肿瘤生化与分子生物学讲解.pptx

肿瘤细胞生化与分子生物学异常改变肿瘤细胞生化与分子生物学异常改变 及中医药防治肿瘤常见策略及中医药防治肿瘤常见策略肿瘤生化与分子生物学讲解1/60我国我国：年起城市恶性肿瘤死亡率超越了心脑年起城市恶性肿瘤死亡率超越了心脑 血管病。血管病。恶性肿瘤中死亡率最高是：恶性肿瘤中死亡率最高是：男性男性：肺癌；：肺癌；女性女性：乳腺癌：乳腺癌 恶性肿瘤是危害人类健康最严重疾病之一恶性肿瘤是危害人类健康最严重疾病之一最近有报道：最近有报道：上海肿瘤发病中上海肿瘤发病中，肺癌占据第一，肺癌占据第一，其次为肠癌。其次为肠癌。美国美国：恶性肿瘤死亡率仅次于心血管疾病：恶性肿瘤死亡率仅次于心血管疾病 有教授预测：到有教授预测：到2033年，中国肺癌发生可能会出现年，中国肺癌发生可能会出现“井喷井喷”肿瘤生化与分子生物学讲解2/60 很早以前注意到：肿瘤是一个基因病。很早以前注意到：肿瘤是一个基因病。终究是何原因造成肿瘤终究是何原因造成肿瘤？当这些基因受到体内外当这些基因受到体内外理化原因、或生物原因理化原因、或生物原因（主要指肿瘤病毒）等影响时，（主要指肿瘤病毒）等影响时，基因结构或其表示发基因结构或其表示发生改变生改变，失去对细胞生长正常控制，造成组织异常增，失去对细胞生长正常控制，造成组织异常增生、癌变。生、癌变。这些基因有何作用这些基因有何作用？调控细胞生长、增殖！调控细胞生长、增殖！肿瘤发生是内在基因与外部环境相互作用结果肿瘤发生是内在基因与外部环境相互作用结果。肿瘤生化与分子生物学讲解3/60一、理化原因或生物原因致癌作用一、理化原因或生物原因致癌作用 环境原因环境原因DNADNA损伤而未能及时修复损伤而未能及时修复可可致基因突变致基因突变引发肿瘤。引发肿瘤。发生率不一样，有个体差异！发生率不一样，有个体差异！表明不一样个体，易感性不一样。表明不一样个体，易感性不一样。肿瘤发生与环境原因和遗传基因易感性肿瘤发生与环境原因和遗传基因易感性相关！相关！肿瘤生化与分子生物学讲解4/60（一）常见化学致癌物及其致癌机制（一）常见化学致癌物及其致癌机制1常见化学致癌物常见化学致癌物香烟、煤烟、汽车尾气：香烟、煤烟、汽车尾气：3,4-苯并芘苯并芘化疗药、杀虫剂：化疗药、杀虫剂：烷化剂烷化剂 染料、橡胶：染料、橡胶：苯胺、氨基联苯胺苯胺、氨基联苯胺食品添加剂、染料：食品添加剂、染料：氨基偶氮苯氨基偶氮苯 亚硝酸盐：亚硝酸盐：亚硝胺类亚硝胺类 霉变花生、玉米、谷类：霉变花生、玉米、谷类：黄曲霉素黄曲霉素熏烤、烧焦后高蛋白食品：熏烤、烧焦后高蛋白食品：亚硝胺类亚硝胺类装潢材料：装潢材料：甲醛、苯、等甲醛、苯、等-肿瘤生化与分子生物学讲解5/602.致癌机制致癌机制（1）DNA分子中鸟嘌呤碱基突变分子中鸟嘌呤碱基突变 DNA分子中分子中鸟嘌呤鸟嘌呤是最易遭受致癌剂攻击部位是最易遭受致癌剂攻击部位：在在N1、N3、O6、N7、C8位上发生加合反应，使位上发生加合反应，使DNA分子发生损伤突变。分子发生损伤突变。13678肿瘤生化与分子生物学讲解6/60 癌基因癌基因受化学致癌物异常激活：受化学致癌物异常激活：类型类型：点突变：点突变：如烷化剂引发如烷化剂引发GAGA，苯并芘引发，苯并芘引发GTGT，结肠癌结肠癌K-rasK-ras癌基因癌基因GAGA。基因扩增、基因扩增、DNADNA重排、染色体易位、插入激活（插重排、染色体易位、插入激活（插入开启子、增强子）入开启子、增强子）（2 2）癌基因被异常激活和抑癌基因失活）癌基因被异常激活和抑癌基因失活肿瘤生化与分子生物学讲解7/60 突变及其常见肿瘤：突变及其常见肿瘤：肿瘤生化与分子生物学讲解8/60突变及其常见肿瘤：突变及其常见肿瘤：肿瘤生化与分子生物学讲解9/60（3）促癌剂作用）促癌剂作用 化学致癌物存在条件下，可加速促癌类化合物致癌化学致癌物存在条件下，可加速促癌类化合物致癌性，促进肿瘤细胞生长、癌变。性，促进肿瘤细胞生长、癌变。如给小鼠背上涂布微量如给小鼠背上涂布微量二甲基苯并蒽二甲基苯并蒽再继续涂布再继续涂布佛波醇酯（佛波醇酯（TPA）可使几乎全部小鼠都发生肿瘤。