血液分子生物學(xué)腫瘤形成基本理論

關(guān)于血液分子生物學(xué)腫瘤形成基本理論第1頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

腫瘤(tumor，neoplasm)

是一類(lèi)常見(jiàn)病、多發(fā)病，其中惡性腫瘤是目前危害人類(lèi)健康最嚴(yán)重的一類(lèi)疾病。

在歐美一些國(guó)家，癌癥的死亡率僅次于心血管系統(tǒng)疾病居第二位。

在我國(guó),腫瘤的發(fā)病率和死亡率都有增加。

繼心血管疾病之后，腫瘤是另一威脅人類(lèi)健康和生命的主要疾病。在世界范圍內(nèi)，至少有l(wèi)／3的人在其一生中患上腫瘤；腫瘤是1／4的男性和l／5的女性的死亡原因。第2頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市地區(qū)居民惡性腫瘤死亡率居死因第一位，為139.28／10萬(wàn)，男性為166.92／10萬(wàn)，女性為109．99／10萬(wàn)。農(nóng)村地區(qū)居民惡性腫瘤死亡率居死因第三位，為105．57/10萬(wàn)，男性為133．02/10萬(wàn)，女性為77．76／10萬(wàn)。◆我國(guó)最為常見(jiàn)和危害性嚴(yán)重的腫瘤按照死亡率排列為胃癌、肝癌、肺癌、食管癌、大腸癌、白血病及淋巴瘤、子宮頸癌、鼻咽癌、乳腺癌等。第3頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三目前提出的有關(guān)腫瘤形成的基本理論：1、腫瘤是一種基因??；2、腫瘤是瘤細(xì)胞單克隆性擴(kuò)增的結(jié)果；3、原癌基因的激活和(或)抑癌基因的失活；4、腫瘤是一個(gè)長(zhǎng)期的、分階段的、多種基因突變積累的過(guò)程；5、腫瘤的發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結(jié)果。

第4頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤的基本特征在近期，3月新出版的Cell雜志上，Weinberg教授發(fā)表了一篇綜述：Hallmarks

of

Cancer:

The

Next

Generation，闡述了最近10年腫瘤學(xué)中的熱點(diǎn)和進(jìn)展，提出了腫瘤細(xì)胞十個(gè)特征：

1.自給自足生長(zhǎng)信號(hào)（Self-Sufficiency

in

Growth

Signals）；

2.抗生長(zhǎng)信號(hào)的不敏感（Insensitivity

to

Antigrowth

Signals）；

3.抵抗細(xì)胞死亡(Resisting

Cell

Death)；

第5頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.潛力無(wú)限的復(fù)制能力(Limitless

Replicative

Potential)；5.持續(xù)的血管生成(Sustained

Angiogenesis)；6.組織浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移(Tissue

Invasion

and

Metastasis)；7.避免免疫摧毀(Avoiding

Immune

Destruction)；8.促進(jìn)腫瘤的炎癥（Tumor

Promotion

Inflammation）；

9.細(xì)胞能量異常（Deregulating

Cellular

Energetics）；10.基因組不穩(wěn)定和突變（Genome

Instability

and

Mutation）。第6頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤細(xì)胞生存的微環(huán)境◆腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移與腫瘤細(xì)胞所處的內(nèi)外環(huán)境有著密切關(guān)系?！舭[瘤所在組織的結(jié)構(gòu)、功能和代謝，而且亦與腫瘤細(xì)胞自身的(核和胞質(zhì))內(nèi)在環(huán)境有關(guān)。◆腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)自分泌和旁分泌，改變和維持自身生存和發(fā)展的條件，促進(jìn)腫瘤的生長(zhǎng)和發(fā)展?！羧砗途植拷M織亦可通過(guò)代謝、分泌、免疫、結(jié)構(gòu)和功能的改變，限制和影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。第7頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆腫瘤與環(huán)境，兩者既是相互依存，相互促進(jìn)，又是相互拮抗，相互斗爭(zhēng)的。

◆近年來(lái)由于腫瘤細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)的進(jìn)展，人們對(duì)于腫瘤和環(huán)境的相互關(guān)系有了更加深入的了解。這不僅對(duì)于認(rèn)識(shí)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移等有著重要的意義，而且對(duì)于腫瘤的診斷、防治和預(yù)后亦有著重要的作用。

是現(xiàn)代腫瘤生物學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵和核心的問(wèn)題第8頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤的生物學(xué)行為----異質(zhì)性（heterogeneity）

腫瘤組織無(wú)論在細(xì)胞形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)上，都與其發(fā)源的正常組織有不同程度的差異，這種差異稱(chēng)為異型性（atypia）。

