肿瘤的细胞生物学课件.ppt

1、山东大学医学院细胞生物学研究所山东大学医学院细胞生物学研究所 李李 霞霞 2008年年10月月 人类发现肿瘤已有人类发现肿瘤已有3000年以上历史。年以上历史。不仅人类患肿瘤，动、植物也有肿瘤。直到不仅人类患肿瘤，动、植物也有肿瘤。直到19世世纪应用显微镜后，才建立了目前肿瘤学的框架。纪应用显微镜后，才建立了目前肿瘤学的框架。20世纪以来，由于自然科学的发展、基础理论研究与世纪以来，由于自然科学的发展、基础理论研究与新技术的应用，肿瘤学研究有了长足的进步。新技术的应用，肿瘤学研究有了长足的进步。尽管恶性肿瘤已成为人类致死的第尽管恶性肿瘤已成为人类致死的第1位原因，但位原因，但肿瘤学的进展已使肿

2、瘤患者的肿瘤学的进展已使肿瘤患者的13有根治希望。有根治希望。*Age-adjusted to the 2000 US standard population.Source:US Mortality Public Use Data Tapes 1960-2000,US Mortality Volumes 1930-1959,National Center for Health Statistics,Centers for Disease Control and Prevention,2003.LungColon&rectumUterusStomachBreastOvaryPancreasRat

3、e Per 100,000肿瘤（肿瘤（tumor）：）：是机体遗传和环境致癌因素以协同或序贯是机体遗传和环境致癌因素以协同或序贯 的方式，引起遗传物质的方式，引起遗传物质DNA损伤、突变，同时伴随有多损伤、突变，同时伴随有多 个癌基因激活和肿瘤抑制基因失活，使正常细胞不断增生、个癌基因激活和肿瘤抑制基因失活，使正常细胞不断增生、转化而形成的新生物。转化而形成的新生物。常表现为局部肿块。肿瘤细胞具有常表现为局部肿块。肿瘤细胞具有 异常的形态、代谢和功能。它生长旺盛，常呈持续性生长。异常的形态、代谢和功能。它生长旺盛，常呈持续性生长。肿瘤的发生是一个长期的、多阶段、多基因改变累计肿瘤的发生是一个长

4、期的、多阶段、多基因改变累计 的过程，具有多基因控制和多因素调节的复杂性。的过程，具有多基因控制和多因素调节的复杂性。分化与异型性分化与异型性分化良好，无明显异分化良好，无明显异型性型性分化不良，常有异型性分化不良，常有异型性排列与极性排列与极性排列规则，极性保持排列规则，极性保持良好良好极性紊乱，排列不规则极性紊乱，排列不规则细胞数量细胞数量稀散，较少稀散，较少丰富而致密丰富而致密核膜核膜通常较薄通常较薄通通常常增厚增厚染色质染色质细腻，较少细腻，较少通通常常深染，增多深染，增多核仁核仁不增多，不变大不增多，不变大粗大，数量增多粗大，数量增多核分裂相核分裂相不易见到不易见到核分裂增多，或出现

5、不典型核分裂增多，或出现不典型核分裂核分裂功能代谢功能代谢除分泌性肿瘤以外，除分泌性肿瘤以外，一般代谢正常一般代谢正常核酸代谢旺盛，酶谱改变，核酸代谢旺盛，酶谱改变，常产生异常代谢常产生异常代谢对机体影响对机体影响除生长在要害部位外，除生长在要害部位外，一般影响不大一般影响不大无论发生在何处，对机体影无论发生在何处，对机体影响很大，甚至导致人死亡响很大，甚至导致人死亡 良性肿瘤局限在包膜中生长与正常组织有清楚的分界线良性肿瘤局限在包膜中生长与正常组织有清楚的分界线恶性肿瘤呈侵袭性生长与正常组织无分界线恶性肿瘤呈侵袭性生长与正常组织无分界线 肿瘤是什么样的疾病肿瘤是什么样的疾病 肿瘤与一般的遗传

6、病不同：它并不在一个家族中代代相传肿瘤与一般的遗传病不同：它并不在一个家族中代代相传 肿瘤肿瘤 遗传病遗传病 _遗传学改变遗传学改变 体细胞体细胞 体细胞及生殖细胞体细胞及生殖细胞家族遗传性家族遗传性 无无 有有遗传学素质遗传学素质 有有*环境影响环境影响 对肿瘤发生具有关键性作用对肿瘤发生具有关键性作用 不由环境决定不由环境决定 _*存在先天性肿瘤相关的遗传学改变，为肿瘤的发生奠定了一定的基存在先天性肿瘤相关的遗传学改变，为肿瘤的发生奠定了一定的基础，使后代具有易于发生肿瘤的倾向，有些肿瘤具有家族聚集现象。础，使后代具有易于发生肿瘤的倾向，有些肿瘤具有家族聚集现象。1.光镜观察光镜观察 2.

