腫瘤病理生理研究課件

腫瘤病理生理研究幻燈

病理生理學(xué)

腫瘤病理生理研究幻燈學(xué)習(xí)內(nèi)容：1、腫瘤病理生理2、細胞與疾病3、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與疾病腫瘤病理生理研究幻燈

腫瘤病理生理

腫瘤病理生理研究幻燈第一節(jié)腫瘤病因?qū)W

腫瘤的病因是指腫瘤發(fā)生的原始動因。腫瘤的發(fā)生是環(huán)境因素（外因）和宿主因素（內(nèi)因）相互作用的結(jié)果。

正常細胞癌細胞腫瘤

致癌物基因改變體抗癌反應(yīng)癌細胞與機腫瘤病理生理研究幻燈一、

環(huán)境致癌因素

化學(xué)致癌因素

物理致癌因素

生物致癌因素腫瘤病理生理研究幻燈

（一）化學(xué)致癌因素：

即化學(xué)致癌物（chemicalcarcinogen），是指能引起人或動物形成腫瘤的化學(xué)物質(zhì)。

裝修污染是兒童白血病的罪魁嗎？

腫瘤病理生理研究幻燈1.化學(xué)致癌物的分類

（1）

按化學(xué)致癌物的作用方式分類：

1）直接致癌物（directcarcinogen）指那些進入機體后不需代謝、直接與體內(nèi)細胞作用而誘導(dǎo)正常細胞癌變的致癌物。

如亞硝酰胺類等腫瘤病理生理研究幻燈2）間接致癌物（indirectcarcinogen）

指那些進入體內(nèi)后經(jīng)肝微粒體混合功能氧化酶代謝轉(zhuǎn)化（如氧化、還原和水解等），才能成為化學(xué)性質(zhì)活潑、具有致癌作用的終致癌物（ultimatecarcinogen）的物質(zhì)。

如芳香胺類、黃曲霉素等腫瘤病理生理研究幻燈（2）根據(jù)致癌物與人類腫瘤的關(guān)系分類1）肯定致癌物：如砷和砷化合物、鉻化合物、氮芥、聯(lián)苯胺、黃曲霉素類、類固醇類等化學(xué)物質(zhì)。

2)

可疑致癌物：動物致癌實驗陽性，但結(jié)果不恒定，臨床有個案報道，缺乏流行病學(xué)證據(jù)。如鎘和鎘化合物等。

3）潛在致癌物：動物實驗中可獲得某些陽性結(jié)果，但在人群中尚無資料證明對人有致癌性。腫瘤病理生理研究幻燈（3）根據(jù)致癌物化學(xué)結(jié)構(gòu)不同分類：

1）多環(huán)芳烴類：如3，4-苯并芘、3-甲基膽蒽等。

2）芳香胺類：如2-乙酰氨基芴（2-AFF）可誘發(fā)大鼠多種器官的腫瘤。

3）亞硝基化合物：分亞硝酰胺和亞硝胺兩類，硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽是合成亞硝胺的前驅(qū)物質(zhì)；

4）烷化劑類：生物學(xué)特性類似X射線，有“化學(xué)射線”之稱，可引起基因突變、染色體畸變和細胞癌變。常見的有工業(yè)原料中的異丙油、硫酸二甲酯和藥物氮芥、環(huán)磷酰胺等。腫瘤病理生理研究幻燈（3）根據(jù)致癌物化學(xué)結(jié)構(gòu)不同分類：

5）偶氮染料：如奶油黃、偶氮萘和酸性猩紅等，可引起肝或膀胱腫瘤；2005年初:蘇丹紅Ⅰ號2006年11月:重拳出擊蘇丹紅？（2006.11.16健康報）蘇丹紅Ⅳ號:紅心鴨蛋

腫瘤病理生理研究幻燈（3）根據(jù)致癌物化學(xué)結(jié)構(gòu)不同分類：6）生物毒素：真菌性毒素:如黃曲霉素、雜色曲霉素、鐮刀菌素等;

放線菌性毒素:如阿霉素、放線菌素D、博來霉素、絲裂霉素C等；

7）無機元素及其化合物：鉻、砷、鎳、鈹及其化合物均為人類確定致癌物。腫瘤病理生理研究幻燈2．化學(xué)致癌的特點★

（1）具有量效關(guān)系

（2）具有累積、協(xié)同和拮抗作用

（3）可垂直傳播腫瘤病理生理研究幻燈3．化學(xué)致癌的機制：★

（1）

化學(xué)致癌物的代謝：

直接致癌物：以其原形與生物大分子（DNA、RNA和蛋白質(zhì)）結(jié)合，或自動降解活化為親電子的終致癌物。

間接致癌物：需要經(jīng)過體內(nèi)代謝酶包括細胞色素P450和P448在內(nèi)的混合功能氧化酶系統(tǒng)的活化，轉(zhuǎn)變?yōu)榻K致癌物才有致癌性。腫瘤病理生理研究幻燈

（2）終致癌物與生物大分子結(jié)合形成加合物

①

對蛋白質(zhì)的損傷：蛋白質(zhì)的氨基酸殘基存在許多親核位點，特別是在維持蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)、構(gòu)成酶的特異性和活性中心時起重要作用的半胱氨酸、蛋氨酸、酪氨酸和組氨酸一旦受到致癌物攻擊，就會因催化功能受損、生化代謝異常而構(gòu)成對機體的危害。腫瘤病理生理研究幻燈②

對DNA的損傷：

每個核酸的堿基都含有多個親核位點，是終致癌物攻擊的主要目標(biāo)。終致癌物與DNA形成加合物后可造成DNA的損傷。

使DNA的立體構(gòu)象發(fā)生改變，阻斷受損部位的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。腫瘤病理生理研究幻燈

