1、THE TUMOR CELLBreast Epithelial Tumor Cell细胞生物学教程肿瘤细胞第1页肿肿瘤瘤(tumortumor)在在致致瘤瘤原原因因作作用用下下,细细胞胞在在基基因因水水平平上上失去对其生长正常调控,造成异常增生。失去对其生长正常调控,造成异常增生。良性肿瘤:生长迟缓,与周围组织边界显著。良性肿瘤:生长迟缓,与周围组织边界显著。恶性肿瘤:癌症恶性肿瘤:癌症(cancercancer),生长快、含有迁移性。,生长快、含有迁移性。据据年年卫卫生生事事业业发发展展情情况况统统计计公公报报,恶恶性性肿肿瘤瘤为为城城市市地地域居民死因第一位。域居民死因第一位。肿肿瘤瘤组组
2、织织由由实实质质和和间间质质两两部部分分组组成成,实实质质是是肿肿瘤瘤细细胞胞,间质由结缔组织和血管组成。间质由结缔组织和血管组成。细胞生物学教程肿瘤细胞第2页第一节 癌细胞主要特征HeLa cancer cells细胞生物学教程肿瘤细胞第3页一、癌细胞形态特征核质比显著高于正常细胞,可达核质比显著高于正常细胞,可达1:11:1;出现巨核、双核或多核。染色体呈出现巨核、双核或多核。染色体呈aneuploidyaneuploidy;线粒体表现为不一样多型性、肿胀、增生;线粒体表现为不一样多型性、肿胀、增生;细胞骨架紊乱;细胞骨架紊乱;细胞表面特征改变,产生肿瘤相关抗体(细胞表面特征改变,产生肿瘤
3、相关抗体(tumor tumor associated antigenassociated antigen)。)。细胞生物学教程肿瘤细胞第4页二、生理特征细胞周期失控细胞周期失控含有迁移性含有迁移性接触抑制丧失接触抑制丧失定着依赖性丧失定着依赖性丧失去分化现象去分化现象对生长因子需要量降低对生长因子需要量降低代谢旺盛代谢旺盛线粒体功效障碍线粒体功效障碍可移植性,如人癌细胞可移植到鼠体,形成移植瘤。可移植性,如人癌细胞可移植到鼠体,形成移植瘤。细胞生物学教程肿瘤细胞第5页细胞生物学教程肿瘤细胞第6页Metastasis.Metastasis.细胞生物学教程肿瘤细胞第7页第二节 肿瘤形成内因恶性肿
4、瘤形成往往包括多个基因改变。恶性肿瘤形成往往包括多个基因改变。细胞生物学教程肿瘤细胞第8页是细胞内与细胞增殖相关基因,在进化上高等保守。是细胞内与细胞增殖相关基因,在进化上高等保守。当原癌基因结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性当原癌基因结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过分增殖,从而形成肿瘤。增强时,使细胞过分增殖,从而形成肿瘤。原癌基因产物主要包含:原癌基因产物主要包含:l l生长因子,如生长因子,如sissis;l l生长因子受体,如生长因子受体,如fmsfms、erbBerbB;l l信号转导组分,如信号转导组分,如srcsrc、rasras、rafraf;l
5、l细胞周期蛋白,如细胞周期蛋白,如cyclin Dcyclin D;l l细胞凋亡调控因子,如细胞凋亡调控因子,如bcl-2bcl-2;l l转录因子,如转录因子,如mycmyc、fosfos、junjun。一、原癌基因(oncogene)细胞生物学教程肿瘤细胞第9页原癌基因产物:原癌基因产物:原癌基因产物:原癌基因产物:1.生长因子生长因子2.生长因子受体生长因子受体3.信号转导组分信号转导组分4.细胞周期蛋白细胞周期蛋白5.细胞凋亡调整蛋白细胞凋亡调整蛋白6.转录因子转录因子细胞生物学教程肿瘤细胞第10页补充19661966年年RousRous因发觉鸡肉瘤病原体因发觉鸡肉瘤病原体Rouss