7、组织化学、细胞化学、免疫组织化学组织化学、细胞化学、免疫组织化学 3.超微结构观察超微结构观察 4.分子生物学技术分子生物学技术 PCR、核酸分子杂交、核酸分子杂交、DNA测序、杂合测序、杂合性缺失、染色体组型检测等性缺失、染色体组型检测等Cells in multicellular organisms are continually receiving signals from each other and their environmentThis leads to proliferation,differentiation or even cell death(apoptosis)as

8、appropriate to the needs of the organism as a wholeIn cancer,this normal balance goes awry Cancer Genes DNA病毒病毒：HBV（肝癌）肝癌）HPV（宫颈癌、阴茎癌、食管癌）宫颈癌、阴茎癌、食管癌）EBV（鼻烟癌鼻烟癌亚洲、亚洲、Burkitts 淋巴瘤淋巴瘤非洲非洲）RNA（逆转录）病毒逆转录）病毒：HCV（肝癌）肝癌），HIV+EBV(卡玻氏肉瘤卡玻氏肉瘤)幽门螺杆菌幽门螺杆菌与人胃与人胃MALT淋巴瘤和胃腺癌的发生有关淋巴瘤和胃腺癌的发生有关 随机插入随机插入protein1protei

9、n21.病毒复制，细胞死亡。病毒复制，细胞死亡。2.致癌病毒的慢性感染与其他致致癌病毒的慢性感染与其他致癌因素联合作用导致癌变。癌因素联合作用导致癌变。机制：机制：（1 1）病毒）病毒DNADNA整合到宿主细胞的整合到宿主细胞的基因组引起插入性突变，活化原基因组引起插入性突变，活化原癌基因，癌基因，(2)DNA(2)DNA病毒在宿主细胞内的表病毒在宿主细胞内的表达产物，与抑癌基因产物通过蛋达产物，与抑癌基因产物通过蛋白质蛋白质分子间的相互作用白质蛋白质分子间的相互作用相结合而使抑癌基因失活。相结合而使抑癌基因失活。不同致癌病毒的作用机制不同。不同致癌病毒的作用机制不同。（二）内在因素（二）内在

10、因素例如，染色体例如，染色体 与人类癌症的关系虽无直接证据，但癌症有遗传倾向性，即与人类癌症的关系虽无直接证据，但癌症有遗传倾向性，即遗传易感性遗传易感性（hereditary susceptibility），如结肠息肉病综合征、），如结肠息肉病综合征、乳腺癌、胃癌等、相当数量的食管癌、肝癌、鼻咽癌者有家族乳腺癌、胃癌等、相当数量的食管癌、肝癌、鼻咽癌者有家族史。故遗传易感性不可忽视，如史。故遗传易感性不可忽视，如BRCA-1基因突变者易患乳腺癌；基因突变者易患乳腺癌；带有带有APC突变基因者易患肠道息肉病。突变基因者易患肠道息肉病。肿瘤的发生是由于体细胞中基因改变积累的结果。癌症是多肿瘤的发

11、生是由于体细胞中基因改变积累的结果。癌症是多基因、多步骤发展的疾病，包括：基因、多步骤发展的疾病，包括：癌基因癌基因(oncogene)的激活、的激活、过度表达；过度表达；抑癌基因的突变、丢失；抑癌基因的突变、丢失；微卫星不稳定，出现微卫星不稳定，出现核苷酸异常的串联重复（核苷酸异常的串联重复（16个碱基重复序列）分布于基因组；个碱基重复序列）分布于基因组；错配修复基因错配修复基因(mismatch repair gene)突变，该组修复突变，该组修复DNA损损伤的基因，一旦发生突变，导致细胞遗传不稳定或致肿瘤易感伤的基因，一旦发生突变，导致细胞遗传不稳定或致肿瘤易感性。目前，已知的癌基因较多

12、，抑癌基因也有十余个，错配修性。目前，已知的癌基因较多，抑癌基因也有十余个，错配修复基因有关的已达复基因有关的已达6个（个（hMSH2、hMLHl、hPMSD、hPMS2、MST3、MST6）。）。与肿瘤发生有关的激素，较明确的为雌激素和催乳素与与肿瘤发生有关的激素，较明确的为雌激素和催乳素与乳癌有关，子宫内膜癌与雌激素也有关。乳癌有关，子宫内膜癌与雌激素也有关。先天或后天免疫缺陷者易发生恶性肿瘤，如获得性自身免先天或后天免疫缺陷者易发生恶性肿瘤，如获得性自身免疫性疾病（疫性疾病（AIDS，艾滋病）易患恶性肿瘤。丙种球蛋白缺乏，艾滋病）易患恶性肿瘤。丙种球蛋白缺乏症病人易患白血病和淋巴造血系统

13、肿瘤，肾移植长期使用免症病人易患白血病和淋巴造血系统肿瘤，肾移植长期使用免疫抑制剂的病人，肿瘤发生率较高。疫抑制剂的病人，肿瘤发生率较高。肿瘤发生的几率与暴肿瘤发生的几率与暴露于致癌物时间的迟早和长短相关。露于致癌物时间的迟早和长短相关。霉变食品霉变食品 槟榔槟榔淹制食品淹制食品 蕨菜蕨菜在高温反复使用的食油油炸的食品在高温反复使用的食油油炸的食品 芦荟芦荟熏制食品熏制食品 直火烧烤食品直火烧烤食品 高脂肪食品高脂肪食品添加剂、防腐剂或色素含量超标的食品添加剂、防腐剂或色素含量超标的食品 粮食粮食 肉类肉类 副食副食 蔬菜蔬菜 果类果类 饮品饮品薏仁米薏仁米 甲鱼甲鱼 香菇香菇 芦笋芦笋 猕猴

