肿瘤分子生物学细胞永生化与肿瘤发生演示文稿
【医学课件】 肿瘤分子生物学
2021/1/10
（一）肿瘤细胞的特征
1、肿瘤是一种基因异常的疾病，也是细胞疾病 肿瘤细胞表型能稳定遗传 病因：DNA异常、发生多基因突变。 DNA诱变剂都是致癌物 体外转染癌基因可引起正常细胞变异为癌细胞
2021/1/10
（二）肿瘤细胞体外培养中的特征
1、原代细胞 脊椎动物的正常细胞 临界现象，生长数代后死亡 帖壁依赖性 生长因子依赖性 接触抑制
DCC
P53
乳腺癌相关的抑癌基因
• BRCA-1：转录因子。乳腺癌和卵巢癌50%突变 • BRCA-2：早发性乳腺癌
2021/1/10
第三节 原癌基因和抑癌基因调控细 胞增殖
一、参与信号转导 编码生长因子或其类似物
sis编码PDGF的类似物 编码生长因子受体
erbB编码EGF受体
2021/1/10
Visrus RNA
逆转录
不含癌基因 整合、重排、插入
LTR 2021/1/10
癌基因
突变 病毒癌基因
整合、恶性转化
LTR 癌基因
逆转录病毒转导原癌基因的三种模型
• 直接包装 • 整合重排剪接 • 在反转录中突变
1、直接包装了癌基因成为急性转化型 2、整合时，插入突变激活了原癌基因，或使抑癌基因失活
二、参与细胞周期调控
细胞周期调控机制 • 细胞周期蛋白Cyclin Cyclin有8类11种，含量随细胞周期而变化 • 细胞周期蛋白依赖性激酶CDK 与Cyclin结合后表现蛋白激酶活性，含量稳定，催
化不同的Cyclin磷酸化，启动调控细胞周期 • 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制蛋白CDKI 和CDK 或Cyclin -CDK结合，抑制CDK
• ras基因:信号转导蛋白中的小G蛋白 H-ras,K-ras,N-ras
肿瘤的发生与发展
肿瘤的发生与发展肿瘤的定义：肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下,局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控,导致克隆性异常增生而形成的新生物,常表现为局部肿块.过程：局部组织的细胞—基因突变—细胞异常增生—新生物—局部肿块发病机制：肿瘤的发病是一个多因素、多步骤参与的过程.恶性肿瘤的病因〔尚未完全了解〕,1.环境因素：化学,物理,生物因素2.机体因素化学致癌化学致癌物：目前认为凡接触引起人或动物形成肿瘤的化学物质,称为化学致癌物〔chemical carcinogen〕.目前发现对动物有致癌作用的化学物质已达2000余种,其中有些可能和人类肿瘤的形成有关分类：1.作用分式：直接致癌物,间接致癌物,促癌物2.与肿瘤的关系：肯定致癌物,可疑致癌物,潜在致癌物⏹ 1.直接致癌物：进入机体后与细胞直接作用,诱导细胞癌变的化学物质.⏹ 2.间接致癌物：进入体内经微粒体氧化酶活化,变成具有致癌作用的化学物质⏹ 3.促癌物：能促进其他致癌物诱发肿瘤形成的化学物质⏹ 4.肯定致癌物〔defined carcinogen〕经流行病学调查确定,临床医师和科学工作者都承认对人和动物有致癌作用,其致癌作用具有剂量反应关系的化学致癌物.⏹ 5.可疑致癌物〔suspected carcinogen〕具有体外转化能力,而且接触时间和发病率相关,动物致癌实验阳性,结果不恒定,且缺乏流行病学方面的证据.⏹ 6.潜在致癌物〔potential carcinogen〕是在动物实验中可获得某些阳性结果,但在人群##无资料证明对人具有致癌性的物质.１、化学致癌物的作用点：为细胞的癌基因和抑癌基因２、作用：使癌基因激活,抑癌基因失活.１、累积作用:<summation effect>是指两种或多种致癌物同时或相继作用于机体,其复合效应等于单独作用之和２、协同作用:<synergistiic effect>机体同时暴露于几种致癌物中其致癌作用高于个单独致癌物作用之和常见的化学致癌物：多环芳香烃类,芳香胺与偶氮染料,亚硝胺类化学致癌例子.苯胺染料：膀胱癌,烟草：肺癌,黄曲霉素：肝癌物理致癌1.电离辐射是最主要的物理性致癌因素2.放射性同位素：镭、铀、氡等放射性同位素3.紫外线：皮肤癌,着色性干皮病病毒致癌1/3为DNA病毒,2/3为RNA病毒⏹一、乳头状瘤病毒与宫颈癌〔HPV〕⏹二、乙型肝炎病毒与肝癌〔HBV〕⏹三、EB病毒与鼻咽癌和Burkit肉瘤〔EBV〕⏹四、HTLV与人类T细胞白血病〔HTLV〕致瘤性DNA病毒１、共同特征：〔１〕致癌作用发生在病毒进入细胞后复制的早期阶段,瘤基因整合在宿主DNA上.