12.2癌细胞

3，细胞表面特性的改变 细胞表面膜蛋白（e.g., 受体蛋白）改变，引起细胞间相 细胞表面膜蛋白（ 受体蛋白）改变， 互作用的改变（ 粘附性改变，易于附着生长， 互作用的改变（如：粘附性改变，易于附着生长，逃避免 疫系统的监视和杀伤，etc.）。 疫系统的监视和杀伤，etc.）。
4，蛋白质表达谱系和蛋白活性改变 主要特征： 主要特征： • 出现胚胎细胞中的蛋白（与低分化程度有关）； 出现胚胎细胞中的蛋白（与低分化程度有关）； • 端粒酶活性增高（与无限分裂增殖有关）； 端粒酶活性增高（与无限分裂增殖有关）； • 异常表达与癌的发生发展相关的蛋白（e.g., 细胞周期 异常表达与癌的发生发展相关的蛋白（ 调控、凋亡、粘附、细胞扩散和移动性等）； 调控、凋亡、粘附、细胞扩散和移动性等）； • 癌蛋白和抑癌蛋白的表达及活性的变化（见下）。 癌蛋白和抑癌蛋白的表达及活性的变化（见下）。
6，遗传的不稳定性（genetic instability） 遗传的不稳定性（ instability） DNA损伤修复能力降低 DNA损伤修复能力降低 DNA复制中纠错能力降低 DNA复制中纠错能力降低 染色体畸变发生机率增加 异常高的突变率
癌细胞的遗传不稳定性和肿瘤发生发展
乳腺癌细胞中染色体数目和结构的异常
良性肿瘤（benign） 和恶性肿瘤（malignant） 良性肿瘤（benign） 和恶性肿瘤（malignant）
恶性肿瘤的转移（metastasis） 恶性肿瘤的转移（metastasis）
Less well differentiated than normal cells or benign tumor cells
培养的癌细胞接触抑制性的丧失
二、癌基因和抑癌基因（cancer-critical genes） 癌基因和抑癌基因（cancergenes） 1，原癌基因（proto-oncogenes）和癌基因（oncogenes） 原癌基因（proto-oncogenes）和癌基因（oncogenes） • 原癌基因：为细胞的正常基因，多编码控制细胞周期、 原癌基因：为细胞的正常基因，多编码控制细胞周期、 细胞凋亡、细胞增殖的各种调控因子和活性蛋白， 细胞凋亡、细胞增殖的各种调控因子和活性蛋白，是细胞正 常功能所必需； 常功能所必需； • 癌基因：为原癌基因的突变形式，或改变了表达方式 癌基因：为原癌基因的突变形式， 过量、产物活性的改变， ），其结果是引起正常细胞的 （过量、产物活性的改变，等），其结果是引起正常细胞的 癌变。 癌变。
5，mRNA 表达谱系的改变 目的： 目的：比较分析癌），体现其基因表达的差异。 ），体现其基因表达的差异 （种类、丰度等），体现其基因表达的差异。 采用的手段：SAGE（serial analysis of gene expression）； expression）； 采用的手段：SAGE（ microarray, subtractive hybridization, differential display, etc.
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当细胞逃脱了纠错机制的监控进入分裂， 当细胞逃脱了纠错机制的监控进入分裂，就有可能转变为癌 细胞；而癌细胞的快速增殖助长了有害突变的积累； 细胞；而癌细胞的快速增殖助长了有害突变的积累； 环境中的各种诱变因素（辐射、化学诱变剂、病毒……） 环境中的各种诱变因素（辐射、化学诱变剂、病毒……）增 加突变几率，诱发癌症。这种作用也是可积累的。 加突变几率，诱发癌症。这种作用也是可积累的。
特征： 特征：
1，生长和分裂失控 Cell proliferate uncontrollably “永生”细胞（immortal）；细胞核增大； 永生”细胞（immortal）；细胞核增大； ）；细胞核增大 分裂快；低分化， 分裂快；低分化，……
宫颈癌细胞特征 A: normal; B: precancerous; C: invasive carcinoma
过程： 过程：
致癌因子（carcinogens）：环境的，遗传的，内源的，…… ）：环境的 致癌因子（carcinogens）：环境的，遗传的，内源的，
相关基因（cancer-critical genes）的突变 genes） 相关基因（cancer-
基因突变的积累
基因表达谱式的改变
细胞活动的异常（周期，粘附性，凋亡，移动性，……） 细胞活动的异常（周期，粘附性，凋亡，移动性，……）
癌发生中癌基因和抑癌基因产物作用的途径
三、基因突变积累 — 癌的发生
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癌的发生是由多个相关基因(cancer癌的发生是由多个相关基因(cancer-critical genes)突变的共同 genes)突变的共同 作用引起的； 作用引起的；
并不是基因组的每一次突变都被积累下来，细胞中有DNA损 并不是基因组的每一次突变都被积累下来，细胞中有DNA损 伤修复机制，及复制纠错机制，阻止突变细胞继续分裂； 伤修复机制，及复制纠错机制，阻止突变细胞继续分裂；