14、桃猕猴桃 绿茶绿茶红薯红薯 （不可与鸡蛋、苋菜同食）（不可与鸡蛋、苋菜同食）黑木耳黑木耳 花椰菜花椰菜 香蕉香蕉大豆大豆 银耳银耳 萝卜萝卜 橙子橙子大麦大麦 圆白菜圆白菜 红枣红枣黑麦黑麦 花菜花菜 西瓜西瓜燕麦燕麦 芹菜芹菜 桔子桔子玉米玉米 茄子茄子 苹果苹果 甜椒甜椒 胡萝卜胡萝卜 金针菜金针菜 荠菜荠菜 西红柿西红柿 黄瓜黄瓜 白菜白菜 香菜香菜 大蒜大蒜 大葱大葱 洋葱洋葱 大白菜大白菜 山药山药 倭瓜倭瓜（南瓜）（南瓜）雪里蕻雪里蕻细胞的恶性转化细胞的恶性转化-癌基因与抑癌基因癌基因与抑癌基因*原癌基因原癌基因 (proto-oncogene,c-onc):):其所编码其所编码的

15、蛋白质为的蛋白质为细胞存活、增殖、分化及信号转导等正常细胞存活、增殖、分化及信号转导等正常生命活动所必需，属于管家基因。生命活动所必需，属于管家基因。*癌基因癌基因(oncogene)：原癌基因活化则变为癌基因。原癌基因活化则变为癌基因。*抑癌基因抑癌基因 (tumor suppressor gene)：其所编码其所编码的蛋白质对于肿瘤的发生及恶性行为具有抑制作用。的蛋白质对于肿瘤的发生及恶性行为具有抑制作用。促进细胞增殖促进细胞增殖 生长因子生长因子 生长因子受体生长因子受体 信号转导分子信号转导分子 促进细胞周期运转促进细胞周期运转 转录因子转录因子抑制细胞凋亡抑制细胞凋亡细胞表面的粘附分

16、子细胞表面的粘附分子:如如cadherin阻断细胞周期运行的检验点控制蛋白质阻断细胞周期运行的检验点控制蛋白质:如如p53蛋白、蛋白、CKI家族家族抑制性细胞增殖信号通路中的受体及细胞内的信号转导分子：抑制性细胞增殖信号通路中的受体及细胞内的信号转导分子：转录因子转录因子促进细胞凋亡的蛋白质促进细胞凋亡的蛋白质DNA修复酶修复酶常见的抑癌基因常见的抑癌基因l 细胞增殖失控：不顾一切的不断增殖分裂细胞增殖失控：不顾一切的不断增殖分裂l 细胞分化异常：不具有正常功能，具备异常功能细胞分化异常：不具有正常功能，具备异常功能l 逃避细胞凋亡：不衰老逃避细胞凋亡：不衰老 (端粒酶活性高端粒酶活性高 )，

17、该死亡时不死亡。该死亡时不死亡。l 细胞迁移能力增强细胞迁移能力增强l 具有侵袭正常组织的能力具有侵袭正常组织的能力l 具有转移至远处器官的能力具有转移至远处器官的能力l 具有对化疗药物和放射治疗的抵抗性具有对化疗药物和放射治疗的抵抗性Cancer:General Etiology and PathogenesisRb bind with E2F transcription factorEg:抑癌基因的失活与肿瘤发生抑癌基因的失活与肿瘤发生不同肿瘤通常具有不同的遗传学改变不同肿瘤通常具有不同的遗传学改变 肿瘤发生的分子机制不仅在不同组织的不同性质的肿瘤肿瘤发生的分子机制不仅在不同组织的不同性质

18、的肿瘤不同，即使同种组织的同种肿瘤也不尽相同。不同，即使同种组织的同种肿瘤也不尽相同。癌变过程可大致分为三个阶段：癌变过程可大致分为三个阶段：*起始阶段起始阶段 (Initiation):细胞获得不死性细胞获得不死性(myc 等核内作用基因等核内作用基因)*促成阶段促成阶段 (promotion)：获得成瘤性获得成瘤性(ras 等等核外作用基因为主核外作用基因为主)*进展阶段进展阶段 (progression)：获得侵袭转移性获得侵袭转移性(nm23,E-钙粘素等钙粘素等 抑癌基因失活抑癌基因失活)偶然发生的突变细胞偶然发生的突变细胞细细胞胞的的恶恶性性变变是是多多步步骤骤的的渐渐进进过过程程

19、 正常上皮正常上皮 （抑癌基因（抑癌基因 APC丢失）丢失）上皮过度增生形成小的息肉上皮过度增生形成小的息肉 （原癌基因（原癌基因 k-ras活化）活化）小的良性腺瘤小的良性腺瘤 （抑癌基因（抑癌基因 DCC丢失）丢失）大的腺瘤大的腺瘤 （抑癌基因（抑癌基因 p53丢失）丢失）癌瘤癌瘤 （新的突变或丢失）（新的突变或丢失）转移性癌转移性癌 肿瘤细胞在基因组水平不断的演变，决定了肿肿瘤细胞在基因组水平不断的演变，决定了肿瘤细胞的形态、结构和行为不断发生变化。因此，瘤细胞的形态、结构和行为不断发生变化。因此，同一癌瘤在初发阶段、中期或晚期阶段的表型是有同一癌瘤在初发阶段、中期或晚期阶段的表型是有差