〔２〕在宿主DNA上的定位具有选择性.〔３〕病毒DNA编码的蛋白质调节细胞周期、与抑癌基因相互作用.感染致瘤性DNA病毒后宿主细胞的分类：（１）允许性细胞：DNA病毒感染宿主细胞后它能够复制并最终导致细胞的死亡. （２）非允许性细胞：指当病毒感染与其无关的种属细胞时,病毒复制的效率很低,甚至不能复制.致瘤性RNA病毒分类.根据病毒形态：A,B,C,D型根据基因组是否完整：缺陷型,非缺陷型致瘤病毒致瘤分子机制：１、病毒编码产物模拟细胞内分子信号２、病毒编码产物激活细胞信号传导途径３、病毒编码产物对细胞周期的干预调节肿瘤发病的分子基础：细胞在基因水平上失去对其生长的正常调控恶性肿瘤发病的分子过程：获得性DNA损伤因素〔化学物质、电离辐射、病毒〕—细胞DNA损伤—体细胞基因异常—促生长癌基因激活,调控细胞凋亡基因异常,肿瘤抑制基因失活—正常调控蛋白丧失,异常基因蛋白表达—恶性肿瘤形成原癌基因：是细胞中固有的基因,正常下参与细胞增殖与分化的调控,当基因的功能、结构发生变异,并具有使细胞发生恶性转化的作用的时候,称为癌基因原癌基因的活化1.点突变：H-Ras基因第12位密码子:GGC 变为GTC检测方法：限制性内切酶长度多态性<RFLP>、单链构象多态性<SSCP>、寡核苷酸探针杂交和PCR直接测序等技术.2.基因扩增3.染色体易位,基因重排4.癌基因甲基化改变：某些癌基因<H-ras、c-Myc>低甲基化和抑癌基因<Rb、p16>的高甲基化改变是细胞癌变的一个重要特征抑癌基因：正常细胞内有一类对细胞增殖起负调节作用的基因,能抑制细胞生长,其功能丧失则可促进细胞恶性转化.Rb基因：最早发现的肿瘤抑制基因P53基因：研究得最多的抑癌基因,功能是调节细胞周期和DNA损伤所致的凋亡细胞周期与肿瘤癌基因、抑癌基因突变—细胞周期失控—失控性生长〔以增殖过多、凋亡过少为主要形式〕—肿瘤细胞凋亡与肿瘤细胞凋亡调控机制失常—凋亡受阻,增殖加强—肿瘤凋亡：又称之程序性细胞死亡,是细胞死亡的一种方式,是生理性调节过程,受多种因素调控凋亡的特征性形态学改变：核固缩、核碎裂、DNA断裂等,但细胞器完整,周围无炎症反应凋亡调节基因：调节细胞进入程序性死亡的基因与其产物称为凋亡调节基因bcl-2蛋白抑制细胞凋亡,bax蛋白则促进细胞凋亡DNA修复基因：即对DNA损伤有修复作用的基因,基因通过修复原癌基因、肿瘤抑制基因、凋亡调控相关基因的非致死性损伤,间接影响细胞增殖与存活.端粒：真核细胞染色体末端的DNA重复序列和特异结合蛋白的复合体,能维持染色体的稳定性和完整性,在细胞增殖和分化中发挥作用.细胞有丝分裂时,染色体末端的端粒丢失,随细胞分裂次数增加,端粒逐步缩短,当缩短至某一长度时,失去了染色体免受重组和降解的保护,细胞停止分裂,导致细胞衰老和死亡.端粒酶：细胞核内RNA和蛋白质复合体,激活的端粒酶能以自身的RNA为模板,合成端粒DNA重复序列,使其连接于染色体端粒末端,稳定端粒长度,维持细胞的无限增殖能力.恶性肿瘤细胞端粒酶活性增高.机体免疫与肿瘤肿瘤免疫逃逸机制：肿瘤细胞的抗原缺失和抗原调变,肿瘤细胞的漏逸--肿瘤细胞迅速生长,超越了机体抗肿瘤免疫效应的发生,致使宿主不能有效地清除大量的肿瘤细胞恶性肿瘤的特点：分裂快,永生化,无限增殖,侵袭,转移肿瘤的生长1.生长速度：取决于分化程度,良性慢,恶性快2.生长方式：a.膨胀性生长：大多数良性肿瘤的生长方式B．外生性生长：与部位有关,良、恶性肿瘤皆可呈外生性生长,但恶性肿瘤会外生加浸润,可形成溃疡.C．浸润性生长：大多数恶性肿瘤的生长方式细胞永生化：是指体外培养的细胞经过自发的或受外界因素的影响从增殖衰老危机中逃离, 从而具有无限增殖能力的过程.了解细胞永生化的意义：了解细胞增殖与衰老分子机制与保存一些重要疑难病例的样本.为我们提供更多的细胞资源.为治疗肿瘤、控制肿瘤细胞的增殖以与器官移植的研究奠定了坚实的基础.肿瘤的扩散：恶性肿瘤的重要特征之一1.直接蔓延：随着肿瘤不断长大,瘤细胞可连续不断地沿着组织间隙、淋巴管、血管或神经束衣侵入并破坏临近正常组织或器官继续生长,称直接蔓延2.转移：是指恶性肿瘤细胞从原发部位侵入淋巴管、血管或体腔,迁徙到他处继续生长,形成与原发肿瘤同类型的继发性肿瘤,这个过程称为转移.方式：血道转移,淋巴道转移,种植性转移淋巴道转移是癌最常见的转移途径,血道转移是肉瘤最常见的转移途径肿瘤转移的基本过程早期原发癌生长：在原发肿瘤生长早期,肿瘤细胞生长所需的养料是通过临近组织器官微环境渗透提供,这足以使微小原发肿瘤生长和扩展.肿瘤血管形成：当肿瘤直径达到或超过1—2mm时,经微环境渗透提供的营养物质已不能保证肿瘤细胞的生长.