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人第15号染色体

人染色体
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人染色体

第十五章

15号染色体长102.531Mb,编码631个基因(信息参考:Ensembl GRCh37,release 109 - Feb 2023 © EMBL-EBI),基因密度比值约为6.03。

从形态上看13、14、15 三对近端着丝粒染色体很相似,但在G 显带观察可见三对染色体带纹各具特点(见图15-1)。

白血病按细胞来源分淋系和髓系白血病,按起病急缓分急性和慢性白血病。国际上常用的法美英FAB分类法将急性白血病分为急性淋巴细胞白血病及急性髓细胞白血病两大类。

髓系中的急性早幼粒细胞白血病,部分病例涉及15号染色体与17号染色体的易位。t(15,17)(q22,q21)易位是急性早幼粒细胞白血病的特异性标志,该易位也是由美国的白血病之母珍妮特·罗丽发现。易位的结果使15q22位点的早幼粒白血病基因(PML)和17q21的维甲酸受体基因(RARα),形成PML/RARα融合基因(见图15-2)。

1971年,哈尔滨医科大学附属第一医院的药师韩太云发现东北林甸县一位民间中医用“砒霜、轻粉、蟾酥”等中药,能让大肠癌、肝癌和食道癌等患者“起死回生”。后来以张亭栋为组长的调查队前去考察,张亭栋与韩太云通过对砒霜、轻粉、蟾酥三味药进行筛选,最后确认真正有效的成分是砒霜。张亭栋教授创新性地研究了白血病的砒霜(三氧化二砷)疗法,其后开始了AS2O3治疗急性早幼粒细胞白血病(APL)。20世纪80年代,王振义教授开创了白血病和肿瘤的诱导分化疗法,在国际上首创用国产全反式维甲酸治疗急性早幼粒细胞白血病,加上化疗,使其治愈率达到了80%以上,在白血病治疗史上,这是我国的一大贡献。

再之后,我国前卫生部长陈竺院士和其夫人陈赛娟院士团队对砒霜治疗白血病进行了深入地研究。他们发现,急性早幼粒细胞白血病是由一种叫PML-RARα的融合突变引起的。PML和RARα两个蛋白本身都不致癌,但融合蛋白结合了它俩的特性,变成非常强的致癌基因,导致了急性早幼粒细胞白血病。所以,要治疗APL,最直接也是最好的办法就是抑制PML-RARα融合蛋白!砒霜,正是这样一个特异的PML-RARα融合蛋白抑制剂!砒霜能够特异地结合在融合蛋白的PML部分,然后抑制它的功能,导致癌细胞死亡。全反式维甲酸能够结合在RARα部分,也是一个针对PML-RARα的天然靶向药物。砒霜+全反式维甲酸联合+低剂量化疗,使得APL的治愈率再次提高,达到90%以上,这是中国人在白血病治疗的贡献!

15号染色体(15q11-13)有一小片段(约3.5Mb),正常情况:父母双方各遗传一份15号染色体的遗传信息给子代,但当父母的15号染色体(15q11-13)片段不是各遗传一份或者某一方的该片段异常,其遗传结果就会导致疾病,并且由父方或母方遗传,其疾病还不一样!缺失或突变的片段来源于父方可导致小胖威利综合征(Prader-Willi综合征,PWS),缺失或突变片段来源于母方可导致天使综合征(Angelman综合征,AS)。

PWS和AS均含有约3.5Mb的片段缺失,然而,在这个区域内有一个更小的区间,包含许多单等位基因表达的基因,其中一些通常只从父系拷贝表达,而另一些仅从母系拷贝表达,选择性地表达父源或母源基因表达称为遗传印记:一种非孟德尔遗传方式,或称表观遗传学基因组印记。

遗传印记是指来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰(如DNA甲基化),使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性。印记基因的存在反映了性别的竞争,从目前发现的印记基因来看,父方印记基因是加速胚胎发育(为自己的基因更好地传递下去),而母方印记基因则是限制胚胎发育速度(胎儿过大生育困难,可能导致母亲死亡,其基因不能再传递下去),亲代通过印记基因保证本方基因在下一代中的优势。

待续