20、别的。差别的。愈到晚期生长愈快，侵袭性与转移性愈强愈到晚期生长愈快，侵袭性与转移性愈强，即恶性程度愈高。因而对于不同发展阶段的肿瘤，即恶性程度愈高。因而对于不同发展阶段的肿瘤应采取有所区别的治疗方案，绝不该千篇一律。应采取有所区别的治疗方案，绝不该千篇一律。体细胞长期演变的最终结果体细胞长期演变的最终结果 衰老或癌变衰老或癌变但发生肿瘤的只是少数人但发生肿瘤的只是少数人 体内存在体内存在DNA损伤修复机制损伤修复机制人类基因组原本是相当稳定的。这是因为细胞中存在感知人类基因组原本是相当稳定的。这是因为细胞中存在感知和修复和修复 DNADNA损伤的一系列复杂的机制。因而，损伤的一系列复杂的机制。

21、因而，在正常情况在正常情况下基因的突变即使发生也可修复，多基因系列突变的积累下基因的突变即使发生也可修复，多基因系列突变的积累并非易于实现。因此，避免经常暴露致癌因素的作用下，并非易于实现。因此，避免经常暴露致癌因素的作用下，可以防止癌症的发生。可以防止癌症的发生。DNA*DNA损伤修复机制损伤修复机制：细胞的恶性变源于外界因素引起的细胞的恶性变源于外界因素引起的DNA损伤，细胞内存在修复损伤，细胞内存在修复DNA损伤的机制。损伤的损伤的机制。损伤的DNA若能及若能及时修复，则不致引起癌变。时修复，则不致引起癌变。*停止停止DNA受损的细胞进入细胞增殖周期的机制受损的细胞进入细胞增殖周期的机制

22、：抑癌基因常抑癌基因常可通过监控点可通过监控点(checkpoint)调控调控 停止细胞的增殖，从而防止进一停止细胞的增殖，从而防止进一步的突变。步的突变。*诱导未能修复的损伤细胞走向凋亡的机制诱导未能修复的损伤细胞走向凋亡的机制：启动细胞凋亡运启动细胞凋亡运行机制，使严重损伤的细胞自杀走向凋亡。行机制，使严重损伤的细胞自杀走向凋亡。*免疫监视和免疫杀伤机制免疫监视和免疫杀伤机制：通过免疫监视发现突变的细胞；通通过免疫监视发现突变的细胞；通过特异性和非特异性免疫杀伤机制来消灭已经癌变的细胞。过特异性和非特异性免疫杀伤机制来消灭已经癌变的细胞。体内的抗肿瘤免疫机制体内的抗肿瘤免疫机制 特异性免疫

23、：特异性免疫：*体液免疫体液免疫：通过针对肿瘤细胞表面抗原的：通过针对肿瘤细胞表面抗原的抗体抗体识别肿识别肿瘤细胞，在补体或免疫细胞的协助下杀伤肿瘤细胞。瘤细胞，在补体或免疫细胞的协助下杀伤肿瘤细胞。*细胞免疫细胞免疫：通过特异性识别肿瘤细胞的：通过特异性识别肿瘤细胞的细胞毒细胞毒T淋巴细淋巴细胞胞（CTL）而杀伤肿瘤细胞。）而杀伤肿瘤细胞。非特异性免疫：由非特异性的免疫细胞杀伤肿瘤细胞。非特异性免疫：由非特异性的免疫细胞杀伤肿瘤细胞。*自然杀伤细胞（自然杀伤细胞（NK细胞）细胞）*巨噬细胞巨噬细胞 *粒细胞粒细胞 恶性肿瘤细胞在形态、功能和代谢等方面与其起源的组恶性肿瘤细胞在形态、功能和代谢

24、等方面与其起源的组织细胞均有不同程度的差异，这种差异称为织细胞均有不同程度的差异，这种差异称为异型性异型性（atypia）或称）或称恶性表型恶性表型（malignant phenotype）。）。瘤细胞形态呈多形性：瘤细胞形态呈多形性：核的异型性：核的异型性：瘤细胞核大小、形状、染色不一致，分裂像增多。瘤细胞核大小、形状、染色不一致，分裂像增多。胞质的改变：胞质的改变：由于核糖体增多，而变为嗜碱性或嗜双色性。由于核糖体增多，而变为嗜碱性或嗜双色性。Photographs of cells collected by scraping the surface of the uterine cerv

25、ix 巴氏染色检查子宫颈癌前病变巴氏染色检查子宫颈癌前病变一乳腺癌患者的染色体核型一乳腺癌患者的染色体核型9号与号与22号异位所致的号异位所致的慢性骨髓白血病慢性骨髓白血病肿瘤细胞可表现为多倍体和肿瘤细胞可表现为多倍体和 异倍体（非整倍体）异倍体（非整倍体）在许多肿瘤（如人肝细胞癌、在许多肿瘤（如人肝细胞癌、乳腺癌、胶质细胞瘤等）中乳腺癌、胶质细胞瘤等）中发现间隙连接蛋白发现间隙连接蛋白（Connexin,Cx）基因的转录）基因的转录抑制，抑制，Cx mRNA低或无表达，低或无表达，并伴有间隙连接细胞间通讯并伴有间隙连接细胞间通讯抑制，肿瘤细胞内抑制，肿瘤细胞内PKC活性活性升高。升高。N连接

