腫瘤分子生物學復習資料

1、1. 腫瘤流行病學：研究腫瘤在人群中分布和影響因素，探索各種不同腫瘤的病因和危險因素，以制定相應預防和控制措施，并對這些措施加以評價，可以用四個詞概括：Distribution、Etiology、Prevention、Evaluation。2. 肺癌的危險因素和保護因素： （1）.危險因素：吸煙、新鮮蔬菜攝入少、呼吸系統(tǒng)疾病、低體質(zhì)指數(shù)、心理因素、廚房油煙、大氣污染、遺傳易感性。 （2）.保護因素：新鮮蔬菜水果、醋、蔥蒜、辛辣食品、經(jīng)常參加體育鍛煉、飲茶、常吃奶及奶制品和蛋類、-胡蘿卜素、維生素E、膳食纖維。3. 肝癌危險因素和保護因素 （一）.危險因素：（1）.生物學因素：病毒（病毒性肝炎）

2、、細菌（黃曲霉毒素）、寄生蟲（肝吸蟲）； （2）.化學因素：飲水污染、吸煙、飲酒、有機溶劑、藥物（癲癇藥物、降壓藥、避孕藥、解熱鎮(zhèn)痛藥、激素類藥物）； （3）.營養(yǎng)因素：油炸食品、非新鮮水果、腌制食品、高脂高鹽食品； （4）.社會心理因素：抑郁、精神壓力 （5）.遺傳因素. （二）.保護因素： 飲綠茶、新鮮蔬菜、無油煙、接種乙肝疫苗。4. 癌基因及激活機制：（一）.癌基因：細胞中固有的一類基因，正常情況下參與細胞增殖與分化的調(diào)控，當基因結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變異，能促使正常細胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。激活機制：（1）基因點突變（主要活化方式）：單個堿基替換 （2）DNA擴增：原癌基因數(shù)量增加或表達活性增強； （

3、3）染色體易位重排：原癌基因可能移至強啟動子或增強子附近被激活 （4）癌基因甲基化改變：發(fā)生低甲基化改變，導致癌基因或相關因子大量表達。 （5）獲得啟動子與增強子，基因過量表達（二）.抑癌基因： 即腫瘤抑制基因，是指一大類可以抑制細胞分裂，并有抑制癌變作用的基因，在特定條件下失去正常功能而導致腫瘤發(fā)生。 失活機制： （1）.基因突變: 重要方式。點突變、無義突變、插入突變和缺失突變。 （2）.純合性丟失： 等位基因丟失，導致編碼的功能蛋白不能表達； （3）.雜合性丟失： 指細胞有絲分裂異常導致一個與突變基因?qū)恼５任换騺G失。 在腫瘤發(fā)生過程中，抑癌基因一個等位基因首先因某些原因失活，另一

4、個等位基因被同源染色體復雜拷貝取代、突變、缺失等失活，成為純合子而失去功能。 （4）.抑癌基因產(chǎn)物通過與癌基因產(chǎn)物相結(jié)合而失活。5.P53基因的功能：DNA結(jié)合功能、調(diào)控細胞周期、DNA修復、調(diào)控細胞凋亡、參與細胞分化和基因可塑性調(diào)控。 （1）.調(diào)控細胞周期：作用于細胞周期的G1、G2/M和G0等checkpoint。 （2）.與DNA結(jié)合，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄。P53蛋白誘導P21蛋白，并以此蛋白為介質(zhì)，抑制細胞分化和增殖，P53蛋白控制細胞從G0到G1期轉(zhuǎn)變，并在G1期生長限制位點控制細胞進入細胞周期后的增殖。 （3）.細胞損傷時，引發(fā)凋亡起到抑癌作用。 （4）.P53基因突變可能導致細胞無限生長。6

5、.G protein 即GTP binding protein。 與膜受體偶聯(lián)的三聚體G蛋白，由、三種亞基組成，當受體未與配體結(jié)合時，三個亞基呈聚合狀態(tài)，此時亞基與GDP結(jié)合，無活性。 當受體與配體結(jié)合時，GTP取代GDP與亞基結(jié)合，G蛋白被激活，隨之解聚成G-GTP和G兩部分，并且不再與受體結(jié)合。 通常G-GTP結(jié)合并激活/抑制質(zhì)膜中某種酶，再由這種酶催化產(chǎn)生第二信使。之后G把與之結(jié)合的GTP水解成GDP和Pi，G失活，重新與G亞基結(jié)合，形成無活性的G蛋白。7.第二信使 相對于細胞外信號分子（第一信使）而言，第一信使與受體作用后在細胞內(nèi)最早產(chǎn)生的信號分子稱為第二信使。目前公認的有：cAMP、