腫瘤的異質(zhì)性是指同一腫瘤在組織結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)上是由不同質(zhì)的細(xì)胞所組成的。腫瘤組織內(nèi)的瘤細(xì)胞在細(xì)胞核型、生長(zhǎng)速度、DNA含量、治療反應(yīng)、轉(zhuǎn)移傾向、細(xì)胞表面抗原、受體、標(biāo)記物及生物學(xué)行為等方面不同。第9頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三如甲狀腺癌中同時(shí)存在濾泡和乳頭狀結(jié)構(gòu)，甚至還證明有的甲狀腺癌同時(shí)可存在濾泡癌和髓樣癌（C細(xì)胞癌）的瘤細(xì)胞成分。如肺的小細(xì)胞癌中出現(xiàn)較高分化水平的腺癌或鱗癌成分。腫瘤異質(zhì)性另外一種比較特殊的形式是，在一個(gè)腫瘤中出現(xiàn)與瘤細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞以外的其它細(xì)胞成分，最常見(jiàn)的是內(nèi)分泌細(xì)胞（不是瘤細(xì)胞），如某些惡性腫瘤（子宮內(nèi)分泌癌，肺腺癌等），在同一腫瘤的不同區(qū)域可出現(xiàn)多種不同分化水平、不同性質(zhì)的內(nèi)分泌細(xì)胞，如降鈣素、胃泌素、促腎上腺皮質(zhì)激素、絨毛膜促性腺激素等激素分泌細(xì)胞，由此產(chǎn)生的相關(guān)癥狀稱(chēng)為副腫瘤綜合癥。

第10頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤異質(zhì)性臨床表現(xiàn)

1.腫瘤個(gè)體異質(zhì)性：腫瘤存在地域、種族、流行病學(xué)等方面明顯的差異，尤其表現(xiàn)在個(gè)體腫瘤發(fā)生的不同敏感性上。在腫瘤研究中強(qiáng)調(diào)采取多中心、大樣本的臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，旨在克服個(gè)體異質(zhì)性的差異；在腫瘤治療方面，強(qiáng)調(diào)規(guī)范化的同時(shí)，也應(yīng)注重個(gè)體化治療。第11頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2.腫瘤結(jié)構(gòu)異質(zhì)性：主要表現(xiàn)在器官、組織和細(xì)胞水平形態(tài)學(xué)差異。組織器官大體表現(xiàn)如形狀、大小、顏色、質(zhì)地、數(shù)目、包膜等；鏡下表現(xiàn)為不同組織結(jié)構(gòu)如巢狀、小梁狀、乳頭狀、篩狀等；細(xì)胞形態(tài)差異如小細(xì)胞、大細(xì)胞、立方狀、柱狀、圓形等。第12頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

3.腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)異質(zhì)性即時(shí)間異質(zhì)性：細(xì)胞生長(zhǎng)周期是每個(gè)增殖細(xì)胞從一次分裂結(jié)束時(shí)到下一次分裂結(jié)束時(shí)的整個(gè)過(guò)程，包括G1期、S期、G2期和M期,處于靜止細(xì)胞群為靜止細(xì)胞（G0期）；腫瘤組織中的腫瘤細(xì)胞由增殖細(xì)胞群、靜止細(xì)胞群和無(wú)增殖能力細(xì)胞群細(xì)胞混合組成，顯示腫瘤細(xì)胞的非同步性，即時(shí)間異質(zhì)性；在增生腫瘤細(xì)胞群體內(nèi)，約10%細(xì)胞處在S期；G0期的細(xì)胞有一定的增殖能力，在受到一定內(nèi)外因素刺激下成為增殖細(xì)胞，進(jìn)入增殖細(xì)胞群，可能為腫瘤復(fù)發(fā)的主要根源。因此，腫瘤細(xì)胞時(shí)間異質(zhì)性可能是復(fù)發(fā)理論基礎(chǔ)之一。第13頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.腫瘤細(xì)胞遺傳異質(zhì)性：

目前研究顯示多數(shù)惡性腫瘤中，瘤細(xì)胞的染色體組型存在各種異常改變。這種改變?cè)诓煌[瘤細(xì)胞和腫瘤中存在差異，即使在相同遺傳背景的腫瘤細(xì)胞系中不同代細(xì)胞間也存在差異。第14頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三5.腫瘤細(xì)胞功能異質(zhì)性：腫瘤細(xì)胞的增生、凋亡、細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞黏附、血管生成、轉(zhuǎn)移行為等生物學(xué)功能存在異質(zhì)性。其中轉(zhuǎn)移是決定腫瘤的侵襲性及臨床預(yù)后重要的過(guò)程，轉(zhuǎn)移異質(zhì)性是功能異質(zhì)性的主要表現(xiàn)之一。研究顯示，原發(fā)腫瘤及其轉(zhuǎn)移灶在基因表達(dá)、功能及組成上存在差異。最近研究顯示，乳腺癌的原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶的雌、孕激素受體表達(dá)狀態(tài)可能存在差異。鑒于轉(zhuǎn)移腫瘤的異質(zhì)性，有必要對(duì)原發(fā)腫瘤及其轉(zhuǎn)移瘤的生物學(xué)情況進(jìn)行比較研究，利于腫瘤的治療。第15頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三第16頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤是多步驟發(fā)生、多基因突變的演進(jìn)性疾病