26、糖链：连接糖链：GlcNAc-T表达与活性增高而在细胞表达与活性增高而在细胞 表面出现表面出现1,61,6分支的四天线大糖链（酶抑制剂分支的四天线大糖链（酶抑制剂 SwoinsoninSwoinsonin）O连接糖链：由于糖基化不完全而出现缩短的糖链连接糖链：由于糖基化不完全而出现缩短的糖链有些糖蛋白和糖脂的糖链末端出现多聚唾液酸有些糖蛋白和糖脂的糖链末端出现多聚唾液酸肿瘤细胞表面糖链的岩藻糖化程度增高，如出现肿瘤细胞表面糖链的岩藻糖化程度增高，如出现 SLEX抗原等抗原等肿瘤细胞的肿瘤细胞的生物学特性生物学特性遗传上的不稳定性遗传上的不稳定性基因的突变不断发生基因的突变不断发生某些癌基因扩增

27、，出现多拷贝，在晚期癌某些癌基因扩增，出现多拷贝，在晚期癌 更明显更明显非突变性修饰：甲基化（阻遏抑癌基因的非突变性修饰：甲基化（阻遏抑癌基因的 表达）与去甲基化（癌基因活化）表达）与去甲基化（癌基因活化）在基因活化、转录及翻译水平调控异常在基因活化、转录及翻译水平调控异常 肿瘤生长与细胞动力学：肿瘤生长与细胞动力学：肿瘤的生长速率：肿瘤的生长速率：指单位时间内肿瘤细胞增殖数。指单位时间内肿瘤细胞增殖数。取决于以下三个参数：取决于以下三个参数：（1）肿瘤细胞倍增时间肿瘤细胞倍增时间 （doubling time of tumor，TD）0.1t TD Dt Do Dt后测直径后测直径(cm),

28、Do首次直径首次直径1 1、肿瘤细胞的生长特点：、肿瘤细胞的生长特点：（2）生长分数（生长分数（growth fraction，GF）或增殖分数（或增殖分数（proliferative fraction）：）：指肿瘤中分裂增殖的细胞所占肿瘤细胞总数的比例。指肿瘤中分裂增殖的细胞所占肿瘤细胞总数的比例。P 增殖细胞群增殖细胞群 GF PQ 不增殖细胞群不增殖细胞群 （3）细胞丢失系数（细胞丢失系数（coefficient of cell loss）肿瘤细胞在生长过程中有细胞丢失，原因是营养不足或肿瘤细胞在生长过程中有细胞丢失，原因是营养不足或 细胞分裂机构遭受损伤导致细胞死亡；局部缺血、缺氧诱发

29、细胞分裂机构遭受损伤导致细胞死亡；局部缺血、缺氧诱发 细胞凋亡；宿主抗肿瘤反应而将肿瘤细胞杀死细胞凋亡；宿主抗肿瘤反应而将肿瘤细胞杀死。（4）肿瘤细胞增殖动力学的临床意义：肿瘤细胞增殖动力学的临床意义：指导临床治疗方案的制定。指导临床治疗方案的制定。Tumorigenesis of Cervical Cancer正常细胞正常细胞与与 转化细胞转化细胞的生长比较的生长比较血管生成与肿瘤生长血管生成与肿瘤生长肿瘤细胞释放血管生成因子促进血管长入肿瘤，血管的长入又加速肿瘤的生长。肿瘤细胞释放血管生成因子促进血管长入肿瘤，血管的长入又加速肿瘤的生长。2 2、肿瘤在体内生长的特性、肿瘤在体内生长的特性C

30、ell Number 0 5 10 15 20 25 （Years）Vascularization Potentially lethal of tumor tumor burden Clinical detection of tumorTUMOUR ANGIOGENESISSproutingAngiogenesisGrowth factorsEg.,basic fibroblast growth factor,bFGF,Placental growth factor,PlGF,Vascular endothelial growth factor,VEGFUpregulation of vb b

31、3-integrinUpregulation ofGrowth factor receptorsEg.,VEGFR2(KDR,Flk-1)TUMOUR ANGIOGENESISMany anti-angiogenic candidates includingInhibitors to b b3-integrin or Flk-1 kill blood vesselsThese results suggest that vb3b3 is required for angiogenesisANTI-ANGIOGENEIC THERAPY(1)对生长控制反应的丧失对生长控制反应的丧失（loss of

32、 response to growth controls）,表现为自主性生长（表现为自主性生长（autonomy）(2)接触抑制的丧失接触抑制的丧失（loss of contact inhibition）肿瘤细胞膜上抑素肿瘤细胞膜上抑素 （chalone）含量减低）含量减低 甚至消失，如甚至消失，如LETS3 3、肿瘤在体外生长的特性、肿瘤在体外生长的特性 (3)生长的锚着依赖性丧失生长的锚着依赖性丧失 （loss of anchorage dependence for growth）(4)细胞生长的密度依赖性抑制作用降低细胞生长的密度依赖性抑制作用降低 （diminished density

