肿瘤细胞增殖动力学

1、Some Cases 病例1： 男性76岁， 2003年9月3日因干咳、少 痰、消瘦就诊。 CT检查确诊肺癌 病例3： 女性43岁，因上腹部时有疼痛伴返酸2 年、加重1个月入院。 胃镜活检报告：胃幽门部黏膜内低分化 癌。 病例8： 患者男性，34岁。因发现右锁骨肿块3月入院。 检查右锁骨外段稍隆起，局部膨大，表面皮 肤无红肿或静脉怒张，无疼痛；肩关节活动 稍受限。 X光示右锁骨外段明显骨质破坏及增生。 病理报告为右锁骨恶性淋巴细胞瘤。 病例11： 女性68岁，阴道不规则流血4-5个月。 妇科检查：子宫前位，如妊娠2月大小，可触及数 个结节，质地中等。 超声检查提示子宫混合性占位性病变。 CT诊

2、断：宫体癌，右侧卵巢囊肿。 病理诊断：子宫恶性混合性苗勒氏瘤，累及输尿 管。 肿瘤学 癌发生 癌演进 临床表现 癌治疗 癌诊断 CELL Cell junction Proliferation Extracellular matrix Telomere Signal transduction Differentiation Apoptosis 2. What We Have Known about the Cell Cycle Control? Oncogene Antioncogene Checkpoints Cell Division Cycle Gene, cdc genes; Cycl

3、ins Cyclin Dependent Kinases, CDKs Cyclin Dependent Kinases Inhibitors, CDKIs S phase Promoting Factor, SPF Maturation Promoting Factor, MPF 蛋白质水平基因水平 3. How to Control in a Normal Cell? Control of G1 phase Control of S phase Control of G2phase Control of M phase Control of G1 phase Proliferation fa

4、ctors Checkpoint （G0G1 entrance、R Point G1S） Cyclin-CDK （cyclinD-CDK46 、cyclinE-CDK2 ） P105RB CDKI Control of S phase Checkpoint (DNA synthesis on、off ) CyclinCDK PCNA SPF (cyclinA-CDK1) CyclinE-CDK2 作为启动蛋白，识别 autonomously replicating sequence， ARS ，激活复制起点 可能是origin recognition complex， ORC 的组成部分 Cy

5、clinCDK PCNA 细胞增殖核抗原 DNA聚合酶的亚基 直接参与DNA复制和修复 Control of M phase Checkpoint MPF（cyclinB-CDK1) Checkpoint G2M： DNA复制没有完成，激活wee1 -mik1蛋白激酶，细胞阻滞于G2期。 M中晚期：检查微管蛋白的量、微管 组织中心功能、纺锤体极性、微管与动 粒附着、或附着在动粒上产生的张力。 MPF的活性调节 4. Whats Wrong in a Tumor Cell ? oncogene的过表达 antioncogene 的失活 cyclin基因和表达蛋白的异常 cdki基因和表达蛋白的异

6、常 5. How to Evaluate Cell Proliferation? Cell Proliferation Kinetics 研究生物体内各种细胞群体在新 生、增殖、消亡过程中处于各种状态 的细胞数量、时间参数和分布位置的 技术手段。 检测方法 1. 细胞计数 2. 生长曲线 3. 倍增时间 4. 生长分数 5. 丢失系数 6. 标记指数 7. 分裂指数 8. 细胞周期参数 1. Cell Counting 直接计数台盼蓝计数法 比色半定量四唑盐法 四唑盐法 3-4,4-二甲基噻唑2，5二苯基四氮唑 溴盐，简称MTT ; 线粒体的琥珀酸脱氢酶将MTT还原为难溶 性的蓝紫色结晶物;

7、比色测定间接反映活细胞数量。 细胞培养 显色 : 加入MTT溶液(5mg/ml) ，继续 培养4h，加DMSO，振荡10min 比色：490nm波长测定光吸收值 Breast Cancer Research and Treatmeat 2004;84:251-260 6. Their Research Strategy ? 7. The Technology They Used? 2. Growth Curve Cell culture ; Cell counting：每次至少3瓶，每瓶 至少3次，取平均数；共做7天； 作图：培养时间为横坐标，细胞数为 纵坐标，在对数坐标纸上作图。 0.1 0