參與細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控的蛋白質(zhì)大致分為5類(lèi)：

生長(zhǎng)因子(growthfactors，GFs)、

生長(zhǎng)因子受體(growthfactorreceptorGFR)、

細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子(intracellularsignaltransducers)、

細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子(nucleartranscriptionfactor)

細(xì)胞周期蛋白質(zhì)(cellcycleprotein)。

第17頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

在細(xì)胞生長(zhǎng)、復(fù)制的過(guò)程中，可能隨機(jī)地存在著細(xì)胞生長(zhǎng)、分裂調(diào)控機(jī)制的基因突變。如這種突變發(fā)生，所產(chǎn)生的是“基因受損(genedamage)”的子細(xì)胞，當(dāng)“基因受損”不斷累積，細(xì)胞將失控性增長(zhǎng)與分裂，顯示其異質(zhì)性的生物學(xué)行為。

一方面是失控性的細(xì)胞生長(zhǎng)，另一方面是來(lái)自細(xì)胞演化過(guò)程中參與細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控的蛋白質(zhì)的紊亂。

第18頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

腫瘤病因和多步驟發(fā)生、多基因突變的演進(jìn)性機(jī)制第19頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

單個(gè)的基因改變尚不足以造成細(xì)胞的完全惡性轉(zhuǎn)化。要使得細(xì)胞完全惡性轉(zhuǎn)化，需要多個(gè)基因的改變，包括幾個(gè)癌基因的激活，兩個(gè)或更多抑癌基因的失活，以及凋亡調(diào)節(jié)和DNA修復(fù)基因的改變。

所謂腫瘤是一類(lèi)“多基因疾病”，包括三層含義，①腫瘤的發(fā)生源于遺傳物質(zhì)或基因的改變(geneticchanges)；②這種改變是多步驟(multistep)完成的；③所有的基因變化最終導(dǎo)致細(xì)胞的失控性生長(zhǎng)。第20頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三第21頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

腫瘤的遺傳易感性◆目前發(fā)現(xiàn)不少常見(jiàn)腫瘤有家族史，如乳腺癌、胃腸癌、食管癌、肝癌、鼻咽癌、白血病、子宮內(nèi)膜癌、前列腺癌、黑色素瘤等。◆根據(jù)遺傳學(xué)原理，當(dāng)某一特定的疾病以可預(yù)測(cè)的方式在家系內(nèi)傳遞時(shí)，一定存在著遺傳缺陷和易感性。第22頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

◆不同的腫瘤可能有不同遺傳傳遞方式。真正直接遺傳的腫瘤只是少數(shù)不常見(jiàn)的腫瘤，遺傳因素在大多數(shù)腫瘤發(fā)生中的作用是對(duì)致癌因子的易感性或傾向性。第23頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三X第24頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆抑癌基因生物學(xué)特征是抑制細(xì)胞增殖。抑癌基因的隱性遺傳學(xué)特征使一對(duì)等位基因中的任何一個(gè)基因的丟失或破壞，都不足以使其抑制細(xì)胞增殖的功能失活，因另一個(gè)等位基因的完好仍能產(chǎn)生抑癌基因產(chǎn)物，并發(fā)揮其功能?！糁挥幸粚?duì)等位基因全遭丟失或破壞，才能使其抑制細(xì)胞增殖的功能喪失。也說(shuō)明腫瘤的發(fā)生是由于一個(gè)等位基因的結(jié)構(gòu)破壞或功能喪失和接踵而至的另一個(gè)等位基因功能減弱或結(jié)構(gòu)受損的結(jié)果。◆事實(shí)上遺傳因素與環(huán)境因素在腫瘤發(fā)生中起協(xié)同作用。

第25頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三反復(fù)的多次打擊(multihit)第26頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

腫瘤的克隆演化理論和干細(xì)胞學(xué)說(shuō)

一、腫瘤細(xì)胞的單克隆增生◆

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展是細(xì)胞克隆演化(clonalevolutiontheory)的過(guò)程；◆首先，細(xì)胞有了基因突變，使其能在一般正常細(xì)胞不足以分裂的條件下進(jìn)行分裂，繼而子代細(xì)胞也有了同樣的不正常分裂能力，使分裂繼續(xù)下去；◆隨后，細(xì)胞群中又再次發(fā)生基因突變，使其生長(zhǎng)、分裂的能力進(jìn)一步加強(qiáng)；◆最終，發(fā)展成為惡性腫瘤細(xì)胞。第27頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三X第28頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三X第29頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)1、干細(xì)胞的概念