6、 sarcoma Rouss sarcoma virus,RSVvirus,RSV,获诺贝尔奖。,获诺贝尔奖。19701970年年Temin Temin 和和BatimoreBatimore证实证实RSVRSV是反转录病毒,获是反转录病毒,获19751975年诺贝尔奖。年诺贝尔奖。1970s H.Varmus1970s H.Varmus和和J.M.BishopJ.M.Bishop发觉发觉RSVRSV中致瘤基因中致瘤基因是是srcsrc,编码一个胞质酪氨酸激酶,参加细胞增殖相关,编码一个胞质酪氨酸激酶,参加细胞增殖相关信号转导。信号转导。l lc-oncc-onc:正常细胞中癌基因;存在内含子。
7、:正常细胞中癌基因;存在内含子。l lv-oncv-onc:病毒中癌基因,是连续。:病毒中癌基因,是连续。细胞生物学教程肿瘤细胞第11页原癌基因类型原癌基因类型原癌基因类型原癌基因类型细胞生物学教程肿瘤细胞第12页抑抑癌癌基基因因作作用用:抑抑制制细细胞胞增增殖殖;促促进进细细胞胞分分化化;和和抑抑制细胞迁移。制细胞迁移。抑癌基因突变是隐性。抑癌基因突变是隐性。抑癌基因产物主要包含:抑癌基因产物主要包含:l l转转录录调调整整因因子子:如如RbRb、p53p53;负负调调控控转转录录因因子子:如如WTWT;周周期期蛋蛋白白依依赖赖性性激激酶酶抑抑制制因因子子(CKICKI),如如p21p21;
8、ras ras GTPGTP酶酶活活化化蛋蛋白白:如如NF-1NF-1;DNADNA修修复复因因子子:如如BRCA1BRCA1、BRCA2BRCA2;磷酸脂酶:如磷酸脂酶:如PTENPTEN;细细胞粘附分子胞粘附分子:如:如DCCDCC。二、抑癌基因二、抑癌基因细胞生物学教程肿瘤细胞第13页抑癌基因类型抑癌基因类型抑癌基因类型抑癌基因类型细胞生物学教程肿瘤细胞第14页Rb bind with E2F transcription factor细胞生物学教程肿瘤细胞第15页RB geneRB gene细胞生物学教程肿瘤细胞第16页p53 genep53 gene细胞生物学教程肿瘤细胞第17页基基因
9、因本本身身或或其其调调控控区区发发生生变变异异,造造成成基基因因过过表表示示,或或产物蛋白活性增强,使细胞过分增殖,形成肿瘤。产物蛋白活性增强,使细胞过分增殖,形成肿瘤。1 1、点点突突变变:rasras基基因因家家族族,如如膀膀胱胱癌癌中中c-Ha-rasc-Ha-ras基基因因仅仅有一个核苷酸变异。有一个核苷酸变异。2 2、基基因因扩扩增增:存存在在于于一一些些造造血血系系统统恶恶性性肿肿瘤瘤中中,如如前前髓细胞性白血病中,髓细胞性白血病中,c-mycc-myc扩增扩增832832倍。倍。三、原癌基因激活三、原癌基因激活细胞生物学教程肿瘤细胞第18页3 3、DNADNA重重排排:染染色色体
10、体易易位位,使使原原癌癌基基因因处处于于活活跃跃转转录录基基因因强强开开启启子子下下游游,将将产产生生过过分分表表示示。如如BurkittBurkitt淋淋巴巴瘤细胞染色体易位,使瘤细胞染色体易位,使c-mycc-myc与与IGIG重链基因调控区为邻。重链基因调控区为邻。染色体易位与脆性位点相关。染色体易位与脆性位点相关。4 4、插插入入激激活活:一一些些不不含含v-oncv-onc弱弱转转化化逆逆转转录录病病毒毒,含含有有冗冗长长末末端端重重复复序序列列(LTR)(LTR),含含有有开开启启子子、增增强强子子,插插入基因组后引发下游基因过表示。入基因组后引发下游基因过表示。细胞生物学教程肿瘤
