腫瘤形成的基本理論.ppt

腫瘤形成的基本理論,陳 莉 南通大學基礎醫(yī)學院,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,腫瘤(tumor，neoplasm)是一類常見病、多發(fā)病，其中惡性腫瘤是目前危害人類健康最嚴重的一類疾病。在歐美一些國家，癌癥的死亡率僅次于心血管系統(tǒng)疾病而居第二位。在我國，隨著人口的老齡化，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14的男性和l5的女性的死亡原因。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,據(jù)我國1998年全國衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展情況統(tǒng)計公報的資料，城市地區(qū)居民惡性腫瘤死亡率居死因第一位，為139.2810萬，男性為1669210萬，女性為1099910萬。農(nóng)村地區(qū)居民惡性腫瘤死亡率居死因第三位，為10557/10萬，男性為13302/10萬，女性為777610萬。 我國最為常見和危害性嚴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。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,目前提出的有關腫瘤形成的基本理論： 1、腫瘤是一種基因病； 2、腫瘤是瘤細胞單克隆性擴增的結(jié)果； 3、原癌基因的激活和(或)腫瘤抑制基因的失活； 4、腫瘤是一個長期的、分階段的、多種基因突變積累的過程； 5、腫瘤的發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結(jié)果。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,腫瘤的基本特征 一、腫瘤細胞的基本特征-異型性 腫瘤實質(zhì)（parenchyma）腫瘤細胞 決定腫瘤的生物學特征，確定其良惡性 識別腫瘤組織起源（histogenesis）， 腫瘤分類、命名與診斷。 癌細胞表型的改變通常與其基因型的改變相一致，含有異?；兓驍?shù)量不等的染色體；在顯微鏡下，癌細胞表現(xiàn)出快速異常失控性生長的特征，表現(xiàn)異型性。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,大小、色澤、部位、速度、外形、硬度,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,三、腫瘤間質(zhì)（mesenchyma，stroma）,循環(huán)血液成分（水、血漿蛋白和各類不同數(shù)量的炎細胞） 結(jié)締組織和血管、淋巴管、骨、軟骨等。 細胞間質(zhì)中大分子物質(zhì)（如膠原蛋白等）。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,腫瘤細胞生存的微環(huán)境。 營養(yǎng)支持腫瘤實質(zhì)； 調(diào)節(jié)瘤細胞與宿主細胞之間液體、氣體及細胞等物質(zhì)交換； 腫瘤浸潤的屏障。上皮性腫瘤基底膜在腫瘤發(fā)生浸潤時常有基底膜斷裂、不完整和缺失。 盡管腫瘤間質(zhì)成分基本相同，但不同腫瘤間質(zhì)在數(shù)量上表現(xiàn)有很大的差別，如硬癌、胰腺癌、胃癌，其間質(zhì)成分可以占腫瘤的90%以上，相反如乳腺髓樣癌，除有大量淋巴細胞外，其它間質(zhì)成分很少。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,四、腫瘤的生物學行為-異質(zhì)性 惡性腫瘤異質(zhì)性（heterogeneity）：腫瘤含細胞表型不盡相同的細胞亞群，后者在細胞增殖率、形態(tài)、核型、細胞表面標記物、生化代謝、浸潤轉(zhuǎn)移能力以及對化療、放療等方面的反應均不一致。 由于腫瘤異質(zhì)性使瘤細胞亞群雖然是同一轉(zhuǎn)化細胞克隆的后代，但在細胞繁殖過程中形成了具有不同生物學特點的亞克隆，例如2/3的肺癌中常有2種或2種以上癌細胞表型，甚至同一細胞中有鱗和腺二種分化現(xiàn)象。腫瘤分化越低，異質(zhì)性越明顯。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第一節(jié) 腫瘤是多步驟發(fā)生、多基因突變的演進性疾病,參與細胞生長調(diào)控的蛋白質(zhì)大致分為5類： 生長因子(growth factors，GFs)、 生長因子受體(growth factor receptor GFR)、 細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導子(intracellular signal transducers)、 細胞核轉(zhuǎn)錄因子(nuclear transcription factor) 細胞周期蛋白質(zhì)(cell cycle protein)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,在細胞生長、復制的過程中，可能隨機地存在著破壞細胞生長、分裂調(diào)控機制的基因突變。如果這種突變發(fā)生，所產(chǎn)生的是“基因受損(gene damage)”的子細胞，當“基因受損”不斷累積，細胞將失控性增長與分裂，顯示其異質(zhì)性的生物學行為。 這些不是簡單地源于失控性的細胞生長，而是來自細胞演化過程中參與細胞生長調(diào)控的蛋白質(zhì)的紊亂。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,腫瘤病因和多步驟發(fā)生、多基因突變的演進性機制,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,單個的基因改變尚不足以造成細胞的完全惡性轉(zhuǎn)化。