③對RNA的損傷：

終致癌物對RNA的烷化作用，既可影響tRNA攜帶氨基酸的能力，又可影響密碼的識別能力，因而影響蛋白質(zhì)的生物合成。

腫瘤病理生理研究幻燈

(3)DNA損傷修復(fù)異常與基因改變：

細胞DNA損傷修復(fù)在維持種屬遺傳穩(wěn)定性、延緩衰老和抗致癌劑的損傷方面起著極其重要的作用；當(dāng)修復(fù)機制存在缺陷而DNA損傷時可導(dǎo)致腫瘤形成：終致癌物對蛋白質(zhì)具有親和性，與DNA聚合酶、RNA聚合酶形成加合物，阻止DNA損傷修復(fù)，使堿基突變頻率增加；終致癌物攻擊修復(fù)酶基因：造成基因的異常改變而使修復(fù)酶合成障礙；終致癌物靶向癌基因、抑癌基因而使其發(fā)生突變、重排或缺失等，引起癌基因活化或抑癌基因失活而產(chǎn)生細胞癌變。

腫瘤病理生理研究幻燈（二）物理致癌因素：物理致癌主要指輻射和異物與人體接觸后所引起的細胞癌變。電離輻射

X線、β射線、γ射線和帶亞原子微粒（質(zhì)子、中子或α粒子）

非電離輻射：紫外線、電磁場輻射異物纖維性：石棉纖維、玻璃纖維非纖維性：金屬粉末物理致癌因素種類

腫瘤病理生理研究幻燈物理致癌的共同特點①致癌原因較明確：多與職業(yè)接觸或暴露有關(guān)，因而能主動防護；②發(fā)癌潛伏期長，癌的發(fā)生率低；③接觸或暴露的時間、頻率和劑量與發(fā)癌風(fēng)險有關(guān)。腫瘤病理生理研究幻燈物理致癌的機制——電離輻射損傷的機制：主要是產(chǎn)生電離，形成高度活潑的自由基，自由基與DNA、RNA等遺傳物質(zhì)發(fā)生共價結(jié)合造成損傷;電離輻射引起的DNA斷裂主要表現(xiàn)為斷裂、缺失、互換、重復(fù)等染色體畸變;

染色體畸變直接影響結(jié)構(gòu)基因在基因組內(nèi)的正常排列，造成基因片段的丟失或重排，甚至改變基因的調(diào)控機制。引起原癌基因的活化或抑癌基因的失活，導(dǎo)致細胞癌變。腫瘤病理生理研究幻燈

紫外線損傷的機制：

使細胞DNA吸收光子，DNA分子內(nèi)相鄰的兩個胸腺嘧啶堿基間易連接形成二聚體。由此影響細胞內(nèi)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程。當(dāng)這些損傷超過正常細胞DNA損傷修復(fù)能力時，可導(dǎo)致細胞癌變。

腫瘤病理生理研究幻燈（三）生物致癌因素種類與機制

（1）寄生蟲感染

（2）真菌感染

（3）細菌感染

（4）病毒感染腫瘤病理生理研究幻燈3）細菌感染：幽門螺桿菌感染致癌機理探討：①炎癥過程中炎性細胞釋放內(nèi)源性NO和H2O2等，誘發(fā)DNA損傷和細胞惡性轉(zhuǎn)化；

②炎癥過程中產(chǎn)生空泡毒素使胃粘膜上皮細胞變性壞死，同時誘發(fā)細胞再生，有類似有絲分裂原剌激細胞增殖的作用；

③改變體內(nèi)局部環(huán)境，如胃腺泌酸減少，胃液pH升高，抗壞血酸含量減少，從而影響化學(xué)致癌物的內(nèi)源性合成、活化、滅活和排泄，起到輔助致癌因素的作用。

腫瘤病理生理研究幻燈（4）

病毒感染：具有致瘤作用的病毒稱為腫瘤病毒，腫瘤病毒按所含核酸的不同分為RNA腫瘤病毒和DNA腫瘤病毒兩大類；RNA腫瘤病毒所含核酸為RNA，具有包膜，編碼逆轉(zhuǎn)錄酶，因而又稱逆轉(zhuǎn)錄病毒；如人T細胞白血病病毒-1——成人T淋巴細胞白血病艾滋病病毒——卡波氏肉瘤；DNA腫瘤病毒所含核酸為DNA，不一定具有包膜，不含有逆轉(zhuǎn)錄酶；如乙肝病毒——原發(fā)性肝癌單純皰疹病毒——宮頸癌、外陰癌。腫瘤病理生理研究幻燈

1）RNA腫瘤病毒的致癌作用：

RNA腫瘤病毒感染時首先吸附到宿主細胞膜上，以其膜外側(cè)的糖蛋白與宿主細胞表面特異性的膜相關(guān)蛋白受體結(jié)合并產(chǎn)生細胞膜融合，向細胞內(nèi)釋放出病毒核心顆粒。后者進一步解聚釋放出病毒RNA基因組，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成前病毒DNA，并整合進入細胞染色體；

RNA腫瘤病毒通過轉(zhuǎn)導(dǎo)細胞癌基因和插入活化細胞癌基因等機制使宿主細胞癌變；

丙肝病毒為RNA病毒，可致肝癌。腫瘤病理生理研究幻燈2）DNA腫瘤病毒的致癌作用：DNA腫瘤病毒能將基因直接整合到宿主細胞染色體DNA中，復(fù)制后以溶胞的方式釋放到胞外再感染其它細胞。

以人乙型肝炎病毒（HBV）誘發(fā)肝癌為例：①當(dāng)HBVDNA整合到細胞染色體后可激活和影響細胞基因的轉(zhuǎn)錄；②也可通過編碼X蛋白等因子對細胞的生長調(diào)控發(fā)生影響，這些因子能激活其他癌基因，也能使抑癌基因失活；③HBV感染還能誘導(dǎo)肝細胞壞死，繼而產(chǎn)生炎癥反應(yīng)、再生和纖維化等；總之，HBVDNA使肝細胞的代謝和調(diào)節(jié)功能發(fā)生紊亂，使肝細胞的分裂、增殖失去控制。腫瘤病理生理研究幻燈二．遺傳因素（一）腫瘤遺傳易感性：存在某種遺傳缺陷或基因多態(tài)性改變的個體在相同生活條件下具有更易發(fā)生腫瘤的傾向性，稱為腫瘤遺傳易感性。

1.