此时,向肿瘤提供养料的血管逐步形成.这种由宿主组织血循环形成的毛细血管网最终进入肿瘤组织,整个形成过程是在各种血管形成因子和相应的抑制因子相互作用共同调控进行的.肿瘤细胞脱落并侵入基质：部分肿瘤细胞能分泌一种物质,使黏附因子的表达受到抑制,从而增加肿瘤细胞运动能力,使其从原发肿瘤病灶上脱离形成游离细胞.这些脱落细胞通过分泌各种蛋白溶解酶,可以破坏细胞外基质,从而导致肿瘤细胞突破结缔组织构成的屏障.进入脉管系统：肿瘤诱导形成的毛细血管网不仅与原发肿瘤生长有关,而且也为侵入基质的游离肿瘤细胞进入循环系统提供了基本条件.癌栓形成：进入血循环的肿瘤细胞再运送过程中大多数都被杀死破坏,只有极少数转移倾向极高的细胞相互聚集形成微小癌栓并在循环系统中存活下来.继发组织器官定位生长：在循环中幸存的癌细胞到达特定的继发组织或器官时,通过黏附作用特异性地锚定在毛细血管壁上,并穿透管壁逸出血管进入周围组织.转移癌继续扩散：当转移灶直径超过1—2mm时,新生毛细血管形成并与肿瘤连通.肿瘤细胞通过上述相同机制,可以形成新的转移癌灶.肿瘤的转移的器官选择性肿瘤转移的倾向性：从乳腺、肺、肾—到骨从前列腺、宫颈癌—到骨盆、腰椎从甲状腺—到颈椎从乳腺、胃肠道—到区域淋巴结从胃肠道、胰腺—到肝和腹腔转移从乳腺—到肝、肺、骨、肾上腺从胃—到卵巢从小细胞肺癌、肺腺癌—到脑、骨、肾上腺从颅内肿瘤—到很少转移颅外肿瘤转移的分子生物学基础1．粘附分子与肿瘤转移：肿瘤侵袭的第一步肿瘤细胞从原发肿瘤脱落游离,本质是肿瘤细胞间黏附因子的损失所致2．血管生成和肿瘤转移：肿瘤本身能诱导血管的形成,肿瘤细胞可释放血管生成因子刺激血管内皮细胞的生长和移行.肿瘤血管生成的调节：血管内皮基质膜溶解,内皮细胞向肿瘤组织迁移,内皮细胞在迁移前沿增殖,内皮细胞管道化,分支形成血管环,形成新的基底膜3．纤维蛋白溶解酶与其调节因子：纤维蛋白溶解酶激活因子〔PA〕在肿瘤转移过程中如肿瘤血管形成、肿瘤细胞脱落、基质浸润、侵入和逸出循环系统、继发脏器移行和环境改造等重要步骤中起重要的正调节作用.PAI起负调节作用.肿瘤细胞从发生到转移需要具备的条件：生长增殖,转移潜能,免疫脱逸参与控制转移的免疫细胞主要有：NK细胞巨噬细胞T细胞阻止肿瘤转移存在的问题和发展方向一肿瘤转移的基因治疗二血管形成抑制剂与抗肿瘤转移三细胞黏附因子抑制剂与抗肿瘤转移四基质金属蛋白酶抑制剂与抗肿瘤转移干细胞和肿瘤干细胞干细胞：来源于胚胎和成体的细胞,在一定条件下具有自我更新和分化潜能,具有分化形成至少一种特定细胞类型的特性.<1>胚胎干细胞：指胚胎早期的干细胞.这类干细胞分化潜能宽,具有分化为机体任何组织细胞的能力.如囊胚期内细胞团的细胞.<2>成体干细胞：指成体各组织器官中的干细胞,成体干细胞具有自我更新能力,但分化潜能窄,只能分化为相应<或相邻>组织器官组成的细胞.如神经干细胞,表皮干细胞.干细胞类型：全能干细胞,多能干细胞,专能干细胞1．全能性干细胞<胚胎干细胞>：具有形成完整个体的分化潜能.2.多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力. 3．专能性干细胞<成体干细胞>：这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化.研究干细胞的科学意义1．细胞治疗.干细胞可恢复因重大疾病而损害的细胞,这是干细胞潜在的最大优势.由于丧失正常细胞功能的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化来的特异组织细胞来治疗.2．基因治疗.即通过胚胎干细胞和基因工程技术,矫正缺陷基因.因干细胞能自我复制更新,是基因治疗的理想靶细胞.将治疗基因整合到干细胞,再将干细胞移植入人体中,能够持久地发挥作用肿瘤干细胞：在肿瘤中的一小部分具有无限增值能力,并形成肿瘤能力的细胞,也称癌干细胞,肿瘤干细胞在肿瘤组织中所占的比例很少肿瘤干细胞的特点：自我更新性,高致瘤性,分化潜能,耐药性针对肿瘤干细胞进行治疗：1.抑制肿瘤干细胞信号通路和相关酶的活性,削弱增殖能力.2.诱导肿瘤干细胞分化,消耗其分裂潜能,达到抑制肿瘤发展的目的.3. 破坏为肿瘤干细胞提供养分和保护的微环境,抑制增殖和成瘤的能力.4．用靶向性病毒载体携带促凋亡基因诱导肿瘤干细胞进入凋亡程序,达到清除目的.5.抑制抗性相关蛋白的表达,增加对放疗和化疗的敏感性,提高放化疗的有效率.。
肿瘤生物学 细胞分化与肿瘤 (3)