可使几乎全部小鼠都发生肿瘤。又如有些物质本身不诱发肿瘤，但有促进发生作用：糖精又如有些物质本身不诱发肿瘤，但有促进发生作用：糖精促进膀胱癌发生，苯巴比妥促进肝癌发生等。促进膀胱癌发生，苯巴比妥促进肝癌发生等。肿瘤生化与分子生物学讲解10/60（二）物理原因致癌作用（二）物理原因致癌作用物理原因有电磁波辐射，以及电子、质子、中子等物理原因有电磁波辐射，以及电子、质子、中子等二战中广岛，原子弹二战中广岛，原子弹 建筑材料中铀建筑材料中铀-238-238 氡氡-222-222DNA氧化交联、损伤氧化交联、损伤c-Jun、k-ras被异常激活、过表示被异常激活、过表示 紫外线引发紫外线引发DNA链断裂、交联、染色体畸变，引发皮链断裂、交联、染色体畸变，引发皮肤癌、黑色素瘤等。肤癌、黑色素瘤等。肿瘤生化与分子生物学讲解11/60 1909年，年，Rous试验发觉，含有鸡肉瘤病毒无细胞滤液能试验发觉，含有鸡肉瘤病毒无细胞滤液能诱发小鸡长肉瘤，这种病毒被称为诱发小鸡长肉瘤，这种病毒被称为Rous肉瘤病毒肉瘤病毒。1958年说明：年说明：Rous病毒中含有一个特殊基因病毒中含有一个特殊基因“src”,其表其表示产物可使细胞转化长肉瘤。示产物可使细胞转化长肉瘤。癌基因癌基因（oncogene，onc）是指能引发细胞转化、并长出癌瘤一类基因。是指能引发细胞转化、并长出癌瘤一类基因。1966年：年：Rous荣获诺贝尔奖荣获诺贝尔奖（三）病毒致癌作用（三）病毒致癌作用肿瘤生化与分子生物学讲解12/60病毒癌基因病毒癌基因（viral oncogene,V-onc）病毒中含有癌基因，能够引发癌症。病毒中含有癌基因，能够引发癌症。1976年（年（Bishop,J.M，Varmus,H.E：正常细胞中也有与正常细胞中也有与v-onc同源基因，被称为同源基因，被称为细胞癌细胞癌基因基因（cellular oncogene,C-onc）。）。C-onc广泛存在于各种动物细胞中，是正常基因组一部分。广泛存在于各种动物细胞中，是正常基因组一部分。1989年：年：Bishop,J.M，Varmus,H.E荣获诺贝尔奖荣获诺贝尔奖.肿瘤生化与分子生物学讲解13/60原癌基因原癌基因（Proto-oncogene，Proto-onc）在正常细胞中以非激活状态存在细胞癌基在正常细胞中以非激活状态存在细胞癌基因，称为因，称为Proto-onc，对细胞无害。对细胞无害。当原癌基因在理化原因刺激下发生基因当原癌基因在理化原因刺激下发生基因突变而被过分激活，引发细胞过分增殖、转突变而被过分激活，引发细胞过分增殖、转化为癌细胞，此时称为化为癌细胞，此时称为癌基因癌基因。肿瘤生化与分子生物学讲解14/60已发觉有各种病毒与人类肿瘤相关，比如：已发觉有各种病毒与人类肿瘤相关，比如：C C型型KNAKNA病毒：病毒：与白血病相关与白血病相关 人类疤疹病毒人类疤疹病毒型（型（HSV-2HSV-2）：）：与子宫颈癌相关与子宫颈癌相关 EBEB病毒：病毒：是一个人群感染率较高致癌性疱疹病毒是一个人群感染率较高致癌性疱疹病毒,与儿童与儿童BurkittBurkitt淋巴瘤、成人鼻咽癌相关，淋巴瘤、成人鼻咽癌相关，乙型肝炎病毒（乙型肝炎病毒（HBVHBV）与原发性）与原发性肝癌相关，肝癌相关，艾滋病病毒艾滋病病毒感染：与淋巴瘤、卡波奇肉瘤发生也相关感染：与淋巴瘤、卡波奇肉瘤发生也相关.肿瘤生化与分子生物学讲解15/60（1 1）经过癌基因表示产物促进恶性转化）经过癌基因表示产物促进恶性转化 致癌病毒主要经过病毒癌基因编码产物致癌病毒主要经过病毒癌基因编码产物蛋白质蛋白质对细胞各步骤发生作用。对细胞各步骤发生作用。癌基因表示产物（蛋白质）癌基因表示产物（蛋白质）:大多是生长因子及其受体类、蛋白激酶类、小大多是生长因子及其受体类、蛋白激酶类、小G G蛋白、核转录因子及核受体等蛋白、核转录因子及核受体等，参加细胞信号转导各，参加细胞信号转导各个步骤，促进细胞过分增殖，引发癌瘤生长。个步骤，促进细胞过分增殖，引发癌瘤生长。2.致癌机制致癌机制肿瘤生化与分子生物学讲解16/60（2）经过插入激活而致癌经过插入激活而致癌 小鼠乳腺肿瘤病毒（小鼠乳腺肿瘤病毒（MMTV）原本不含癌基因。）