染色體異常（結(jié)構(gòu)與數(shù)目）是腫瘤遺傳易感性重要的依據(jù)之一；

2．代謝酶活性異?；蚨鄳B(tài)性是腫瘤遺傳易感性的又一重要依據(jù)；

3.免疫缺陷使腫瘤發(fā)病率增加也是腫瘤易感性的一種表現(xiàn)。腫瘤病理生理研究幻燈（二）腫瘤易感基因

控制腫瘤遺傳易感性的基因，稱為腫瘤易感基因。

迄今已有25個腫瘤易感基因相繼被克隆。除3種癌基因（RET、MET、CDK4）外，大多數(shù)腫瘤易感基因為抑癌基因或DNA修復(fù)基因。腫瘤病理生理研究幻燈（三）腫瘤的多基因遺傳

多基因遺傳是指所涉及的基因不是單一的，而是二對或更多，它們要在某些環(huán)境因素作用下，綜合產(chǎn)生較大的總效應(yīng)，從而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生。腫瘤病理生理研究幻燈第二節(jié)腫瘤發(fā)病學(xué)

腫瘤發(fā)病學(xué)主要研究腫瘤發(fā)生、發(fā)展即細胞癌變的機制。

腫瘤病理生理研究幻燈一.癌基因與腫瘤

（一）

癌基因的概念：

癌基因（oncogene）：是存在于病毒或細胞基因組中的一類在一定條件下能使正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒约毎暮塑账嵝蛄小８鶕?jù)癌基因來源的不同，分為病毒癌基因（viraloncogene,v-onc）細胞癌基因（cellularoncogene,c-onc）；

致癌病毒：有些屬DNA病毒，但多數(shù)是RNA病毒，即逆轉(zhuǎn)錄病毒，所以又分為RNA病毒癌基因和DNA病毒癌基因；細胞癌基因在正常細胞內(nèi)以未活化的形式存在，稱原癌基因（proto-oncogene），又稱生命必需基因。原癌基因在正常情況下不但不會引起腫瘤，而且具有重要的生理功能，是細胞進行正常生命活動所必需的。腫瘤病理生理研究幻燈癌基因的活化：在正常細胞中，癌基因以未活化形式存在，其表達水平和產(chǎn)物活性受到嚴(yán)格的調(diào)控。在致癌因素作用下，癌基因的結(jié)構(gòu)或調(diào)控發(fā)生改變，導(dǎo)致細胞生長、分化失控而發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。此過程稱為癌基因的活化?；罨陌┗蚩芍笇?dǎo)產(chǎn)生量或質(zhì)異常的基因產(chǎn)物，進而在一些內(nèi)外因素的協(xié)同下，通過一系列細胞增殖、分化的復(fù)雜過程，最終導(dǎo)致腫瘤。

腫瘤病理生理研究幻燈原癌基因的活化機制1、基因點突變（pointmutation）主要指DNA序列中某一個堿基被另一堿基替換，也可以是局部個別堿基的插入或缺失，是癌基因活化的一種主要方式。從人膀胱癌細胞株T24中分離出突變型H-ras

基因，序列分析證明：該癌細胞中的H-ras癌基因在第12位密碼子處發(fā)生GGC

GTC的單堿基改變，其編碼的氨基酸即由甘氨酸變?yōu)槔i氨酸，從而使該基因的編碼蛋白具有轉(zhuǎn)化潛能；當(dāng)用正常細胞的DNA（含野生的H-ras原癌基因）和膀胱癌細胞DNA（含突變的H-ras癌基因）分別轉(zhuǎn)染體外培養(yǎng)細胞，僅突變型H-ras使細胞產(chǎn)生了惡性轉(zhuǎn)化，說明癌基因的突變才能引起細胞惡性轉(zhuǎn)化。

腫瘤病理生理研究幻燈原癌基因的活化機制2、基因重排（rearrangement）由于染色體易位而涉及的基因重排是癌基因激活的另一重要方式。所謂易位是指兩條非同源染色體發(fā)生基因交換。當(dāng)染色體易位時，原定位于染色體某部位的原癌基因可能喪失自身的表達調(diào)控信號，隨染色體易位重排到另一基因附近，在新的啟動子和增強子驅(qū)動下過度表達；基因重排：如慢性粒細胞白血?。–ML），CML病人白細胞中9號和22號染色體相互易位，使22號染色體變短。導(dǎo)致Abl原癌基因從9號染色體重排至22號染色體上，其基因結(jié)構(gòu)和表達均發(fā)生變化，編碼產(chǎn)生一種異常的酪氨酸激酶，這種激酶一直保持活性，使調(diào)控細胞復(fù)制的信號傳導(dǎo)通路始終處于活化狀態(tài)，從而不斷產(chǎn)生更多的異常白細胞。腫瘤病理生理研究幻燈原癌基因的活化機制3、基因擴增（amplification）人類細胞有22對常染色體，每一基因均是雙拷貝。在一定條件下，一個拷貝可以增加數(shù)倍到上千倍，這種現(xiàn)象稱基因擴增。原癌基因一旦擴增，便以其超量拷貝數(shù)充分在細胞內(nèi)表達，相應(yīng)的mRNA產(chǎn)量增多，表達增強。目前發(fā)現(xiàn)，許多原癌基因可通過擴增激活。腫瘤病理生理研究幻燈原癌基因的活化機制4、基因低/去甲基化

DNA甲基化通常是指二核苷酸胞嘧啶（CpG）的雙核苷酸區(qū)域發(fā)生胞嘧啶（C）5，-端的甲基化修飾?；虻?去甲基化將導(dǎo)致一些在正常情況下受到抑制的癌基因得到大量表達，并導(dǎo)致整個基因組的不穩(wěn)定性增加。如H-ras,c-mtc基因的低/去甲基化改變是細胞癌變的一個重要特征。腫瘤病理生理研究幻燈（二）癌基因產(chǎn)物的功能及其致癌機制

癌基因一旦活化，其表達的產(chǎn)物將發(fā)揮生長因子、生長因子受體、蛋白激酶、GTP結(jié)合蛋白或核轉(zhuǎn)錄因子樣的作用。

在細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的不同環(huán)節(jié)上改變或擾亂細胞正常代謝、生長和分化等基本過程，從而引起細胞轉(zhuǎn)化直至形成腫瘤。下面分別舉例說明。