干細(xì)胞(stemcells)是一類(lèi)未分化的原始細(xì)胞，其兩大生物學(xué)特性為：多潛能分化能力和自我更新能力。當(dāng)干細(xì)胞分裂時(shí)，一個(gè)子細(xì)胞完全地復(fù)制成母細(xì)胞，而另一個(gè)子細(xì)胞則分化成熟，發(fā)展成特異組織的體細(xì)胞。幾乎每種組織都有自己特異的干細(xì)胞，持續(xù)存在且數(shù)量很少，當(dāng)組織老化或病變損傷時(shí)，這些細(xì)胞增殖分化，替代修復(fù)原有細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)繁殖和干細(xì)胞之間有許多驚人的相似之處，從而提出了腫瘤干細(xì)胞(Tumorstemcells)學(xué)說(shuō)。

第30頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(shuō)的理論基礎(chǔ)為：⑴細(xì)胞發(fā)生癌變必須累積許多突變，一般體細(xì)胞壽命較短，

經(jīng)數(shù)個(gè)周期的分裂生長(zhǎng)就進(jìn)入正常的程序化死亡，無(wú)法累積眾多的突變；只有干細(xì)胞才可能長(zhǎng)時(shí)間存活，從而可以接受所有的導(dǎo)致腫瘤的突變。⑵干細(xì)胞幾乎無(wú)限的自我更新為發(fā)生基因突變提供了較多的可能。⑶腫瘤細(xì)胞與干細(xì)胞一樣，具有分裂增殖、遷移、再生長(zhǎng)的能力。⑷

腫瘤組織中僅有極小部分細(xì)胞(干細(xì)胞)能通過(guò)接種、培養(yǎng)或轉(zhuǎn)移等方式形成新的腫瘤。第31頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、干細(xì)胞與腫瘤自腫瘤干細(xì)胞理論建立以來(lái)，從最早的血液系統(tǒng)腫瘤干細(xì)胞到最近的實(shí)體性腫瘤，如肺癌與其他腫瘤干細(xì)胞的確定，這一理論得到了有力的證實(shí)。不同類(lèi)型腫瘤干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)時(shí)間與文獻(xiàn)

發(fā)現(xiàn)時(shí)間腫瘤干細(xì)胞文獻(xiàn)1994白血病干細(xì)胞Blood2003腦膠質(zhì)瘤干細(xì)胞CancerResearch2003乳腺癌干細(xì)胞PNAS2005肺癌干細(xì)胞Cell2005肝癌干細(xì)胞

國(guó)際肝癌會(huì)議

第32頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

4、腫瘤干細(xì)胞的特征

（1）必然具備一定的正常組織干細(xì)胞的特征或標(biāo)志，（2）存在其特有的分化增殖傾向（3）該組織的腫瘤特征

如胰腺腫瘤干細(xì)胞的標(biāo)志分子可能為PDX—1，Ptf—1等，同時(shí)也可能表達(dá)一些干細(xì)胞共同的表面分子，如CD34，CD44等?；谀[瘤的突變性質(zhì)，胰腺腫瘤干細(xì)胞也有可能表達(dá)胰腺癌高表達(dá)的一些產(chǎn)物分子，如k—ras或Ki—67等。因此尋找腫瘤干細(xì)胞在一定程度上依賴(lài)于的正常組織干細(xì)胞的細(xì)胞特征。

第33頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

長(zhǎng)期慢性炎癥與癌發(fā)生密切相關(guān)，可能的機(jī)制為炎癥使細(xì)胞因子的釋放，促炎癥的轉(zhuǎn)錄因子上調(diào)，導(dǎo)致大量氧自由基的堆積，這些介質(zhì)可引起實(shí)質(zhì)細(xì)胞，包括潛在的干細(xì)胞中DNA的損傷，抑癌基因功能丟失，癌基因過(guò)度表達(dá)，和促進(jìn)細(xì)胞周期的基因上調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞異常增生，進(jìn)而腫瘤發(fā)生。第34頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

5、意義腫瘤干細(xì)胞理論為腫瘤治療提供了新的模式：這一模型跳出以往一味從基因水平來(lái)研究腫瘤的框架。從單個(gè)細(xì)胞水平來(lái)理解腫瘤形成機(jī)制和生物學(xué)特性。為正確理解腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移機(jī)制、評(píng)價(jià)預(yù)后提供了理論基礎(chǔ)，提供干細(xì)胞水平的治療靶點(diǎn)。第35頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三原癌基因、癌基因、抑癌基因