原本不含癌基因。MMTV癌基因（癌基因（V-src）序列两端含有重复调控）序列两端含有重复调控序列（序列（LTR）,含有增强子样功效含有增强子样功效。当其插入宿主细胞当其插入宿主细胞DNA分子中后，可促进宿主细分子中后，可促进宿主细胞基因（胞基因（int）过表示。）过表示。MMTV插入插入生长因子生长因子int基因过表示基因过表示 促进细胞过分增殖。促进细胞过分增殖。肿瘤生化与分子生物学讲解17/60（3）病毒癌基因与细胞癌基因同源性病毒癌基因与细胞癌基因同源性 在进化过程中，病毒感染宿主细胞后，可从宿主在进化过程中，病毒感染宿主细胞后，可从宿主细胞取得一部分细胞癌基因序列，即称为细胞取得一部分细胞癌基因序列，即称为病毒癌基因病毒癌基因（V-onc）。）。然后病毒癌基因再去感染宿主细胞，轻易促进宿然后病毒癌基因再去感染宿主细胞，轻易促进宿主细胞增殖、转化、癌变。主细胞增殖、转化、癌变。肿瘤生化与分子生物学讲解18/60（四）遗传特征决定肿瘤易感性（四）遗传特征决定肿瘤易感性 癌瘤发生受体内、外原因影响：癌瘤发生受体内、外原因影响：体内原因体内原因（遗传性（遗传性/先天性）先天性）：是指是指遗传性遗传性缺点缺点DNA修复机制修复机制或或细胞周期细胞周期调控缺点调控缺点。体外原因（体外原因（后天性后天性）：）：是指外界一些是指外界一些理化原因理化原因和和生物致癌生物致癌原因。原因。在肿瘤发生过程中，在肿瘤发生过程中，体外体外环境原因往往是开启原环境原因往往是开启原因，而个人遗传特征决定肿瘤易感性因，而个人遗传特征决定肿瘤易感性。肿瘤生化与分子生物学讲解19/60 肿瘤易感个体：肿瘤易感个体：1 1）可能经过遗传，取得了突变、易致癌关键基因）可能经过遗传，取得了突变、易致癌关键基因2 2）这种突变基因对环境改变很敏感）这种突变基因对环境改变很敏感3 3）这种突变基因易发生癌变生长）这种突变基因易发生癌变生长 因为上述原因，使这类个体发生癌变机率增高。因为上述原因，使这类个体发生癌变机率增高。因而一样暴露于相同致癌物环境下，有易生癌、有不生癌。因而一样暴露于相同致癌物环境下，有易生癌、有不生癌。表明环境与遗传基因相互作用在致癌过程中非常主要。表明环境与遗传基因相互作用在致癌过程中非常主要。肿瘤生化与分子生物学讲解20/60（五）（五）DNADNA修复缺点造成基因组不稳定性修复缺点造成基因组不稳定性DNA修复缺点修复缺点造成基因组不稳定造成基因组不稳定基因断裂、基因基因断裂、基因重排重排肿瘤发生风险肿瘤发生风险年来自华中科大同济医学院一篇论文，报道了年来自华中科大同济医学院一篇论文，报道了 7个遗传性非息个遗传性非息肉结肠癌（肉结肠癌（HNPCC）家系病例资料：）家系病例资料：缺点缺点DNA错配修复系统错配修复系统基因组不稳定性基因组不稳定性肿瘤发肿瘤发生风险生风险家眷聚集性：家眷聚集性：7个个HNPCC家系：共有癌症患者家系：共有癌症患者23例，肿瘤灶例，肿瘤灶27处处 其中其中1个家系连续三代人生癌，个家系连续三代人生癌，4个家系连续两代人生癌。个家系连续两代人生癌。肿瘤生化与分子生物学讲解21/60 二、肿瘤生化与细胞学特点二、肿瘤生化与细胞学特点（一）癌组织中各种酶活性与物质代谢发生改变（一）癌组织中各种酶活性与物质代谢发生改变 1）糖酵解抑制有氧氧化）糖酵解抑制有氧氧化 2）糖异生作用减弱，出现低血糖）糖异生作用减弱，出现低血糖 3）核苷酸乃至核酸合成能力大大增强）核苷酸乃至核酸合成能力大大增强 4）肿瘤组织蛋白质）肿瘤组织蛋白质合成合成，肌肉组织蛋白，肌肉组织蛋白分解分解 5）表示胎型同工酶）表示胎型同工酶原因：原因：与各种相关酶活性异常相关！与各种相关酶活性异常相关！肿瘤生化与分子生物学讲解22/60 物质代物质代 谢改变谢改变糖酵解糖酵解 速率速率 糖异生糖异生糖原合成糖原合成 氨基酸分解氨基酸分解 蛋白质合成蛋白质合成核苷酸乃至核苷酸乃至核酸代谢核酸代谢酶活性酶活性胎型同工酶胎型同工酶表示表示 肿瘤生化与分子生物学讲解23/601.1.