肿瘤的生物学行为 ppt课件.ppt

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1、肿瘤的生物学行为肿瘤的生物学行为 第一节第一节 肿瘤的生长生物学肿瘤的生长生物学 1.细胞周期与肿瘤细胞周期与肿瘤 细胞从一次分裂结束起到完成另一次分裂结束止称为一个细胞周期(cell cycle)。一、肿瘤细胞动力学一、肿瘤细胞动力学细胞周期的分期细胞周期的分期细胞周期间期(interphase)分裂期(M期,mitosis)G1期 (DNA合成前期)S期(DNA合成期)G2期(DNA合成后期)G1SG2M细胞形态没有显著的变化细胞形态没有显著的变化,但进行着活跃的生化代谢但进行着活跃的生化代谢G1G1期期:DNA:DNA合成前期合成前期,细胞体积明显增大细胞体积明显增大RNARNA和蛋白和

2、蛋白质生物合成迅速进行质生物合成迅速进行(数小时数天数月）数小时数天数月）.S S期期:DNA:DNA合成期合成期,DNA,DNA含量增加含量增加1 1倍倍(830h)(830h)G2G2期期:DNA:DNA合成后期合成后期,DNA,DNA合成终止（合成终止（2 28.5h)8.5h)细胞间期各期的特点细胞间期各期的特点SG2MG1G0细胞（休止细胞）：暂不增殖，可重新进入细胞周期不再增殖：终末分化细胞或永久细胞，如神经细胞，肌细胞增殖细胞非增殖细胞处于细胞周期的细胞增殖细胞和非增殖细胞增殖细胞和非增殖细胞细胞周期分析细胞周期分析G0/G1SG2/M细胞周期关卡（细胞周期关卡（checkpoi

3、nts)checkpoints)也称细胞周期检查点。至少有三个：G1-S S-G2 G2-M功能：DNA损伤检查有无损伤、合成、复制错误 细胞周期时相检查确保细胞周期时相的严格次序和不重复性。增殖比率和倍增时间增殖比率和倍增时间增殖比率增殖比率(growth fraction(growth fraction，GF)GF)：也称生长分数。指增殖细胞群在肿瘤细胞中的比率。生长速度的决定因素。增殖比率越大，对肿瘤药物越敏感。增殖相关标志：ki67,PCNA倍增时间倍增时间(doubling time(doubling time，DT)DT)：指肿瘤细胞数增加一倍所需的时间。临床上实际是指肿瘤体积增大

4、一倍所需的时间。肿瘤细胞除G1期明显短于正常细胞外，S期、G2期和M期正常细胞差别不大。细胞周期的调控机制细胞周期的调控机制细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子（cyclin-dependent kinase inhibitor,CKIs）抑制CDKs活性的成分如：P21,P27,p15,p16细胞周期蛋白/细胞周期素（cyclins)-调控CDKs活性的最基本成分如：Cyclin A,B,D,E细胞周期蛋白依赖性激酶细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclins dependent kinase,CDKs）-细胞周期调控的核心如CDK1,2,4,5,6,720012001年年1010月月8 8日美国人日美

5、国人LelandHartwellLelandHartwell、英国人、英国人Paul NursePaul Nurse、TimothyHuntTimothyHunt因对细胞周期调控机理的研究而荣获诺贝尔生因对细胞周期调控机理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖理医学奖 Leland H.Hartwell R.Timothy(Tim)Hunt Sir Paul M.Nurse 细胞周期与肿瘤发生细胞周期与肿瘤发生正常组织：细胞数增加与丢失保持动态平衡正常组织：细胞数增加与丢失保持动态平衡肿肿 瘤：瘤：细胞周期调控机制破坏所导致细胞周期调控机制破坏所导致 细胞增殖细胞增殖细胞丢失，相对无限制生长细胞丢失，相

6、对无限制生长 从分子水平上分析，是由于基因突变致使细胞周期的促进因从分子水平上分析，是由于基因突变致使细胞周期的促进因子异常活化和子异常活化和(或或)抑制因子失活，造成细胞周期调节失控。抑制因子失活，造成细胞周期调节失控。如肿瘤如肿瘤cyclinAcyclinA、cyclincyclin D1 D1过表达、过表达、p15p15、p16p16失表达，可导致肿瘤的失表达，可导致肿瘤的发生发展发生发展 肿瘤是一类细胞周期疾病肿瘤是一类细胞周期疾病 不同细胞对肿瘤治疗敏感性：不同细胞对肿瘤治疗敏感性：细胞周期的细胞：对抗肿瘤药物或放射治疗较为敏感。暂不增殖处于休止状态的Go细胞：对抗肿瘤药物、放射治疗

7、不敏感，可成为肿瘤复发的根源。细胞周期与肿瘤治疗细胞周期与肿瘤治疗针对肿瘤细胞各时相的药物：针对肿瘤细胞各时相的药物：周期非特异性药物：作用于各个时相，包括G0周期特异性药物:仅对增殖周期中的某些时相敏感、对G0期细胞不敏感的药物。限制CDKs活性，抑制肿瘤细胞过度生长抑制周期蛋白（cyclins）表达阻抑肿瘤细胞异常增殖提高CKIs水平，减轻肿瘤细胞增殖失控利用细胞周期checkpoint缺陷,将其作为靶点，加快肿瘤细胞死亡细胞周期与肿瘤治疗细胞周期与肿瘤治疗针对细胞周期调控蛋白或检查点的肿瘤治疗：针对细胞周期调控蛋白或检查点的肿瘤治疗：2.2.细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡与肿瘤 细胞凋亡细胞凋亡