要使得細胞完全惡性轉(zhuǎn)化，需要多個基因的改變，包括幾個癌基因的激活，兩個或更多腫瘤抑制基因的失活，以及凋亡調(diào)節(jié)和DNA修復基因的改變。 所謂腫瘤是一類“多基因疾病”，包括三層含義， 腫瘤的發(fā)生源于遺傳物質(zhì)或基因的改變(genetic changes)； 這種改變是多步驟(multistep)完成的； 所有的基因變化最終導致細胞的失控性生長。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,反復的多次打擊(multihit)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,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)不常見的腫瘤，遺傳因素在大多數(shù)腫瘤發(fā)生中的作用是對致癌因子的易感性或傾向性。 一些癌前病變，如結(jié)腸多發(fā)性腺瘤性息肉病、神經(jīng)纖維瘤病等，它們本身不是惡性腫瘤，但惡變率極高，100的結(jié)腸家族性多發(fā)性腺瘤性息肉病的病例在50歲以前發(fā)生惡變，成為多發(fā)性結(jié)腸腺癌。這些腫瘤和癌前病變都屬單基因遺傳，以常染色體顯性遺傳的規(guī)律出現(xiàn)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,發(fā)生遺傳性基因突變或缺失的都是腫瘤抑制基因，例如Rb、P53、APC等。這類腫瘤的發(fā)生需要二次突變(常染色體遺傳腫瘤的隱性發(fā)病)。其特點為早年(兒童期)發(fā)病，腫瘤呈多發(fā)性，常累及雙側(cè)器官。 累及DNA修復基因： Bloom綜合征(先天性毛細血管擴張性紅斑及生長發(fā)育障礙)時易發(fā)生白血病及其他惡性腫瘤； 毛細血管擴張性共濟失調(diào)癥患者多發(fā)生急性白血病和淋巴瘤； 著色性干皮病患者經(jīng)紫外光照射后易患皮膚基底細胞癌、鱗狀細胞癌或黑色素瘤。以上三種遺傳綜合征均。 累及p53基因 LiFraumeni綜合征患者易發(fā)生肉瘤、白血病和乳腺癌。 結(jié)腸腺瘤易發(fā)生結(jié)腸癌等,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,發(fā)生遺傳性基因突變或缺失的都是腫瘤抑制基因，例如Rb、P53、APC等。這類腫瘤的發(fā)生需要二次突變(常染色體遺傳腫瘤的隱性發(fā)病)。其特點為早年(兒童期)發(fā)病，腫瘤呈多發(fā)性，常累及雙側(cè)器官。 累及DNA修復基因： Bloom綜合征(先天性毛細血管擴張性紅斑及生長發(fā)育障礙)時易發(fā)生白血病及其他惡性腫瘤； 毛細血管擴張性共濟失調(diào)癥患者多發(fā)生急性白血病和淋巴瘤； 著色性干皮病患者經(jīng)紫外光照射后易患皮膚基底細胞癌、鱗狀細胞癌或黑色素瘤。以上三種遺傳綜合征均。 累及p53基因 LiFraumeni綜合征患者易發(fā)生肉瘤、白血病和乳腺癌。 結(jié)腸腺瘤易發(fā)生結(jié)腸癌等 抑癌基因在遺傳學上屬隱性基因(癌基因是顯性基因)，生物學特征是抑制細胞增殖。抑癌基因的隱性遺傳學特征使一對等位基因中的任何一個基因的丟失或破壞，都不足以使其抑制細胞增殖的功能失活，因另一個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；只有一對等位基因全遭丟失或破壞，才能使其抑制細胞增殖的功能喪失。這一發(fā)現(xiàn)強有力地支持了Knudson的“二次打擊學說”，也說明腫瘤的發(fā)生是由于一個等位基因的結(jié)構(gòu)破壞或功能喪失和接踵而至的另一個等位基因功能減弱或結(jié)構(gòu)受損的結(jié)果。 事實上遺傳因素與環(huán)境因素在腫瘤發(fā)生中起協(xié)同作用，而環(huán)境因素更為重要。決定這類腫瘤的遺傳因素是屬于多基因的。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第三節(jié) 腫瘤的克隆演化理論和干細胞學說 一、腫瘤細胞的單克隆增生 20世紀80年代末，科學家們推測，原癌基因和抑癌基因在同一細胞內(nèi)的先后突變是腫瘤發(fā)生的原因。腫瘤的發(fā)生、發(fā)展果然是一個細胞克隆演化的過程。首先，一個細胞有了一個基因突變，使其能在一般正常細胞不足以分裂的條件下進行分裂，繼而子代細胞也有了同樣的不正常分裂能力，使分裂繼續(xù)下去；隨后，細胞群中又有某一個再次發(fā)生基因突變，使其生長、分裂的能力進一步加強；如此，最終發(fā)展成為惡性腫瘤細胞。從而使“二次打擊學說”上升為“克隆演化理論”(clonal evolution theory)，或“多步驟理論”(multistep theory)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,1990年Fearon和Vogelstein提出了結(jié)直腸癌發(fā)生的基本模式：遺傳改變的潛在序列為體細胞的生長提供了有利條件，使它們成為了腫瘤中的優(yōu)勢細胞，謂之克隆擴張。絕大多數(shù)結(jié)直腸癌發(fā)生的起始步驟是粘膜細胞內(nèi)的APC基因突變，起動細胞克隆形成粘膜增生，繼之發(fā)生DNA甲基化狀態(tài)(DNA methylation,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,)改變，使之極易發(fā)生另外突變。,二、腫瘤干細胞學說 1、干細胞的概念 干細胞(stem cells)是一類未分化的原始細胞，其兩大生物學特性為：多潛能分化能力和自我更新能力。 當干細胞分裂時，一個子細胞完全地復制成母細胞，而另一個子細胞則分化成熟，發(fā)展成特異組織的體細胞。幾乎每種組織都有自己特異的干細胞，持續(xù)存在且數(shù)量很少，當組織老化或病變損傷時，這些細胞增殖分化，替代修復原有細胞。腫瘤細胞的生長繁殖和干細胞之間有許多驚人的相似之處，從而提出了腫瘤干細胞(Tumor stem cells)學說。