第二节癌细胞 (Cancer cell)

癌细胞与癌基因 基本概念癌细胞的基本特征癌发生涉及的基因及其作用致癌因素癌症能治疗吗 大脑癌细胞扫描电镜图 根据癌变涉及的细胞类型的不同 可将癌分为3个类群 癌 carcinoma 最常见的一种类型 主要是从组织的外表面和内表面生长的癌 eg 肺癌 乳腺癌瘤 sarcoma 主要是源于中胚层形成的支持组织 eg 骨 软骨 结缔组织和肌肉组织等 形成的癌淋巴瘤和白血病 由淋巴和血液产生的癌白血病主要是指癌细胞已经大量进入血液中 肿瘤与癌 良性肿瘤 恶性肿瘤 malignancy 具有转移能力的肿瘤称为癌 上皮组织的恶性肿瘤称癌 良性肿瘤 恶性肿瘤 1 细胞生长与分裂失去控制 具有无限增殖能力 成为 永生 细胞 2 具有扩散性 癌细胞的细胞间粘着性下降 具有侵润性和扩散性 这是癌细胞的基本特征 在分化程度上癌细胞低于良性肿瘤细胞 且失去了许多原组织细胞的结构和功能3 细胞间相互作用改变 识别改变 表达水解酶类 产生新的表面抗原 4 蛋白表达谱系或蛋白活性改变 胚胎细胞蛋白 端粒酶活性升高 5 mRNA转录谱系的改变 少数基因表达不同 突变位点不同 表型多变 6 染色体非整倍性P425 三大基本特征 不死性 迁移性 失去接触抑制 癌细胞的扩散 上皮组织癌细胞的扩散 补充 1癌细胞的形态特征 核质比显著高于正常细胞 可达1 1 出现巨核 双核或多核 染色体呈非整倍性 aneuploidy 线粒体表现为不同的多型性 肿胀 增生 细胞骨架紊乱 细胞表面特征改变 产生肿瘤相关抗体 tumorassociatedantigen 补充 2体外培养的恶性转化细胞的特征 恶性转化细胞同癌细胞一样具有无限增殖的潜能细胞周期失控 具有迁移性在体外培养时贴壁性下降接触抑制丧失 正常细胞在体外培养时表现为贴壁生长和汇合成单层后停止生长的特点 即接触抑制现象 而肿瘤细胞即使堆积成群 仍然可以生长 定着依赖性丧失 正常真核细胞 除成熟血细胞外 大多须粘附于特定的细胞外基质上才能抑制凋亡而存活 称为定着依赖性 anchoragedependence 肿瘤细胞失去定着依赖性 可以在琼脂 甲基纤维素等支撑物上生长 去分化现象 对生长因子需要量降低 代谢旺盛线粒体功能障碍 即使在氧供应充分的条件下也主要是糖酵解途径获取能量 与三个糖酵解关键酶 己糖激酶 磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶 活性增加和同工酶谱的改变 以及糖原异生关键酶活性降低有关 可移植性 正常细胞移植到宿主体内后 由于免疫反应而被排斥 多不易存活 但是肿瘤细胞具有可移植性 如人的肿瘤细胞可移植到鼠类体内 形成移植瘤 致癌因素 内因 恶性肿瘤的形成往往涉及多个基因的改变外因 多种理化因子致癌根据其性质分为 化学 生物和物理致癌物三大类根据它们在致癌过程中的作用 可分为 1 启动剂 可直接改变DNA的成分或结构 2 促进剂 本身不能诱发肿瘤 但有促进作用 如糖精可促进膀胱癌的发生 苯巴比妥促进肝癌的发生 3 完全致癌物 兼具启动和促进两种作用 化学致癌物 可与DNA RNA 蛋白质等生物大分子中的亲核基团发生作用 引起碱基颠换 缺失 DNA交联 断裂 染色体畸变等 引起细胞中胞嘧啶的甲基化水平降低生物性致癌物 物理因素致癌 肿瘤病毒 霉菌 黄曲霉菌 亚硝胺类 能引起消化系统肿瘤 多环芳香烃类 如苯并芘 芳香胺类 如乙萘胺 诱发泌尿系统的癌症 烷化剂类 如芥子气 环磷酰胺等 氨基偶氮类 如奶油黄 可引起肝癌 碱基类似物 如5 溴尿嘧啶 5 氟尿嘧啶 氯乙烯 与塑料工人的肝血管肉瘤有关 元素 如铬 镍 砷 一 化学致癌物 肿瘤病毒 逆转录病毒 如 人T淋巴细胞白血病病毒 HTLV ATLV HIV RSV等病毒 RNA病毒 乙型肝炎病毒 HBV 原发性肝癌 PLC 人乳头瘤状病毒 HPV 生殖道肿瘤 Epstein Bars病毒 EBV 与儿童的Burkitt淋巴瘤和成人的鼻咽癌发生有关 后三类都是DNA病毒 霉菌黄曲霉菌广泛存在于污染的食品中 尤以霉变的花生 玉米及谷类含量最多 黄曲霉毒素 aflatoxin 有许多种 是一类杂环化合物 其中黄曲霉毒素B1是已知最强的化学致癌物之一 可引起肝癌 二 生物性致癌因素 腺病毒adenovirus 鼠白血病毒MouseLeukemiaVirus 疱疹病毒HerpesVirus HIV 三 物理因素 一 电离辐射辐射致癌的机制 染色体或基因的突变 基因表达改变 激活潜伏的致癌病毒 二 紫外线可引起细胞DNA断裂 交联和染色体畸变 抑制皮肤的免疫功能 诱发皮肤癌 基底细胞癌和黑色素瘤 癌发生涉及的基因及其作用 癌症主要是体细胞突变产生的遗传病 涉及到两大类与细胞增殖相关的基因的突变 促进细胞增殖相关基因突变 原癌基因 proto oncogene 突变形成癌基因 oncogene 抑制细胞增殖相关基因突变 肿瘤抑制基因 tumor suppressorgene 即抑癌基因 原癌基因是控制细胞生长和分裂的基因 编码多种类型的蛋白质 细胞生长和分裂的调控因子 原癌基因的产物主要包括 癌基因是控制细胞生长和分裂的原癌基因的一种突变形式 当原癌基因的结构或调控区发生变异 基因产物增多或活性增强时 使细胞过度增殖 从而形成肿瘤 原癌基因产物 生长因子生长因子受体信号转导组分细胞周期蛋白细胞凋亡调节蛋白转录因子 抑癌基因是正常细胞增殖过程中的负调控因子 抑癌基因编码的蛋白抑制细胞增殖 使细胞停留于检验点上阻止周期进程 抑癌基因的作用 抑制细胞增殖 促进细胞分化 抑制细胞迁移 抑癌基因的类型 抑癌基因发生功能丧失性突变 隐性突变 则导致细胞周期失控而过度增殖成为肿瘤细胞 eg Rb基因突变导致视网膜母细胞瘤形成 p53基因突变将导致细胞癌变或凋亡 Rbgene 自发的变异 从亲代遗传来的变异 视网膜细胞 p53gene 修补 水平上升G1滞留 突变 非整数倍 凋亡 癌症能治疗吗 传统思路是手术 放疗 化疗放射疗法和化疗是目前常用的癌症治疗法 主要通过应用有毒药物来对付肿瘤组织 企图杀死癌细胞 但这同时也会对人体健康细胞造成很大的损害 而且治疗后癌肿瘤还有可能复发 癌症治疗新方案 免疫治疗 Immunotherapy 用各种方法刺激人体免疫系统去探测癌细胞