8、(apoptosis)(apoptosis)是指细胞在一定的是指细胞在一定的生理或病理生理或病理条条件下，遵循件下，遵循自身的程序自身的程序由由基因调控基因调控的的主动性死亡主动性死亡过过程。是不同于坏死的死亡方式。程。是不同于坏死的死亡方式。死如秋叶之静美，凋亡在希腊语中的原意是树叶的凋落死如秋叶之静美，凋亡在希腊语中的原意是树叶的凋落细胞凋亡的生物学意义细胞凋亡的生物学意义1.清除多余细胞2.清除发育不正常的细胞3.清除已完成任务的细胞及有害的细胞4.参与免疫系统细胞的发育和克隆选择 细胞凋亡是多细胞生物维持自身稳定的重要生理机制之一。细胞凋亡的形态学特征细胞凋亡的形态学特征 细胞缩小,形

9、成小泡细胞质浓缩染色质凝集成新月体核固缩，凋亡小体 邻近巨细胞摄取和清除电镜观电镜观察察细胞凋亡生化改变细胞凋亡生化改变1.核小体间DNA双链裂解，形成180-200bp大小及其倍数的核苷酸片段 2.Ca 2+的堆积和重新分布3.谷氨酰胺转移酶的积累并激活4.细胞表面糖链、植物血凝素的增加5.细胞骨架的改变细胞凋亡的检测细胞凋亡的检测电镜荧光显微镜琼脂糖凝胶电泳Tunel(terminal deoxynucleotidyl Transferase mediate dUTP Nick End Labeling)流式细胞分析(FCM)左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）左，正常胸腺细

10、胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）180-220bp180-220bp的阶梯状特征（的阶梯状特征（DNA ladder)DNA ladder)细胞凋亡和细胞坏死的区别细胞凋亡和细胞坏死的区别 细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死起因起因生理或病理性生理或病理性病理性变化或剧烈损伤病理性变化或剧烈损伤范围范围单个散在细胞单个散在细胞大片组织或成群细胞大片组织或成群细胞细胞膜细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体保持完整，一直到形成凋亡小体破损破损染色质染色质凝聚在核膜下呈半月状凝聚在核膜下呈半月状呈絮状呈絮状细胞器细胞器无明显变化无明显变化肿胀、内质网崩解肿胀、内质网崩解细胞体积细胞体积固缩变小固缩变

11、小肿胀变大肿胀变大凋亡小体凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬无，细胞自溶，残余碎片被巨噬细胞吞噬细胞吞噬基因组基因组DNADNA有控降解，电泳图谱呈梯状有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹状随机降解，电泳图谱呈涂抹状蛋白质合成蛋白质合成有有无无调节过程调节过程受基因调控受基因调控,主动进行主动进行被动进行被动进行炎症反应炎症反应无，不释放细胞内容物无，不释放细胞内容物有，释放内容物有，释放内容物细细胞胞坏坏死死与与凋凋亡亡的的形形态态区区别别 2002年10月7日英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特霍维茨和英国人约翰苏尔斯顿，因

12、在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。细胞凋亡产生的步骤细胞凋亡产生的步骤1.信号传递信号传递：是指诱导细胞凋亡的细胞外因素进入细胞内的过程，主要是通过受体介导完成。细胞外因素（死亡配体）和受体（死亡受体）结合，激活死亡蛋白酶系统，诱导细胞凋亡。2.2.中央调控：中央调控：3 3.细胞结构改变 细胞缩小、细胞质浓缩,染色质凝集成新月体,凋亡小体,邻近巨细胞摄取和清除细胞凋亡的调控细胞凋亡的调控促进细胞凋亡促进细胞凋亡抑制细胞凋亡抑制细胞凋亡baxbax,bcl-xsbcl-xsbcl-2,bcl-2,bclbcl-xl-xl野生型野生型p53p53突变型突变

13、型p53p53FAS/Apo-1FAS/Apo-1survivinsurvivincaspasecaspaseC-C-mycmyc细胞凋亡是一个多基因调控的过程CaspaseCaspase家族家族1.1993年袁钧英等发现Ced-3基因和哺乳动物ICE(interleukin-1b-converting enzyme)存在功能和序列相似性.2.1996年将ICE/Ced3统一命为caspase(cysteinyl Aspartate-specfic proteinase).3.是一组重要的细胞凋亡调节基因。4.共有14个主要成员，其中caspase-2,3,6,7,8,9,10主要参与细胞凋亡