腫瘤病理生理研究幻燈1.癌基因產(chǎn)物與生長因子：

生長因子是一組多肽物質(zhì)，能通過特異的細胞膜受體傳遞促進細胞生長、增殖的生物學(xué)信息，稱為生長因子（GF）。

生長因子：血小板源性生長因子（PDGF）

成纖維細胞生長因子（FGF）

表皮生長因子（EGF）

粒細胞-巨噬細胞集落剌激因子（GM-

CSF）

神經(jīng)生長因子（NGF）腫瘤病理生理研究幻燈

某些癌基因產(chǎn)物具有生長因子樣作用，能以自分泌或旁分泌的方式剌激自身細胞或鄰近細胞生長、增殖。

猴肉瘤病毒基因v-sis的蛋白產(chǎn)物p28v-sis與血小板源性生長因子（PDGF）B鏈N端的氨基酸序列極為相似（同源性高達92%以上），p28v-sis可與PDGF競爭性結(jié)合PDGF受體，起到PDGF樣的作用。

腫瘤病理生理研究幻燈腫瘤病理生理研究幻燈2.癌基因產(chǎn)物與生長因子受體：

惡性腫瘤伴有某些生長因子受體表達異常增多，且其表達量與腫瘤生長速度密切相關(guān)。禽類成紅細胞增多癥病毒的癌基因產(chǎn)物p65v-erbB是具有生長因子受體樣功能的癌蛋白，其氨基酸序列與表皮生長因子（EGF）受體的跨膜區(qū)和胞內(nèi)的酪氨酸激酶活性區(qū)有90%的同源性。這樣p65v-erbB作為一個殘缺的EGF受體而異常增加，產(chǎn)生類似于EGF和受體結(jié)合后所發(fā)出的生長信號，引起細胞分裂、增殖；在人乳腺癌、肺癌、胰腺癌和卵巢腫瘤中發(fā)現(xiàn)有EGF受體的過表達，且其受體的表達與預(yù)后呈負相關(guān)。腫瘤病理生理研究幻燈3.癌基因產(chǎn)物與蛋白激酶：

某些癌基因可編碼產(chǎn)生非受體酪氨酸激酶（TPK）或絲氨酸/蘇氨酸激酶類影響細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。

例如，src癌基因產(chǎn)物具有較高的TPK活性，在某些腫瘤中其表達增加，可催化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的酪氨酸磷酸化，促進細胞異常增殖。

又如,mos、raf癌基因編碼絲／蘇氨酸蛋白激酶類產(chǎn)物，可促進核內(nèi)癌基因表達。腫瘤病理生理研究幻燈

4.癌基因產(chǎn)物與GTP結(jié)合蛋白：GTP結(jié)合蛋白（G蛋白），分興奮性G蛋白(Gs)和抑制性G蛋白（Gi)等，均具有特異性結(jié)合GTP或GDP的位點以及GTP酶活性，可使GTP水解成GDP，當(dāng)其結(jié)合GDP時為非活性狀態(tài)，結(jié)合GTP時為活性狀態(tài)。

Ras癌基因編碼的產(chǎn)物為G蛋白。Ras蛋白的活性受兩類因子的調(diào)節(jié)：一類為負調(diào)節(jié)因子即GTP酶活化蛋白（GAP）。

GAP與Ras結(jié)合后，能提高Ras蛋白GTP酶活性，使Ras很快回到GDP結(jié)合的靜止?fàn)顟B(tài)，但GAP不能激活突變的Ras蛋白的GTP酶活性，所以突變的Ras（如v-ras）蛋白始終處于活化狀態(tài)，促增殖信號增強而發(fā)生腫瘤；Ras另一類為正調(diào)節(jié)因子即鳥嘌呤核苷交換因子（GEF），這類因子促使Ras蛋白釋放GDP，而與GTP結(jié)合進入活化狀態(tài)。

腫瘤病理生理研究幻燈

無活性有活性

Ras蛋白的活性調(diào)節(jié)

注:GAP:負調(diào)節(jié)因子-GTP酶活化蛋白

GEF:正調(diào)節(jié)因子-鳥嘌呤核苷交換因子Ras-GDPGDPGTPGEFRas-GTPPiGAP腫瘤病理生理研究幻燈5.癌基因產(chǎn)物與轉(zhuǎn)錄因子：

一般認(rèn)為，細胞外的生長剌激信號通過胞內(nèi)的信號傳導(dǎo)系統(tǒng)激活核癌基因的表達，表達的核癌蛋白作為轉(zhuǎn)錄因子可促進與細胞增殖、分化有關(guān)的基因表達，從而調(diào)節(jié)細胞的生長、分化等生物學(xué)行為。

但某些癌基因產(chǎn)物位于細胞核內(nèi)，可直接與DNA結(jié)合，起到轉(zhuǎn)錄因子樣作用，故稱核癌基因，包括erbA、ets、fos、jun、myb、myc、rel、ski等。

腫瘤病理生理研究幻燈6.癌基因產(chǎn)物與細胞周期及凋亡的調(diào)控：腫瘤的發(fā)生、發(fā)展不僅是細胞增殖和分化的失控，還決定于細胞凋亡的速度。細胞凋亡受基因的調(diào)控。某些癌基因參與調(diào)節(jié)細胞凋亡的過程。

如：抑制細胞凋亡的Bcl-2基因:通過抵抗多種形式的細胞死亡而延長細胞壽命，導(dǎo)致細胞數(shù)目增加，因而被稱為“存活基因”；bcl-2基因能保護多種類型的正常細胞和癌細胞免于各種因素誘導(dǎo)的細胞凋亡。因此，在惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展中均具重要作用。臨床發(fā)現(xiàn),當(dāng)淋巴細胞性白血病病人外周淋巴細胞有20%以上呈Bcl-2陽性時,預(yù)后不佳,因為Bcl-2高表達,可導(dǎo)致腫瘤對射線、抗癌藥物耐受性增強，不容易發(fā)生凋亡。

腫瘤病理生理研究幻燈6.癌基因產(chǎn)物與細胞周期及凋亡的調(diào)控：

體外培養(yǎng)B細胞時，如先阻斷細胞因子的供應(yīng)，會引起細胞死亡；但如果將bcl-2基因轉(zhuǎn)染B細胞，B細胞就可以在無細胞因子的條件下存活，說明bcl-2基因具有阻斷細胞凋亡的作用。