8、246810 Time/day Cancer Cell Normal Cell 0.1 1 10 100 1000 单层培养单层培养 Cell Number 0.1 0246810 Time/day 0.1 1 10 100 1000 Cell Number 悬浮培养悬浮培养 Normal Cell Cancer Cell 3. Doubling Time In vivo : DT=0.1 t / log Dt log Do Do :首次测得的肿瘤直径（cm） Dt :t 时间后测得的直径（cm） Computed Tomography 某转移癌： Do 2，Dt4，t90 DT = 0.1

9、90 / 0.6 - 0.3 = 30(d) effective doubling time, TD eff：考 虑细胞丢失因素的细胞倍增时间 potential doubling time, TD pot：不 考虑细胞丢失因素的细胞倍增时间 原发性肺癌 腺癌 64 21 鳞癌 85 12 间变性癌 55 11 乳腺癌 17 14 结直肠癌 19 90 淋巴瘤 27 4 肿瘤类型病例数倍增时间（周） 780例人体肿瘤体积倍增时间 Steel（1977）（未完） 4. Growth Fraction，GF 肿瘤中增殖细胞占细胞总数的比例 GF=P / P+Q P : proliferation

10、Q：quiescent 5. 丢失系数 丢失系数KL / KB KL：细胞群体在增殖过程中的丢失率 KB：细胞群体在增殖过程中的生成率 6. Labeling Index, LI LINs / N Ns: Number s phase 常用方法： 3H-TdR BrdU PCNA 、Ki67 3H-TdR 3H-TdR和细胞短暂孵育； 间隔时间取材； 放射自显影； 图像分析仪计数或液闪计数； SPSS 统计分析。 BrdU BrdU和细胞共孵育较长时间； 取材固定； 加入BrdU抗体； 加入生物素标记的二抗； 加入链霉菌抗生物素蛋白过氧化酶； DAB显色； 图像分析仪计数； SPSS 统计分析

11、。 Chinese journal of Cancer 2003;22(11):1127-1134 PCNA 取材固定； 加入PCNA抗体； 加入生物素标记的二抗； 加入底物； 显色； 图像分析仪计数； SPSS 统计分析。 Synovial sarcoma Immunohistochemical Strong staining of PCNA J. Vet. Sci2004;5(2):173-180 Ki-67 Positive staining for Ki67, Cancer Cytopathl 2004;102:142-9 7. Mitotic Index，MI 经典方法 免疫荧光方法

12、 经典方法 Synovial sarcome. Mitotic figures J. Vet. Sci2004;5(2):173-180 J Nippon Med Sch 2003; 70（3）219-226 免疫荧光方法 8.Parameter of Cell Cycle Tc 、TG1、Ts、TG2和TM； 常用的有3H-TdR标记法和流式细胞 技术 flow cytometry Flow Cytometry 利用流式细胞仪flow cytometre，FCM 细胞快速、准确、多参数的定量分析 体积，DNA含量、蛋白质含量、酶活 性、细胞膜受体量、表面抗原量等等 无菌分类收集活细胞。 Br

13、east Cancer Research and Treatment 2004;84:251-260 应用 肿瘤的周期化、同步化治疗 LI检测对化疗药物的敏感性 提示疗效和预后 癌前病变的检测 完 作用特点作用特点药物名称药物名称 非细胞周期特异性氮芥、其他氮芥类(氮化芥)、芥 丁酸等 细胞周期特异性 （G1期药物） 环磷酰胺、噻替派、溶肉瘤素、 双氯乙亚硝基脲、放线菌素D、 红比霉素、光辉霉素、链氮霉素。 氟尿嘧啶 时相特异性 （S期药物） 3H胸腺嘧啶核苷、阿糖胞苷、 脱氧核苷、氨甲蝶呤、羟基脲、 重氮丝氨酸、喜树碱 时相特异性 （M期药物） 秋水仙素、长春花碱、长春新碱 癌分子细胞生物学 癌相关基因 癌遗传学 环境致癌 CELL Cell junction Proliferation Extracellular matrix Telomere Signal transduction Differentiation Apoptosis MPF的活性调节 4. Growth Fraction，GF 肿瘤中增殖细胞占细胞总数的比例 GF=P / P+Q P : proliferation Q：quiescent Synovial s