14、。5.主要功能:灭活细胞凋亡抑制蛋白,剪切细胞结构蛋白,剪切细胞效应蛋白.Bcl-2Bcl-2基因家族基因家族lBcl-2:首先在t(14;18)的滤泡性淋巴瘤中发现,抑制各种刺激诱发的细胞凋亡。lBcl-2基因家族：一组bcl-2的同源蛋白，含有bcl-2同源结构域（bcl-2 homology,BH)和跨膜结构域。l有15个以上分为三大类：Bcl-2 subfamily:Bcl-2,bcl-xl,bcl-w,Mcl-1,A1等 Bax subfamily:Bax,Bak,Bok.BH3 subfamily:Bik,Blk,Biml,Bad,Bid,EGL-1等。细胞凋亡与肿瘤发生细胞凋亡与

15、肿瘤发生1.细胞凋亡异常在大多数肿瘤发病中起重要作用2.细胞凋亡基因和凋亡活化基因异常 如：滤泡性淋巴瘤、乳腺癌，肝癌，膀胱癌bcl-2高表达 在50%以上的恶性肿瘤中存在p53基因突变，导致其下游凋亡调控基因的异常 CML中Bcr-abl,APL中PML-RARa,抑制细胞凋亡。肿瘤是细胞凋亡异常的疾病。细胞凋亡与肿瘤治疗细胞凋亡与肿瘤治疗诱导细胞凋亡是治疗肿瘤的一条有效途径诱导细胞凋亡是治疗肿瘤的一条有效途径化疗和放疗都可不同程度诱导细胞凋亡化疗和放疗都可不同程度诱导细胞凋亡三氧化二砷治疗三氧化二砷治疗APL,诱导细胞凋亡诱导细胞凋亡 维甲酸处理前维甲酸处理前 维甲酸处理后维甲酸处理后 三

16、氧化二砷处理前三氧化二砷处理前 三氧化二砷处理后三氧化二砷处理后急急性性早早幼幼粒粒细细胞胞白白血血病病 上海血研所上海血研所诱导细胞凋亡的途径诱导细胞凋亡的途径1.增强野生型p53基因作用，介导肿瘤凋亡2.其他凋亡诱导基因介导的治疗，如bcl-xs，抑制肿瘤细胞的体内生长3.灭活凋亡抑制基因：如反义bcl-2能够有效抑制淋巴瘤细胞在体内和体外的生长。3.3.细胞分化与肿瘤细胞分化与肿瘤 细胞分化（细胞分化（cell differentiation)cell differentiation)：同一来源的细胞通过分裂逐渐产生结构和功能上具有稳定性差异的另一类细胞的过程。形态结构生理功能生化特征细

17、胞分化细胞分化的意义细胞分化的意义1.细胞分化是多细胞生物的最基本生命活动.2.胚胎期是最重要的细胞分化期,多细胞生物起源于一个全能细胞.3.有些细胞发生一次,如神经细胞,有些细胞连续更新,如红细胞由多能造血干细胞（pluripotent hematopoietic stem cell,HSC)在一定时间按一定方向序贯分化而成，保证正常功能。4.时间上的分化和空间上的分化.机体有一套完整的,准确和适时的基因调控机制.细胞分化与肿瘤发细胞分化与肿瘤发生生肿瘤的基本特征之一:细胞的异常分化,即正常的分化过程被阻断如白血病，多能干细胞在发育分化的某一阶段受阻，某些特异性染色体异常导致癌基因活化或抑癌

18、基因失活。细胞分化与肿瘤发生细胞分化与肿瘤发生恶性肿瘤由分化异常的细胞组成。瘤细胞在不同程度上缺乏成熟的形态和完整的功能，丧失某些终末分化细胞的性状，并可对正常分化调节机制缺乏应有的反应。异常分化的特征异常分化的特征1.分化特征趋于消失：失去原来分化成特异细胞的特征；2.出现新的分化特征：出现原来组织或器官正常细胞没有的特征；1.肿瘤细胞越相似于正常细胞，分化越高。2.分化低的表现：异型性，失极性，幼稚性，生长活跃等。3.通常，肿瘤分化程度越低，肿瘤的恶性程度越高。高分化腺癌高分化腺癌低分化癌低分化癌细胞分化与肿瘤治疗细胞分化与肿瘤治疗诱导分化（induction of differentia

19、tion)治疗：是指一种应用诱导分化剂使恶性肿瘤细胞逆转为正常或接近正常细胞的治疗方法。是肿瘤治疗的一条新的途径。常用诱导分化剂常用诱导分化剂 维甲酸 细胞因子（G-CSF、GM-CSF、IFN-等）抗肿瘤药物（阿糖胞苷、阿霉素等）其他（DMSO、TPA、ADC）诱导分化治疗举例诱导分化治疗举例我国学者在国际上率先应用全反式维甲酸（all-trans retinoic acid,ATRA)治疗急性早幼粒细胞性白血病（acute promyelocytic leukemia,APL).ATRA诱导分化治疗成为APL的首选方法。各类信号通过细胞膜和细胞内信使分子引起细胞基因表达改变的过程称为细胞信