糖酵解速率增大糖酵解速率增大 正常时：正常时：糖有氧氧化抑制糖酵解糖有氧氧化抑制糖酵解,称称Pasteur效应效应 恶性肿瘤组织：恶性肿瘤组织：糖酵解抑制糖有氧氧化糖酵解抑制糖有氧氧化Crabtree效应效应 肿瘤组织肿瘤组织LDH活性活性，糖酵解很活跃，依赖糖酵糖酵解很活跃，依赖糖酵解产能提供合成代谢能量所需。解产能提供合成代谢能量所需。肝癌细胞糖酵解速率是正常组织肝癌细胞糖酵解速率是正常组织2 5倍。倍。肝癌组织肝癌组织中糖酵解供能可达中糖酵解供能可达50%。肿瘤生化与分子生物学讲解24/602.2.糖异生及糖原合成能力均下降糖异生及糖原合成能力均下降肝细胞癌变过程中：肝细胞癌变过程中：糖异生糖异生4个关键酶个关键酶 难以维持正常血糖浓度难以维持正常血糖浓度 糖原合酶活性糖原合酶活性 肝内糖原含量肝内糖原含量低下低下 更更难以维持正常血糖浓度难以维持正常血糖浓度 这可能是晚期肝癌患者出现低血糖主要原因。这可能是晚期肝癌患者出现低血糖主要原因。肿瘤生化与分子生物学讲解25/603 3氨基酸分解下降而蛋白质合成增强氨基酸分解下降而蛋白质合成增强肿瘤组织：肿瘤组织：1）谷氨酸脱氢酶、）谷氨酸脱氢酶、ALT、AST等酶活性等酶活性、联合脱氨基作用联合脱氨基作用氨基酸分解氨基酸分解 2）氨基酸活化酶）氨基酸活化酶、蛋白质合成酶系、蛋白质合成酶系使使氨基酸氨基酸参加参加蛋白蛋白质合成质合成肿瘤组织疯长肿瘤组织疯长 3）肿瘤组织深入从血液中获取氨基酸用于合成蛋白质）肿瘤组织深入从血液中获取氨基酸用于合成蛋白质引发引发肌肉组织蛋白质分解肌肉组织蛋白质分解，以补充血液氨基酸，以补充血液氨基酸机体消瘦机体消瘦 这可能是肿瘤患者消瘦原因之一这可能是肿瘤患者消瘦原因之一 肿瘤生化与分子生物学讲解26/60 1）核苷酸合成过程中酶活性改变）核苷酸合成过程中酶活性改变 核酸从头合成酶核酸从头合成酶，dTMP合酶合酶，NDP还原酶还原酶 2）DNA复制过程中酶活性改变复制过程中酶活性改变 DNA 聚合酶聚合酶活性活性，拓扑异构酶活性，拓扑异构酶活性促进细胞增殖促进细胞增殖3）端粒酶活性改变端粒酶活性改变 恶性肿瘤细胞中端粒酶活性恶性肿瘤细胞中端粒酶活性，阳性率，阳性率80%90%能否经过抑制端粒酶活性，抗肿瘤细胞增殖能否经过抑制端粒酶活性，抗肿瘤细胞增殖？4.核苷酸乃至核酸代谢异常旺盛核苷酸乃至核酸代谢异常旺盛肿瘤生化与分子生物学讲解27/605 5表示胎型同工酶表示胎型同工酶 恶性肿瘤组织往往表示胎儿期存在同工酶，称为恶性肿瘤组织往往表示胎儿期存在同工酶，称为胎儿型同工酶胎儿型同工酶(异常高表示异常高表示HK、PyrKPyrK、醛缩酶、醛缩酶A A)；或表示胎盘中存在同工酶，称或表示胎盘中存在同工酶，称胎盘型同工酶胎盘型同工酶；还能够表示其它成年组织中存在同工酶，称还能够表示其它成年组织中存在同工酶，称异位异位型表示。型表示。肝细胞癌变后表示胎型同工酶肝细胞癌变后表示胎型同工酶 高表示异位型肌型同工酶（高表示异位型肌型同工酶（CK）胃肠道恶性肿瘤高表示胎肝胃肠道恶性肿瘤高表示胎肝GSH-肿瘤生化与分子生物学讲解28/60（二）肿瘤细胞生物学特点（二）肿瘤细胞生物学特点1）肿瘤细胞膜性质改变）肿瘤细胞膜性质改变2）肿瘤细胞增殖能力强）肿瘤细胞增殖能力强3）肿瘤细胞分化障碍）肿瘤细胞分化障碍4）肿瘤细胞周期失控）肿瘤细胞周期失控5）“肿瘤干细胞肿瘤干细胞”假说假说肿瘤生化与分子生物学讲解29/60 1.肿瘤细胞膜性质改变肿瘤细胞膜性质改变 肿瘤细胞膜通透性显著比正常细胞大肿瘤细胞膜通透性显著比正常细胞大营养物通透营养物通透 组织癌变时组织癌变时:细胞基质（细胞基质（ECM）,细胞黏附分子（细胞黏附分子（CAM）异常异常细胞之间黏附异常细胞之间黏附异常细胞间细胞间失去接触抑制失去接触抑制易从原发部位脱落易从原发部位脱落迁移、侵袭迁移、侵袭其它组织。其它组织。肿瘤细胞膜肿瘤细胞膜:糖链改变，酸性粘多糖糖链改变，酸性粘多糖，转移癌细胞表面唾液酸转移癌细胞表面唾液酸负电性负电性 膜上含肿瘤纤溶酶膜上含肿瘤纤溶酶使使血液纤溶酶原转变为纤溶酶血液纤溶酶原转变为纤溶酶使使纤维纤维蛋白分解蛋白分解，降解细胞间基质降解细胞间基质促进肿瘤向周围侵袭、转移。