Bcl-2抗凋亡的機制：①直接的抗氧化；②抑制線粒體釋放促凋亡的蛋白質(zhì)，如凋亡誘導(dǎo)因子；③抑制促凋亡的調(diào)節(jié)蛋白Bax、Bak的細胞毒作用；④抑制凋亡蛋白酶（caspases)的激活；⑤維持細胞鈣穩(wěn)態(tài)。腫瘤病理生理研究幻燈綜上所述：

癌基因產(chǎn)物分別類似于生長因子、生長因子受體、蛋白激酶、GTP結(jié)合蛋白，有的癌基因產(chǎn)物起到轉(zhuǎn)錄因子樣作用，可直接啟動基因轉(zhuǎn)錄，促進與細胞增殖有關(guān)的基因表達，從而產(chǎn)生細胞增殖效應(yīng)。

也有的癌基因產(chǎn)物，可將放大的生長信息向核內(nèi)傳遞，從而加速或縮短細胞內(nèi)信息傳遞。由此提示癌基因產(chǎn)物可使細胞分化和增殖失控，增加細胞惡性轉(zhuǎn)化的可能性。

腫瘤病理生理研究幻燈二．抑癌基因與腫瘤

（一）抑癌基因的概念

腫瘤抑制基因(tumersuppressorgene)簡稱抑癌基因，又稱抗癌基因或隱性癌基因，是存在于細胞基因組內(nèi)的一類能夠抑制腫瘤發(fā)生的核苷酸序列。抑癌基因通過其自身的丟失或失活而具有致癌作用。腫瘤病理生理研究幻燈（二）

常見的抑癌基因及其作用機制

①

編碼轉(zhuǎn)錄因子作為負性生長因子調(diào)節(jié)劑，或編碼抑制因子參與細胞周期調(diào)控、抑制細胞增殖、促進細胞分化；這類基因有Rb、p53、p15\p16、p21和WT1、VHL等；②

參與DNA損傷后的修復(fù)與復(fù)制，保證DNA遺傳的穩(wěn)定性。這類基因的典型代表是p53、BRCA1和BRCA2等；③

產(chǎn)物與細胞骨架蛋白相連，參與細胞運動和細胞信號傳遞，如APC、NF2、DPC4/Smad4、PTC等；④

產(chǎn)物位于細胞外膜，行使細胞粘附分子樣功能，如DCC基因；⑤

編碼GTP酶活化蛋白或磷酸酶，通過降低癌基因產(chǎn)物如Ras蛋白或蛋白激酶的活性而發(fā)揮抑癌效應(yīng)，如NF1、PTEN等。腫瘤病理生理研究幻燈常見的抑癌基因Rb（retinoblastoma,Rb）基因：

Rb基因產(chǎn)物為Rb蛋白，它是一種重要的細胞周期調(diào)節(jié)因子，Rb蛋白的磷酸化狀態(tài)決定著它的功能。磷酸化的Rb蛋白能促使基因表達，細胞進入G1、S、G2、M期，完成整個細胞周期；而非磷酸化的Rb基因表達的蛋白能特異性結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子E2F，使其功能喪失，不能提供S期所需的基因產(chǎn)物而使細胞阻滯于G1期；視網(wǎng)膜母細胞瘤病人的生殖細胞中存在Rb基因的異常，表現(xiàn)為等位基因缺失和基因點突變；

Rb基因異常還見于骨肉瘤、軟組織肉瘤、乳腺癌、肺癌和膀胱癌等。腫瘤病理生理研究幻燈2.p53基因：p53基因編碼p53核蛋白P53核蛋白的生化功能：為轉(zhuǎn)錄因子其N末端（1—43氨基酸殘基）是轉(zhuǎn)錄活化區(qū)，中段（100—300氨基酸殘基）為DNA結(jié)合區(qū)，C末端（300—393氨基酸殘基）與p53蛋白相互間形成四聚體有關(guān)，p53的四聚體形式能更有效地與DNA結(jié)合；p53的生物學(xué)功能：

是細胞DNA損傷的“檢查點”，參與細胞周期和凋亡的調(diào)控。若細胞DNA受損，p53表達水平很快升高，并能激活其下游的p21等基因表達，以便細胞進行DNA損傷后的修復(fù)，當(dāng)DNA損傷過于嚴(yán)重不能修復(fù)時，就觸發(fā)細胞凋亡。因此有人把p53基因稱為“基因的衛(wèi)士”，在細胞損傷后修復(fù)及不可修復(fù)細胞的清除過程中發(fā)揮重要作用。腫瘤病理生理研究幻燈3.APC基因

APC（腺瘤樣多發(fā)性息肉病、adenomatouspolyposiscoli,APC）基因的蛋白產(chǎn)物由2843個氨基酸殘基組成。

APC蛋白參與細胞內(nèi)信號傳導(dǎo)和細胞間粘附，從而發(fā)揮抑癌作用，主要與結(jié)直腸癌的發(fā)生有關(guān)。

生殖細胞APC基因突變引起家族性腺瘤樣多發(fā)性息肉病（FAP）。FAP是一種遺傳性病具有癌前病變，患有FAP的病人如不及時進行結(jié)腸切除，幾乎100%地發(fā)展成為結(jié)直腸癌。

腫瘤病理生理研究幻燈4.DCC基因。

DCC(deletedincolorectalcancer)基因編碼產(chǎn)物是一個細胞表面的膜蛋白，屬于免疫球蛋白（Ig）超家族成員，與神經(jīng)細胞粘附分子有同源性，具有介導(dǎo)細胞粘附的功能。