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细胞分化（differentiation）
在个体发育中，由一种相同的 细胞类型经细胞分裂后逐渐在 形态、结构和功能上形成稳定 性差异，产生各不相同的细胞 类群的过程。
通过分化，细胞在形态、功能、 代谢、行为等方面各具特色， 从而形成不同的组织器官。
通过分化，细胞形成不同的组织器官
3. 反式作用因子（转录因子）: 通用转录因子、细胞组织特异因子；
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血细胞分化的调节
血细胞分化涉及一系列转录因子，如c-Myb、 SCL、 GATA-2、GATA-1、PU.1，以及由血细胞或骨髓基质细胞分 泌的生长因子。
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影响细胞分化的因素---胞外因素
1. 位置效应 胚胎发育和器官形成过程中，细胞的发育分化还取决于细胞 所处的位置。
e.g. 畸胎瘤---受精卵在子宫之外的器官进行异位发 育，导致增生、分化失控，形成由已分化的上皮、骨胳、毛 发等以及未分化的干细胞组成的肿块，为畸胎瘤 环境因素影响胚胎细胞分化，环境异常干扰了细胞正常的增 生和分化程序，使之转化为癌细胞
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细胞分化相关基因表达的调控
转录水平的调控 转录后调控
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细胞分化相关基因---转录水平的调控
1. 基因活化：基因所处的结构条件有两种：活性状态、非活性 状态，只有处于活性状态的基因才能表达。
组蛋白乙酰化调控：组蛋白乙酰化可以激活基因转录 DNA启动子区甲基化调控:高甲基化沉默基因表达
分化过程一般是不可逆，但在一定条件下，具有增生能 力的组织中已分化的细胞可以发生改变： 去分化(dedifferentiation)：回复到胚性状态，失去其 特有的结构与功能，变成具有未分化细胞的特征 转分化(transdifferentiation)：转变成另一种类型的分 化细胞。转分化往往经历去分化和再分化过程
肿瘤分子生物学讲义
肿瘤分子生物学讲义第一节概述 (1)第二节肿瘤的发生机制 (4)第三节癌基因及其致癌的分子机制 (5)第四节抑癌基因及其抑癌的分子机制 (9)第五节肿瘤转移相关基因 (11)第六节肿瘤的预防和治疗 (13)第一节概述一、肿瘤及肿瘤分子生物学的概念肿瘤（tumor）是一类疾病的总称，它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控，扩张性增生形成新生物。
肿瘤可分为良性肿瘤（benign tumor）和恶性肿瘤（malignant tumor）。
良性肿瘤生长缓慢，虽可增长至相当大的体积，但仍保留正常细胞的某些特性，通常在瘤体外有完整的包膜，手术切除后患者预后良好。
绝大多数良性肿瘤基本上是无害的，不引起或很少引起宿主损伤。
不过有极少数良性肿瘤因其靠近生命中枢或能合成大量生物活性物质也可能杀伤宿主。
例如，脑膜上生长缓慢的良性肿瘤通过压迫使得生命中枢萎缩破坏，最终导致宿主死亡；胰岛细胞良性肿瘤可以分泌大量胰岛素而引起体内胰岛素过量，导致低血糖和死亡。
恶性肿瘤统称为癌症（cancer），它不同于良性肿瘤的最重要的特性是能侵袭周围组织，疾病晚期癌细胞发生远端转移，破坏受侵袭的脏器，最终使机体衰亡，但如能在侵袭转移前切除癌瘤，一般预后明显改善。
由于技术水平的限制，目前临床诊断的癌症患者多处于中晚期。
加上不良生活方式如吸烟、过度饮酒、不合理饮食习惯，以及环境污染增加等因素，在刚过去的20世纪，世界各国许多常见癌症的发病率在总体上呈上升趋势，或维持在高水平，在我国的情况亦大致如此。
目前除几种较少见的癌症如妇科的宫颈癌、绒癌等的死亡率有明显下降外，多数常见恶性肿瘤死亡率还处于令人忧心的高位态势下。
有研究者预测，在21世纪癌症仍将是危害人类健康的主要疾病之一，故应引起预防、临床和基础研究者的高度关注。
恶性肿瘤几乎在所有类型的细胞中均可发生。
根据组织学来源，癌症的起源可分为三种：癌（carcinoma）起源于上皮细胞，大部分成人癌症属此类；淋巴瘤起源于脾和淋巴结等的淋巴细胞；肉瘤（sarcoma）起源于间叶组织如结缔组织、骨和肌肉等。
肿瘤生物治疗PPT演示课件
免疫化疗方法是将免疫治疗与化疗方案很好的结合，以 达到增加杀伤肿瘤的作用降低化疗反应作用.
