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肿瘤分子生物学讲义

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肿瘤分子生物学

第一节 概述

一、肿瘤与肿瘤分子生物学概念

肿瘤(tumor)是一类疾病总称,它们基本特征是细胞增殖与凋亡失

控,扩张性增生形成新生物。肿瘤可分为良性肿瘤(benign tumor)和恶性肿瘤(malignant tumor)。

良性肿瘤生长缓慢,虽可增长至相当大体积,但仍保留正常细胞某些

特性,通常在瘤体外有完整包膜,手术切除后患者预后良好。绝大多数良性肿瘤基本上是无害,不引起或很少引起宿主损伤。不过有极少数良性肿瘤因其靠近生命中枢或能合成大量生物活性物质也可能杀伤宿主。例如,脑膜上生长缓慢良性肿瘤通过压迫使得生命中枢萎缩破坏,最终导致宿主死亡;胰岛细胞良性肿瘤可以分泌大量胰岛素而引起体内胰岛素过量,导致低血糖和死亡。

恶性肿瘤统称为癌症(cancer),它不同于良性肿瘤最重要特性是能侵

袭周围组织,疾病晚期癌细胞发生远端转移,破坏受侵袭脏器,最终使机体衰亡,但如能在侵袭转移前切除癌瘤,一般预后明显改善。由于技术水平限制,目前临床诊断癌症患者多处于中晚期。加上不良生活方式如吸烟、过度饮酒、不合理饮食习惯,以与环境污染增加等因素,在刚过去20世纪,世界各国许多常见癌症发病率在总体上呈上升趋势,或维持在高水平,在我国情况亦大致如此。目前除几种较少见癌症如妇科宫颈癌、绒癌等死亡率有明显下降外,多数常见恶性肿瘤死亡率还处于令人忧心高位态势

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下。有研究者预测,在21世纪癌症仍将是危害人类健康主要疾病之一,故应引起预防、临床和基础研究者高度关注。

恶性肿瘤几乎在所有类型细胞中均可发生。根据组织学来源,癌症起

源可分为三种:癌(carcinoma)起源于上皮细胞,大部分成人癌症属此类;淋巴瘤起源于脾和淋巴结等淋巴细胞;肉瘤(sarcoma)起源于间叶组织如结缔组织、骨和肌肉等。以上在各种实质性组织、脏器中发生癌症属实体肿瘤(solid tumor)。白血病起源于骨髓造血细胞,恶性细胞存在于流动血液中,属液体肿瘤(liquid tumor)。

肿瘤分子生物学,就是用分子生物学理论和技术来研究肿瘤一门科学,

是医学和生物学一门交叉学科

二、肿瘤生物学特征 1、癌症是体细胞遗传病

就本质而论,癌症是一种遗传学疾病或体细胞遗传学疾病,可简称为

遗传病。在癌细胞中发生遗传学变异有:基因内碱基替代、缺失、插入和基因扩增等,以与染色体数量和结构改变,如非整倍体、易位等;表遗传学改变有:DNA甲基化型式改变、组蛋白修饰和染色质改型等。这些改变引起了肿瘤抑制基因灭活和原癌基因活化,它们所产生恶性表型通过有丝分裂能在细胞世代间传递。上述过程均发生在体细胞,这是占全部癌症中绝大多数、散发性癌症发生模式。遗传性癌综合征不同于其他一些遗传病,它遗传仅是癌易感性,还需要体细胞多次击中才能产生恶性表型。

基因组内存在两类癌相关基因:一类基因直接调控细胞增殖与凋亡、

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运动与黏着,以与细胞基质改型等,并参与细胞信号转导,结果得以维持正常组织细胞自稳性。当这些基因缺陷造成上述过程失衡,随着细胞各种恶性特征积累,最终癌症发生。这些基因包括癌基因、肿瘤抑制基因中把关基因(gatekeeper gene);另一类基因并不直接调控细胞增殖和凋亡,而是影响第一类癌相关基因突变速率管护基因(caretaker gene),这包括各类DNA修复基因,还包括代谢酶多态性在内一组修饰基因(modifier gene)。

2、癌细胞恶性生物学特征

(1) 失去了对中止细胞增殖信号和细胞分化信号反应,并可传出自主细

胞生长、增殖信号。

(2) 逃避了细胞凋亡和衰老,是细胞永生。当正常细胞受到严重损伤和

营养缺乏时,就发生凋亡并自动解体;而癌细胞并不一定会发生凋亡。体外培养正常细胞,即使没有受到损伤,约分裂50后也会自动停止分裂,最终细胞死亡(细胞衰老);而癌细胞能无限制地增殖,获得了永生化。这可能与调控细胞凋亡基因缺陷和端粒酶恢复活性相关;有作者认为,细胞增殖失控与必需凋亡抑制相结合,构成了进一步恶性演进最小平台。

(3) 失去细胞区域性限制,具有了侵袭和转移能力。例如在体外培养正

常细胞中增殖至彼此接触时,就停止生长和分裂(结出抑制),故细胞呈单层生长,而癌细胞失去了接触抑制,继续分裂而呈多层重叠生长;同时癌细胞表面识别能力和黏着性发生了改变,使癌细胞不能像不同正常组织细胞那样保持彼此分开,而能侵入临近组织。

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肿瘤分子生物学讲义

肿瘤分子生物学第一节概述一、肿瘤与肿瘤分子生物学概念肿瘤(tumor)是一类疾病总称,它们基本特征是细胞增殖与凋亡失控,扩张性增生形成新生物。肿瘤可分为良性肿瘤(benigntumor)和恶性肿瘤(malignanttumor)。良性肿瘤生长缓慢,虽可增长至相当大体积,但仍保留正常细胞某
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