DCC基因在70%以上的結(jié)直腸癌中存在缺失或突變，在大多數(shù)結(jié)直腸癌組織中DCC蛋白表達降低甚至消失。腫瘤病理生理研究幻燈（三）抑癌基因失活的方式1、點突變：點突變是最常見的抑癌基因失活的方式；如p53基因的點突變發(fā)生在50%以上人類腫瘤中，p53基因突變頻率最高的位點依次為第175、248、249、273和282位密碼子，特定類型的腫瘤有其特定的突變熱點（hotspot)；如我國南方肝癌中，53%的病例有第249位密碼子突變；某些腫瘤中，p53的一個等位基因是正常野生型，而另一個等位基因發(fā)生了突變。突變的p53等位基因獲得了顯性癌基因的特征，使另一個正常的野生型等位基因喪失抑癌作用；另外，Rb、PTEN基因在多種腫瘤中也都發(fā)現(xiàn)有點突變。腫瘤病理生理研究幻燈（三）抑癌基因失活的方式2、等位基因缺失：p53基因的活性除通過點突變方式調(diào)節(jié)外，還以等位基因缺失方式進行調(diào)節(jié)；p53等位基因缺失常見于乳腺癌、卵巢癌、肺癌和結(jié)直腸癌等，等位基因缺失后抑癌基因的抑癌作用降低或消失；3、抑癌基因產(chǎn)物與癌基因產(chǎn)物結(jié)合：p53基因參與細胞損傷修復(fù)，但細胞內(nèi)MDM2的癌基因產(chǎn)物能使p53基因產(chǎn)物失活。DNA損傷后，MDM2蛋白水平升高，其與p53蛋白結(jié)合后，使p53喪失阻滯細胞周期的功能；某些DNA致癌病毒編碼核內(nèi)致癌蛋白與抑癌基因產(chǎn)物結(jié)合而使其失活；4、DNA高甲基化：表現(xiàn)為細胞基因組普遍低甲基化和局部區(qū)域的高甲基化共存；如p16、p15等抑癌基因轉(zhuǎn)錄啟動區(qū)有多位點高甲基化在多種腫瘤發(fā)生頻率較高；DNA甲基化異常主要通過影響表達或引起突變，使抑癌基因失活和/或癌基因激活而參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。腫瘤病理生理研究幻燈三、DNA修復(fù)基因與腫瘤DNA是生命活動最主要的遺傳物質(zhì)，也是生物體內(nèi)、外環(huán)境因素作用的靶分子。內(nèi)環(huán)境中的溫度、pH、自由基等代謝產(chǎn)物和外環(huán)境中的化學(xué)、物理、生物因素等均可在一定條件下引起DNA損傷，同時機體也在不斷地清除和恢復(fù)這種損傷，因此DNA損傷和修復(fù)在生物進化上有著特殊的意義；

DNA損傷與修復(fù)的后果：一是損傷的DNA得以正確修復(fù)；二是損傷的DNA，因DNA修復(fù)酶功能缺陷而無法修復(fù),發(fā)生包括腫瘤在內(nèi)的各種疾??；三是不可逆的損傷造成生物體的死亡。腫瘤病理生理研究幻燈（一）DNA修復(fù)基因編碼DNA修復(fù)酶或相關(guān)蛋白質(zhì)的基因稱DNA修復(fù)基因（DNArepairgene）。此類基因進化上高度保守，種類繁多，數(shù)量龐大。已克隆的人類DNA修復(fù)基因已達數(shù)十個，如ERCC基因：是具有DNA切除修復(fù)作用的主要基因，已先后相繼克隆了ERCC1~ERCC8等一組結(jié)構(gòu)、產(chǎn)物大小不盡一致的基因。另外，抑癌基因p53具有典型的DNA損傷修復(fù)功能，當(dāng)細胞DNA受到損傷時，p53基因能予以識別并表達增加、聚集的p53蛋白可誘導(dǎo)細胞出現(xiàn)G1期細胞阻滯或細胞凋亡。G1期阻滯有利于修復(fù)，細胞凋亡有利于清除損傷細胞。

腫瘤病理生理研究幻燈（二）DNA修復(fù)基因與腫瘤遺傳易感性1、DNA修復(fù)基因缺陷與腫瘤易感綜合征：著色性干皮?。╔P）是一種皮膚癌易感的遺傳綜合征，患者細胞內(nèi)核苷酸切除修復(fù)（NER）系統(tǒng)有缺陷，不能有效修復(fù)由紫外線、β射線產(chǎn)生的嘧啶二聚體。因此，XP患者因日光誘發(fā)的皮膚癌風(fēng)險比正常人高1000倍，且體內(nèi)其他腫瘤（如黑色素瘤、舌鱗癌等）風(fēng)險也顯著增高。目前已鑒定出參與NER的7個基因（XPA~XPG），其中任何一個基因因胚細胞突變而功能喪失均可導(dǎo)致攜帶者對日光性皮膚癌的高度易感。腫瘤病理生理研究幻燈（二）DNA修復(fù)基因與腫瘤遺傳易感性2、DNA修復(fù)基因多態(tài)性與腫瘤易感性：早年發(fā)現(xiàn)，人群中DNA修復(fù)能力具有明顯的個體差異，癌癥病人的DNA修復(fù)能力通常低于正常人群；近年來研究顯示：DNA修復(fù)能力的個體差異取決于DNA修復(fù)基因的遺傳多態(tài)性，例如核苷酸切除修復(fù)（NER）基因XPD就存在若干單核苷酸多態(tài)性（SNPs），最近有人分析，XPD基因多態(tài)性與肺鱗癌的易感性相關(guān)。腫瘤病理生理研究幻燈三.腫瘤發(fā)生的多階段性

1．癌變至少由兩個階段構(gòu)成:

第一個為激發(fā)階段，由致癌物（如3，4-苯并芘等）

引起，使正常細胞轉(zhuǎn)變?yōu)闈摲园┘毎?，此過程是

不可逆的；

第二個為促進階段，由促癌物（如巴豆油等）促使

潛伏性癌細胞進一步發(fā)展為腫瘤。腫瘤病理生理研究幻燈2．腫瘤發(fā)生的多階段學(xué)說

認(rèn)為癌變?yōu)槭芾奂毎啻瓮蛔兊慕Y(jié)果，從正常細胞需經(jīng)過3~7次突變才能發(fā)展成癌。對人類腫瘤（如結(jié)腸癌）發(fā)病過程的系統(tǒng)研究，逐步闡明了癌變多階段過程涉及多個基因（包括癌基因、抑癌基因和DNA修復(fù)基因等）的改變，癌的形成是這些基因突變累積的結(jié)果。腫瘤病理生理研究幻燈以人結(jié)腸癌為例，腫瘤多階段的分子模型：①