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五、生物治疗各论
（1）恶性黑色素瘤 • 肿瘤细胞疫苗包括自体肿瘤细胞. 异体肿瘤细胞. 恶
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• 神经母细胞瘤 mycn • 脑癌 erbBl：sis • 卵巢癌 erbB2：K—ras • 胰腺癌 K—ras；myc • 前列腺癌 myc • 睾丸癌 myc • 宫颈癌 myc
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（二）肿瘤的生物治疗
• 生物治疗特点及应用策略 生物治疗的应用中应注意以下几点：
①特异性和非特异性免疫治疗的联合应用。研究显示免 疫效应细胞抗恶性肿瘤存在多种机制，如NK、LAK、MHC 限制的CTL、粘附分子等。联合应用对于抵抗肿瘤细胞 的抗原异质性有很重要的意义。 ②应用多抗原疫苗：多抗原疫苗的抗肿瘤效应要比单一 抗原疫苗好，因为如果某个肿瘤细胞群丢失某种抗原， 那么被另外一种抗原激活的CTL仍可产生杀伤作用，激 活的CTL可通过释放TNF产生旁路杀伤效应，其释放的 IL2也可激活NK细胞产生自然杀伤作用。 ③全身免疫治疗和局部免疫治疗结合
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5、肿瘤疫苗
（1）特异性基因肽疫苗 (Mages. CEA. Muc-1. 2/neu) 治疗
（2）肿瘤细胞与B7激活B细胞杂交瘤治疗
（3）DNA疫苗治疗 （4）肿瘤细胞疫苗治疗
Her-
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6、基因治疗
（1）细胞因子转基因治疗如IL2 . IL4. MHc. TNF. G-CSF. GM-CSF等
5
四、肿瘤的生物治疗
（一） 肿瘤的免疫诊断 1、肿瘤标记物的血清学检测
细胞增殖与肿瘤生长ppt课件
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第一节 肿瘤的生长方式
肿瘤的生长方式主要取决于肿瘤细胞的生物学特性、肿瘤 的发生部位以及机体的防御能力。按照不同肿瘤的生物学 特性，肿瘤的生长方式可分为三种：
肿瘤的生长方式
膨胀性生长 外生性生长 浸润性生长
2
一、膨胀性生长
膨胀性生长：肿瘤周围有完整的纤维性被膜，与周围组织 分界清楚，生长时向四周均匀扩张，许多良性肿瘤呈膨胀 性生长( expansive growth)。
CSC形成肿瘤分裂增生的储备细胞池，肿瘤祖细胞具有分
裂和分化能力，可分化为肿瘤前体细胞，但最终均分化为
终末阶段肿瘤细胞。
csc
肿瘤祖细胞
肿瘤细胞
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终末阶段肿瘤细胞具有分裂增生能力，不再分化，最后凋 亡。
只要CSC存在，肿瘤就不能消除，并且可以导致恶性肿瘤 重新复发和增殖。 肿瘤细胞团中除CSC以外的所有肿瘤细 胞，均称为肿瘤子代细胞，具有较强的分裂增生能力。。
CSC与正常干细胞生物学特性类似，通过对称分裂与不对 称分裂进行扩增与分化，可表达干细胞类似标志物。
目前，已经在白血病、乳腺癌、肺癌、前列腺癌、大肠癌 等中证实了肿瘤干细胞的存在。
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肿瘤细胞团是一个异质性的群体，具有特定的层级结构；
csc在肿瘤细胞的最顶端，其次是肿瘤祖细胞，最终分化 为终末阶段的肿瘤细胞（成熟肿瘤细胞）。
特征：初期，细胞分裂繁殖活跃，生长分数高。随着肿瘤的 持续生长，不断有肿瘤细胞发生分化，大多数肿瘤细胞进 入静止期（GO期），分裂繁殖停滞。
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许多抗肿瘤的化学治疗药物是通过干扰细胞增殖起作用。 因此，生长分数高的肿瘤（如高度恶性的淋巴瘤）对于化 学治疗药物敏感。
细胞永生化与肿瘤形成
细胞永生化与肿瘤形成前言在人体细胞朝着肿瘤性生长状态进化的漫长时间内，它们经历了长期连续的生长分裂周期循环。
然而，如此激烈的增殖方式与正常人类细胞的基本特征相冲突：正常人类细胞只被赋予了有限增殖的能力。
一旦正常人类细胞耗尽了所允许的细胞倍增次数的配额，这些细胞群体里的细胞将会停止增殖，甚至会进入细胞凋亡。
这些事实告诉我们一个简单又不可避免的结论：为了形成肿瘤，初期的癌细胞必须突变在正常情况下会限制它们增殖潜能的屏障。