第二节
癌 细 胞
比喻：动物体（ 比喻：动物体（人）— 一个特殊的“社会”（society）; 一个特殊的“社会” society） 社会”中的个体（individuals） 细胞 — “社会”中的个体（individuals）; 个体”的自我牺牲（self-sacrifice） 原则 — “个体”的自我牺牲（self-sacrifice）; 社会”中的“不轨分子” 违反上述原则， 癌细胞 — “社会”中的“不轨分子”（违反上述原则， 疯狂增殖” “疯狂增殖”）。 相关事件：基因突变； DNA复制 DNA修复 细胞周期； 相关事件：基因突变； DNA复制；DNA修复；细胞周期； 复制； 修复； 细胞凋亡；细胞分化；基因调控； 细胞凋亡；细胞分化；基因调控；……
一、癌细胞的特征The biology characteristics of cancer 肿瘤（tumor） 肿瘤（tumor） 分裂失控) （分裂失控) 良性肿瘤（benign）： ）：不转移 良性肿瘤（benign）：不转移 恶性肿瘤（malignant） 转移、 恶性肿瘤（malignant）: 转移、侵润 上皮组织：癌（carcinoma） carcinoma） 上皮组织： 癌（cancer） cancer） 结缔组织和肌肉：肉瘤（sarcoma） 结缔组织和肌肉：肉瘤（sarcoma） 其他（血液）：白血病等（leukemia) 其他（血液）：白血病等（ ）：白血病等
Rb基因的突变引起视网膜母细胞瘤（retinoblastoma） Rb基因的突变引起视网膜母细胞瘤（retinoblastoma） 基因的突变引起视网膜母细胞瘤
Rb gene: The first tumor suppressor gene in patient with retinoblastoma
原癌基因转变为癌基因
2，抑癌基因（tumor-suppressor genes） 抑癌基因（tumorgenes） 发现：有一类基因的失活也能引起癌变。 发现：有一类基因的失活也能引起癌变。e.g., a. 视网膜母细胞瘤是由于Rb 基因突变失活而引起的； 视网膜母细胞瘤是由于Rb 基因突变失活而引起的； b. p53基因：50％的肿瘤中发现p53 的突变； p53基因 50％的肿瘤中发现p53 的突变； 基因： 作用：细胞周期调控； 作用：细胞周期调控； 促进细胞凋亡； 促进细胞凋亡； 维持遗传稳定性（p53突变使细胞逃脱 突变使细胞逃脱DNA 维持遗传稳定性（p53突变使细胞逃脱DNA 损伤的监控系统而进入分裂） 损伤的监控系统而进入分裂）
染色体- 和染色体-22之间的 染色体-9和染色体-22之间的 易位与骨髓性白血病有关
7，培养癌细胞的特性 培养的癌细胞系：是研究癌的重要材料。 培养的癌细胞系：是研究癌的重要材料。 恶性转化（malignant transformation）：培养细胞能象在 transformation）： ）：培养细胞能象在 恶性转化（ 体内一样不断分裂生长；不断继代，建立癌细胞系。 体内一样不断分裂生长；不断继代，建立癌细胞系。 特征： 无限增殖，永生化； 特征： • 无限增殖，永生化； • 贴壁性下降或不贴壁（悬浮）； 贴壁性下降或不贴壁（悬浮）； • 接触抑制性（contact inhibition）丧失。 接触抑制性（ inhibition）丧失。
p53: Guardian of the genome
Because the accumulation of gene mutation and Natural selection, so the patient is aged
3，小结 癌基因和抑癌基因的对比： 癌基因和抑癌基因的对比： ________________________________________________ 癌基因 抑癌基因 ———————————————————————— 细胞增殖的正 细胞增殖的正调控因子 gain-ofgain-of-function 细胞增殖的负 细胞增殖的负调控因子 loss-ofloss-of-function
发现： 发现： Rous sarcoma virus (携带Src 基因），能引起鸡癌变；鸡的细 (携带 携带Src 基因），能引起鸡癌变； ），能引起鸡癌变 胞中发现也有Src 的同源基因， 胞中发现也有Src 的同源基因，编码一种调控细胞分裂的蛋白激 酶。 以后发现众多的逆转录病毒中均有细胞中相应的癌基因； 以后发现众多的逆转录病毒中均有细胞中相应的癌基因； 分别称为： 分别称为： 病毒癌基因（ oncogenes）和细胞癌基因（ oncogenes） 病毒癌基因（v-oncogenes）和细胞癌基因（c-oncogenes） 现已知 v-oncogenes 是逆转录病毒从宿主细胞中拷贝过来的。 是逆转录病毒从宿主细胞中拷贝过来的。 种类：生长因子及其受体；信号转导通路中的蛋白；转录因子； 种类：生长因子及其受体；信号转导通路中的蛋白；转录因子； 细胞周期调控蛋白；细胞凋亡相关蛋白， 细胞周期调控蛋白；细胞凋亡相关蛋白，etc.