原癌基因、癌基因，抑癌基因等名稱(chēng)，實(shí)際上是對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化起正向或者反向調(diào)節(jié)的基因。在保持機(jī)體的正常功能方面起重要的作用。如果發(fā)生異常改變，則可能引起細(xì)胞的轉(zhuǎn)化和腫瘤的發(fā)生。腫瘤的發(fā)生發(fā)展本質(zhì)上是細(xì)胞原癌基因的激活和抑癌基因的失活和DNA錯(cuò)配、修復(fù)缺陷造成的。

第36頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

一、原癌基因、癌基因

現(xiàn)代分子生物學(xué)的重大成就之一

。

◆Bishop，Varmus及同事們?cè)谘芯侩u肉瘤病毒(Roussarcomavirus，RSV)時(shí)，發(fā)現(xiàn)RSV所攜帶的src基因能夠使正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞；隨后發(fā)現(xiàn)src基因亦存在于人類(lèi)的正常細(xì)胞。◆研究表明，生物界有一類(lèi)在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中被保留下來(lái)的高度保守基因，調(diào)控著正常細(xì)胞的生命活動(dòng)，包括細(xì)胞增生、生長(zhǎng)因子信號(hào)傳遞、細(xì)胞周期進(jìn)展、細(xì)胞存活以及DNA轉(zhuǎn)錄等。第37頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆一旦這類(lèi)基因發(fā)生某些錯(cuò)誤(如突變、缺失、擴(kuò)增或重排等)或功能喪失時(shí)，極易導(dǎo)致本來(lái)就存在于正常細(xì)胞中的以非激活形式存在的原癌基因(proto-oncogene)轉(zhuǎn)變?yōu)榭墒拐＜?xì)胞轉(zhuǎn)化為腫瘤的轉(zhuǎn)化基因(transforminggene)或癌基因(oncogene)。第38頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、癌基因：能導(dǎo)致細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段。◆Bishop和

Varmus因此獲得1989年的諾貝爾獎(jiǎng)。癌基因由3個(gè)小寫(xiě)字母命名(如src)；◆逆轉(zhuǎn)錄病毒中的癌基因加前綴V—(如V—src)，正常細(xì)胞中的原癌基因加前綴C—(如C—src);◆在隨后的20多年里，人們發(fā)現(xiàn)了一百多個(gè)原癌基因及其產(chǎn)物，或是生長(zhǎng)因子(如sis)、生長(zhǎng)因子受體(如erbB)，或是信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑上的成分(如ras)、轉(zhuǎn)錄因子(如myc)。上述因子被激活時(shí)，正常細(xì)胞可能轉(zhuǎn)化為呈失控性生長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞。第39頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆原癌基因可因多種因素的作用而被激活成為癌基因?！舭┗蚩梢岳斫鉃榫哂袧撛诘霓D(zhuǎn)化細(xì)胞能力的基因。

第40頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、主要的癌基因，其活化方式和相關(guān)的人類(lèi)腫瘤分類(lèi)原癌基因活化方式

相關(guān)人類(lèi)腫瘤

生長(zhǎng)因子

PDGF—β鏈sis過(guò)度表達(dá)星形細(xì)胞瘤，骨肉瘤纖維母細(xì)胞生長(zhǎng)因子hst-1過(guò)度表達(dá)胃癌

int-2擴(kuò)增膀胱癌，乳腺癌，黑色素瘤

生長(zhǎng)因子受體

EGF受體家族e(cuò)rb-B1過(guò)度表達(dá)肺鱗癌

erb-B2擴(kuò)增乳腺癌，卵巢癌，肺癌和胃癌

erb-B3過(guò)度表達(dá)乳腺癌集落刺激因子-1受體fms點(diǎn)突變白血病

ret點(diǎn)突變多發(fā)性?xún)?nèi)分泌腫瘤2A和B，家族性甲重排狀腺髓樣癌，自發(fā)性甲狀腺乳頭狀癌第41頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白

GTP結(jié)合蛋白ras點(diǎn)突變肺癌、結(jié)腸癌，胰腺癌，多種白血病非受體型酪氨酸激酶abl易位慢性粒細(xì)胞白血病，急性淋巴細(xì)胞白血病核調(diào)節(jié)蛋白轉(zhuǎn)錄活化因子myc易位伯基特淋巴瘤

N-myc擴(kuò)增神經(jīng)母細(xì)胞瘤，小細(xì)胞肺癌

L-myc擴(kuò)增小細(xì)胞肺癌細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白

cyclinD易位細(xì)胞淋巴瘤周期素?cái)U(kuò)增乳腺癌，肝癌，食道癌周期素依賴(lài)激酶CDK4擴(kuò)增或點(diǎn)突變膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，黑色素瘤，肉瘤

第42頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、原癌基因的激活與對(duì)靶細(xì)胞的影響

1、原癌基因的激活有兩種方式：

①

發(fā)生結(jié)構(gòu)改變(突變)，產(chǎn)生具有異常功能的癌蛋白；②基因表達(dá)調(diào)節(jié)的改變(過(guò)度表達(dá))，產(chǎn)生過(guò)量的結(jié)構(gòu)正常的生長(zhǎng)促進(jìn)蛋白。基因水平的改變繼而導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)刺激信號(hào)的過(guò)度或持續(xù)出現(xiàn)，使細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。