它们必须通过某种方式获得异常大量的生长分裂周期循环，只有这样才能成功完成肿瘤的多步骤致瘤过程。
细胞的永生化在20世纪60年代中期科学家首次证明，体外培养的啮齿动物或人类胚胎细胞的连续增殖能力是有限的。
研究发现，体外培养的细胞在经过特定的分裂次数后，将会停止生长并进入复制衰老期。
通常衰老的细胞会继续保持代谢活性，但不可逆地失去了重新进入细胞周期进行复制的能力。
虽然大多数细胞在体外复制次数有限，但胚胎干细胞（ES）则显示出相反的生物学特性。
这类细胞来源于早期胚胎组织，在适当条件下，ES细胞可以分化为人体内所有的已分化的细胞谱系。
在体外培养时，如果提供合适的营养，这些细胞会展现无限增殖的潜能，即永生化。
由于体外培养细胞经常失败，癌细胞永生化的结论是基于人类肿瘤中的一小部分细胞能够容易地适应体外环境的事实。
而且，那些适应体外培养后进行生长的癌细胞通常具有永生化特性，这一事实强烈提示永生化是癌细胞进入恶性生长状态的必要条件，即癌细胞的永生化是形成肿瘤的先决条件。
衰老和危象是抑制肿瘤发展的重要屏障然而，为什么正常细胞谱系无法永生化生长呢？或许，机体赋予正常细胞有限的增殖能力是一种抗癌防御机制。
人们提出了两种调控体外生长细胞增殖能力的机制，第一种是测量细胞谱系在很长一段时间内所遭受的累积性生理应激，一旦细胞遭受伤害超过一定阈值变会停止增殖，这会使细胞进入衰老状态。
第二种调节机制是测量一个细胞谱系经历了多少代复制，一旦预定的细胞增殖次数消耗完，细胞会发出一种更强烈的信号，使细胞进入“细胞危象”，这将导致细胞群体中的多数细胞发生凋亡。
肿瘤分子生物学(共46张PPT)
③染色体易位和基因重排
Ⅲ体外不能使培养的细胞发生转化。
C-myb：白血病，淋巴瘤，卵巢癌
易位是指某一段基因从染色体正常位置转移到另 若等为基因中一个基因突变与腺瘤形成有关，另一个也突变，则发生结肠癌。
主要通过阻止细胞生长繁殖，抑制瘤细胞进入S期，是细胞周期固有的抑制成分，一旦异常，引发多种肿瘤。 ⑥表达调控细胞凋亡的Bcl-2癌蛋白
中，C-sis的活性蛋白PDGF对C-myc表达起协同作用。
，重排后形成bcr-abl融合基因，使P145变为P210 ⑴与肿瘤细胞锚定黏附能力有关的分子机制
通过GTP到GDP的转换释放磷酸和能量，可将细胞表面的刺激信号（生长因子、激酶或神经递质）传到细胞内效应器上。
，表达酪氨酸激酶，从而异常激活。（ ⒊细胞寿命长，有的在体外可长期培养、传代建系
④GTP酶类的癌蛋白
H-rab、K-rab、N-ras、C-gip2、C-gsp的表达产物 为GTP酶、信号传递蛋白。通过GTP到GDP的转换 释放磷酸和能量，可将细胞表面的刺激信号（生 长因子、激酶或神经递质）传到细胞内效应器上 。
GTP转换成GDP需与GAP结合，上述原癌基因点突 变后的产物p21含改变GAP与GTP结合，影响GTP向 GDP转换，使细胞刺激信号传递到效应器的时间大 为延长而致癌。
⑤表达核内转录调控的癌蛋白
C-enbA、C-ets-1、C-ets-2、C-fos、C-jun 、C-mgc等这些基因有一些区域具有与蛋 白质结合的功能结构域，其基因产物可 与DNA结合，也可先与蛋白质结合形成 二聚体后，再与DNA结合，然后调控下 游靶基因转录。如C-myc产物在核内与 DNA结合后，可调控DNA复制，使细胞 持续增生，不能进入终末分化，呈幼稚 类型，即癌。
肿瘤细胞生物学ppt课件
(e). CDI的功能
P21抑制cdk2,4,5,6复合物的激酶活性,阻止细胞进入S期 P27作用cyclin-cdk复合物,使细胞停留在G1期 P16抑制cdk4/cdk6介导的Rb的磷酸化 P15结合cdk4,cdk6,抑制其激酶活性 TGFβ在G1后期抑制Rb蛋白磷酸化,使细胞停留在G1期
(f). 恶性肿瘤细胞周期中调控分子的改变 cyclin D1基因扩增,重排和突变
③如果细胞被病毒转化或因抑癌基因突变,细胞会 越过M1期,继续分裂.端粒细胞继续缩短,最终达到一个 关键阈值.细胞进入另一个危机点M2期.
④这时染色体可能出现异常形态,某些细胞端粒太 短,丧失其功能,导致细胞死亡.但极少数细胞在此阶段 激活端粒酶,使端粒增长,从而逃避M2期危机,获得永生 性.
i. 端粒-端粒酶与肿瘤:①研究发现在肿瘤组织 中端粒变短或变得极短或丢失.大部分肿瘤细 胞端粒长度明显短2-6kb.②端粒酶被激活.在人 类的肿瘤中,均发现端粒酶的表达.③端粒酶活 化是细胞无限增殖所必须的.端粒酶在肿瘤发 生的那个阶段被活化,目前尚不清楚.④端粒酶 如何被活化,Counter提出了两种可能的模式:Ⅰ. 逃避M2期危机的复活模式.Ⅱ.扩充保留模式, 即其它细胞衰老死亡.保留了本身微弱表达端 粒酶的细胞.⑤端粒酶抑制剂和端粒酶基因的 反义核酸可治疗肿瘤.