33、-dependent inhibition of cell growth）(5)恶性肿瘤细胞的恶性肿瘤细胞的“永生性永生性”（immortality of malignant tumor cell）(6)恶性肿瘤细胞的可移植性恶性肿瘤细胞的可移植性（transplantability）(7)恶性肿瘤细胞表型的不可逆性恶性肿瘤细胞表型的不可逆性 （irreversibility of the maglinant cell phenotype）癌细胞的自分泌生长刺激癌细胞的自分泌生长刺激1、肿瘤细胞物质代谢和酶学的改变：、肿瘤细胞物质代谢和酶学的改变：蛋白质、脂类、核酸（甚至核苷酸）的生物合成增加

34、；蛋白质、脂类、核酸（甚至核苷酸）的生物合成增加；氨基酸、核苷酸的分解代谢显著降低；氨基酸、核苷酸的分解代谢显著降低；糖类等能源物质的分解加强而合成则减少。糖类等能源物质的分解加强而合成则减少。前者增加，后者减少前者增加，后者减少 增加增加肿瘤细胞的生物化学特性肿瘤细胞的生物化学特性糖酵解：活性增强糖酵解：活性增强（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）（己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶）糖异生：相关酶作用下降或近乎停止糖异生：相关酶作用下降或近乎停止 （如丙酮羧化酶、葡萄糖（如丙酮羧化酶、葡萄糖-6-磷酸酶、果糖二磷酸酶、磷酸酶、果糖二磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶）磷酸烯醇式丙酮酸激酶）糖原

35、代谢：相关酶活性降低糖原代谢：相关酶活性降低蛋白质合成代谢增强，氨基酸分解代谢减弱蛋白质合成代谢增强，氨基酸分解代谢减弱患者肌肉蛋白质的分解增加患者肌肉蛋白质的分解增加 参与核苷酸合成、还原及最后合成参与核苷酸合成、还原及最后合成DNA的酶均升高的酶均升高参与参与DNA复制过程的复制过程的DNA聚合酶明显增高；聚合酶明显增高；DNA解链酶、拓扑异构酶明显增高；解链酶、拓扑异构酶明显增高；端粒酶表达：增高端粒酶表达：增高蛋白激酶：蛋白激酶：丝氨酸蛋白激酶丝氨酸蛋白激酶 蛋白激酶蛋白激酶A（PKA）蛋白激酶蛋白激酶C（PKC）依赖的依赖的Ca2+蛋白激酶（蛋白激酶（CMPK）酪氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋

36、白激酶（TPK）蛋白磷酸脂酶蛋白磷酸脂酶 胎儿型表达、胎盘型表达、异位型表达胎儿型表达、胎盘型表达、异位型表达血液中的肿瘤标志物血液中的肿瘤标志物，胰腺癌胰腺癌，卵巢癌卵巢癌,胆管癌胆管癌2、肿瘤细胞膜组分及表面特性的改变：、肿瘤细胞膜组分及表面特性的改变：膜糖蛋白的改变：丢失、糖链的变化、合成新的糖蛋白膜糖蛋白的改变：丢失、糖链的变化、合成新的糖蛋白膜糖脂的改变：膜糖脂的改变：某些糖鞘脂合成不全、新糖脂合成、糖脂反应消失、隐匿性糖脂的暴露某些糖鞘脂合成不全、新糖脂合成、糖脂反应消失、隐匿性糖脂的暴露细胞通透性增高细胞通透性增高接触抑制的降低或丧失接触抑制的降低或丧失易于与植物凝集素起凝集反应

37、易于与植物凝集素起凝集反应细胞膜粘着力降低细胞膜粘着力降低肿瘤细胞纤溶酶活性增高肿瘤细胞纤溶酶活性增高这是肿瘤细胞的一大重要本领。这是肿瘤细胞的一大重要本领。细胞凋亡受阻是肿瘤发生的重要机制，也是肿细胞凋亡受阻是肿瘤发生的重要机制，也是肿瘤细胞抵抗化疗和放疗的瘤细胞抵抗化疗和放疗的重要机制。重要机制。肿瘤细胞的肿瘤细胞的凋亡受阻凋亡受阻逃避细胞凋亡逃避细胞凋亡 同一个肿瘤结节中的各个肿瘤细胞并不均质，其异质性表现在以下方面：同一个肿瘤结节中的各个肿瘤细胞并不均质，其异质性表现在以下方面：*恶性肿瘤细胞的染色体为异倍体及多倍体。不同肿瘤细胞的核型可恶性肿瘤细胞的染色体为异倍体及多倍体。不同肿瘤细

38、胞的核型可不一致不一致*抗原性抗原性(autigenicity)及免疫原性及免疫原性(immunogenicity)不同不同*生化特性不同生化特性不同*生长行为不一致生长行为不一致*侵袭转移潜能不同侵袭转移潜能不同*对药物、辐射、高温、冰冻处理的敏感性不同对药物、辐射、高温、冰冻处理的敏感性不同 因而各种保守疗法可以杀灭敏感的肿瘤细胞使肿瘤缩小，但治愈因而各种保守疗法可以杀灭敏感的肿瘤细胞使肿瘤缩小，但治愈的最终目的是杀灭所有癌细胞，因此的最终目的是杀灭所有癌细胞，因此需联合化疗及综合治疗需联合化疗及综合治疗。具备切。具备切除条件的除条件的进行根治性手术切除是公认比较彻底的肿瘤治疗方案。进行根