20、号转导(cell signal transduction)。4.4.细胞信号转导与肿瘤细胞信号转导与肿瘤信号转导的基本组成信号转导的基本组成细胞外因子：生长因子 细胞因子 激素和神经递质 其他（抗原TNF，粘附分子）受体 酪氨酸激酶受体 细胞因子受体 G蛋白连接受体 粘附蛋白受体其他 衔接子 G蛋白 第二信使分子（cAMP、cGMP、PIP3)胞内激酶 核受体信号转导障碍、异常细胞生长细胞分化细胞代谢细胞生物学行为疾病/肿瘤发生增殖分化细胞信号转导与肿瘤发生细胞信号转导与肿瘤发生1.MAP激酶（丝裂原活化蛋白激酶，mitogen activated protein kinase)通道2.TNF

21、/FASL转导通路3.TGF转导通路4.整合素（integrin)转导通路5.Wnt转导通路6.酪氨酸激酶受体介导的信号转导系统7.JAKSTAT信号转导途径主要的信号转导通路主要的信号转导通路MAPK MAPK 通路通路http:/Wnt/Wnt/-catenin-catenin 通路通路http:/AktAkt/PKB/PKB 通路通路http:/各信号转导通路既具有特异性,又相互交叉,相互作用.在肿瘤发生中起重要作用,同时为肿瘤治疗提供了重要途径.二、肿瘤间质和血管形成二、肿瘤间质和血管形成 组成 1.细胞外基质（ECM）胶原蛋白 糖蛋白（纤连蛋白、层粘连蛋白等）蛋白多糖（硫酸软骨素、透

22、明质酸等)2.其他 间质细胞（纤维母细胞、巨噬细胞、肥大细 胞和炎症细胞）血管、纤维素和组织液1.1.肿瘤间质肿瘤间质肿瘤间质肿瘤间质肿瘤间质的功能肿瘤间质的功能1.为肿瘤提供营养和支架，有利于瘤细胞的生长。2.为机体提供纤维屏障、免疫活性细胞和相应抗体，对肿瘤具有防御作用。3.间质微环境直接影响细胞的黏附、移动、增殖、分化和侵袭，与肿瘤的生物学行为密切相关。4.肿瘤间质的合成和降解受瘤细胞调控。2.2.肿瘤血管形成肿瘤血管形成(angiogenesis)(angiogenesis)是指从已存在的微血管上芽生出新的毛细血管的过程。肿瘤生长和转移必须依赖于肿瘤组织内的新生血管，新生血管的形成由血

23、管生成因子和抗血管生成因子共同控制。http:/www.cancer.govhttp:/www.cancer.gov/肿瘤血管形成过程肿瘤血管形成过程1.内皮细胞激活2.血管局部细胞外基质基膜降解，内皮细胞芽生、增殖和迁移至管腔形成3.新生血管形成连通血管标志物：血管标志物：CD34,CD31,F8 微血管密度（微血管密度（MVD)肿瘤血管特点肿瘤血管特点1.失控性2.未成熟性 肿瘤血管由一系列的刺激因子与抑制因子之间的相互作用来调节血管生成因子与抑制因子血管生成因子与抑制因子血管生成因子血管生成抑制因子 碱性成纤维细胞生长因子转化生长因子血管内皮生长因子血小板因子4转化生长因子鲨鱼软骨提取物

24、血管生成素1血管生成素2表皮生长因子（EGF)血管抑素白细胞介素8内皮抑素血管生成素血小板反应蛋白肝细胞生长因子血小板源内皮细胞生长因子（PDECGF）肿瘤血管形成与肿瘤治肿瘤血管形成与肿瘤治疗疗作用广泛作用广泛不诱导肿瘤细胞的耐药不诱导肿瘤细胞的耐药性性多次重复应用多次重复应用不良反应少不良反应少优点优点抑制肿瘤血管形成是肿瘤治疗的重要策略之一 淋巴管形成促进肿瘤的淋巴结转移，这是肿瘤转移的重要途径，是判断病人预后和确定治疗方案的重要依据。淋巴管标记物的发现将加速对淋巴管形成的研究podoplanin,LYVE-1,VEGFR-3.淋巴管形成（淋巴管形成（lymphangiogenesisl

25、ymphangiogenesis)三、肿瘤的异质性三、肿瘤的异质性 绝大多数肿瘤是由单个细胞转化为肿瘤细胞后的克隆性增生，在克隆性增生过程中由于不同的附加基因作用，产生不同肿瘤细胞亚群，使肿瘤表现为异质性（heterogeneity)。肿瘤异质性的表现肿瘤异质性的表现细胞形态学、核型、表面标志物、生化产物、细胞增殖能力、转移能力和对抗肿瘤药物敏感性的差异。1.可以解释同一肿瘤内肿瘤细胞形态学上的不同 分化程度。2.不同亚克隆的肿瘤细胞群有不同的增殖能力。3.肿瘤转移可以起自原发性肿瘤的小群肿瘤细胞。4.同一肿瘤内的肿瘤细胞对抗肿瘤药物的敏感性不同肿瘤的异质性的临床意义肿瘤的异质性的临床意义第二

26、节第二节 癌基因和抑癌基因癌基因和抑癌基因一、癌基因一、癌基因 癌基因（oncogene)是存在于病毒或细胞基因组中，能使正常细胞转变为恶性细胞的核苷酸序列。20世纪70年代初，科学家从Rous肉瘤病毒中分离出一种致瘤基因，称为src（v-src)。之后，又在脊椎动物细胞中发现了该基因（c-src）。当时认为这种基因只存在于恶性肿瘤中，故命名为癌基因。进一步研究发现正常细胞中也存在“癌”基因，这些癌基因是正常生物体内调控细胞增殖和分化等功能必不可少的固有基因。当这些基因被活化，结构和功能发生变异后才转变为具有致癌作用的癌基因。因此，将具有正常生理功能的这些基因称为原癌基因（protooncog