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、腫瘤干細胞學說的理論基礎為： 細胞發(fā)生癌變必須累積許多突變，一般體細胞壽命較短，經(jīng)數(shù)個周期的分裂生長就進入正常的程序化死亡，無法累積眾多的突變；只有干細胞才可能長時間存活，從而可以接受所有的導致腫瘤的突變。 干細胞幾乎無限的自我更新為發(fā)生基因突變提供了較多的可能。 腫瘤與干細胞一樣，具有分裂增殖、遷移、再生長的能力。 腫瘤組織中僅有極小部分細胞(干細胞)能通過接種、培養(yǎng)或轉(zhuǎn)移等方式形成新的腫瘤。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,4、腫瘤干細胞的特征 （1）必然具備一定的正常組織干細胞的特征或標志， （2）存在其特有的分化增殖傾向 （3）該組織的腫瘤特征 如胰腺腫瘤干細胞的標志分子可能為PDX1，Ptf1等，同時也可能表達一些干細胞共同的表面分子，如CD34，CD44等?；谀[瘤的突變性質(zhì)，胰腺腫瘤干細胞也有可能表達胰腺癌高表達的一些產(chǎn)物分子，如kras或Ki67等。 因此尋找腫瘤干細胞在一定程度上依賴于的正常組織干細胞的細胞特征。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,長期慢性炎癥與癌發(fā)生密切相關，可能的機制為炎癥使細胞因子的釋放，促炎癥的轉(zhuǎn)錄因子上調(diào)，導致大量氧自由基的堆積，這些介質(zhì)可引起實質(zhì)細胞，包括潛在的干細胞中DNA的損傷，抑癌基因功能丟失，癌基因過度表達，和促進細胞周期的基因上調(diào)，導致細胞異常增生，進爾腫瘤發(fā)生。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,5、意義 腫瘤干細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研究腫瘤的框架，從單個細胞水平來理解腫瘤形成機制和生物學特性。為正確理解腫瘤復發(fā)、轉(zhuǎn)移機制、評價預后提供了理論基礎，提供干細胞水平的治療靶點。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第四節(jié) 癌基因 首先要指出的是，原癌基因、癌基因，腫瘤抑制基因等名稱，實際上是對細胞生長、分化起正向或者反向調(diào)節(jié)的基因。在保持機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)上是細胞原癌基因的激活和抑癌基因的失活和DNA錯配修復缺陷造成的,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,一、原癌基因、癌基因及其產(chǎn)物 現(xiàn)代分子生物學的重大成就之一 。 1970年Bishop，Varmus及同事們在研究雞肉瘤病毒(Rous sarcoma virus，RSV)時，發(fā)現(xiàn)RSV所攜帶的src基因能夠使正常細胞轉(zhuǎn)化為腫瘤細胞；隨后發(fā)現(xiàn)src基因亦存在于人類的正常細胞。進一步研究表明，生物界有一類在長期的進化過程中被保留下來的高度保守基因，調(diào)控著正常細胞的生命活動，包括細胞增生、生長因子信號傳遞、細胞周期進展、細胞存活以及DNA轉(zhuǎn)錄等。一旦這類基因發(fā)生某些錯誤(如突變、缺失、擴增或重排等)或功能喪失時，極易導致本來就存在于正常細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＜毎D(zhuǎn)化為腫瘤的轉(zhuǎn)化基因(transforming gene)或癌基因(oncogene)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,1、癌基因：能導致細胞惡性轉(zhuǎn)化的核酸片段。 Bishop和 Varmus因此獲得1989年的諾貝爾獎。癌基因由3個小寫字母命名(如src)（p53-基因，P53-蛋白)；逆轉(zhuǎn)錄病毒中的癌基因加前綴V(如Vsrc)，正常細胞中的原癌基因加前綴C(如Csrc)。在隨后的20多年里，人們發(fā)現(xiàn)了一百多個原癌基因及其產(chǎn)物，或是生長因子(如sis)、生長因子受體(如erbB)，或是信號轉(zhuǎn)導途徑上的成分(如ras)、轉(zhuǎn)錄因子(如myc)。上述因子被激活時，正常細胞可能轉(zhuǎn)化為呈失控性生長的腫瘤細胞。 原癌基因可因多種因素的作用而被激活成為癌基因。癌基因可以理解為具有潛在的轉(zhuǎn)化細胞能力的基因。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、 主要的癌基因，其活化方式和相關的人類腫瘤 分類 原癌基因 活化機制 相關人類腫瘤 生長因子 PDGF鏈 sis 過度表達 星形細胞瘤，骨肉瘤 纖維母細胞生長因子 hst-1 過度表達 胃癌 int-2 擴增 膀胱癌，乳腺癌，黑色素瘤 生長因子受體 EGF受體家族 erb-B1 過度表達 肺鱗癌 erb-B2 擴增 乳腺癌，卵巢癌，肺癌和胃癌 erb-B3 過度表達 乳腺癌 集落刺激因子-1受體 fms 點突變 白血病 ret 點突變 多發(fā)性內(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,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,信號轉(zhuǎn)導蛋白 GTP結(jié)合蛋白 ras 點突變 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 慢性粒細胞白血病，急性淋巴細胞白血病 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 擴增 神經(jīng)母細胞瘤，小細胞肺癌 L-myc 擴增 小細胞肺癌 細胞周期調(diào)節(jié)蛋白 cyclinD 易位 套細胞淋巴瘤 周期素 擴增 乳腺癌，肝癌，食道癌 周期素依賴激酶 CDK4 擴增或點突變 膠質(zhì)母細胞瘤，黑色素瘤，肉瘤,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,二、原癌基因的激活與對靶細胞的影響 1、 原癌基因的激活有兩種方式： 、發(fā)生結(jié)構(gòu)改變(突變)，產(chǎn)生具有異常功能的癌蛋白； 、基因表達調(diào)節(jié)的改變(過度表達)，產(chǎn)生過量的結(jié)構(gòu)正常的生長促進蛋白?