phospholation of Thr14+Tyr15+Thr160 of cdk
cdc25 -----------→cdk-Thr160, ←-------CDI
调控cyclincdk 的活性
(d).CDI的主要种类: P21 family,including: P21(cip1/waf1/cap21/sdi1) P27(kip) P57(kip2) P16 family,including: P15(ink4B) P16(ink4A) P18(ink4C) P19(ink4D) P20 TGFβ family,including 1,2,3,4,5
肿瘤细胞学 ppt课件
2.淋巴瘤细胞、白血病细胞多弥散分布，具 有间叶组织来源细胞的特点。
3.未分化癌细胞由于生长旺盛、繁殖迅速， 故常互相拥挤、互相适应，呈镶嵌样排列。
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非角化型鳞癌：细胞成p团pt课件或散在排列，形状畸形 32
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鳞癌组织学
鳞癌细胞学
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高分化鳞癌细胞比较常见而带特征性的3种细胞：
⑴蝌蚪形癌细胞：胞体一般膨大，一端细长， 形似蝌蚪。膨大部含一个或多个具上述恶性特 征的核，胞浆常有角化。
⑵纤维形癌细胞：胞体细长似纤维，核也细长， 居中，浓染，核边缘达两侧胞膜。
⑶癌珠（角化珠）：偶见，其中心有一个圆形 细胞，周围有长梭形细胞层层包绕，呈洋葱皮 样。核浓染，梭形，胞浆角化，核浆比例不大。 由于核有异型性，可与正常鳞状上皮珠区别。
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病理性核分裂（箭头所指）
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肿瘤细胞异型性电镜图 核仁
核膜
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四、良恶性肿瘤的鉴别
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五、癌与肉瘤的区别
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第二节恶性肿瘤细胞的一般形态
一、肿瘤细胞核的异型性表现 1.核增大：癌细胞核形成多倍体及非整倍体，
故染色质增多，蛋白质也增多，核常明显 增大。一般增大1~4倍，个别可大10倍。但 某些未分化癌，细胞核绝对值不大。
状不一。例如鳞癌细胞可表现为圆形、梭 形、蝌蚪形、纤维形等。
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3.高分化肿瘤，胞浆内有特征性产物，如鳞 癌细胞浆内有角化物质，腺癌细胞浆内有 粘液空泡，横纹肌肉瘤细胞浆内有横纹。
4肿瘤-B PPT课件
③HBV
肝细胞性肝癌
(二)ＲＮＡ病毒： 人类Ｔ细胞白血病／淋巴瘤病毒(HTLV-1) 成份T细胞白血病/淋巴瘤
第十二节
遗传与肿瘤
遗传因素在一些肿瘤的发生中起重要作用。如 家族性视网膜母细胞瘤、家族性腺瘤性息肉病、神 经纤维瘤病，就是以常染色体显性遗传方式出现。 现在一般认为肿瘤是遗传因素与外环境因素相 互作用的结果。遗传因素的作用是使患者对某些肿 瘤具有易感性。如着色性干皮病患者受紫外线照射 后易患皮肤癌(常染色体隐性遗传) 表5-9，列举了一些常见的遗传性肿瘤综合征 及其受累的基因、染色体定位和相关肿瘤。
原癌基因转变成癌基因的过程称为原癌基因的激活。
原癌基因的激活方式：
(1)点突变 (2)基因扩增 是指DNA或基因中单个碱基对的配置发生了改变 是指DNA序列过度复制(基因拷贝数增加)→基 →基因编码的蛋白质的氨基酸序列改变→细胞转化 。 因产物过表达→细胞转化。(图5-10)
(3)染色体易位
是指染色体的某一特定结构发生断离而转接
二、 物理致癌因素 紫外线 影响DNA修复-皮肤癌、恶黑等 电离辐射 染色体断裂、易位和点突变 Ｘ射线、ｒ射线、亚原子微粒的辐射 镭、铀、氡、钴、锶等放射性同位素 常可诱发肺癌、白血病、皮肤癌 热辐射 皮肤癌；热食与食道癌
三、病毒
(一)ＤＮＡ致瘤病毒：
①HPV
②EBV
生殖道和喉的乳头状瘤，宫颈癌等
细胞生长因子受体结合后，活化Ras蛋白， 继而激活调控细胞生长与分化的重要信号通路 -“MAPK通路”(丝裂原激活的蛋白激酶通路)， 通过系列磷酸化过程激活转录因子(如c-jun,cfos,c-myc)，促进细胞周期基因的转录。
2、细胞周期的调控
肿瘤生化与分子生物学讲解培训课件
胃肠道恶性肿瘤高肿瘤表生化达与分胎子生肝物学G讲解SH-
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（二）肿瘤细胞生物学特点
1）肿瘤细胞膜性质改变
2）肿瘤细胞增殖能力强
3）肿瘤细胞分化障碍
4）肿瘤细胞周期失控
5） “肿瘤干细胞”假说
肿瘤生化与分子生物学讲解
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1. 肿瘤细胞膜性质改变
肿瘤细胞膜的通透性明显比正常细胞大营养物通透
组织癌变时: 细胞基质（ECM） , 细胞黏附分子（CAM）异常
结肠癌K-ras癌基因的G→A。
基因扩增、DNA重排、染色体易位、插入激活
（插入启动子、增强子）
肿瘤生化与分子生物学讲解
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突变及其常见肿瘤：
肿瘤生化与分子生物学讲解
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突变及其常见肿瘤：
肿瘤生化与分子生物学讲解
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（3）促癌剂的作用
化学致癌物存在条件下，可加速促癌类化合物的 致癌性，促进肿瘤细胞的生长、癌变。
癌基因（oncogene，onc）
是指能引起细胞转化、并长出癌瘤的一类基因。
1966年： Rous荣获诺贝尔奖
肿瘤生化与分子生物学讲解
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病毒癌基因（viral oncogene, V-onc）
病毒中含有的癌基因，可以引发癌症。
1976年（Bishop,J.M， Varmus,H.E ：
正常细胞中也有与v-onc同源的基因，被称为细胞
2）这种突变基因对环境变化很敏感
3）这种突变基因易发生癌变生长
由于上述原因，使这类个体发生癌变的机率增高。
因而同样暴露于相同的致癌物环境下，有的易生癌、有的不生 癌。表明环境与遗传基因相互作用在致癌过程中非常重要。
肿瘤生化与分子生物学讲解
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血液分子生物学肿瘤形成基本理论ppt课件
（Genome Instability and Mutation）。
肿瘤细胞生存的微环境
◆肿瘤的发生和转移与肿瘤细胞所处的内外环境有着 密切关系。
◆包括肿瘤所在组织的结构、功能和代谢，而且亦与 肿瘤细胞自身的(核和胞质)内在环境有关。
◆肿瘤细胞可以通过自分泌和旁分泌，改变和维持自 身生存和发展的条件，促进肿瘤的生长和发展。
◆20世纪80年代后期，又发现与原癌基因编码的蛋白质促进细胞生长相反，在正常情况下细胞内的另一类基因的产物能抑制细胞的生
长。