39、治性手术切除是公认比较彻底的肿瘤治疗方案。癌细胞的异质性是其遗传性不稳定的结果。癌细胞的异质性是其遗传性不稳定的结果。由于肿瘤细胞的异质性，欲完全扦灭体内的所有肿瘤细胞采用一由于肿瘤细胞的异质性，欲完全扦灭体内的所有肿瘤细胞采用一种措施常难以奏效，需要多种手段综合实施。种措施常难以奏效，需要多种手段综合实施。肿瘤细胞具有异质性肿瘤细胞具有异质性(Heterogeneity)Experiment showing that there are clonally heritable differences between the cells of a single tumor with respec

40、t to the ability to metastasize.在化疗中肿瘤细胞可在仅仅使用一种抗癌药的情况下对多种化疗在化疗中肿瘤细胞可在仅仅使用一种抗癌药的情况下对多种化疗药产生耐药性。其机制比较复杂。药产生耐药性。其机制比较复杂。ABC(ATP binding cassette)转运蛋转运蛋白超家族。白超家族。P-gp和和MRP是目前了解较多的与是目前了解较多的与 MDR 有关的分子。有关的分子。P-gp 为一种为一种 170 kDa 的的 6 次跨膜糖蛋白。两条次跨膜糖蛋白。两条 P-gp 肽链形成二肽链形成二聚体，围成聚体，围成12边的通道，在其胞质区形成两个边的通道，在其胞质区形成

41、两个ATP结合位点。结合位点。肿瘤细胞具有多药耐药性肿瘤细胞具有多药耐药性肿瘤干细胞对于放射治疗具有抵抗性肿瘤干细胞对于放射治疗具有抵抗性 肿瘤干细胞对于放射治疗的抵抗性来自于其肿瘤干细胞对于放射治疗的抵抗性来自于其对对DNA损伤修复的能力特别强，很多损伤修复的能力特别强，很多DNADNA损伤修复损伤修复酶被活化。酶被活化。肿瘤细胞黏附于细胞外基质也可增强其对放肿瘤细胞黏附于细胞外基质也可增强其对放射治疗的抵抗性。射治疗的抵抗性。肿瘤细胞具有固有的特别强的肿瘤细胞具有固有的特别强的肿瘤的根治必须着眼于消灭所有的肿瘤干细胞，否则尽管肿瘤的根治必须着眼于消灭所有的肿瘤干细胞，否则尽管削减了肿瘤细胞

42、的总数，可见肿瘤缩小，但是还会再增大削减了肿瘤细胞的总数，可见肿瘤缩小，但是还会再增大.这正是目前很多治疗肿瘤的措施只能使肿瘤缩小或这正是目前很多治疗肿瘤的措施只能使肿瘤缩小或“缓解缓解”而不能根治之症结所在。而不能根治之症结所在。欲完全消灭体内的所有肿瘤细胞采用一种措施常难以奏效，需要多种手欲完全消灭体内的所有肿瘤细胞采用一种措施常难以奏效，需要多种手段综合实施；适时的根治性手术切除是清除肿瘤干细胞的有效手段。段综合实施；适时的根治性手术切除是清除肿瘤干细胞的有效手段。肿瘤组织起源于转化细胞的增生。肿瘤组织起源于转化细胞的增生。转化细胞起源于？解释转化细胞起源于？解释（1）组织内的细胞重新失

43、去分化变为幼稚细胞并具有）组织内的细胞重新失去分化变为幼稚细胞并具有 分裂能力；分裂能力；（2）转化细胞来自组织内已存在的干细胞。）转化细胞来自组织内已存在的干细胞。解释：解释：二次突变假说二次突变假说（Moolgavkar和和Kundson于于1981年提出）年提出）认为干细胞受致癌因素诱发发生第一次突变后，又启动了第认为干细胞受致癌因素诱发发生第一次突变后，又启动了第 二次突变，则发生转化。大大加强了自我更新潜力而增生。二次突变，则发生转化。大大加强了自我更新潜力而增生。肿瘤的起源肿瘤的起源Clonal selection of cancer cellsVariants over time

44、（1）单克隆起源学说（）单克隆起源学说（monoclonal theory）认为：一个肿瘤的细胞群体是由单个认为：一个肿瘤的细胞群体是由单个 转化细胞不断增生而成，有着共转化细胞不断增生而成，有着共 同的理化性质和遗传特征。同的理化性质和遗传特征。（2）多克隆起源学说（）多克隆起源学说（polyclonal theory）认为：不同肿瘤克隆之间的相互作用是肿瘤发生、发展认为：不同肿瘤克隆之间的相互作用是肿瘤发生、发展 的先决条件。多个肿瘤克隆在逐渐发展中最终产生的先决条件。多个肿瘤克隆在逐渐发展中最终产生 一个优势克隆，不断增生而成一个肿瘤。一个优势克隆，不断增生而成一个肿瘤。（3）单克隆起源