；蛩降母淖兝^而導致細胞生長刺激信號的過度或持續(xù)出現(xiàn)，使細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、引起原癌基因突變的DNA結(jié)構(gòu)改變有： 點突變、移碼突變 如ras原癌基因第l外顯子的第12號密碼子從GGC突變?yōu)镚TC，相應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。細胞中癌基因與抑癌基因所發(fā)生的突變包括生殖細胞和體細胞兩種突變。大部分腫瘤所發(fā)生的基因改變都是后天獲得,即體細胞突變。 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基因的過度表達。易位使癌基因被激活,或使抑癌基因失活,從而使細胞惡變。 基因擴增 腫瘤細胞內(nèi)一些癌基因在DNA復制中通過不明機制變成多個拷貝,形成雙微體、均染區(qū)和異常顯帶區(qū)。這種擴增往往導致基因表達產(chǎn)物的增加,如神經(jīng)母細胞瘤的Nmyc原癌基因可復制成多達幾百個拷貝，在細胞遺傳學上表現(xiàn)為染色體出現(xiàn)雙微小體和均染區(qū)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：, 基因的插入 DNA 的插入是引起細胞基因重排、活化Conc 并增強其表達水平導致癌變的普遍形式。所插入的基因有外源性和內(nèi)源性兩種。 基因轉(zhuǎn)錄的改變 細胞核內(nèi)編碼蛋白質(zhì)的改變也是細胞轉(zhuǎn)化為惡性的重要特征。轉(zhuǎn)化細胞與正常細胞的許多差別中的大部是由特異性的基因轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄的相對穩(wěn)定性發(fā)生改變所致。就轉(zhuǎn)化細胞而言，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)對細胞的生長和形態(tài)產(chǎn)生多種影響。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、癌基因?qū)Π屑毎挠绊?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)物的生長調(diào)節(jié)作用?？赏ㄟ^以下方式影響其靶細胞： （1）生長因子增加； （2）生長因子受體增加； （3）產(chǎn)生突變的信號轉(zhuǎn)導蛋白； （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 。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,三、新近研究的癌基因 Survivin Survivin是新近發(fā)現(xiàn)的一種抑制細胞凋亡蛋白(inhibitor of apoptosis protein , IAP)家族成員,特異性表達于人和鼠的胚胎發(fā)育組織以及多數(shù)人類腫瘤細胞。 1、Survivin的結(jié)構(gòu)與功能 Survivin是1997年Altieri DC等在研究效應細胞蛋白酶受體-1 (EPR-1)時發(fā)現(xiàn)的。人類Survivin基因全長14.7個Kb，定位于染色體17q25 上，此位點不穩(wěn)定時可能涉及t (14 ;18) (q32 ;21) 異位和(或) Bcl22 基因的轉(zhuǎn)錄激活。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、Survivin在腫瘤中的表達 Survivin廣泛表達于人類各種腫瘤組織，而在正常組織中表達很少。體內(nèi)外實驗表明，Survivin可在多種轉(zhuǎn)化細胞中表達，而且在大部分人類常見腫瘤如肺癌，結(jié)腸癌，胰腺癌、前列腺癌和乳腺癌等中表達。在大多數(shù)腫瘤中Survivin表達與不良預后和病人的生存率降低有關。 我們在腦膠質(zhì)瘤和肝癌中進行了研究。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、Survivin研究的展望 Survivin 作為一種抗凋亡基因表達的調(diào)控，與其他各種凋亡基因的關系等。 目前已有很多文獻報道將反義Survivin用于對腫瘤的基因療法，并認為由于Survivin在大多腫瘤中表達，而在正常組織中不表達，反義Survivin特異靶向療法有一定的優(yōu)勢。不同來源的腫瘤可能產(chǎn)生并遞呈相同類型的Survivin表位抗原，反義Survivin對此能產(chǎn)生特異性拮抗作用； CD8T細胞和單核來源的樹突狀細胞可歸巢至原發(fā)的實體腫瘤部位，這使得樹突狀細胞作為抗原提呈細胞將Survivin遞呈給早期CD8T細胞成為可能，同時轉(zhuǎn)移性腫瘤細胞亦可作為抗原提呈細胞將Survivin遞呈給免疫系統(tǒng)(淋巴結(jié))的成熟CD8T細胞，使其活化為細胞毒性淋巴細胞(CTL)，釋放入循環(huán)系統(tǒng)，歸巢至腫瘤原發(fā)灶，發(fā)揮細胞毒效應而殺傷腫瘤細胞。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：, ERBB2(HER2) 原癌基因HER2編碼的人表皮生長因子受體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胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)到途徑激活于細胞生長有關的基因。 