27、ene)。原癌基因原癌基因与细胞生长有关,个体生长、发育所必须；具有潜在致癌性，在特定条件下（如化学致癌物，病毒等）可变为癌基因可使正常细胞转化为癌细胞细胞原癌基因的功能细胞原癌基因的功能1.调节细胞生长与增殖2.调节细胞发育和分化细胞原癌基因的激活机制细胞原癌基因的激活机制1.1.插入诱变插入诱变 正常基因中被插入另一基因片段可转化为非正常基因.如:RNA病毒基因组末端重复序列插入到原癌基因附近，通过长末端序列中的启动子和增强子使基因表达加强。2.2.基因易位基因易位 （translocation,t)translocation,t)基因从染色体上正常位置转到同一染色体的另一部位或其他染色体

28、的某个位置。t(11;14)-t(11;14)+IgH/CCND1 双色融合探针双色融合探针3.基因扩增 DNA过度复制，拷贝数增加，蛋 白 量随之增加。Her-2无扩增无扩增Her-2有扩增有扩增4.4.基因突变基因突变 点突变或多个核苷酸改变，包括碱基 替换、缺失或插入。胃间质瘤：第十一外显子检出6个碱基纯合性缺失：c 1669-1674 del TGGAAG。该缺失可造成第557位密码子色氨酸（Trp,W）和558位密码子赖氨酸（lys,K）的缺失。原癌基因的分类原癌基因的分类1.生长因子 sis、mos、hst产生PDGF、EGF和FGF2.生长因子受体 erbB、erbA、fms可与

29、配体结合3.蛋白激酶 src、yes、fgr、abl、ros产物具有激酶活性4.4.RasRas基因产物 H-ras、K-ras、N-ras5.核蛋白 mycmyc、myb、fos、junRasRas基因基因 编码21KD鸟苷酸结合蛋白，p21（Ras蛋白）。Ras蛋白在细胞增殖分化信号中从激活的跨膜受体传递到下游蛋白激酶过程中起作用。RasRas基因在肿瘤中的异常基因在肿瘤中的异常 1015的肿瘤中至少有三种ras基因（k-ras,H-ras和N-ras)中的一种点突变，其中K-ras基因为最常见的突变靶基因。结直肠癌中K-ras基因突变。RasRas 基因突变基因突变 突变ras基因所产生

30、的突变ras蛋白产物可降低GTP酶活性和与GTP酶活性蛋白（RasGAP）的结合能力，导致Ras蛋白与GTP的持续结合，促进恶性细胞增殖。MycMyc基因基因8q24。编码蛋白定位于细胞核；439AA，分子量62kD。功能：使细胞从G0期进入G1期,称为分裂信号效应蛋白。细胞凋亡的调控肿瘤中肿瘤中MycMyc基因的异常形式基因的异常形式首先在Burkitt淋巴瘤中发现，t(8;14),t(2;8),t(8;22)。小细胞肺癌、乳腺癌、结直肠癌、宫颈癌、何杰金氏病及头部肿瘤中扩增和过表达。二、抑癌基因（二、抑癌基因（tumor suppressor gene)tumor suppressor g

31、ene)抑癌基因细胞是一类控制增殖和分化过程中起负调节作用的基因。1.与细胞生长有关，2.在肿瘤中存在缺陷（mutation,deletion）3.导入该基因后肿瘤细胞生长抑制1.编码转录子或细胞周期调节因子2.参与DNA损伤的修复、复制3.与细胞内骨架蛋白相连和(或)参与细胞内外的信号传递4.编码细胞黏附分子5.编码GTP酶活化蛋白或磷酸酶抑癌基因的功能抑癌基因的功能抑癌基因的失活机制抑癌基因的失活机制1.基因缺失 等位基因纯合性或杂合性缺失2.基因突变 无义突变、错义突变、移码突变3.基因修饰如基因甲基化 启动子区域CpG岛过度甲基化基因突变常用的方法基因突变常用的方法1.1.PCRPCR

32、-直接测序2.DHPLC（Denaturing High Performance Liquid Chromatography）3.PCR-SSCP4.DGGE（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis）5.Southern blot常见的抑癌基因常见的抑癌基因lP53lRb基因（视网膜母细胞瘤基因）lP16基因（多肿瘤抑制基因）lAPC 基因（家族性腺瘤性息肉病的易感基因）lPTEN基因lFHIT基因p53 基因基因 p53基因蛋白产物是由393个氨基酸组成的53KD核内磷酸化蛋白，与细胞周期调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等重要生物学功能有关。p53