抑癌基因APC的丟失或突變是腫瘤發(fā)生的早期事件；

②在早期腺瘤向中晚期腺瘤轉(zhuǎn)變過程中出現(xiàn)癌基因K-ras的突變；③約50%的晚期腺瘤和癌中涉及的基因可能是DCC；④癌具有高頻率的p53基因突變；⑤癌轉(zhuǎn)移還需要其他基因（如轉(zhuǎn)移相關(guān)基因）的改變。腫瘤病理生理研究幻燈

基因APC缺失或突變DNA甲基化改變K-ras突變

正常上皮細胞過度增生早期腺瘤中期腺瘤

轉(zhuǎn)移腺癌晚期腺瘤

其它基因改變p53突變或缺失DCC缺失

結(jié)腸癌變過程的多基因改變腫瘤病理生理研究幻燈第三節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移的細胞和分子機制

腫瘤轉(zhuǎn)移是一個多步驟過程，包括：

①腫瘤細胞從原發(fā)部位脫離并向周圍組織侵襲；

②穿入血管或淋巴管，在循環(huán)系統(tǒng)中存活、轉(zhuǎn)運；

③到達遠處靶組織后停駐，直至穿出管腔；

④在靶組織中生長，新血管生成，最終形成轉(zhuǎn)移瘤；

其中每一步驟都涉及腫瘤細胞與宿主細胞及細胞外基質(zhì)（ECM）的相互作用，需要細胞粘附分子、運動因子、細胞外基質(zhì)降解酶、血管生成因子等的參與。腫瘤病理生理研究幻燈一．

細胞粘附分子與腫瘤轉(zhuǎn)移

細胞粘附分子（celladhesionmolecules）是指由細胞合成并組裝于細胞表面或分泌至胞外基質(zhì)（ECM）可促進細胞粘附的一類分子。

細胞粘附分子具有穩(wěn)態(tài)功能和動態(tài)功能，前者指粘附分子在維持正常組織形態(tài)中的作用，后者指粘附分子在個體發(fā)生、發(fā)育、分化、炎癥、免疫反應(yīng)、腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移等中的作用。腫瘤病理生理研究幻燈（一）

整合素

整合素(integrins)是粘附分子中的一大家族，廣泛分布于細胞表面的糖蛋白，介導(dǎo)細胞粘附的相互作用。

每種整合素分子都是由α、β亞基組成的異二聚體?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)14種α亞基和11種β亞基，可組成20多種不同的整合素分子，其配體分別為Ⅰ型和Ⅳ型膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白等。

整合素表達水平隨腫瘤轉(zhuǎn)移的不同階段而改變，轉(zhuǎn)移早期，瘤細胞表面整合素表達減弱，可降低瘤細胞與基底膜或細胞外基質(zhì)蛋白的粘附。當(dāng)腫瘤細胞進入循環(huán)系統(tǒng)后，其表達增強，有助于轉(zhuǎn)移灶的形成。腫瘤病理生理研究幻燈（二）

鈣粘蛋白

鈣粘蛋白（cadherins）是一類Ca2+依賴性的細胞跨膜糖蛋白，主要介導(dǎo)同型細胞間的粘附，參與細胞分化、形態(tài)發(fā)生等過程。

其中，E-鈣粘蛋白基因是轉(zhuǎn)移抑制基因之一，它通過促進同型細胞間的粘附，使腫瘤細胞之間相互緊密相連，難以脫離原發(fā)部位進入周圍組織或血管，從而抑制轉(zhuǎn)移的發(fā)生。E-鈣粘蛋白表達下調(diào)是多種惡性腫瘤如乳腺癌、頭頸部鱗狀細胞癌等發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的原因之一。

體外基因轉(zhuǎn)染實驗證實，E-鈣粘蛋白可限制或逆轉(zhuǎn)惡性腫瘤細胞的侵襲行為。腫瘤病理生理研究幻燈（三）

免疫球蛋白超基因家族

這類粘附分子與免疫球蛋白有一定的同源性，含有與免疫球蛋白類似的結(jié)構(gòu)。

這類分子主要包括Ⅰ型血管細胞粘附分子（VCAM-1），Ⅰ型細胞間粘附分子（ICAM-1）和血小板源性生長因子受體等。這類分子中大多數(shù)成員參與非Ca2+依賴性的細胞間粘附反應(yīng)，與惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移有關(guān)。

腫瘤病理生理研究幻燈

（四）

選擇素

選擇素（selectins）是一類跨膜糖蛋白。已發(fā)現(xiàn)至少三類選擇素分子即E-、P-和L-選擇素。

E-和P-選擇素在決定進入循環(huán)的腫瘤細胞識別，并停留于靶器官血管內(nèi)皮細胞的過程中起重要作用。因此選擇素可能與腫瘤轉(zhuǎn)移的器官選擇性有關(guān)。

腫瘤病理生理研究幻燈二.細胞外基質(zhì)降解酶類與腫瘤轉(zhuǎn)移

細胞外基質(zhì)（extracellularmatrix,ECM）是存在于組織細胞表面或之間的一組蛋白質(zhì)大分子。

ECM不僅起著支撐、連接細胞，維持器官形態(tài)的機械作用，更為重要的是調(diào)節(jié)細胞的分化、增殖和細胞功能，在多種生理和病理狀態(tài)下發(fā)揮作用，決定著細胞的粘附、遷移，在炎癥、創(chuàng)傷修復(fù)、腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。