6、cGMP、IP3、DG和Ca2+。8.受體酪氨酸激酶（RTK） 細胞內(nèi)具有酪氨酸激酶活性的跨膜結(jié)構(gòu)的酶蛋白受體。 其胞外區(qū)與生長因子配體結(jié)合，然后激活胞內(nèi)段的酶活性區(qū)，啟動信號轉(zhuǎn)導，參與細胞生長、增殖、轉(zhuǎn)化及胚胎發(fā)育和腫瘤形成。如EGF、PDGF等細胞膜上生長因子受體。9.MAP kinase cascade MAPK級聯(lián)系統(tǒng)是細胞適應外界環(huán)境變化的一種非常重要的調(diào)控機制。由3種蛋白激酶組成MAPK、MAPKK、MAPKKK。上游因子激活MAPKKK，發(fā)生磷酸化MAPKK，磷酸化MAPK活化下游轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄。把外界信號一級一級傳到細胞核，使細胞做出應答。參與細胞生長、發(fā)育、分裂及細胞

7、間功能同步及細胞惡性轉(zhuǎn)化。10.FAK Focal Adhesion Kinase一種非受體型胞漿酪氨酸激酶，有胞內(nèi)第一信使之稱，F(xiàn)AK屬于看家基因，是Src癌基因底物，是一個高度磷酸化蛋白，參與細胞黏附、鋪展、增殖、遷移及凋亡。11.細胞信號傳導的基本概念、過程和特征 （1）.概念：把細胞外信息轉(zhuǎn)化為細胞內(nèi)信息并誘導基因表達改變和細胞代謝途徑改變，從而使細胞對外界環(huán)境做出改變的過程。 （2）. 特征：受體+受體后信號通路+作用終端 細胞信號通過受體或類似于受體的物質(zhì)激活細胞內(nèi)信號通路，觸發(fā)離子通道開放、蛋白質(zhì)可逆磷酸化反應等變化，進而導致一系列生物效應。不同的信號通路之間有相互聯(lián)系和作用，形

8、成復雜網(wǎng)絡。 （3）.過程：1）.G蛋白偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導 受體+配體受體活化GTP取代GDP同G蛋白結(jié)合G蛋白分離（G-GTP、G）G蛋白與受體分離G-GTP結(jié)合并激活或抑制某種酶產(chǎn)生第二信使。 產(chǎn)生第二信使主要有兩條途徑： cAMP途徑：G蛋白作用于腺苷酸環(huán)化酶，調(diào)節(jié)cAMP產(chǎn)生。 IP3、DG和Ca2+途徑G蛋白作用于磷脂酶C(PLC)IP3和DG內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+ 2）酶偶聯(lián)受體介導的信號轉(zhuǎn)導12.磷脂酰肌醇衍生的主要第二信使及其在信號轉(zhuǎn)導途徑中的作用： （1）.DAG甘油二酯：PLC水解PIP2后生成DAG，激活PKC，把靶蛋白分子上絲氨酸和谷氨酸甲基化。參與細胞生長與分化、細胞

9、代謝和轉(zhuǎn)錄激活等。 （2）.IP3肌醇-1，4，5三磷酸 細胞膜上的IP3分子擴散入胞漿，與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上IP3特異性受體（同時也是Ca2+通道）結(jié)合，Ca2+通道打開，Ca2+擴散入胞漿，與各種靶分子結(jié)合，觸發(fā)特異性反應發(fā)生。13末端分化細胞：細胞具有末端分化結(jié)構(gòu)，失去分裂能力，一旦分化形成即維持其分化狀態(tài)直至死亡。如神經(jīng)細胞、肌肉細胞、紅細胞等。14.靜息細胞： 在正常情況下不分裂，但適宜刺激物可誘導其開始合成DNA并進入細胞周期的細胞。如肝細胞、淋巴細胞。15.死亡受體：存在于細胞表面的一種特殊感受器，能識別外來信號，并迅速啟動細胞凋亡機制。死亡信號：Fas配體+Fas抗體/可溶性胞外脫落