促进肿瘤向周围侵袭、转移。肿瘤生化与分子生物学讲解30/602.肿瘤细胞增殖能力强肿瘤细胞增殖能力强1）与细胞增殖相关酶活性增高：）与细胞增殖相关酶活性增高：核苷酸合成酶、核苷酸合成酶、DNA聚合酶、拓扑异构酶、氨基酸活化聚合酶、拓扑异构酶、氨基酸活化酶、蛋白质合成酶系均增高酶、蛋白质合成酶系均增高细胞增殖细胞增殖2）细胞信号转导通路中蛋白激酶活性改变：）细胞信号转导通路中蛋白激酶活性改变：PKA活性活性 细胞分化，良性生长细胞分化，良性生长 PKC、RTPK使信号转导使信号转导蛋白发生磷酸化修饰蛋白发生磷酸化修饰 细胞增殖细胞增殖 RTPK属于生长因子受体型酪氨酸激酶，接收生长因属于生长因子受体型酪氨酸激酶，接收生长因子信号子信号 细胞增殖细胞增殖肿瘤生化与分子生物学讲解31/60 3.肿瘤细胞分化障碍肿瘤细胞分化障碍 肿瘤细胞增殖程度高、分化程度低，或发生趋异肿瘤细胞增殖程度高、分化程度低，或发生趋异性分化，出现多向分化：性分化，出现多向分化：如髓母细胞瘤可见有神经元分化成份、各种胶质如髓母细胞瘤可见有神经元分化成份、各种胶质细胞分化成份、甚至出现肌细胞成份，称此为细胞分化成份、甚至出现肌细胞成份，称此为趋异性趋异性分化分化 。这种在一个类型肿瘤组织中出现另一个肿瘤成这种在一个类型肿瘤组织中出现另一个肿瘤成份现象，被称为份现象，被称为肿瘤化生肿瘤化生。肿瘤细胞趋异性分化，使核型不规则、出现巨核、双核、多核肿瘤细胞趋异性分化，使核型不规则、出现巨核、双核、多核肿瘤趋异性可能是肿瘤细胞含有侵袭性、转移性又一原因。肿瘤趋异性可能是肿瘤细胞含有侵袭性、转移性又一原因。肿瘤生化与分子生物学讲解32/60 4.“肿瘤干细胞肿瘤干细胞”假说假说 肿瘤干细胞：肿瘤干细胞：是指含有恶性增殖能力、能促进是指含有恶性增殖能力、能促进肿瘤生长细胞群，若要彻底治愈肿瘤，必须去除这肿瘤生长细胞群，若要彻底治愈肿瘤，必须去除这类细胞。类细胞。肿瘤干细胞假说：认为在肿瘤中存在着一小部肿瘤干细胞假说：认为在肿瘤中存在着一小部分含有干细胞功效细胞，这类细胞含有形成并维持分含有干细胞功效细胞，这类细胞含有形成并维持肿瘤生长和异质性能力，与肿瘤转移与肿瘤复发关肿瘤生长和异质性能力，与肿瘤转移与肿瘤复发关系极为亲密。系极为亲密。肿瘤生化与分子生物学讲解33/60肿瘤生化与分子生物学讲解34/60 提出提出“肿瘤干细胞肿瘤干细胞”研究与治疗策略！研究与治疗策略！高表示高表示ABC转运蛋白，含有严格细胞周期及停留于转运蛋白，含有严格细胞周期及停留于G0期，有较高抗氧期，有较高抗氧化、抗凋亡、抗修复能力，较高自我更新能力。化、抗凋亡、抗修复能力，较高自我更新能力。肿瘤生化与分子生物学讲解35/602024/10/25 周五36G1/S调控点调控点4.细胞周期失控是肿瘤形成主要原因细胞周期失控是肿瘤形成主要原因受受Cyclin/cdk调控调控cyclin、CDI(P21、P16)E2F、Rb、P53肿瘤生化与分子生物学讲解36/60 细胞周期不一样阶段受细胞周期不一样阶段受 Cyclin/Cdk调控。调控。Cyclin作为调整亚基，作为调整亚基，Cdk作为催化亚基，经过二者形成作为催化亚基，经过二者形成Cyclin-Cdk复合物而激活复合物而激活Cdk活性活性，调整细胞周期进，调整细胞周期进程。程。与与Cyclin相反，相反，Cdk抑制蛋白（抑制蛋白（CKI）抑制）抑制Cdk活性。活性。肿瘤生化与分子生物学讲解37/60(P21、p16)Rb不被磷酸化不被磷酸化 细胞周期细胞周期停顿在停顿在G1期期 Rb-E2F（E2F失活失活）cyclin (+)Rb-PRb-P不与不与E2F结合结合CDI(-)cyclin/CDKE2F发挥转录发挥转录因子作用因子作用促进细胞增殖促进细胞增殖P53(+)肿瘤生化与分子生物学讲解38/602)p21和和p16都是都是CKI 家族组员：家族组员：p21和和P16蛋白经过蛋白经过抑制抑制Cyclin-Cdk活性活性 Rb不被磷酸化不被磷酸化修饰而活化修饰而活化 活性活性Rb蛋白与蛋白与E2F结合结合 细胞周期停在细胞周期停在G1 