ECM是細胞移動的天然屏障，主要由膠原、非膠原糖蛋白、蛋白多糖和氨基葡聚糖等大分子組成。腫瘤病理生理研究幻燈

與ECM降解有關(guān)的蛋白水解酶分為四大類

①絲氨酸蛋白酶:如纖維蛋白溶酶及其酶

原活化因子（plasminogenactivator,PA）；

②基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix

metalloproteinases,MMPs）:如膠原酶

和基質(zhì)溶解素；

③彈力蛋白酶；

④半胱氨酸蛋白酶:如組織蛋白酶B、L等。腫瘤病理生理研究幻燈基質(zhì)金屬蛋白酶類（MMPs）是降解ECM的所有酶類中最重要的一類蛋白水解酶，具有以下特點：

①酶活性部位含有一個Zn離子，去除Zn離子會明顯抑制酶活性；

②各種MMPs之間有序列同源性；

③均以無活性的酶原形式產(chǎn)生，經(jīng)有限的蛋白水解而被激活；

④可被特異性金屬蛋白酶組織抑制物（TIMPs）所抑制。

正常時MMPs與TIMPs保持平衡。當(dāng)MMPs大于TIMPs時，ECM降解，促進腫瘤細胞向周圍組織侵襲與轉(zhuǎn)移。腫瘤病理生理研究幻燈三.細胞運動因子與腫瘤轉(zhuǎn)移

細胞運動能力是影響腫瘤轉(zhuǎn)移過程（尤其是穿入和穿出血管）的重要因素之一。許多因子可影響細胞的運動能力，如生長因子及其受體、ECM成分和宿主來源的擴散因子（SF）等。

癌瘤細胞能分泌一種剌激瘤細胞本身運動的促進因子，稱為自分泌運動因子，能特異性增強腫瘤細胞運動能力。

近年來證明，層粘連蛋白（LN）作為一種化學(xué)趨化物質(zhì)剌激癌細胞移動，高轉(zhuǎn)移的癌細胞表面具有內(nèi)源性LN受體，而低轉(zhuǎn)移癌細胞表面則缺如。體外培養(yǎng)的癌細胞在外源性LN存在時，轉(zhuǎn)移性明顯增加。

腫瘤病理生理研究幻燈

四.

腫瘤血管生成因子與轉(zhuǎn)移

從癌前病變到腫瘤轉(zhuǎn)移，腫瘤發(fā)展的各階段伴隨著血管生成。腫瘤細胞能形成新生的毛細血管，是因為宿主細胞和瘤細胞本身能分泌促進血管形成的腫瘤血管生成因子（tumorangiogenesisfactor,TAF），該因子能促進宿主毛細血管和小靜脈內(nèi)皮細胞的分裂并剌激毛細血管的生長，為腫瘤（含轉(zhuǎn)移瘤）提供繼續(xù)增殖和播散的條件。

血管生成因子很多，常見的有肽類細胞因子和非肽類生長因子如肝素、前列腺素等。在血管生成因子剌激下內(nèi)皮細胞不斷分裂增殖，血管就可持續(xù)生長。腫瘤病理生理研究幻燈

血管生成抑制因子血管他丁(angiostatin),具有強烈的抑制腫瘤血管生成的作用，并表現(xiàn)出明顯抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的能力。

①angiostatin抑制腫瘤生長的機制：

一是通過抑制腫瘤組織中新生血管數(shù)量，使腫瘤血供減少。

二是抑制腫瘤組織中的內(nèi)皮細胞增殖，減少了內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的促進腫瘤生長的物質(zhì)。

腫瘤病理生理研究幻燈②長期治療對其它系統(tǒng)無明顯毒性作用。

③angiostatin治療小鼠T241纖維肉瘤能抑制原位瘤和轉(zhuǎn)移灶的生長，為腫瘤基因治療提供新的手段。腫瘤病理生理研究幻燈抗癌新藥有助餓死腫瘤——血管內(nèi)皮素被批準(zhǔn)為國家生物制品一類新藥上世紀(jì)70年代初期，美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Folkman教授提出了著名的“餓死腫瘤療法”理論，即通過阻斷腫瘤新生血管生成切斷腫瘤營養(yǎng)供給，達到抑制和治療腫瘤的目的。血管內(nèi)皮素抑制劑注射液（商品名：恩度；英文：Endostar）：是世界上首個血管內(nèi)皮抑制素抗癌新藥；血管內(nèi)皮抑制素蛋白具有“餓死”小鼠腫瘤，且不產(chǎn)生耐藥性的顯著功效。與傳統(tǒng)化療藥物相比，恩度具有靶向明確、無耐藥性；毒副作用小等優(yōu)點。腫瘤病理生理研究幻燈五．腫瘤轉(zhuǎn)移的基因調(diào)控

分為兩大類：

一類是誘發(fā)或促進腫瘤轉(zhuǎn)移的基因，稱為轉(zhuǎn)移基因；

另一類是抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的基因，稱為轉(zhuǎn)移抑制基因。腫瘤病理生理研究幻燈（一）

轉(zhuǎn)移基因

腫瘤的轉(zhuǎn)移性和致瘤性是相對獨立的，它們應(yīng)由不同的遺傳因子所決定。腫瘤的轉(zhuǎn)移基因應(yīng)不同于癌基因或抑癌基因。然而在癌基因的研究過程中發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)移基因大多與癌基因有關(guān)。

將某些癌基因轉(zhuǎn)染至合適的受體細胞可引起完全的轉(zhuǎn)移表型。例如，活化的ras基因轉(zhuǎn)染人、鼠多種類型的細胞都可產(chǎn)生有高轉(zhuǎn)移性的轉(zhuǎn)化細胞，并在裸鼠中致瘤和轉(zhuǎn)移。腫瘤病理生理研究幻燈(二）

轉(zhuǎn)移抑制基因

研究最多、最具特征的轉(zhuǎn)移抑制基因主要有兩類，即nm23基因和基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制物（TIMPs）基因。

基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制物（TIMPs）可特異性抑制基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）的活性。TIMPs表達改變與腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移能力相關(guān)。

如加入TIMP基因并使其高度表達，可使多種體外培養(yǎng)的惡性腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移能力降低；反之，如使TIMP表達下調(diào)，可導(dǎo)致轉(zhuǎn)染細胞體外轉(zhuǎn)移能力增強，并在鼠體內(nèi)形成轉(zhuǎn)移。這些說明，TIMPs基因是一種轉(zhuǎn)移抑制基因。腫瘤病理生理研究幻燈腫瘤的預(yù)防

Hutter指出：“癌癥早期診斷和治療雖有很大成功，但無論如何這些努力都在癌癥發(fā)生之后，我們正致力于預(yù)防，這才是未來制服癌癥的希望所在?！?/p>