HER2的過表達是許多癌癥中常見的分子事件，并與患者的不良預后、術后短期復發(fā)以及低存活率密切相關。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2001年，Riou等在172名乳腺癌患者中用Southern印跡法分析HER2基因擴增、用免疫組化法測定過表達的HER2蛋白，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，盡管有許多腫瘤樣本同時顯示基因擴增和蛋白質(zhì)過表達，但其中有12的腫瘤樣本雖有蛋白質(zhì)過表達卻無基因擴增。他們用多因素分析法評價蛋白質(zhì)過表達于死亡相對風險的相關，得出HER2基因擴增是死亡相對風險的獨立預后指標，僅有蛋白質(zhì)超表達而無基因擴增這與死亡相對風險并無相關。他們的結(jié)論是：對乳腺癌患者HER2基因擴增較之HER2蛋白過表達是不良預后的更好的指標。HER2基因擴增是第一個在臨床上用作預后和化療效果預測因子的遺傳學改變的指標 。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第五節(jié) 抑癌基因 20世紀80年代后期，又發(fā)現(xiàn)與原癌基因編碼的蛋白質(zhì)促進細胞生長相反，在正常情況下細胞內(nèi)的另一類基因的產(chǎn)物能抑制細胞的生長。謂之抗癌基因(antioncogenes)或腫瘤抑制基因(tumour-suppressor genes)；當它們發(fā)生遺傳上的錯誤改變而失活或功能丟失時，細胞將失去這種重要的負性調(diào)控物質(zhì)，正常細胞即可能轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細胞。自1986年首次分離Rb后，已發(fā)現(xiàn)10余個抑癌基因，它們以缺失、突變等方式在人類腫瘤的形成中發(fā)揮作用。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,一、確定抗癌基因應具備以下條件 1、在該惡性腫瘤的相應正常組織中必須有正常的表達; 2、在該種惡性腫瘤中該基因有所改變,包括點突變、DNA 片段或全基因的缺失或表達缺陷; 3、導入該基因到有該基因缺陷的惡性腫瘤細胞中將部分或全部抑制其惡性表型。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,二、常見的 抑癌基因,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,三、抑癌基因失活的調(diào)控 與原癌基因的激活不同的是，腫瘤抑制基因的失活多數(shù)是通過等位基因的兩次突變或缺失(純合子)的方式實現(xiàn)的。目前了解最多的兩種腫瘤抑制基因是Rb基因和p53基因。它們的產(chǎn)物都是以轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的方式調(diào)節(jié)核轉(zhuǎn)錄和細胞周期的核蛋白。 其它的腫瘤抑制基因還有 神經(jīng)纖維瘤病-l基因(neurofibromatosis I，NF-1)、 結(jié)腸腺瘤性息肉基因(adenomatous polypsis coli，APC)、 結(jié)腸癌丟失基因(deleted in colon carcinoma，DCC)、 p16基因、Wilm瘤-l基因(WT-1)、PTEN、DPC4等。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,四、抑癌基因的抗癌機制 1、去磷酸化 抑癌基因的蛋白在細胞靜止期與G1 期都是去磷酸化的,而在S和G2期磷酸化,一般認為去磷酸化形式能抑制細胞增殖。 2、與癌蛋白結(jié)合 使癌蛋白失去致癌活性而發(fā)揮抗癌作用。 3、參與細胞間粘著與聯(lián)系 如DCC 基因的DNA序列與已知的細胞粘附分子和其它有關的細胞表面糖蛋白相似,維持細胞間的粘合，DCC 基因缺失、或失活導致細胞間粘附的破壞是惡性轉(zhuǎn)化的重要條件。 4、參與細胞信號轉(zhuǎn)錄 NF1 基因序列的一部分與GTP 酶激活蛋白質(zhì)基因相似,該基因與信號轉(zhuǎn)錄通道有關,對腫瘤有抑制作用。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,五、新近研究的抑癌基因 PTEN/MMAC1/TEP1基因 PTEN是1997年美國3個研究小組先后在染色體10q23發(fā)現(xiàn)的一種具有磷酸酶活性的腫瘤抑制基因。 1、PTEN結(jié)構(gòu)和作用 PTEN編碼一個含403個氨基酸的蛋白，分子量為56KD，分布于胞質(zhì)中。PTEN是一個高度保守的基因，人、鼠和狗的PTEN蛋白有99.75%同源性，表明其在細胞生命活動中起重要作用。 PTEN抑制細胞的遷移、鋪展與粘著 ，負性調(diào)節(jié)細胞運動的作用。誘導細胞凋亡和抑制細胞生長，從而抑制腫瘤的生長。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、與腫瘤的關系,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、對于PTEN研究的展望 根據(jù)PTEN的抑癌作用機理，可將野生型PTEN重組后轉(zhuǎn)染腫瘤細胞，或人工合成模擬PTEN作用途徑的藥物來指導腫瘤的治療。 但有關PTEN還有很多未解決的問題，比如：生長因子特別是TGF-通過怎樣的機制下調(diào)PTEN的表達；PTEN的失活與其他癌基因或抑癌基因的關系如何；PTEN介導的信號傳導通路中的下游靶分子還需進一步闡明等。