细胞增殖细胞增殖1)Cyclin促进促进CDK活性活性Rb-P而失活而失活E2F活化活化细胞进程细胞进程3)P21又受又受P53促进促进肿瘤生化与分子生物学讲解39/60正常时正常时：p53蛋白蛋白 促进促进p21蛋白表示蛋白表示 抑制抑制Cyclin/CDK活性活性 P16蛋白蛋白 Rb非磷酸化非磷酸化 （有抑制有抑制E2F活性活性）肿瘤生化与分子生物学讲解40/60正常时：正常时：非磷酸化非磷酸化-Rb与与E2F结合（形成结合（形成Rb-E2F）使）使E2F失活失活细胞停留在细胞停留在G1细胞癌变时：细胞癌变时：Rb-p E2F活性活性细胞周期越过细胞周期越过G1/S期关卡期关卡细胞细胞增殖增殖肿瘤生化与分子生物学讲解41/60 由上所知，肿瘤发生是多原因事件，往往累及由上所知，肿瘤发生是多原因事件，往往累及到肿瘤细胞内有各种物质代谢发生改变，细胞各种到肿瘤细胞内有各种物质代谢发生改变，细胞各种性质发生改变。性质发生改变。能否寻找一些特异性肿瘤标志物，用于肿瘤诊能否寻找一些特异性肿瘤标志物，用于肿瘤诊疗、分类、预后判断及治疗？疗、分类、预后判断及治疗？如：如：AFP（甲胎蛋白）、（甲胎蛋白）、CEA（癌胚抗原）、（癌胚抗原）、PAP（前列腺酸性磷酸酶）、（前列腺酸性磷酸酶）、NSE（烯醇化酶）、（烯醇化酶）、-GT（-转肽酶）等转肽酶）等肿瘤生化与分子生物学讲解42/60 肿瘤组织疯长：肿瘤组织疯长：是与癌基因与抑癌基因调控作用发生异常相关是与癌基因与抑癌基因调控作用发生异常相关！癌基因与抑癌基因怎样实现对细胞生长调癌基因与抑癌基因怎样实现对细胞生长调控？控？经过其表示产物来实现！经过其表示产物来实现！肿瘤生化与分子生物学讲解43/60三、癌基因表示产物及其作用三、癌基因表示产物及其作用 癌基因表示产物：癌基因表示产物：生长因子类，生长因子受体，信号转到导蛋生长因子类，生长因子受体，信号转到导蛋白类，细胞周期蛋白类，细胞凋亡调整蛋白类，白类，细胞周期蛋白类，细胞凋亡调整蛋白类，转录因子类等，转录因子类等，肿瘤生化与分子生物学讲解44/60肿瘤生化与分子生物学讲解45/60 从上图看出，从上图看出，癌基因表示产物与细胞信号转导通路关系亲癌基因表示产物与细胞信号转导通路关系亲密密，参加了许多主要细胞活动，参加了许多主要细胞活动，包含细胞生长、分化、基因表，包含细胞生长、分化、基因表示调控、细胞周期调控等，并在细胞凋亡、衰老过程中也起着示调控、细胞周期调控等，并在细胞凋亡、衰老过程中也起着主要作用。主要作用。假如没有癌基因及其表示产物，细胞生长、增殖就会受到假如没有癌基因及其表示产物，细胞生长、增殖就会受到影响，受精卵就不能分裂，胚胎不能发育，组织受损后不能再影响，受精卵就不能分裂，胚胎不能发育，组织受损后不能再生和修复，细胞不能正常生长，生物也就不能生存。生和修复，细胞不能正常生长，生物也就不能生存。不过，当癌基因被过分激活异常表示时，细不过，当癌基因被过分激活异常表示时，细胞生长失控，易造成肿瘤发生。胞生长失控，易造成肿瘤发生。肿瘤生化与分子生物学讲解46/60四、细胞信号转导通路与肿瘤细胞异常增殖四、细胞信号转导通路与肿瘤细胞异常增殖 许多癌基因表示产物作为细胞信号转导蛋白，参加细胞生许多癌基因表示产物作为细胞信号转导蛋白，参加细胞生长、增殖、分化调控。长、增殖、分化调控。所以，近年来从细胞信号转导角度，研究肿瘤发生与发展所以，近年来从细胞信号转导角度，研究肿瘤发生与发展机制，以及药品作用及其靶点成为近年来肿瘤防治研究热点。机制，以及药品作用及其靶点成为近年来肿瘤防治研究热点。（1）Ras-MAPK(ERK)路径；路径；（2）TGF-Smad路径；路径；（3）JAK-STAT路径等。路径等。