10、蛋白質(zhì)。Fas分子與Fas配體結(jié)合，通過細胞內(nèi)死亡域，募集細胞中的Fas相關結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)（caspase-8前提），F(xiàn)ADD+Fas+caspase-8形成死亡誘導信號復合體，引起細胞或核發(fā)生凋亡形態(tài)變化，如DNA梯狀降解，染色體凝集和凋亡小體形成等。16.TUNEL脫氧核糖核酸末端轉(zhuǎn)移酶介導的缺口末端標記法定量測定凋亡細胞的方法。凋亡時，染色體雙鏈會出現(xiàn)許多不對稱的斷裂點，暴露出3-OH末端，在脫氧核糖核酸酶末端轉(zhuǎn)移酶TdT作用下，不需要模版就可以催化地高辛、生物素或熒光素標記的dNTP結(jié)合到DNA的3-末端，再利用免疫組化方法檢測。靈敏、準確、高速。17.細胞周期的驅(qū)動機制 細胞周期是一

11、種周而復始的運動，其推動力主要來自于周期依賴性蛋白激酶，這些酶磷酸化適當?shù)牡鞍踪|(zhì)，進而使細胞周期時相轉(zhuǎn)換。Cyclin負責正調(diào)控，與CDK結(jié)合使CDK活化，CK2負責負調(diào)控，與CDK-cyclin結(jié)合，抑制其活性，這三者組成了負責細胞周期運動的驅(qū)動裝置。18.細胞凋亡的誘發(fā)因素：（1）.物理性：射線（紫外線、射線）、溫度刺激（冷、熱）（2）.化學及生物誘導因子：活性氧基團和分子、鈣離子載體、視黃酸、細胞毒素、DNA和蛋白質(zhì)合成的抑制劑，正常生理因子失調(diào)、腫瘤壞死因子。19.免疫編輯： 腫瘤細胞與免疫系統(tǒng)之間相互作用的動態(tài)過程，是免疫系統(tǒng)的選擇機制，能夠選擇低免疫原性腫瘤細胞促進其生長。惡性腫瘤

12、的發(fā)生發(fā)展，受到免疫系統(tǒng)的編輯作用，主要包括三個階段：消除（淋巴細胞識別和消除新的惡性轉(zhuǎn)化細胞）、靜態(tài)平衡（腫瘤細胞在細胞因子和淋巴細胞作用下，進入休眠狀態(tài)并維持相當長一段時間）和逃逸（免疫系統(tǒng)發(fā)生波動和弱化時，潛伏的腫瘤細胞逃逸，進入快速生長，病情惡化）。20.免疫監(jiān)視： 在癌細胞出現(xiàn)早期，機體免疫系統(tǒng)可識別這些“非己”細胞，并通過細胞免疫機制特異地被清除。21.免疫調(diào)節(jié)性細胞的種類及其在腫瘤中的應用：（一）.CD4+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）：腫瘤微環(huán)境中存在的CD4+CD25+Foxp3+Treg細胞，可以顯著抑制針對腫瘤細胞的天然和過繼性免疫反應。（二）.腫瘤相關巨噬細胞：

13、（1）.經(jīng)典巨噬細胞M1：殺死微生物、攻擊腫瘤細胞，釋放多種炎性介質(zhì)。 （2）.TAM/M2細胞：調(diào)節(jié)免疫反應，誘導Th2反應，啟動血管新生和組織重建。（三）.髓性來源的抑制性細胞：MDSC。主要通過產(chǎn)生NO和高水平Aginase抑制T細胞功能。（四）.CD8調(diào)節(jié)性T細胞:CD8細胞亞群含有Treg細胞，功能上與CD4+CD25+Treg相似。（五）.NKT調(diào)節(jié)細胞 在抗腫瘤中起著十分重要的作用，具有免疫抑制作用。22.腫瘤轉(zhuǎn)移 腫瘤轉(zhuǎn)移是指惡性腫瘤細胞脫離原發(fā)腫瘤，通過各種轉(zhuǎn)移方式，到達繼發(fā)組織或器官后得以繼續(xù)增殖生長，形成與原發(fā)腫瘤相同性質(zhì)的繼發(fā)腫瘤的全過程。是惡性腫瘤的基本生物學特征，臨

14、床上絕大多數(shù)腫瘤患者的致死因素。23.腫瘤轉(zhuǎn)移的基本過程：早期原發(fā)癌生長腫瘤血管生成腫瘤細胞脫落并侵入基質(zhì)進入脈管系統(tǒng)癌栓形成繼發(fā)組織器官定位生長，形成新生血管轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴散。24.腫瘤微環(huán)境：腫瘤在生長過程中，由腫瘤細胞、內(nèi)皮細胞、細胞外基質(zhì)、免疫細胞、成纖維細胞等相互作用形成的腫瘤細胞生長的特殊環(huán)境。具有腫瘤組織血供不足、間質(zhì)壓力高、營養(yǎng)相對缺乏等特點，最顯著特征是腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性。25.腫瘤相關的基質(zhì)細胞有哪些，簡述其來源和形成及在腫瘤發(fā)展中的作用。(一).腫瘤相關成纖維細胞：（1）.來源：腫瘤周圍間質(zhì)中的成纖維細胞；血管周圍細胞；骨髓來源的間充質(zhì)干細胞；經(jīng)過EMT（上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化）上