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,(二）、DPC4一一種新的候補腫瘤抑制基因 1996年初Kern報道了DPC4 (deleted in pancreatic cancer locus 4)一種新的抑癌基因， 1 DPC4基因的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)和功能： Hahn鑒定出一種含有51bP的開放閱讀框架表達序的DPC4基因。30的胰腺癌有DPC4純合性缺失，22有突變，提示DPC4以作為一種候補腫瘤抑制基因，與胰腺癌的發(fā)生有極密切的關系。DPC4基因具有2680bp的轉(zhuǎn)錄單位，編碼552個氨基酸序列，有11個外顯子，10個內(nèi)含子，其核苷酸序列在Gen Bank的U44378中。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,推測DPC4的功能可能是在TGF受體介導的信號轉(zhuǎn)導環(huán)路中作為一種轉(zhuǎn)錄因子，其基因缺失、突變導致細胞過度增殖與生長。因此，弄清TCF通路與DPC4的關系，將有助于揭示DPC4在人類腫瘤中的作用。 2 DPC4基因與腫瘤 胰腺癌 、結(jié)腸直腸癌 、 膽管癌、 肺癌、頭頸部鱗癌(HNSCC) 、乳腺癌細胞、卵巢癌細胞中均有該基因的缺失或突變。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、對于DPC4研究的展望 腫瘤中DPC4基因的突變分析提示DPC4失活可能局限于胰腺癌和其它胃腸道組織?？梢杂靡吧虳PC4取代突變型DPC4或補償其缺失基因；亦可用反義技術抑制突變DPC4的表達，還可針對DPC4表達的蛋白產(chǎn)物，用藥物恢復DPC4(TGF)的抑制效應。同時因90的胰腺癌發(fā)現(xiàn)18q缺失，而只有50是DPC4基因缺失或突變造成，提示可能附近另有一個抑癌基因，所以繼續(xù)尋找新的抑癌基因?qū)龠M最終揭示胰腺癌的發(fā)病機理，并在此基礎上設計實施有效的基因診治方案。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：, FHIT(fragile histidine triad) FHIT于1996年被發(fā)現(xiàn)定位于3p14.2的候選腫瘤抑制基因。人們發(fā)現(xiàn)FHIT基因跨越了最有活性的人類染色體脆性區(qū)域（FRA3B）。而且在直系同源的小鼠中FHIT位點是有脆性的并且非常容易受到致癌物的損傷。此位點在人類癌前病變和癌癥中經(jīng)常發(fā)生刪除現(xiàn)象，在人類的各種主要癌癥中也有FHIT蛋白表達缺失或減少，特別是那些由環(huán)境致癌物質(zhì)引起的腫瘤，例如吸煙有關的腫瘤。因此現(xiàn)已基本明確FHIT具有抑癌基因的功能。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,研究顯示FHIT的改變在癌形成多步驟過程中早期就有發(fā)生。FHIT的滅活可能發(fā)生在腫瘤G1期的早期階段,并且與G2、G3期腫瘤發(fā)展密切相關。 Sard等報告FHIT基因涉及細胞凋亡的調(diào)節(jié)和細胞周期的控制，F(xiàn)HIT抑制腫瘤的活性與它促細胞凋亡功能存在聯(lián)系。 Pavelic等和Krivak等分別證明異常的FHIT基因是肺癌和晚期子宮頸癌的不良預后指標 。 總之在各種主要人類癌癥均有FHIT缺失與腫瘤的高增殖和低凋亡有關，與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關，與錯配修復蛋白的缺失有關，與腫瘤進展及生存率下降有關。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：, 其他抑癌基因 1、抑癌基因MEN1 位于11q13 的抑癌基因MEN1 (multiple endocrine neoplasia type 1) 的雜合性缺失及其突變導致的失活促使了MEN1 型彌散性內(nèi)分泌的失調(diào)。 2、SMAD4 候選腫瘤抑制基因SMAD4、SMAD2 定位于18q21,在大腸癌上常有缺失。SMAD4 是候選的胰腺癌抑制基因,一些大腸癌中也檢出了SMAD4 的突變,但發(fā)生率很低。SMAD4 啟動區(qū)超甲基化在大腸癌的腫瘤生成中不常見 。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、p57 kip2 在人類定位于11p15. 5 ,其蛋白可能不經(jīng)過CDK活性調(diào)控的途徑來作用,但在橫紋肌肉瘤中p57kip2沒有腫瘤抑制功能。 4、Caveolin-1 可能是一個抑癌基因。將反義caveolin-1注入NIH3T3 細胞后,細胞呈現(xiàn)出不錨定的獨立生長特性, 并在免疫缺失鼠體內(nèi)形成腫瘤, 顯示過激的p42/44MAP激酶級聯(lián)反應。而caveolin-1表達的上調(diào)能夠介導接觸抑制,同時對p42/44MAP 激酶級聯(lián)反應進行負調(diào)控,抑制腫瘤的生長。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,5、LUCA15 是一個假定的腫瘤抑制基因,在ras 轉(zhuǎn)化細胞中表達下調(diào),說明是通過改變mRNA 水平來調(diào)控細胞增生的。 6、AS3 也是一個候選腫瘤抑制基因,能調(diào)節(jié)前列腺癌細胞中雄激素誘導的終止增殖作用。 7、HSU17714 可能是大腸癌抑制基因。 8、pp32 能抑制原癌基因介導的轉(zhuǎn)化, 在良性前列腺組織中表達, 而pp32r1 和pp32r2 在前列腺癌中有表達,它們?nèi)叩倪x擇性表達可調(diào)節(jié)致癌率。 有人根據(jù)大多數(shù)卵巢癌在22q 存在缺失推測該處有一個腫瘤抑制基因。還有人認為11q23處有一個與大腸癌的形成相關的假定腫瘤抑制基因；1p上也有一個與甲狀旁腺腫瘤相關的假定抑癌基因。這些發(fā)現(xiàn)都對癌癥的研究有著重要意義。