肿瘤生化与分子生物学讲解47/60（1 1）Ras-MAPK(ERK)Ras-MAPK(ERK)路径路径GFRTPKRasMAPK系统系统转录因子转录因子基因表示细胞生长、增殖基因表示细胞生长、增殖肿瘤生化与分子生物学讲解48/60 TGF TGF-Smad-Smad信号转导路径信号转导路径 -转化生化生长因子（因子（TGF）TGF受体（受体（型、型、型型）Smad家族（家族（8个组员个组员/三类）三类）受体调整受体调整SmadSmadR-SmadR-Smad 共配体共配体SmadSmadCo-SmadCo-Smad 抑制性抑制性SmadSmadI-Smad I-Smad 肿瘤生化与分子生物学讲解49/60R-Smad:(Smad1、2、3、5、8)Co-Smad:（Smad4）I-Smad:(Smad6、7)TGF-Smad传递路径传递路径肿瘤生化与分子生物学讲解50/60 TGFTGF 是一个多功效细胞因子，参加免疫调整、肿瘤发生、是一个多功效细胞因子，参加免疫调整、肿瘤发生、造血调控、炎症反应、组织纤维化等多个方面调整作用。造血调控、炎症反应、组织纤维化等多个方面调整作用。癌症早期：癌症早期：TGF抑制肿瘤细胞增殖、诱导其凋亡抑制肿瘤细胞增殖、诱导其凋亡 肿瘤进展期：肿瘤进展期：TGF对肿瘤细胞抑制作用逐步消失，反而促进对肿瘤细胞抑制作用逐步消失，反而促进肿瘤发展晚期：肿瘤发展晚期：抑制免疫、促进血管新生、细胞外基质分泌抑制免疫、促进血管新生、细胞外基质分泌 利于肿瘤细胞生长、转移、浸润。利于肿瘤细胞生长、转移、浸润。调整组织纤维化：调整组织纤维化：Smad3/Smad7异常表示异常表示胶原蛋白基因异常表示胶原蛋白基因异常表示纤维化纤维化 TGF信号路径调整肿瘤发生信号路径调整肿瘤发生：肿瘤生化与分子生物学讲解51/60 最近几年还发觉最近几年还发觉细胞凋亡与增殖细胞凋亡与增殖不平衡，不平衡，新生血新生血管生成管生成等都可能引发细胞过分增殖，造成肿瘤形成。等都可能引发细胞过分增殖，造成肿瘤形成。最近提出最近提出“多基因协同假说多基因协同假说”，认为细胞癌变是由，认为细胞癌变是由多个基因异常激活或失活引发，而非单一基因。多个基因异常激活或失活引发，而非单一基因。对此，国内多个单位联合起来开展肿瘤基因组学研对此，国内多个单位联合起来开展肿瘤基因组学研究，期待探明肿瘤发生终究与那些基因突变或异常表示究，期待探明肿瘤发生终究与那些基因突变或异常表示相关，为临床基因靶向治疗提供线索。相关，为临床基因靶向治疗提供线索。肿瘤生化与分子生物学讲解52/60五、肿瘤预防五、肿瘤预防 国际抗癌联盟公布数据表明，国际抗癌联盟公布数据表明，年全球有年全球有1270万人患癌，万人患癌，死亡人数死亡人数760万，死亡率万，死亡率60%。我国每年癌症发病人数约我国每年癌症发病人数约260万，死亡万，死亡180万，死亡率万，死亡率69%，当前还处于快速上升期。预计到，当前还处于快速上升期。预计到年，癌症死亡人数将年，癌症死亡人数将达达300万万/年。年。其中约其中约4成癌症是由不良生活方式、感染、饮食问题、职成癌症是由不良生活方式、感染、饮食问题、职业或环境原因等引发。业或环境原因等引发。全球肺癌死亡人数中，全球肺癌死亡人数中，80%-90%由吸烟造成；由吸烟造成；过分肥胖过分肥胖也是造成肿瘤原因之一。这些原因是可控、可防。也是造成肿瘤原因之一。这些原因是可控、可防。肿瘤生化与分子生物学讲解53/60 预防癌症可分三个层次：预防癌症可分三个层次：（1 1）病因学预防：）病因学预防：主要是针对各种理化原因、生物原因、主要是针对各种理化原因、生物原因、以及来自体内外各种致病原因，采取预防办法，加强环境保护、以及来自体内外各种致病原因，采取预防办法，加强环境保护、降低肿瘤发生率。降低肿瘤发生率。WHO提议：防止动物脂肪、增加粗纤维饮食、降低肉食，提议：防止动物脂肪、增加粗纤维饮食、降低肉食，增加水果和蔬菜、防止肥胖。增加水果和蔬菜、防止肥胖。对于每一个人来说，天天养成良好饮食习惯、均衡营养，远对于每一个人来说，天天养成良好饮食习惯、均衡营养，远离烟草，加强锻炼，合理控制体重，促进身心健康，肿瘤发生离烟草，加强锻炼，合理控制体重，促进身心健康，肿瘤发生几率会大大降低。几率会大大降低。对于政府需加强环境保护办法：处理农业滥用农药、工业排对于政府需加强环境保护办法：处理农业滥用农药、工业排污问题、城市汽车排放废气、家庭有害垃圾分类回收等。污问题、城市汽车排放废气、家庭有害垃圾分类回收等。