第43頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、引起原癌基因突變的DNA結(jié)構(gòu)改變有：⑴點(diǎn)突變、移碼突變

◆如ras原癌基因第l外顯子的第12號(hào)密碼子從GGC突變?yōu)镚TC，相應(yīng)編碼的氨基酸從甘氨酸變?yōu)槔i氨酸，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生異常蛋白?！艏?xì)胞中癌基因與抑癌基因所發(fā)生的突變包括生殖細(xì)胞和體細(xì)胞兩種突變。大部分腫瘤所發(fā)生的基因改變都是后天獲得,即體細(xì)胞突變。第44頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑵染色體易位

如伯基特淋巴瘤的t(8；14)使得c-myc基因和IgH基因拼接，造成c-myc基因的過(guò)度表達(dá)。易位使癌基因被激活,或使抑癌基因失活,從而使細(xì)胞惡變。第45頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑶基因擴(kuò)增

腫瘤細(xì)胞內(nèi)一些癌基因在DNA復(fù)制中，通過(guò)不明機(jī)制變成多個(gè)拷貝,這種擴(kuò)增往往導(dǎo)致基因表達(dá)產(chǎn)物的增加,如神經(jīng)母細(xì)胞瘤的N—myc原癌基因可復(fù)制成多達(dá)幾百個(gè)拷貝。第46頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑷DNA的插入

DNA的插入是引起細(xì)胞基因重排、活化C－onc并增強(qiáng)其表達(dá)水平導(dǎo)致癌變的普遍形式。所插入的基因有外源性和內(nèi)源性?xún)煞N。。

第47頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三⑸基因轉(zhuǎn)錄的改變

◆細(xì)胞核內(nèi)編碼蛋白質(zhì)的改變也是細(xì)胞轉(zhuǎn)化為惡性的重要特征。

◆轉(zhuǎn)化細(xì)胞與正常細(xì)胞的許多差別中的大部分是由特異性的基因轉(zhuǎn)錄和/或轉(zhuǎn)錄的相對(duì)穩(wěn)定性發(fā)生改變所致。

◆就轉(zhuǎn)化細(xì)胞而言，總mRNA中只有3％是特異的，但僅此水平就足以使所翻譯的蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和形態(tài)產(chǎn)生多種影響。第48頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、癌基因?qū)Π屑?xì)胞的影響

突變的癌基因編碼的蛋白質(zhì)(癌蛋白，oncoprotein)與原癌基因的正常產(chǎn)物有結(jié)構(gòu)上的不同，并失去正常產(chǎn)物的生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用?？赏ㄟ^(guò)以下方式影響其靶細(xì)胞：

（1）生長(zhǎng)因子增加；（2）生長(zhǎng)因子受體增加；（3）產(chǎn)生突變的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白；（4）產(chǎn)生與DNA結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子等；（5）癌基因之間的協(xié)同作用。第49頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、新近研究的癌基因㈠Survivin

Survivin是新近發(fā)現(xiàn)的一種抑制細(xì)胞凋亡蛋白(inhibitorofapoptosisprotein,IAP)家族成員,特異性表達(dá)于人和鼠的胚胎發(fā)育組織以及多數(shù)人類(lèi)腫瘤細(xì)胞。1.Survivin的結(jié)構(gòu)與功能

Survivin是1997年AltieriDC等在研究效應(yīng)細(xì)胞蛋白酶受體-1(EPR-1)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。人類(lèi)Survivin基因全長(zhǎng)14.7個(gè)Kb，定位于染色體17q25上，此位點(diǎn)不穩(wěn)定時(shí)可能涉及t(14;18)(q32;21)異位和(或)Bcl22基因的轉(zhuǎn)錄激活。

第50頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三2.Survivin在腫瘤中的表達(dá)

◆

Survivin廣泛表達(dá)于人類(lèi)各種腫瘤組織，而在正常組織中表達(dá)很少。

◆體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明，Survivin可在多種轉(zhuǎn)化細(xì)胞中表達(dá)，而且在大部分人類(lèi)常見(jiàn)腫瘤如肺癌，結(jié)腸癌，胰腺癌、前列腺癌和乳腺癌等中表達(dá)。

◆在大多數(shù)腫瘤中Survivin表達(dá)與不良預(yù)后和病人的生存率降低有關(guān)。

第51頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三3.Survivin研究的展望⑴Survivin作為一種抗凋亡基因表達(dá)的調(diào)控，與其他各種凋亡基因的關(guān)系等。⑵