33、 p53 基因基因 P53蛋白对细胞周期的调节主要在G1/S关卡起作用。当DNA受损，p53蛋白激活，复制停止，使DNA损失得以修复，若修复失败，诱导细胞凋亡。p53 p53 基因基因 许多肿瘤中p53基因突变率可达5060。突变形式为点突变、缺失突变、插入突变或基因重排。突变基因蛋白产物为突变型p53。在细胞内积聚，导致正常负调节功能丧失。APC(APC(adenomatousadenomatous polyposispolyposis coli coli）:1.定位于521,属于抑癌基因,含15个外显子和个内含子,约8550个碱基对.2.编码的APC蛋白可能对上皮细胞更新起调节作用,参与细

34、胞信号转导、细胞黏附、细胞迁移和细胞凋亡。3.APC基因的胚系突变是家族性腺瘤性息肉病（familial adenomatous polyposis,FAP）的必要条件，几乎所有的突变都产生终止密码子造成截短蛋白（truncated protein）。基因胚系突变为本病病因。4.与散发性结肠癌、肺癌等疾病有关。5.突变类型为点突变、缺失和插入。FAPFAP伴癌变。伴癌变。APCAPC胚系基因检测显示：胚系基因检测显示：Exon15,Exon15,c.4253-4254dupTA,c.4253-4254dupTA,可导致终止密码子形成可导致终止密码子形成PTEN:10q23,由9个外显子组成。肿

35、瘤抑制基因。拮抗酪氨酸激酶等活性，抑制肿瘤发生发展。在多种肿瘤中有突变，如子宫内膜癌，乳腺癌，前列腺癌等。PTEN在乳腺癌中的表达在乳腺癌中的表达第三节第三节 肿瘤的扩散肿瘤的扩散 恶性肿瘤在生长和发展过程中可向邻近组织直接蔓延和向远处转移，称为肿瘤的扩散。肿瘤扩散是恶性肿瘤的最重要的生物学特性之一，也是恶性肿瘤难以根治的主要原因和常见的致死原因。一、肿瘤的侵袭一、肿瘤的侵袭 (invasion)(invasion)侵袭是指恶性肿瘤的瘤细胞离开原发瘤，向周围组织直接蔓延，浸润和破坏邻近正常细胞和器官。是肿瘤播散的第一步,其标志是肿瘤细胞突破基底膜。1.沿组织间隙2.沿淋巴管3.沿血管4.沿浆膜

36、面或粘膜面侵袭的主要途径侵袭的主要途径肿瘤细胞侵袭的步骤和机制肿瘤细胞侵袭的步骤和机制1.肿瘤细胞的增殖和扩展2.肿瘤细胞的分离和脱落，细胞粘附分子减少，导致瘤细胞粘附力降低3.癌细胞附着基膜4.细胞外间质的降解：肿瘤细胞分泌多种蛋白溶解酶（纤溶酶；组织蛋白酶B（cathepsin B）、组织蛋白酶、透明质酸酶、IV型胶原酶）溶解细胞的间质5.癌细胞移出：肿瘤细胞的运动，借助微管系统和趋化（chemotaxis)或趋触(haptotaxis)作用间质：间质：间质中有肿瘤产生的多种物质，尤以酶为重要，基质降解肿瘤细胞：肿瘤细胞：产生各种酶 活化生长因子促进肿瘤细胞分裂刺激肿瘤细胞运动 促进肿瘤细

37、胞与血小板粘集降低粘附性消化纤维蛋白促进血管生长间质和肿瘤细胞在肿瘤侵袭中的作用间质和肿瘤细胞在肿瘤侵袭中的作用肿瘤细胞在组织间隙内的分布，是肿瘤在局部的蔓延。肿瘤浸润通常发生于恶性肿瘤个别良性肿瘤有时也显示浸润（血管瘤，粘液瘤，肌间脂肪瘤）（瘤样纤维组织增生，增殖心肌炎，结节性肌炎，水泡状胎块、带状瘤）二、肿瘤的局部浸润二、肿瘤的局部浸润 是指恶性肿瘤细胞由原发部位通过一些渠道播散到远隔组织和器官继续增殖生长，形成与原发肿瘤相同性质的继发肿瘤的全过程。转移离原发部位距离一般较远，范围大。三、肿瘤的转移（三、肿瘤的转移（metastasis)metastasis)1.播散肿瘤细胞与原发肿瘤的连

38、续性2.侵袭和转移是统一过程中的两个不同阶段3.侵袭是转移的前奏4.转移是侵袭的结果侵袭和转移的关系侵袭和转移的关系转移途径转移途径1 1淋巴道转移淋巴道转移 是癌常见的转移途径。由近到远 如乳腺癌，腋下淋巴结转移 甲状腺癌，颈部淋巴结转移 有时淋巴结为首发症状 2 2血道转移血道转移 (1)肺静脉型 (2)腔静脉型 (3)门静脉型 (4)椎静脉型3 3种植性转移种植性转移 1）浆膜面种植性转移：穿透浆膜，瘤细胞脱落种植到其他器官或组织。如胃肠道癌引起的卵巢转移瘤（Krukenberg瘤）2）粘膜面种植性转移：呼吸道、消化道等黏膜种植，较少见。3）接触性种植性转移：肿瘤接触，手术器械引起“医源