45、学说与单克隆起源学说的联系：）单克隆起源学说与单克隆起源学说的联系：二者在肿瘤的发展、演进中是协调共存并相互转化的。二者在肿瘤的发展、演进中是协调共存并相互转化的。指恶性肿瘤在生长过程中变得越来越富有侵袭力的现象。指恶性肿瘤在生长过程中变得越来越富有侵袭力的现象。肿瘤演进的每一步皆由基因改变所致，使肿瘤获肿瘤演进的每一步皆由基因改变所致，使肿瘤获得了多种相关特性得了多种相关特性.肿瘤演进过程中的异质化（肿瘤演进过程中的异质化（heterogeneity)：肿瘤的演进肿瘤的演进肿瘤细胞在演进过程中的生物学特点：肿瘤细胞在演进过程中的生物学特点：（1）细胞增殖调节失控）细胞增殖调节失控 a.控制细

46、胞增殖关键位点的基因出现异常：控制细胞增殖关键位点的基因出现异常：“油门加大油门加大”、“启动容易启动容易”、“刹车失灵刹车失灵”b.控制细胞凋亡的基因异常：控制细胞凋亡的基因异常：c.癌基因的过表达：癌基因的过表达：（2）肿瘤细胞粘附力减弱）肿瘤细胞粘附力减弱 粘附作用有关的基因发生突变、缺失、重排等粘附作用有关的基因发生突变、缺失、重排等,如如E-cadherin(ECD)和和CD44基因的改变基因的改变（3）肿瘤基质酶解加强）肿瘤基质酶解加强 a.基质金属蛋白酶类、纤维蛋白溶解酶原基质金属蛋白酶类、纤维蛋白溶解酶原纤维蛋白溶解酶纤维蛋白溶解酶 及其激活因子及其激活因子tPA的表达增强，还

47、有某些蛋白酶类的作用增强；的表达增强，还有某些蛋白酶类的作用增强；b.肿瘤组织中肿瘤组织中MMPs的抑制剂（的抑制剂（TIMP）的表达下降或消失。）的表达下降或消失。（4）肿瘤细胞迁移性增强）肿瘤细胞迁移性增强 促进细胞移动力的基因表达增强，如促进细胞移动力的基因表达增强，如Mts-1、Tiam-1、mm23（5）逃避宿主的免疫监视）逃避宿主的免疫监视 a.MHC分子低表达分子低表达不表达，不能有效激活机体不表达，不能有效激活机体T细胞；细胞；b.肿瘤细胞逃避；肿瘤细胞逃避；c.抗原调变：抗原调变：（6）错配修复系统功能改变）错配修复系统功能改变 错配修复基因发生突变，如错配修复基因发生突变，

48、如hMLH1、hMLH2、hPMS1、Hmsh2等等（7）染色体改变）染色体改变1 1）100%100%的实体瘤都是非整倍体；的实体瘤都是非整倍体；2 2）只有染色体的异常才可以瞬间改变细胞内成千上）只有染色体的异常才可以瞬间改变细胞内成千上万基因的表达水平；万基因的表达水平；3 3）肿瘤细胞的永生化）肿瘤细胞的永生化非整倍体细胞具有通过自身非整倍体细胞具有通过自身催化随机丢失或获得不同染色体催化随机丢失或获得不同染色体 ；4 4）肿瘤的其它特征（例如转移能力、去分化、抗原）肿瘤的其它特征（例如转移能力、去分化、抗原的变异性、高耐药性等等）也可以应用非整倍体的变异性、高耐药性等等）也可以应用非

49、整倍体假说来解释。假说来解释。非整倍体怎样产生的呢非整倍体怎样产生的呢？非整倍体假说的事实证据非整倍体假说的事实证据？4)4)非整倍体假说推测肿瘤细胞对化疗药物具有很高非整倍体假说推测肿瘤细胞对化疗药物具有很高的的“突变率和多药耐药性突变率和多药耐药性”是由非整倍体染色体是由非整倍体染色体催化染色体重新分组的结果，而不是基因突变的催化染色体重新分组的结果，而不是基因突变的结果；结果；5)Lengauer5)Lengauer等实验结果表明非整倍体确实可以导致等实验结果表明非整倍体确实可以导致细胞基因组不稳定，与细胞基因组不稳定，与DuesbergDuesberg的实验结果一致，的实验结果一致，最

50、近他们的数学模型表明细胞转化前首先发生非最近他们的数学模型表明细胞转化前首先发生非整倍体核型然后才发生抑癌基因的变异；整倍体核型然后才发生抑癌基因的变异；6)6)按照非整倍体假说，肿瘤不同表型的获得可以按照非整倍体假说，肿瘤不同表型的获得可以相互之间独立，比如增殖能力强的肿瘤细胞不相互之间独立，比如增殖能力强的肿瘤细胞不一定具有很高的转移能力，同样转移能力高的一定具有很高的转移能力，同样转移能力高的肿瘤细胞增殖能力不一定很强。肿瘤细胞增殖能力不一定很强。7)7)推测并证实非肿瘤性永生化细胞的永生化机制推测并证实非肿瘤性永生化细胞的永生化机制也是通过染色体的重新分组而获得的，是非整也是通过染色体