目前已有很多文獻(xiàn)報(bào)道將反義Survivin用于對(duì)腫瘤的基因療法，并認(rèn)為由于Survivin在大多腫瘤中表達(dá)，而在正常組織中不表達(dá)，反義Survivin特異靶向療法有一定的優(yōu)勢(shì)。⑵不同來(lái)源的腫瘤可能產(chǎn)生并遞呈相同類(lèi)型的Survivin表位抗原，反義Survivin對(duì)此能產(chǎn)生特異性拮抗作用。

第52頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三㈡ERBB2(HER2)

◆原癌基因HER2編碼的人表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2)是一種跨膜受體，具有內(nèi)在酪氨酸激酶活性。胞內(nèi)酪氨酸激酶的磷酸化通過(guò)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑激活細(xì)胞生長(zhǎng)有關(guān)的基因。

◆

HER2的過(guò)度表達(dá)是許多癌癥中常見(jiàn)的分子事件，并與患者的不良預(yù)后、術(shù)后短期復(fù)發(fā)以及低存活率密切相關(guān)。第53頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆Riou等在172名乳腺癌患者中用Southern印跡法分析HER2基因擴(kuò)增、用免疫組化法測(cè)定過(guò)表達(dá)的HER2蛋白?！鬑ER2基因擴(kuò)增是第一個(gè)在臨床上用作預(yù)后和化療效果預(yù)測(cè)因子的遺傳學(xué)改變的指標(biāo)。◆HER2基因擴(kuò)增較之HER2蛋白過(guò)表達(dá)檢測(cè)是乳腺癌患者不良預(yù)后的更好指標(biāo)。第54頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

抑癌基因

◆20世紀(jì)80年代后期，又發(fā)現(xiàn)與原癌基因編碼的蛋白質(zhì)促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)相反，在正常情況下細(xì)胞內(nèi)的另一類(lèi)基因的產(chǎn)物能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng)。稱(chēng)抑癌基因(antioncogenes)或腫瘤抑制基因(tumour-suppressorgenes)；◆當(dāng)它們發(fā)生遺傳上的錯(cuò)誤改變而失活或功能丟失時(shí)，細(xì)胞將失去這種重要的負(fù)性調(diào)控物質(zhì)，正常細(xì)胞即可能轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞。已發(fā)現(xiàn)多個(gè)抑癌基因，它們以缺失、突變等方式在人類(lèi)腫瘤的形成中發(fā)揮作用。第55頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、確定抑癌基因應(yīng)具備以下條件

在該惡性腫瘤的相應(yīng)正常組織中必須有正常的表達(dá);2.在該種惡性腫瘤中該基因有所改變,包括點(diǎn)突變、DNA片段或全基因的缺失或表達(dá)缺陷;3.導(dǎo)入該基因到有該基因缺陷的惡性腫瘤細(xì)胞中將部分或全部抑制其惡性表型。

第56頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

二、常見(jiàn)的抑癌基因第57頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三腫瘤是一類(lèi)細(xì)胞周期疾病

◆腫瘤是一類(lèi)多步驟發(fā)生的，多基因突變所致的細(xì)胞克隆、演進(jìn)性疾病。幾乎所有癌基因、抑癌基因的功能效應(yīng)，最終都會(huì)聚到細(xì)胞周期機(jī)制上來(lái)；◆許多癌基因、抑癌基因直接參與細(xì)胞周期的調(diào)控，或者本身就是細(xì)胞周期調(diào)控機(jī)制的主要成分?！羲鼈兊耐蛔儗?dǎo)致了細(xì)胞周期失控，包括細(xì)胞周期啟動(dòng)、運(yùn)行和終止異常。使細(xì)胞進(jìn)入以增殖過(guò)多，凋亡過(guò)少為主要形式的失控性生長(zhǎng)。據(jù)此可說(shuō)，腫瘤是一類(lèi)細(xì)胞周期疾病(cellcycledisease)。第58頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三1．腫瘤細(xì)胞的周期調(diào)控

◆

G1期細(xì)胞對(duì)胞外信號(hào)作出的反應(yīng)是決定朝向分裂還是退出細(xì)胞周期而進(jìn)入靜止期(Go)。

◆

GI期的正常進(jìn)展有賴(lài)于有絲分裂原的刺激，也可受抗增生細(xì)胞因子的刺激而終止。

◆失去調(diào)控的癌細(xì)胞傾向于保留在細(xì)胞周期中持續(xù)循環(huán)；一旦細(xì)胞通過(guò)G1晚期限制點(diǎn)，將對(duì)胞外生長(zhǎng)調(diào)控信號(hào)產(chǎn)生不應(yīng)期，并帶著這些信息進(jìn)入有絲分裂。第59頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

2．細(xì)胞周期監(jiān)控機(jī)制的破壞

◆

細(xì)胞基因組完整性(genomeintegrity)的改變，是腫瘤發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。◆DNA監(jiān)控機(jī)制的破壞，將導(dǎo)致染色體重排(rearrangements)，如基因缺失(deletions)、擴(kuò)增(amplifications)和移位(translocations)。

