THETUMORCELLBreastEpithelialTumorCell第一节癌细胞的主要特征HeLacancercells一、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)。二、生理特征•细胞周期失控•具有迁移性•接触抑制丧失•定着依赖性丧失•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•可移植性,如人的癌细胞可移植到鼠体,形成移植瘤。Metastasis.第二节肿瘤形成的内因•恶性肿瘤的形成往往涉及多个基因的改变。原癌基因(proto-oncogene):细胞基因组中控制细胞生长和分裂的正常基因,与病毒癌基因同源性很高,该基因一旦发生突变,可使细胞转化为异常增殖状态,引起正常细胞癌变,故在突变前称作原癌基因,突变后成为癌基因(oncogenes)。如:Src、Myc、Fos、Ras、Jun抑癌基因(suppressorgene):是正常细胞增殖过程中的负调控因子,其产物可以抑制细胞的生长和分裂,当基因发生变异或丢失,解除了对细胞增殖的抑制作用,导致细胞周期失控而过度增殖。如:P53、Rb、JNNK•是细胞内与细胞增殖相关的基因,在进化上高等保守。•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。•原癌基因的产物主要包括:–①生长因子,如sis;–②生长因子受体,如fms、erbB;–③信号转导组分,如src、ras、raf;–④细胞周期蛋白,如cyclinD;–⑤细胞凋亡调控因子,如bcl-2;–⑥转录因子,如myc、fos、jun。一、原癌基因(oncogene)原癌基因产物:1.生长因子2.生长因子受体3.信号转导组分4.细胞周期蛋白5.细胞凋亡调节蛋白6.转录因子原癌基因功能相关肿瘤sis生长因子Erwing网瘤erb-B受体酪氨酸激酶,EGF受体星形细胞瘤、乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌、唾腺癌fms受体酪氨酸激酶,CSF-1受体髓性白血病rasG-蛋白肺癌,结肠癌,膀胱癌,直肠癌src非受体酪氨酸激酶鲁斯氏肉瘤Abl-1非受体酪氨酸激酶慢性髓性白血病rafMAPKKK,丝氨酸/苏氨酸激酶腮腺肿瘤vav信号转导连接蛋白白血病myc转录因子Burkitt淋巴瘤、肺癌、早幼粒白血病myb转录因子结肠癌fos转录因子骨肉瘤jun转录因子erb-A转录因子急性非淋巴细胞白血病bcl-1cyclinD1B细胞淋巴瘤原癌基因的类型•抑癌基因的作用:抑制细胞增殖;促进细胞分化;和抑制细胞迁移。•抑癌基因的突变是隐性的。•抑癌基因的产物主要包括:–①转录调节因子:如Rb、p53;②负调控转录因子:如WT;③周期蛋白依赖性激酶抑制因子(CKI),如p21;④rasGTP酶活化蛋白:如NF-1;⑤DNA修复因子:如BRCA1、BRCA2;⑥磷酸脂酶:如PTEN;⑦细胞粘附分子:如DCC。二、抑癌基因抑癌基因功能相关肿瘤Rb转录调节因子RB、成骨肉瘤、胃癌、SCLC、乳癌、结肠癌p53转录调节因子星状细胞瘤、胶质母细胞瘤、结肠癌、乳癌、成骨肉瘤、SCLC、胃癌、磷状细胞肺癌WT负调控转录因子WT、横纹肌肉瘤、肺癌、膀胱癌、乳癌、肝母细胞瘤NF-1GAP,rasGTP酶激活因子神经纤维瘤、嗜铬细胞瘤、雪旺氏细胞瘤、神经纤维瘤DCC细胞粘附分子直肠癌p21CDK抑制因子前列腺癌p15CDK4、CDK6抑制因子成胶质细胞瘤BRCA1DNA修复因子,与RAD51作用乳腺癌、卵巢癌BRCA2DNA修复因子,与RAD51作用乳腺癌、胰腺癌PTEN磷酯酶成胶质细胞瘤抑癌基因的类型RbbindwithE2FtranscriptionfactorRBgeneDNA损伤检验点(晚G1,晚G2期)细胞周期的进程被损伤的DNA和p53阻滞Mdm2是泛素连接酶可使p53被蛋白酶体降解.而p53磷酸化后降低与Mdm2的连接P21(CDKIprotein)连接到G1/S-Cdk和S-Cdk抑制了它们的活性,因而阻滞了细胞进入S或M期p53gene•基因本身或其调控区发生变异,导致基因的过表达,或产物蛋白活性增强,使细胞过度增殖,形成肿瘤。•1、点突变:ras基因家族,如膀胱癌中的c-Ha-ras基因仅有一个核苷酸的变异。•2、基因扩增:存在于某些造血系统恶性肿瘤中,如前髓细胞性白血病中,c-myc扩增8~32倍。•三、原癌基因的激活•3、DNA重排:染色体的易位,使原癌基因处于活跃转录基因强启动子的下游,将产生过度表达。如Burkitt淋巴瘤细胞的染色体易位,使c-myc与IG重链基因的调控区为邻。•染色体易位与脆性位点有关。•4、插入激活:某些不含v-onc的弱转化逆转录病毒,具有冗长末端重复序列(LTR),含有启动子、增强子,插入基因组后引起下游基因过表达。Pathwaysleadingtocancer第三节肿瘤形成的外因•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;•启动剂:可直接改变DNA的成分或结构。•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。•完全致癌物:兼具启动和促进两种作用。•①亚硝胺类,能引起消化系统肿瘤;•②多环芳香烃类,如苯并芘。•③芳香胺类,如乙萘胺、诱发泌尿系统的癌症;•④烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等;•⑤氨基偶氮类,如奶油黄,可引起肝癌;•⑥碱基类似物,如5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶;•⑦氯乙烯,与塑料工人的肝血管肉瘤有关。•⑧元素,如铬、镍、砷。一、化学致癌物•化学致癌物的作用机理:–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。•(一)、肿瘤病毒•①逆转录病毒,如:人T淋巴细胞白血病病毒(HTLV)、ATLV、HIV、RSV等病毒;•②乙型肝炎病毒(HBV):原发性肝癌(PLC)。•③人乳头瘤状病毒(HPV):生殖道肿瘤。•④Epstein-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。二、生物性致癌因素补充•1966年Rous因发现鸡肉瘤的病原体Rous’ssarcomavirus,RSV,获诺贝尔奖。•1970年Temin和Batimore证实RSV是反转录病毒,获1975年诺贝尔奖。•1970sH.Varmus和J.M.Bishop发现RSV中的致瘤基因是src,编码一种胞质酪氨酸激酶,参与细胞增殖相关的信号转导。–c-onc:正常细胞中的癌基因;存在内含子。–v-onc:病毒中的癌基因,是连续的。•目前已知有数十种霉菌毒素对动物有致癌性。•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)、霉菌三、物理因素•(一)、电离辐射•辐射致癌的机制:①染色体或基因的突变;②基因表达改变;③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。