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,六、與錯配修復蛋白的缺失有關 微衛(wèi)星(Microsatellilte DNA ) 一些有遺傳性DNA修復調(diào)節(jié)基因有突變或缺失的人中，腫瘤的發(fā)病率極高。例如在遺傳性非息肉性結(jié)腸癌綜合征，病人的DNA錯配修復基因發(fā)生缺失。一段單鏈DNA在復制時，堿基的錯配（A-T配對變成G-T配對），通常由DNA錯配修復基因更正。而在上述病人錯配不能更正而可積累起來，造成原癌基因或者腫瘤抑制基因的突變，形成結(jié)腸癌。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,微衛(wèi)星是指廣泛存在于真核生物基因組中的簡單串聯(lián)重復序列，以2-6個核苷酸為重復單位。微衛(wèi)星代表基因組中的不穩(wěn)定的區(qū)域，比非重復DNA序列的突變頻率高得多。 微衛(wèi)星不穩(wěn)定(Microsatellilte instability MSI )是由于錯配修復基因突變而引起的簡單重復序列改變，常表現(xiàn)為重復單位數(shù)量的增加和減少。 這種不穩(wěn)定性具有重要意義， 1、不穩(wěn)定導致多態(tài)的等位基因，基因內(nèi)或基因附近簡單重復序列的長度改變，能改變這些基因的表達和功能，在人類許多遺傳疾病反應出簡單重復序列的擴增。 2、序列不穩(wěn)定的增加，可用于診斷某些具DNA錯配修復缺陷的腫瘤。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,微衛(wèi)星不穩(wěn)定的檢測方法 收集標本，包括正常和病變組織； 提取基因組DNA； 選取MS標記的旁側(cè)序列合成特異性引物； 用PCR法擴增基因組DNA； 擴增產(chǎn)物在變性聚丙烯酰胺凝膠上電泳分離，分析結(jié)果。比較病變組織DNA片段的差異，MSI DNA表現(xiàn)為等位帶的移動，帶強度的增加或獲得額外的帶型。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第六節(jié) 腫瘤是一類細胞周期疾病 20世紀90年代細胞分子生物學研究闡明，腫瘤是一類多步驟發(fā)生的，多基因突變所致的細胞克隆、演化性疾病。幾乎所有癌基因、抑癌基因的功能效應，最終都會聚到細胞周期機制上來；許多癌基因、抑癌基因直接參與細胞周期的調(diào)控，或者本身就是細胞周期調(diào)控機制的主要成分。它們的突變導致了細胞周期失控，包括細胞周期啟動、運行和終止異常，使細胞進入以增殖過多。凋亡過少為主要形式的失控性生長。據(jù)此可說，腫瘤是一類細胞周期疾病(cell cycle disease)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,1腫瘤細胞的周期調(diào)控 G1期細胞對胞外信號作出的反應是決定朝向分裂還是退出細胞周期而進入靜止期(Go)。GI期的正常進展有賴于有絲分裂原的刺激，也可受抗增生細胞因子的刺激而終止。失去調(diào)控的癌細胞傾向于保留在細胞周期中持續(xù)循環(huán)；一旦細胞通過G1晚期限制點，將對胞外生長調(diào)控信號產(chǎn)生不應期而代之以自律性程序，并帶著這些信息進入有絲分裂。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2細胞周期監(jiān)控機制的破壞 腫瘤細胞在許多方面不同于正常細胞，如去分化、侵襲性、藥物不敏感性等；這些區(qū)別不是簡單地源于失控性的細胞生長，而且來自細胞的演化過程。 所謂腫瘤是一類“多基因疾病”，包括三層含義： 、腫瘤的發(fā)生源于遺傳物質(zhì)或基因的改變； 、這種改變是多步驟(multistep)完成的； 、所有的基因變化最終導致細胞的失控性生長。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,細胞基因組完整性(genomeintegrity)的改變，是腫瘤發(fā)生的物質(zhì)基礎。已知有三種細胞成分涉及細胞的遺傳，即DNA(或基因)、紡錘體和紡錘體極 DNA監(jiān)控機制的破壞，將導致染色體重排(rearrangements)，如基因缺失(deletions)、擴增(amplifications)和移位(translocations)。 紡錘體監(jiān)控機制的破壞將導致有絲分裂過程中染色體不能分開，子代細胞中染色體的丟失或增加。 紡錘體極監(jiān)控機制的破壞則導致染色體組倍體(ploidy)的改變。 這些監(jiān)控機制的破壞，將導致遺傳的不穩(wěn)定性(genetic instability)，它是所有癌前細胞和癌細胞的本質(zhì)特征。這三種基因組完整性的改變，染色體重排、異倍體和多倍體，都常見于腫瘤細胞的演化過程中。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第七節(jié) 生長因子及其受體與細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導的異常 GFs是細胞內(nèi)外信號傳遞的重要啟始元件之一，GFs與靶細胞表面的特異性GFR結(jié)合，啟動復雜而有許多胞質(zhì)和胞核蛋白質(zhì)參與的信號轉(zhuǎn)導級聯(lián)反應，操縱細胞的各種生物學行為，包括細胞增殖與分化、細胞存活和細胞動力學與形態(tài)學的改變。腫瘤發(fā)生過程中的各種遺傳改變都對基因編碼的GF和GFR產(chǎn)生明顯的影響。腫瘤細胞還可以自分泌的GF影響基因的轉(zhuǎn)錄，或破壞正常細胞基因表達的調(diào)控。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,人們對GF的認識是從培養(yǎng)細胞的研究開始的，向培養(yǎng)基中加入GF可以啟始細胞離開Go期而進入生長周期。GFs與細胞膜表面或細胞內(nèi)的GFR結(jié)合，通過激活細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導子和(或)通過釋放彌散性的第二信使將信號轉(zhuǎn)遞給整個細胞，從而改變諸如基因轉(zhuǎn)錄、細胞形狀、細胞代謝等細胞活動。