细胞生物学 第十三章_细胞癌变

肿瘤的防治目前仍然是世界医学的难题！？ 19
干细胞与肿瘤
Normal stem cells
Rare cells within organs with the ability to self-renew and give rise to all types of cells within the organ to drive organogenesis.
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举例
1. 选择题
1）细胞的生长和分化在本质上是不同的，生长是细胞数量 和干重等的增加，而细胞分化则是 ( ) 。 a. 形态结构发生变化; b. 生理功能发生变化; c. 生化特征发生变化; d. 以上都是正确的。
2） 参与胞质分裂的分子发动机是 ( )。 a. 肌球蛋白Ⅰ b. 肌球蛋白Ⅱ c. 肌球蛋白Ⅴ d. 肌钙蛋白
肿瘤细胞及其生物学特征
肿瘤及其危害 肿瘤细胞的生物学特征
干细胞与肿瘤
1
肿瘤及其危害
1. 什么是肿瘤？
细胞癌变/恶变 (Carcinogenesis ): 致癌因子损伤细胞DNA使 原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞正常的生长和分 裂失控而变成癌细胞(cancercell) 。
肿瘤 (tumor): 机体在各种致瘤因素作用下，局部组织细胞 恶变、异常增生而形成的新生物。由瘤细胞和间质构成， 常表现为局部肿块 (lump)。
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2.填空题
1) 细胞质骨架主要由
括
、
和
、
和
等。
组成，其生物学功能包
2) 2013年诺贝尔生理学/医学奖颁给了美国的詹姆斯.罗斯曼、兰迪.舒克
曼和德国 的托马斯-C.苏德霍夫因，以表彰他们在研究
中所作
出的重大贡献。
3）已经分化的细胞失去其分化特征变为具有未分化细胞特性的现象称
为
。
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3. 术语解释 核小体 核孔复合体 细胞凋亡
全新的抗癌策略：
CSC靶向干预治疗 1) 削弱CSC增殖能力 2) 破坏CSC血管微环境 3) 阻止CSC转移 4) 诱导CSC分化 5) 诱导凋亡
……
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实验室研究
研究方向
1. 肿瘤细胞侵袭转移的分子及细胞生物学机理 Molecular & cellular biological mechanisms of tumor cell invasion and metastasis
8
相关数据统计
中国癌症死亡人数统计
世界卫生组织国际癌症研究中心预测: 2020年全世界癌症发病率将比2003年 增加50％，全球每年新增癌症患者人 数将达到1500万人。
中国癌症死亡率最高依次是肺癌、 胃癌和肝癌，分别占癌症死亡人数 的17.8％、10.4％和8.8％。
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肿瘤细胞的主要生物学特征
肿瘤细胞与干细胞的相 互影响；
CSC在肿瘤发生发展中 的作用、机理及其靶向 干预。
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关于期末考试
时间：15周周日（12月15日）PM7:30-9:30 （120分钟）
教室：待定
考试题型： 1. 选择题（单选，30题，共30分） 2. 填空题（20空，共20分） 3. 术语解释（10个，共20分） 4. 问答题（4题，5+5+10+10，共30分）
恶
性 肿
瘤
Skin Cancer
Breast Cancer
Lung Cancer
6
癌症是细胞周期紊乱、细胞失控生长所致的一类恶性疾 病，严重危害人类健康。在目前人类的致死病因中，癌症 仅次于心脑血管疾病，排在第二位。
尽管人们对恶性肿瘤发生发展的机制已进行了多年的研 究，但由于肿瘤病因本身的复杂性、研究技术和相关知识 积累不足等各种原因，该研究领域的进展仍然比较缓慢， 恶性肿瘤的预防和治疗目前仍然是临床科学家面临的巨大 挑战问题。
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肿瘤与癌的关系
良性肿瘤 肿瘤
恶性肿瘤（癌）
Benign
Malignant
The most beautiful words are
not I love you, but it's benign.
----Woody
wk.baidu.com
Allen
5
2. 恶性肿瘤的危害
几 种
常
见
的
Head and Neck Cancer
3
细胞癌变原因
内因: 原癌基因和抑癌基因的变异 物理致癌因子(UV、射线…)
外因: 致癌因子 化学致癌因子（烟草、亚硝酸盐…） 病毒致癌因子
致癌因子 烟草 酒精
食物添加剂 职业 污染
致瘤因素
癌症死亡中比例
致癌因子
30%
工业产物
3%
药物和医疗
1%
地球物理因素
4%
传染
2%
其它
癌症死亡中比例 1% 1% 3% 10% 45%
Twoabilities: (1) 自我更新 Self-renewal (2) 分化潜能 Differentiation
20
Tumor/Cancer stem cells(TSC/CSC)
Rare cells within tumors with the ability to self-renew and give rise to the phenotypically diverse tumor cell population to drive tumorigenesis.