39、性”种植。1.肿瘤细胞侵入脉管2.瘤栓形成3.靶组织定位生长4.转移肿瘤的继续扩散转移的步骤转移的步骤肿瘤转移特点肿瘤转移特点1.1.不同肿瘤的转移频度、早晚、途径和部位不同不同肿瘤的转移频度、早晚、途径和部位不同 有些肿瘤转移有一定的器官倾向性(前列腺癌、肺癌）2.2.转移性肿瘤的一般特征：不连续性，多个转移瘤转移性肿瘤的一般特征：不连续性，多个转移瘤 淋巴道转移有近到远 血道转移器官内分散，近包膜，球形结节 3.3.多数转移瘤保留原发瘤的生物学特性多数转移瘤保留原发瘤的生物学特性4.4.转移瘤的变异不少见转移瘤的变异不少见 转移瘤的分化程度常比原发瘤差影响肿瘤转移的因素影响肿瘤转移的因素1

40、.肿瘤细胞的粘附性2.肿瘤细胞分泌相关蛋白3.肿瘤血管形成4.肿瘤转移相关基因和肿瘤转移抑制基因5.宿主局部组织的其他特性6.宿主整体免疫状态和激素分泌肿瘤转移的临床意义肿瘤转移的临床意义1.区分多中心性发生的多发性肿瘤与肿瘤转移2.区分容易转移肿瘤和不常发生转移的肿瘤3.区分倾向于不同转移途径的不同肿瘤4.区分好发生转移的器官和不易发生转移的器官5.从肿瘤的一般转移规律追溯原发性肿瘤6.了解某些特殊转移规律及有关的肿瘤肿瘤转移的分子机制肿瘤转移的分子机制1.肿瘤转移相关基因：肿瘤转移抑制基因 nm23,KAI1,KISS等；肿瘤转移基因 MTA-1,Tiam-12.粘附分子:E-钙粘蛋白，整

41、合素，CD443.细胞外基质(ECM):胶原蛋白，蛋白多糖，非胶原辅助蛋白4.蛋白多糖：细胞表面的重要分子第四节第四节 肿瘤与宿主肿瘤与宿主 1.1.良恶性肿瘤共有影响良恶性肿瘤共有影响 1)压迫、阻塞 2)影响功能、引起疼痛 3)有碍容貌 4)心理影响 5)并发症（出血、感染、坏死和溃烂等）一、肿瘤对宿主的影响一、肿瘤对宿主的影响2.良性肿瘤的影响 1)激素效应：内分泌功能失调 2)恶性变（凡良性肿瘤突然增大、出血、溃烂须注意）3.恶性肿瘤的影响 1)瘤栓形成 2)恶病质 3)肿瘤伴随综合征 4)复发和播散是指病人食欲不振，极度消瘦、乏力、贫血和全身衰竭的状态。可能机制可能机制1.恶性肿瘤分

42、解产物的毒性作用2.机体代谢紊乱3.心理精神因素恶病质（恶病质（cachexiacachexia)是指肿瘤的异位激素和其他活性产物、异常免疫反应和其他不明原因引起一系列内分泌异常、神经、造血、消化、骨关节、肾脏和皮肤等病变。如肺小细胞癌产生ADH,TSH,5-HT等，患者出现肾上腺皮质功能亢进、低钙血症、甲状腺功能亢进。肿瘤伴随综合征肿瘤伴随综合征(paraneoplasticparaneoplastic syndrome)syndrome)肿瘤伴随综合征的临床意义肿瘤伴随综合征的临床意义1.认识和熟悉肿瘤伴随综合征可促使医师发现早期隐匿性肿瘤。2.当肿瘤伴随综合征的首发症状出现，不要误以为是

43、其他疾病。3.肿瘤伴随综合征不是肿瘤转移所致，积极治疗，根治肿瘤，症状可消失或减轻。二、宿主对肿瘤的反应二、宿主对肿瘤的反应(一)肿瘤免疫肿瘤免疫 1肿瘤抗原 (1)肿瘤特异性抗原(2)肿瘤相关抗原 2肿瘤免疫效应3免疫监视和免疫逃逸(1)免疫监视(2)免疫逃逸肿瘤特异性抗原肿瘤特异性抗原（tumor-specific tumor-specific antigen,TSAantigen,TSA)只存在于某种肿瘤细胞而不存在于相应正常细胞或其他种类细胞的抗原。1.化学致癌剂或物理因素（紫外线、X线等）诱发的肿瘤抗原2.病毒抗原（EBV、HPV、HTLV等)3.突变抗原（突变的Ras、p53、EG

44、FR等）肿瘤相关抗原肿瘤相关抗原（tumor-specific tumor-specific antigen,TAAantigen,TAA)非肿瘤细胞所特有，正常细胞上也有抗原，只是其含量在肿瘤中明显增加。1.胚胎抗原（AFP,CEA等）2.癌基因扩增过表达抗原（HER-2）3.过表达糖脂或糖蛋白抗原（CA-125,CA-129）4.CT(cancer-testis)抗原（MAGE-1,2,3,12,BAGF等）5.分化抗原（酪氨酸酶，MelanA等）肿瘤形成过程中，癌基因突变扩增和抑癌基因失活、缺失，引起蛋白产物异常表达，机体启动免疫系统，识别“异己”抗原物质，引起特异性细胞免疫反应。某些基