最近研究显示，乳腺癌的原发灶及转移灶的雌、孕激
素受体表达状态可能存在差异。
鉴于转移肿瘤的异质性，有必要对原发肿瘤及其转移 瘤的生物学情况进行比较研究，利于肿瘤的治疗。
肿瘤是多步骤发生、多基因突变的演进性疾病
5、肿瘤的发生是免疫监视功能丧失的结果。
调节和DNA修复基因的改变。 抵抗细胞死亡 (Resisting Cell Death)；
◇生长因子(growth factors，GFs)、 长期慢性炎症与癌发生密切相关，可能的机制为炎症使细胞因子的释放，促炎症的转录因子上调，导致大量氧自由基的堆积，这些介 质可引起实质细胞，包括潜在的干细胞中DNA的损伤，抑癌基因功能丢失，癌基因过度表达，和促进细胞周期的基因上调，导致细胞 异常增生，进而肿瘤发生。 ⑵ 干细胞几乎无限的自我更新为发生基因突变提供了较多的 ◆当它们发生遗传上的错误改变而失活或功能丢失时，细胞将失去这种重要的负性调控物质，正常细胞即可能转变为肿瘤细胞。
2. 抗生长信号的不敏感 （Insensitivity to Antigrowth Signals）；
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Normal cell populations register the number of cell generations
C. eleganceThe lineage of all 959 somatic cells in the adult body( could be) has been traced to their founder and can be depicted as a pedigree
肿瘤分子生物学细胞永生化与肿瘤发 生演示文稿
（优选）肿瘤分子生物学细胞永生化 与肿瘤发生
癌细胞的基本特征
1、细胞生长与增殖失去控制 2、具有浸润性和扩散性 3、细胞间相互作用改变 4、蛋白表达谱系或蛋白活性改变 5、mRNA转录谱系改变 6、体外培养的恶性转化细胞的特征
二、癌基因与抑癌基因
癌基因－控制细胞生长和分裂的正常基因的一种突变形式 抑癌基因－正常细胞增殖过程中的负调控因子
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Cancer cells need to become immortal in order to form cancer
Generations of cells forming a tumor(a)
1cm3=109 cell, life-threatening tumor 103cm3 ≈ 1012 cell, 103 ≈210 , hence 1012 ≈240 cycles Cell PD 60 1018cell ≈109cm3 ≈106kg
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Generations of cells forming a tumor(b)
Cell populations that are evolving toward the neoplasitic state and those that are already neoplastic experience substantial attrition during each cell generation
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发育生物学：关注的是不同细胞谱系中的细胞个体如何从 其周围获取信息，使其进入特定的分化程序， 而不关注与 肿瘤发生最相关的问题，
有无特定的 控制系统 决定一个生物体特定的细胞谱系一 生中能够传多少代？一个细胞系谱的分支 是否能够无限制 生长（grow),或者每一个细胞谱系分裂次数是否为预先设 定，有限的？
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Loss of proliferative capacity with age
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Senescent cells--
When the cells enter into senescence, they cease proliferating but remain viable, “Fried egg appearance” is the morphological feature because of the enlarged cytoplasm. Metabolically, senescent cells characteristically express the senescence-associated, acidic β-galactosidase enzyme, which can be detected by supplying them with substrate that turns blue upon cleavage by this enzyme
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Cell physiologic stresses impose a limitation on replication
Influence of culture conditions on the onset of senescence
Oxygen concentration Plastic or feeder cell in the culture influence the expression of tumor suppressor gene expression, so to anism - senescence -
How can normal cells throughout the body possibly remember their replicative history ? how can cancer cells erase the memory of this history and acquire the ability to proliferate indefinitely?
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Increased expression of p16 and p21 progressively during extended culture in vitro
Ectopic expression of p16 in cells caused them to develop many of the attributes of replicative senescence
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1960 Leonard Hayflik’s work by counting the number of times that population of cells had doubled . When the cells enter into senescence ,
they could remain viable but nonproliferating for as long as a year
Actin stress fibers (orange) Focal contacts with the
substrate (yellow)
Normal cells
Forced expression of P16
Senescent cells