5
24
研究方向
2. 干细胞力生物学行为的调控及相关机理 Regulation & mechanisms of Mechanobiological behavior of stem cells
Peripheral circulation
Shear stress Endothelial cell
MSCs
生长的自主性 控制正常细胞增殖的调节因素，对癌细胞不起作用。
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可移植性 将癌细胞移植于同 种或同基因或免疫 缺陷动物体内，能 再次生长为相同的 肿瘤组织（移植 瘤）。
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去分化或异常分化 癌细胞往往缺乏成熟的形态和完整的功能，对正常细胞分 化调节机制缺乏反应。
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细胞接触抑制丧失 癌细胞相互接触时生长不被抑制，继续生长形成多层。
tumorcell
1
Rolling 2Adhesion
bloodflow 3
Blood flow
endothelialcell
matrix
Transendothelium
pseudopod
4 migration
1. Rolling on endothelium 2. Adhesion to endothelial cells 3. Crossing the blood vessel wall 4. Amoeba-like movement to target organ
种植性转移：将癌细胞移植 （Planting） 形成移植瘤。
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Metastasis of tumor cells via blood circulation 肿瘤细胞经血道转移示意图
原发瘤
基膜
突破基膜
进入毛细血管
毛细血管
随血流循环
粘附靶器官毛细血管壁
穿过毛细血管壁转移
增殖形成转移瘤
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Tumor cells are shown crossing the wall of blood vessel
Injured tissue
Bone marrow
MSCs
Stromal cells: fibroblasts, osteoblasts, adipocytes
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Shear stress
★
★
★
★
Soluble factors
★
★
★
Strain
Focus on:
迁移 增殖 分化
Realignment
4. 问答题 有丝分裂与减数分裂有何异同？ 简述肿瘤细胞的生物学特性。
32
Thanks for your cooperation and good luck!
33
13
细胞密度依赖性抑制丧失 细胞密度增大到一定程度，培 养液中营养成分减少、代谢产 物增多时，细胞因营养的枯竭 和代谢物的影响，导致细胞分 裂停止，发生密度抑制。但癌 细胞没有密度抑制现象。
贴壁依赖性生长丧失 癌细胞无需附着于表面基质也 可生长、繁殖。
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侵袭和转移性 侵袭：癌细胞离开原瘤灶组织而侵犯邻近组织并继续生长 繁殖的过程。
Focus on:
tumorcell 1 2
肝癌细胞生物流变学特性
与细胞骨架的相关性；
endothelialcell
matrix
肝癌细胞与胞外基质/内 皮细胞的粘附特性及其与 细胞周期的关系；
粘附分子表达在粘附行为 中的贡献及分子调控规律。
bloodflow 3
pseudopod
4
amoeba-likemoving
原发性侵袭：原瘤 灶向邻近组织侵 侵袭 袭。
继发性侵袭：离开 原瘤灶到远端部位 生长形成继发瘤 （转移灶）。
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转移：癌细胞从原发部位（原瘤灶）扩散到继发部位并形 成继发瘤（转移灶）的过程。
血道转移：通过血液循环 （Blood circulation）
转移
淋巴道转移：通过淋巴循环 （Lymphatic circulation）
amoeba-likemoving
5
Proliferation
5. Proliferation and formation at a new tumor site
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肿瘤的主要治疗策略
外科手术法（手术切除---早、中期实体瘤首选方法） 化学疗法（化学药物杀灭肿瘤细胞） 放射疗法（放射线杀灭肿瘤细胞） 生物疗法（现代生物技术抑制肿瘤生长…） 电疗法（电场杀死肿瘤细胞） ……
• 耐药性drugresistance
-许多对肿瘤细胞具有抑制或杀伤作用的 放/化疗药物/手段对肿瘤干细胞杀伤作用 明显减弱或无作用。
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癌症研究、治疗的关键（CSC靶向）
新的抗肿瘤方法 (肿瘤干细胞靶向)
肿瘤研究领域的关键科 学问题： CSC在恶性肿瘤发生发 展中的作用机理及其早 期诊治。
传统抗肿瘤方法 (肿瘤细胞靶向)
Migration
Proliferation
Differentiation 26
研究方向
3. 肿瘤细胞与干细胞的相互作用/影响 Crosstalk between stem cells and tumors cells
新的抗癌方法 (肿瘤干细胞靶向)
Focus on：
传统抗癌方法 (肿瘤细胞靶向)
肿瘤/癌干细胞： 肿瘤组织中具 有很强增殖能 力、表现干细 胞特性的细胞 亚群,在肿瘤对 放化疗抗性的 产生和癌症复 发转移中起关 键作用。
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癌干细胞的特征
• 自我更新self-renewal • 分化 differentiation • 高致瘤性tumorigenicity
– 体外克隆形成能力clonogenicity – 在免疫缺陷动物体内的肿瘤形成能力
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2011年美国癌症统计报告 2011年新发癌症病例约160万例，死亡病例约60万例；
过去7年间男性癌症死亡率平均每年下降1.9%，女性为1.5% ;
肺癌死亡率男女均排第一；排名第二：女性为乳腺癌，男性 为前列腺癌；第三均为结肠癌。
中国癌症统计报告（约2011） 中国的癌症死亡率呈现持续上升趋势，全国每年新增癌症病 例约220万，死于癌症的人为150万，占全球的24%，生存和 治愈率仅为13%。癌症逐渐成为中国民众的头号杀手。