第60頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三◆紡錘體監(jiān)控機(jī)制的破壞將導(dǎo)致有絲分裂過(guò)程中染色體不能分開(kāi)，子代細(xì)胞中染色體的丟失或增加，導(dǎo)致染色體組倍體(ploidy)的改變?！暨@些監(jiān)控機(jī)制的破壞，是所有癌前細(xì)胞和癌細(xì)胞的本質(zhì)特征。◆染色體重排、異倍體和多倍體，都常見(jiàn)于腫瘤細(xì)胞的演進(jìn)過(guò)程中。第61頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

腫瘤發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結(jié)果

一、腫瘤免疫

腫瘤免疫反應(yīng)以細(xì)胞免疫為主，體液免疫為輔。參加細(xì)胞免疫的效應(yīng)細(xì)胞主要有CD8+的細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxicTlymphocyte，CTL)、自然殺傷細(xì)胞(NK)和巨噬細(xì)胞。體液免疫參加抗腫瘤反應(yīng)的主要是激活補(bǔ)體和介導(dǎo)NK細(xì)胞發(fā)揮作用。

第62頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、CD8+的細(xì)胞毒性T細(xì)胞

（cytotoxicTlymphocyteCTL）

◆CTL被白細(xì)胞介素2(1L—2)激活后可以通過(guò)其T細(xì)胞受體識(shí)別瘤細(xì)胞上的人類(lèi)主要組織相容性復(fù)合體(majorhistocompatibilitycomplex，MHC)I型分子而釋放某些溶解酶將瘤細(xì)胞殺滅。

◆

IL-2被稱(chēng)為T(mén)細(xì)胞生長(zhǎng)因子。IL-2主要以自分泌或旁分泌的方式，誘導(dǎo)特異性CTL克隆增殖，殺傷腫瘤細(xì)胞。第63頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三肝癌中IL-2R陽(yáng)性表達(dá)于淋巴細(xì)胞膜及胞漿（CTL）第64頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三IL-2腫瘤特異性CTL腫瘤細(xì)胞+滲透性細(xì)胞溶解誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IL-2通過(guò)增加肝內(nèi)CTL，增強(qiáng)機(jī)體特異性細(xì)胞免疫，能夠有效的抑制肝癌形成，一旦癌形成后，IL-2激活肝內(nèi)CTL的作用減弱。第65頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、NK細(xì)胞

◆

NK細(xì)胞是不需要預(yù)先致敏，就能殺傷腫瘤細(xì)胞的淋巴細(xì)胞。

◆

NK細(xì)胞可以溶解多種人體腫瘤細(xì)胞，NK細(xì)胞是抗腫瘤免疫第一線(xiàn)的抵抗力量。

◆

NK細(xì)胞識(shí)別靶細(xì)胞的機(jī)制可能是通過(guò)NK細(xì)胞受體和抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用。

第66頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

肝臟NK細(xì)胞的抑癌作用

肝臟NK細(xì)胞屬于大顆粒淋巴細(xì)胞（Largegranularlymphocyte，LGL），位于肝血竇內(nèi)。其細(xì)胞毒作用相當(dāng)于淋巴因子激活殺傷細(xì)胞（Lymphokineactivatedkillercell，LAK）。

第67頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三肝臟NK細(xì)胞抗腫瘤作用的機(jī)制主要有：⑴分泌穿孔素/顆粒酶介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞滲透性溶解；⑵與腫瘤細(xì)胞直接接觸，與TNF/FasL導(dǎo)致靶細(xì)胞凋亡；⑶破壞腫瘤微血管系統(tǒng)，導(dǎo)致腫瘤出血壞死;

(4)引起其他效應(yīng)細(xì)胞和淋巴因子滲入到腫瘤組織中。第68頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、巨噬細(xì)胞

◆巨噬細(xì)胞在抗腫瘤反應(yīng)中與T細(xì)胞協(xié)同作用。T細(xì)胞產(chǎn)生的干擾素可激活巨噬細(xì)胞；

◆巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的腫瘤壞死因子(TNF—α)和活性氧代謝產(chǎn)物在溶解瘤細(xì)胞中起主要作用；

第69頁(yè)，講稿共79頁(yè)，2023年5月2日，星期三

引起機(jī)體免疫反應(yīng)的腫瘤抗原為兩類(lèi)：⑴腫瘤特異性抗原只存在于腫瘤細(xì)胞中；⑵腫瘤相關(guān)抗原存在于腫瘤細(xì)胞和某些正常細(xì)胞中。腫瘤相關(guān)抗原可用于制備活性T細(xì)胞或抗體，用于腫瘤的免疫治療。

腫瘤相關(guān)抗原可分