade ras-gener förekommer i 20% av all mänsklig cancer permanent aktivt Ras-protein Exempel på kromosomtranslokation 15

Filadelfiakromosom kronisk myeloisk leukemi abl protoonkogen translokeras proteinets normala N- terminal byts icke-reglerbart Abl protein tyrosinkinas Signalerar hela tiden konstant proliferation Genamplifiering ökat antal kromosomala gen- kopior 3-5 kopior D cyklin per cell (head and neck cancer cells) ger förhöjd genexpression Många kopior N-myc i snabbt växande aggressiva tumörer erbb-2 kodar för tyrosinkinasreceptor, i förhöjt antal i bröst- och äggstockscancer D cyklin - driver på cellcykeln förbi R point i G1 Funktion hos onkogenprodukter ~100 onkogenprodukter identifierade utgör delar av signalvägar för reglering av celltillväxt och överlevnad som svar på stimulering av tillväxtfaktorer 16

Onkogener och signaltransduktion Funktion hos onkogenprodukter (forts) cellcykelregleringsprotein amplifierat eller förändrat med translokation (cyklin D1) blockerar differentiering och ger proliferering blockerar apoptos (Bcl2 ex) Onkogener och cellöverlevnad apoptos blockeras PI3-kinas Akt Bcl-2 hindrar cytokrom c-utsläpp 17

TUMÖRSUPPRESSORGENER anti-proliferationsgener stoppar ej proliferation vid inaktiverande mutationer eller deletioner genförändring på båda allelerna krävs vanligen för cancerutveckling många olika tumörsuppressorgener identifierade Tumörsuppressorgener Tumörsuppressorgener 18

Funktion hos tumörsuppressorgenprodukter PTEN Rb p53 PTEN motverkar cellöverlevnad -> proapoptotisk Cellcykelreglering med Rb och E2F 19

Induktion av p21 av DNA-skada P53 ofta muterad i cancer Tumörutveckling cancerceller felaktig kontroll av celltillväxt utveckling i många steg ger gradvis malignitet felaktig kontroll av DNA ger med tiden fler mutationer till dottercellerna många mutationer ger ofta överlevnadsfördelar cellen delar sig snabbare än granncellerna ännu fler mutationer tillkommer tumörceller blir mer och mer maligna cancerceller dedifferentierar liknar mindre och mindre den cell de utvecklades från minns sämre sitt ursprung (avs genexpression) Mindre nogaräknade avs. omgivning 20

Progressiv utveckling Från benign tumör till invasiv cancer coloncancer Tjocktarmspolyp 21

Coloncarcinom Prognos beror på när förändring hittas Benign polyp (tidigt stadium). Hittas ofta med koloskopi (tjocktarmsundersökning med fiberendoskop) om polyp avlägsnas vid undersökningen undviks cancer, ingen mer behandling krävs (men kontroller) Coloncarcinom som börjar invadera underliggande muskellager kräver radikal kirurgi (bortopererande av tarm). Metastasering flera barriärer Därför är metastasering ett sent steg i cancerutveckling, och resultatet av multipla genetiska förändringar 22

Metastasering inte helt lätt Varför vissa tumörtyper oftare är benigna/lokala (hypofysadenom ) Genetisk instabilitet en förutsättning för att kunna adaptera sig of förändra sig till invasiv cancer Genetisk instabilitet möjliggör uppkomst av mer maligna celler med bättre metastaserande potential, men för instabila celler klarar inte av detta Molekylärbiologisk diagnostik gentester för upptäckt av anlagsbärare dessa kan följas mer noga (ev. förebyggande operationer) hereditär nonpolyposis coloncancer BRCA1, 2 gener muterade i ärftlig bröstcancer detektera mutationer diagnosticera, välja behandling, följa behandlingseffektivitet Bcr/Abl => Glivec behandling (Tyrosinkinase hämmare) CD20 => Mabthera (monoklonal antikropp mot CD20) 23

BEHANDLING kirurgi strålning cellgifter hormoner antihormon immunterapi benmärgstransplantation smärtlindring specialdesignad behandling (specifika molekylära targets och mekanismer) Targets för cytostatika DNA skadande (addukter, gör det svårreplikerat Topoisomeras-hämmare Microtubuli hämmande (mitosen!) Cytoskelett skada Antimetaboliter (metotrexate) DNA syntes (DNA polymerase skadande) Proteinsyntes hämmande Nukleotid syntes Många verkar genom att inducera apoptos Defekt apoptos reglering del i cytostatika resistens Cellgiftbehandling resistens uppkommer ofta (man köper sig tid, men ofta inte bot på lång sikt med enbart cellgift) Primär resistens (svarar inte på första behandlingen) Sekundär res. (ytterligare mutationer har skett som selekterats fram under pågående behandling) Multidrug resistande protein (membranpump, pumpar ut cytostatika ur cellerna) - induktion Kombinationsbehandling med flera cytostatika och upprepad tät behandling mindre risk för överlevnad av klon som kan utveckla resistens, detta genom att slå mot flera mekanismer samtidigt och ofta 24

Moderna och kommande behandlingsstrategier: högre specificitet, mindre toxicitet för normala celler Proteasomhämmare Tyrosinkinase hämmare (riktad mot den specifika förändringen) Antikroppar mot specifika ytmolekyler (riktad mot specifik celltyp, slår inte ut andra celler) Hämmare av multipla signalsteg Immunoterapi Angiogenes-hämmare ( neurosedyn ), anti-vegf RNA silencing Gen-terapi Transkriptionsfaktorn NFκΒ aktiveras av antiapoptotiska signaler utifrån (dess inhiberande protein IκΒ degraderas via proteasomer)=> NFκΒ importeras till kärnan och inducerar expression av proteiner som är anti-apoptotiska och proliferations stimulerande 1 2 Velcade en proteasome hämmare Behandling vid multiple myeloma - Hämmar NFκΒ aktivering bl.a. Genom att Velcade blockar proteasome nedbrytning så kan IκB inte degraderas - NF-κB hindras från att importeras in till kärnan= hindras från att aktivera expression ett centrala anti-apoptotiska gener=> maligna celler kan gå i apoptos igen VELCADE! 25

Riktad molekylär terapi mot bakomliggande rubbing! Abl protein tyrosinkinas ur kontroll konstant proliferation Riktad terapi - Glivec (tyrosinkinase-hämmare mot Bcr/Abl (filadelfiakromosomen) Riktade terapier på gång! 26

Future: Virtual screeningdesigning drugs in the desktop computer SAMMANFATTNING CELLDÖD och apoptos CANCER orsak till cancer cancerutveckling tumörvirus och virusonkogener proto-onkogener och onkogener tumörsuppressorgener tumörutveckling, diagnos och behandling 27