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,GFR基因擴增將導致每個細胞膜表面的受體數(shù)目增多，從而增加了細胞對配體依賴性轉(zhuǎn)化的敏感性，使之更易于增生。GFR的功能性突變可以在無特異配體的情況下將細胞生長的信號傳遞到細胞核。受體蛋白質(zhì)酪氨酸激酶RTK家族包括上皮生長因子受體(EGFR)、血小板衍生的生長因子受體(PDGFR)、神經(jīng)生長因子受體(NGFR)及肝細胞生長因子受體(HGFR)等，對各種GF具有高度親和力，含有細胞外配體結(jié)合結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)保守的酪氨酸激酶催化結(jié)構(gòu)域，這種催化結(jié)構(gòu)域通常由氨基端的ATP結(jié)合區(qū)域和羧基端的磷酸轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域組成受體蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸激酶(RSTK)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,第八節(jié) 腫瘤發(fā)生是免疫監(jiān)視功能喪失的結(jié)果 一、腫瘤免疫 腫瘤免疫反應以細胞免疫為主，體液免疫為輔。 參加細胞免疫的效應細胞主要有CD8+的細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)、自然殺傷細胞(NK)和巨噬細胞。 體液免疫機制參加抗腫瘤反應的主要是激活補體和介導NK細胞參加的ADCC。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,1、CD8+的細胞毒性T細胞 （cytotoxic T lymphocyte CTL ） CTL被白細胞介素2(1L2)激活后可以通過其T細胞受體識別瘤細胞上的人類主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC)I型分子而釋放某些溶解酶將瘤細胞殺滅。CTL的保護作用在對抗病毒所致的腫瘤(如EBV引起的伯基特淋巴瘤和HPV導致的腫瘤)時特別明顯。 IL-2被稱為T細胞生長因子。IL-2主要以自分泌或旁分泌的方式，誘導特異性CTL克隆增殖，殺傷腫瘤細胞。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,肝癌中IL-2R陽性表達于淋巴細胞膜及胞漿（ CTL）,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,IL-2,腫瘤特異性CTL,腫瘤細胞,+,滲透性細胞溶解,誘導細胞凋亡,腫瘤細胞,實驗結(jié)果表明IL-2通過增加肝內(nèi)CTL ，增強機體特異性細胞免疫，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。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,2、NK細胞 NK細胞是不需要預先致敏的能殺傷腫瘤細胞的淋巴細胞。由IL2激活后，NK細胞可以溶解多種人體腫瘤細胞，其中有些并不引起T細胞的免疫反應，因此NK細胞是抗腫瘤免疫第一線的抵抗力量。NK細胞識別靶細胞的機制可能是通過NK細胞受體和抗體介導的細胞毒作用(ADCC)。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,CD57陽性細胞(500）,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,肝臟NK細胞的抑癌作用,肝臟NK細胞屬于大顆粒淋巴細胞（Large granular lymphocyte，LGL），位于肝竇內(nèi)。其細胞毒作用相當于淋巴因子激活殺傷細胞（Lymphokine activated killer cell ， LAK）。 本實驗用抗CD57來檢測肝臟NK細胞，結(jié)果表明肝臟NK細胞的數(shù)量在HCC中顯著低于正常肝組織，而各級HCC中肝臟NK細胞的數(shù)量無顯著差異。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,肝臟NK細胞抗腫瘤作用的機制主要有：,分泌穿孔素/顆粒酶介導腫瘤細胞滲透性溶解； 與腫瘤細胞直接接觸，由其表面的膜型TNF/FasL介導靶細胞凋亡； 破壞或活化腫瘤微血管系統(tǒng)，引起其他效應細胞和淋巴因子滲入到腫瘤組織中，導致腫瘤出血壞死。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,3、巨噬細胞 巨噬細胞在抗腫瘤反應中與T細胞協(xié)同作用。T細胞產(chǎn)生的Y干擾素可激活巨噬細胞，而巨噬細胞產(chǎn)生的腫瘤壞死因子(TNF)和活性氧代謝產(chǎn)物在溶解瘤細胞中起主要作用。此外巨噬細胞的Fc受體還可與腫瘤細胞表面的IgG結(jié)合，通過ADCC殺傷腫瘤細胞。,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,CD68陽性細胞(500）,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,CD68與CD57陽性細胞的數(shù)量關系,提示 KC與肝臟NK細胞在數(shù)量上呈線性正相關。,CD68陽性細胞數(shù),CD57陽性細胞數(shù),CD68與CD57陽性細胞數(shù)量關系散點圖,癌癥自愈的秘密,點擊這里：,KC和肝臟NK細胞的相互作用,肝臟NK細胞來源于骨髓，NK前體細胞在肝臟的歸巢、分化和活化依賴于肝竇內(nèi)功能正常的KC的存在。 KC可促進NK前體細胞與內(nèi)皮細胞間的黏附作用； KC分泌的TNF