45、因缺失或表达降低导致抗原丢失，肿瘤逃避免疫监视。抗肿瘤免疫效应机制抗肿瘤免疫效应机制1.荷瘤机体通过细胞免疫和体液免疫识别肿瘤抗原，发生抗肿瘤免疫反应。2.抗肿瘤免疫主要通过细胞免疫。3.参与细胞免疫的成分包括：细胞毒性T淋巴细胞 自然杀伤（NK）细胞 巨噬细胞 树突状细胞免疫监视（免疫监视（immune immune survillencesurvillence)机体免疫系统通过T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞、树突状细胞和多种细胞因子参与免疫机制、破坏肿瘤细胞的功能称为免疫监视功能。免疫逃逸（免疫逃逸（immunological escape)immunological escape)肿

46、瘤细胞通过免疫抑制和免疫耐受逃避机体的免疫监视系统而无限制生长的现象称为免疫逃逸。肿瘤免疫调节机制肿瘤免疫调节机制 肿瘤诱发的免疫抑制肿瘤诱发的免疫抑制1.肿瘤诱导产生免疫抑制细胞2.肿瘤细胞分泌免疫抑制因子 肿瘤免疫耐受肿瘤免疫耐受1.肿瘤细胞免疫原性弱2.肿瘤抗原的封闭、遮蔽和隔离3.MHC分子低表达4.缺失共刺激分子肿瘤的免疫治疗肿瘤的免疫治疗 一种激发和增强宿主免疫功能以达到控制和杀灭肿瘤细胞的治疗方法。1.非特异性主动免疫治疗（卡介苗、短小棒状杆菌等）2.特异性主动免疫治疗（自体或异体同一组织的肿瘤疫苗）3.免疫导向治疗，特异性抗体结合抗肿瘤药物4.过继免疫治疗（IL-2/LAK疗法

47、）5.细胞因子疗法（IL-2)(二二)激素与肿瘤激素与肿瘤1.与肿瘤的发展有密切关系2.某些肿瘤细胞有特异性激素受体3.协同其他致癌因素4.激素拮抗剂5.预后判断(三三)遗传与肿瘤遗传与肿瘤肿瘤的遗传：1.上下代之间的纵向遗传，包括符合孟德尔遗传规律的单基因常染色体显性遗传和多基因参与的遗传易感性；2.肿瘤细胞间的横向遗传,在体细胞癌变中的多基因改变在个体的纵向遗传中不起作用，但这些后天获得的遗传物质改变在细胞间的横向遗传,从广义讲也属于遗传的范畴。遗传性肿瘤遗传性肿瘤 是由某一基因的异常使个体某一器官或多个器官发生肿瘤，并且在家族中由于异常基因的传递一代代遗传下去。如:1.遗传性非息肉性结直

48、肠癌（Hereditary nonpolyposis colorectal cancer,HNPCC）2.家族性腺瘤性息肉病（familial adenomatous polyposis,FAP）3.家族性乳腺癌（familial breast cancer,FBC）遗传性疾病和遗传性缺陷：240种肿瘤与此相关“两次打击两次打击”假设假设（“two-hit”two-hit”hypothesis)hypothesis)Alfred G.Knudson在解释遗传性和非遗传性肿瘤关系时提出了二次突变假说。以视网膜母细胞瘤为模型，该假说认为遗传性肿瘤第一次突变发生于生殖细胞，第二次突变发生于体细胞，因

49、此解释了遗传性肿瘤早发性、多发性和双侧性的特点；散发性肿瘤的两次突变均发生在体细胞，故具有迟发性、散发性、单发性和单侧性等特点。显性遗传的视网膜母细胞瘤患儿体内已存在Rb的一个等位基因突变。当第一个等位基因再出现突变即可发病，而非遗传性视网膜母细胞瘤中必须有两次Rb基因突变才会发病。遗传性肿瘤与散发性肿瘤的区别遗传性肿瘤与散发性肿瘤的区别:1.明显的家族聚集现象。几乎每一代都有发病个体，可发生同一肿瘤或多种不同肿瘤。2.发病年龄早。3.遗传性肿瘤常伴有其他的一些异常，如一些非重要生命器官的畸形、性功能低下及免疫功能低下。尤以一些罕见肿瘤为显著。4.能在体细胞中检测出基因的异常。48岁，男性（2

50、004年10月）降结肠腺癌（2005年11月）升结肠腺癌举例举例脑脑T(50Y）头皮癌（头皮癌（48）结肠癌（结肠癌（67）H136IIIIII胃癌胃癌（61）胃癌胃癌（5154）升结肠癌升结肠癌（47）升结肠癌升结肠癌（5255）降结肠癌（降结肠癌（47）升结肠癌（升结肠癌（48）升结肠癌升结肠癌（43）子宫内膜癌子宫内膜癌（47）在连续两代中有在连续两代中有9人患肿瘤，其中脑肿瘤人患肿瘤，其中脑肿瘤1人、结肠癌人、结肠癌5人，子宫内膜癌人，子宫内膜癌1人，人，胃癌胃癌2人）人）家系中至少3人经组织学证实患结直肠癌(colorectal cancer,CRC)或相关肿瘤，其中一人为另两人的一