15、皮腫瘤細胞；經(jīng)過EMT（內(nèi)皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化）血管內(nèi)皮細胞。（2）.形成：組織損傷或腫瘤組織產(chǎn)生的不同刺激因子（包括生長因子如TGF-、活性氧簇、補體因子和細胞外基質(zhì)成分）作用后形成。（3）.作用：TAFs誘導和促進上皮細胞發(fā)生瘤性轉(zhuǎn)變；與腫瘤細胞相互作用促進腫瘤血管生成，提高腫瘤惡性程度：分泌趨化因子SDF-1，受體CXCR4在多種腫瘤細胞中表達，招募造血干細胞和內(nèi)皮祖細胞，刺激血管生成，修復損傷，上皮細胞層再生； 促進腫瘤細胞增殖，促進腫瘤細胞浸潤；（二）.腫瘤相關內(nèi)皮細胞：不成熟和快速分裂狀態(tài)；（三）.腫瘤相關免疫細胞26.腫瘤干細胞 又稱癌干細胞，cancer stem cells，簡稱CS

16、C，是惡性腫瘤中能夠自我更新及分化形成腫瘤中多種癌細胞類型的原始癌細胞。27.簡述腫瘤干細胞的鑒定（一）.致瘤實驗：癌細胞群中只有CSC具有無限增殖能力，而絕大多數(shù)分化的癌細胞增殖能力有限，因而將少量癌細胞植入NOD-SCID免疫缺陷小鼠后，只有CSC能夠形成腫瘤，而分化的癌細胞不能致瘤。評估標準：干細胞植入2000個或以下細胞能形成腫瘤，而非干細胞在相同的實驗條件下需增加100倍或以上細胞數(shù)量。（二）.球體形成實驗：成體干細胞的一個重要特性是可以在含細胞因子的無血清培養(yǎng)基中形成懸浮生長的細胞團，稱為球體。CSC也具有球體形成能力，不同來源的干細胞需要不同的生長因子組合才能形成球體，如神經(jīng)球培

17、養(yǎng)需表皮生長因子。（三）.標記滯留實驗：干細胞具有不對稱分裂特性。在細胞培養(yǎng)時加入核苷酸前體如溴脫氧尿嘧啶BrdU，使其滲入到分裂細胞的DNA中，然后去除標記物繼續(xù)培養(yǎng)一段時間，用抗BrdU熒光抗體進行染色，干細胞表現(xiàn)為高熒度強光，因而又稱為標記滯留細胞（LRC）。（四）.集落形成實驗：CSC具有無限增殖能力，因而在瓊脂糖凝膠或Matrigel生物膠上培養(yǎng)時具有顯著的集落形成率，而分化的癌細胞增殖能力有限，通常不能形成集落。（五）.侵襲實驗：將Matrigel生物膠涂鋪在8um孔徑Transwell網(wǎng)上模擬基底膜，將待測細胞置于上層小室內(nèi)，下層孔內(nèi)放置10%血清的培養(yǎng)基及細胞因子，具有轉(zhuǎn)移潛能

18、的細胞在血清或細胞因子的刺激下穿越生物膠，可以進行計數(shù)定量分析。（六）.耐藥實驗：CSC具有耐藥性。一些CSC表達ABC膜轉(zhuǎn)運蛋白，此類轉(zhuǎn)運蛋白的底物MTT比色法、核素標記的核苷酸摻入法、集落培養(yǎng)法等。28.腫瘤標志物： 是腫瘤細胞本身存在或分泌的特異性物質(zhì)，用于輔助診斷和臨床監(jiān)測。必須由惡性腫瘤細胞產(chǎn)生，可以在血液、組織液、分泌液或腫瘤組織中檢測出。不存在于正常組織和良性疾病中。在該腫瘤的大多數(shù)患者中都能檢測出。最尚無明確的臨床證據(jù)之前最好就能測出。能反應腫瘤大小。在一定程度上能有助于估計治療效果、預測腫瘤復發(fā)和轉(zhuǎn)移。29.腫瘤分子診斷中的新技術(shù)：（一）.比較基因組雜交技術(shù)CGH: 基本原理