11、细胞第19页细胞生物学教程肿瘤细胞第20页Pathways leading to cancerPathways leading to cancer细胞生物学教程肿瘤细胞第21页第三节 肿瘤形成外因依据其性质分为:化学、生物和物理致癌物三大类依据其性质分为:化学、生物和物理致癌物三大类依据它们在致癌过程中作用,可分为;依据它们在致癌过程中作用,可分为;开启剂:可直接改变开启剂:可直接改变DNADNA成份或结构。成份或结构。促促进进剂剂:本本身身不不能能诱诱发发肿肿瘤瘤,但但有有促促进进作作用用。如如糖糖精精可促进膀胱癌发生,苯巴比妥促进肝癌发生。可促进膀胱癌发生,苯巴比妥促进肝癌发生。完全致癌物
12、:兼具开启和促进两种作用。完全致癌物:兼具开启和促进两种作用。细胞生物学教程肿瘤细胞第22页亚硝胺类,能引发消化系统肿瘤;亚硝胺类,能引发消化系统肿瘤;多环芳香烃类,如苯并芘。多环芳香烃类,如苯并芘。芳香胺类,如乙萘胺、诱发泌尿系统癌症;芳香胺类,如乙萘胺、诱发泌尿系统癌症;烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等;烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等;氨基偶氮类,如奶油黄,可引发肝癌;氨基偶氮类,如奶油黄,可引发肝癌;碱基类似物,如碱基类似物,如5-5-溴尿嘧啶、溴尿嘧啶、5-5-氟尿嘧啶;氟尿嘧啶;氯乙烯,与塑料工人肝血管肉瘤相关。氯乙烯,与塑料工人肝血管肉瘤相关。元素,如铬、镍、砷。元素,如铬、镍、砷。
13、一、化学致癌物细胞生物学教程肿瘤细胞第23页化学致癌物作用机理:化学致癌物作用机理:l l可可与与 DNADNA、RNARNA、蛋蛋白白质质等等生生物物大大分分子子中中亲亲核核基基团团发发生生作作用用,引引发发碱碱基基颠颠换换、缺缺失失,DNADNA交交联联、断断裂裂,染染色体畸变等。色体畸变等。l l引发细胞中胞嘧啶甲基化水平降低。引发细胞中胞嘧啶甲基化水平降低。细胞生物学教程肿瘤细胞第24页(一)、肿瘤病毒(一)、肿瘤病毒(一)、肿瘤病毒(一)、肿瘤病毒逆逆转转录录病病毒毒,如如:人人T T淋淋巴巴细细胞胞白白血血病病病病毒毒(HTLVHTLV)、ATLVATLV、HIVHIV、RSVRS
14、V等病毒;等病毒;乙型肝炎病毒(乙型肝炎病毒(HBVHBV):原发性肝癌():原发性肝癌(PLCPLC)。)。人乳头瘤状病毒(人乳头瘤状病毒(HPVHPV):生殖道肿瘤。):生殖道肿瘤。EpsteinEpsteinBarsBars病病毒毒(EBVEBV);与与儿儿童童 BurkittBurkitt淋淋巴巴瘤瘤和成人鼻咽癌发生相关。和成人鼻咽癌发生相关。后三类都是后三类都是DNADNA病毒。病毒。二、生物性致癌原因细胞生物学教程肿瘤细胞第25页HIVHerpes VirusAdenovirusMouse Leukemia Virus细胞生物学教程肿瘤细胞第26页当前已知有数十种霉菌毒素对动物有致
15、癌性。当前已知有数十种霉菌毒素对动物有致癌性。黄黄曲曲霉霉菌菌广广泛泛存存在在于于污污染染食食品品中中,尤尤以以霉霉变变花花生生、玉玉米米及谷类含量最多。及谷类含量最多。黄黄曲曲霉霉毒毒素素(aflatoxinaflatoxin)有有许许各各种种,是是一一类类杂杂环环化化合合物物,其其中中黄黄曲曲霉霉毒毒素素B1B1是是已已知知最最强强化化学学致致癌癌物物之之一一,可可引引发肝癌。发肝癌。(二)、霉菌细胞生物学教程肿瘤细胞第27页三、物理原因三、物理原因(一)、电离辐射(一)、电离辐射(一)、电离辐射(一)、电离辐射辐辐射射致致癌癌机机制制:染染色色体体或或基基因因突突变变;基基因因表表示示改改变变;激活潜伏致癌病毒。激活潜伏致癌病毒。(二)、紫外线(二)、紫外线(二)、紫外线(二)、紫外线可可引引发发细细胞胞DNADNA断断裂裂、交交联联和和染染色色体体畸畸变变,抑抑制制皮皮肤肤免免疫疫功效,诱发皮肤癌、基底细胞癌和黑色素瘤。功效,诱发皮肤癌、基底细胞癌和黑色素瘤。细胞生物学教程肿瘤细胞第28页