肿瘤生化与分子生物学讲解54/60（2 2）早发觉、早诊疗、早治疗：）早发觉、早诊疗、早治疗：将肿瘤扼杀在摇篮之中。将肿瘤扼杀在摇篮之中。大量动物试验和临床事实证实，恶性肿瘤大量动物试验和临床事实证实，恶性肿瘤发生与发展均含有一定规律和过程，从刚接触发生与发展均含有一定规律和过程，从刚接触致癌因子到病死，期间有一段相当长重复演变致癌因子到病死，期间有一段相当长重复演变过程，假如能够早发觉、早诊疗、早治疗，大过程，假如能够早发觉、早诊疗、早治疗，大约有约有80%-90%患者是能够治愈。患者是能够治愈。肿瘤生化与分子生物学讲解55/60（3）康复性预防：对已经确诊为肿瘤患者，医生应选择对已经确诊为肿瘤患者，医生应选择合理或最正确诊疗方案，尽早给予治疗，防合理或最正确诊疗方案，尽早给予治疗，防治病情继续恶化，预防致残，提升患者生活治病情继续恶化，预防致残，提升患者生活质量，延长患者生命。质量，延长患者生命。肿瘤生化与分子生物学讲解56/60六、中医药治疗癌瘤主要策略六、中医药治疗癌瘤主要策略 肿瘤形成肿瘤形成现有现有外因外因又有又有内因：内因：分析内因：分析内因：可能因为正气虚弱，外邪乘虚而入，蕴结于经可能因为正气虚弱，外邪乘虚而入，蕴结于经络，进而造成脏腑功效失调络，进而造成脏腑功效失调、阴阳失调、阴阳失调等等；阴阳失调，气血运行失常，造成气滞、血瘀、痰凝、毒聚，阴阳失调，气血运行失常，造成气滞、血瘀、痰凝、毒聚，相互胶结，日久相互胶结，日久易易形成肿瘤。形成肿瘤。从整体观念来对待疾病本质，从整体观念来对待疾病本质，中医中医认为肿瘤是全身性疾病认为肿瘤是全身性疾病局部表现，是一个全身属虚、局部属实疾病。局部表现，是一个全身属虚、局部属实疾病。1.清热解毒清热解毒直接杀抑癌瘤：直接杀抑癌瘤：对于热毒较甚肿瘤患者，可采取金银花、白花蛇舌草，忍冬对于热毒较甚肿瘤患者，可采取金银花、白花蛇舌草，忍冬藤等，以直接杀伤癌细胞或抑制癌细胞生长。藤等，以直接杀伤癌细胞或抑制癌细胞生长。肿瘤生化与分子生物学讲解57/602.活血化瘀活血化瘀消肿止痛消肿止痛：选取桃仁、红花、三七等，以消瘀肿，止疼痛等作用。3.化痰消瘀、化痰消瘀、软坚散结：软坚散结：依据中医对癌肿病因是由痰、瘀、毒交阻而成，治疗应考虑解毒，化痰、消瘀、软坚散结，消癌肿，可选取夏枯草、海带、水红花子等。4.“扶正祛邪扶正祛邪”，提升免疫功效，提升免疫功效：如当归、生地、熟地如当归、生地、熟地、天冬、玉竹、天冬、玉竹、天花天花粉粉、鹿角、菟鹿角、菟丝子等丝子等补益类补益类中药。中药。肿瘤生化与分子生物学讲解58/605.以毒攻毒以毒攻毒抑癌消肿抑癌消肿：可抑制癌细胞生长、消肿止痛。这类可抑制癌细胞生长、消肿止痛。这类药毒副作用大，应慎用，一旦出现中毒症状，马上停药。药毒副作用大，应慎用，一旦出现中毒症状，马上停药。毒性药品以虫类和动物类药品为多，如全蝎、地龙、蜈蚣毒性药品以虫类和动物类药品为多，如全蝎、地龙、蜈蚣等。矿物药如雄黄、水银、也惯用于治疗癌症，这些药品主要等。矿物药如雄黄、水银、也惯用于治疗癌症，这些药品主要用于配制丸、散、膏等外用，普通不做汤剂。用于配制丸、散、膏等外用，普通不做汤剂。剧毒药品如砒霜、剧毒药品如砒霜、轻粉、用量应严格控制药典要求剂量范围。轻粉、用量应严格控制药典要求剂量范围。6.阻抑阻抑癌癌瘤瘤活性：活性：许多含有抗癌活性药品，其有效成份被分离制成抗癌制剂，许多含有抗癌活性药品，其有效成份被分离制成抗癌制剂，如长春新碱、鸦胆子油如长春新碱、鸦胆子油.含有抗癌活性中药有效成份，近年来报道很多、进展很快。含有抗癌活性中药有效成份，近年来报道很多、进展很快。肿瘤生化与分子生物学讲解59/60 复习思索题复习思索题（1）简述理化原因、生物原因（致癌病毒）致癌性。）简述理化原因、生物原因（致癌病毒）致癌性。（2）肿瘤组织中常有哪些酶活性改变而造成物质代谢）肿瘤组织中常有哪些酶活性改变而造成物质代谢发生异常改变？发生异常改变？（3）简述肿瘤细胞生物学特点，癌基因表示产物与细）简述肿瘤细胞生物学特点，癌基因表示产物与细胞生长关系。胞生长关系。（4）简述中医药治疗肿瘤常见策略）简述中医药治疗肿瘤常见策略肿瘤生化与分子生物学讲解60/60