19、：將待測樣品基因組DNA和正常對照基因組DNA分別用兩種不同顏色的熒光素標記，與正常中期染色體進行原位抑制雜交，通過檢測基因組各個位點兩種標記熒光素的強度，進行定量對比分析，即可探明待測樣本基因組DNA拷貝數(shù)的變化。（二）.mRNA差異展示技術(shù)： 原理：根據(jù)mRNA末端為polyA結(jié)構(gòu)，而與polyA相鄰的兩個堿基的組合只有12種。與此對應合成12種引物，即在oligodT后面加上兩個相鄰堿基（又稱錨堿基），形成與polyA的3端結(jié)合的錨引物，每種可以錨定mRNA總數(shù)的1/12。每種引物可以覆蓋1/12的mRNA群體，用每種引物進行反轉(zhuǎn)錄，將獲得1/12的cDNA亞群體。然后用一個5端的任意引

20、物對每個cDNA亞群進行PCR擴增，來自不同mRNA的擴增產(chǎn)物大小是不同的，將擴增產(chǎn)物進行電泳分離，可將500bp以內(nèi)的分子明顯分辨出來。在PCR反應時加入熒光素、地高辛等標記，電泳后進行顯色反應，就能發(fā)現(xiàn)有差異的DNA片段，即差異表達基因的cDNA。從電泳膠上切下這些片段，擴增后進行測序，并與GenBank中已知序列進行同源性比較，即可獲得該片段的基因類型或發(fā)現(xiàn)新的全長基因或EST。（三）.基因表達系列分析技術(shù)(SAGE):原理：（1）.從轉(zhuǎn)錄本3端特定位置分離出該轉(zhuǎn)錄本特異的標簽包含有足夠的能代表該轉(zhuǎn)錄本所需的信息，能夠唯一確認一種轉(zhuǎn)錄物；（2）.分離自不同轉(zhuǎn)錄本的標簽可以被串聯(lián)成一定長度

21、后克隆入載體，并以連續(xù)的數(shù)據(jù)形式輸入計算機進行處理，能對數(shù)以千計的轉(zhuǎn)錄本進行分析；（3）.同一標簽的重復次數(shù)代表該轉(zhuǎn)錄本的表達水平。（四）基因芯片技術(shù)： 將大量探針（基因或基因片段）有序低固定在固相支持物如玻璃片上，與待測樣本中的靶基因按堿基配對原理進行雜交，再通過激光共聚焦熒光檢測、電子計算機系統(tǒng)分析。迅速得出待測樣本基因表達信息的分子生物學和遺傳學方法。一種對全基因組基因的表達水平進行同步分析。（五）.蛋白質(zhì)芯片技術(shù):將純化的多肽、蛋白質(zhì)或其它分子作為探針高密度排列固定于固相支持介質(zhì)表面而構(gòu)成微陣列，根據(jù)探針物理、化學或生物學特性的不同，選擇性低從待測生物樣品中捕獲蛋白。經(jīng)原位清洗除去未與

22、探針結(jié)合的分子，再利用各種檢測技術(shù)定性、定量分析芯片上結(jié)合的蛋白。（六）.在常規(guī)PCR反應體系中加入熒光標記探針，通過熒光信號積累實時監(jiān)測整個PCR進程，來實現(xiàn)其定量功能。30.基因診斷與基因治療： （1）.基因治療：依靠導入人體外源性遺傳物質(zhì)來治療疾病的治療手段。包括糾正人自身基因的結(jié)構(gòu)或功能上的錯亂，或依靠外源遺傳物質(zhì)殺滅病變細胞，或抑制外源病原體遺傳物質(zhì)的復制。 （2）.基因診斷：分析DNA或RNA序列，從而發(fā)現(xiàn)與疾病相關的基因型、突變、修飾或微生物，并用于醫(yī)學中。31.Ex vivo：將攜帶外源基因的載體在體外導入自體或異體細胞，組成“基因工程化細胞”，經(jīng)體外細胞擴增后，回輸患者體內(nèi)，使外源基因表達改善癥狀。32.In vivo： 不需細胞移植，而直接將外源遺傳物質(zhì)注射至體內(nèi)，如DNA通過載體和導入系統(tǒng)（如脂質(zhì)體）注射，使其在體內(nèi)轉(zhuǎn)錄，發(fā)揮治療效果。33.病毒載體: 是一種整合了治療基因并經(jīng)過了改裝的特殊生物體，包括逆轉(zhuǎn)錄病毒載體、腺病毒載體、腺相關載體、單純皰疹病