曾益新主编的肿瘤学笔记.doc

肿瘤学（曾益新主编）笔记

第一节 肿瘤学的现状与发展趋势
一、流行病学状况
肿瘤的发病机制
物理致癌、化学致癌、病毒致癌、突变致癌学说上升到多步骤、多因素综合致癌理论。与治疗临床诊断、仪器诊断、实验室和病理诊断的综合
CT、MRI、PET技术
PCR技术、基因芯片技术及其它基因检测手段可以比较正确的反映肿瘤组织或体液中一些基因的变化，对肿瘤的诊断及预后判断具有一定的意义。
肿瘤的治疗：外科手术、放疗、化疗、基因治疗
二、我国的肿瘤研究
第二章 肿瘤多因素多步骤发病机制
与肿瘤发病相关的因素依其来源、性质与作用方式的差异可以分为内源性与外源性两大类。外源性性因素来源与外界环境，包括化学因素、物理因素、致瘤性病毒、霉菌毒素等。内源性因素则包括集体的棉衣状态、遗传因素、激素水平以及DNA损伤修复能力。
第一节 化学致癌
目前认为凡能引起人或动物肿瘤形成的化学物质，称为化学致癌物chemical carcinogen
一、 化学致癌物的分类
根据化学致癌物的作用方式可以将其分为直接致癌物、间接致癌物、促癌物三大类。所谓直接致癌物是指这类化学物质进入提内后能与提内细胞直接作用，不需代谢就能诱导正常细胞癌变的化学致癌物，如各种致癌性烷化剂、亚硝酰胺类。
所谓间接致癌物，是指着类化学物质进入体内后需经体内微粒体混合功能氧化酶活化，边成化学性质活泼的形式方具有致癌作用的化学致癌物。包括多环芳烃、芳香胺类、亚硝胺及黄曲霉素等。
促癌物又称为肿瘤促进剂。促癌物单独作用于机体内无致癌作用、但能促进其它致癌物诱发肿瘤形成。常见的促癌物有巴豆油（佛波醇二酯）、糖精及苯巴比妥等。
根据化学致癌物与人类肿瘤的关系又可将化学致癌物分为肯定致癌物、可以致癌物、以及潜在致癌物。肯定致癌是指经流行病学调查确定并且临床医师和科学工作者都承认对人和动物有致癌作用，其致癌作用具有剂量反应关系的化学致癌物。
可疑致癌物具有体外转化能力，而且接触时间与发癌绿相关，动物致癌实验阳性，但结不恒定；此外这类致癌物质、缺乏流行病学方面的证据
潜在致癌物一般在动物实验中可以获得某些阳性结果，但在人群中尚无资料证明对人具有致癌性。
与人类肿瘤有关的部分致癌物
肯定致癌物
可疑致癌物
潜在致癌物
砷及砷化物
丙烯腈
氯仿
联苯胺
碱性品红
DDT
苯
黄曲霉素
四氯化碳
石棉
氮芥
二甲基肼
二、化学致癌物的代谢活化
一般将未经代谢活化的、不活泼的间接致癌物，称为前致癌物；经过体内代谢转变为化学性质活泼、寿命极短的致癌物称为近致癌物；近致癌物进一步转变为带正电荷的亲电子物质，称为终致癌物。终致癌物与DNA、RNA、蛋白质等生物大分子结合导致它们的损伤，从而引起细胞癌变。
在间接致癌物的代谢活化过程中涉及到一系列的酶类。其中最重要的活化酶是混合功能氧化物系统，包括P450和P448。细胞色素P450是外源性化学物质体内生物转化最主要的代谢酶。该酶主要存在于内分泌组织、平滑肌组织、肝、肾、肺、脑、及脂肪组织中的画面内质网上。目前认为细胞色素P450基因的多态性是肿瘤易感性的一个重要方面。他们通过对致癌物的环氧化、羟化、脱烷基化、氧化、还原、结合以及水解，从而使致癌物活化或代谢成水解产物排出提外，因此该酶系统对化学致癌物的代谢具有两重性。如3，4-苯并芘是一种间接致癌物，其在代谢活化过程中需要经过酶介导的两次环氧化和一次水化，从而形成近致癌物而与细胞DNA等大分子结合，但是如果该环氧化物进一步水化，则可形成四醇化合物并与谷光苷肽或葡萄糖醛酸结合而解毒。
三、DNA加和物的形成
致癌物经过酶活化最终形成带有亲电子基团的终致癌物后，可与细胞的生物大分子结合，其中DNA是终致癌物攻击的主要目标。终致癌物与DNA结合导致DNA的化学修饰形成致癌物-DNA加合物。
致癌物与DNA的结合有非共价键及共价键良种方式。其中非共价键结合又有内插及外附两种类型。非共价键结合方式主要见于体外实验，体内主要以共价键方式形成致癌物-DNA加合物。DNA加合物形成后可以造成多种形式的DNA损伤，如碱基替代、缺失、插入、颠换，这些损伤进一步造成移码突变、点突变，使DNA复制时发生碱基配对错误。 化学致癌物除了可与细胞核DNA结合外，目前证明亦可与线粒体DNA交互作用，这会总加合物的形成可能与细胞能量代谢障碍，离子内环境失恒有关。裁定DNA加合物的方法有免疫法、荧光法和32P-后标记法。
四、遗传因素影响对致癌物的敏感性
由于间接致癌物需要通过酶介导的代谢活化而形成终致癌物，所以遗传因素对酶体系活性的影响将影响到致癌物的代谢活化。多环芳烃类化合物（PAH）是环境，特别是香烟烟雾中最重要且危害深广的一类致癌物，其体内代谢活化主要是由细胞色素P450 1A1（CYP1A1）基因编码的芳香烃类羟化酶（AHH）完成。芳香烃类羟化酶在组织细胞内的浓度越高，该组织对化学致癌物3，4-苯并芘的敏感性越强；体外培养细胞内AHH酶活性越高，芳香烃类化学致癌物就越容易引起这种细胞的恶性转化。
五、化学致癌物诱发的肿瘤与特定的基因改变有关
化学致癌物攻击的靶为细胞的瘤基因和抑瘤基因，从而引起瘤基因的激活和抑瘤基因的灭活。化学致癌物诱发的肿瘤常常表现为特定的基因位点改变，即这种特定的基因位点改变与化学致癌物类型有关，或与肿瘤类型有关。
六、化学致癌物的累积和协同效应
致癌物同时或相继作用于机体后，表现为化学致癌物的累积作用和协同作用。所谓累积作用是指两种或多种致癌物同时或相继作用于机体，其复合效应等于单独作用之和。此外动物同时暴露于几种致癌物，对靶器官有协同效应。
七、常见的化学致癌物
（—）多环芳香烃类 （二）芳香胺与偶氮染料
（三）亚硝胺类 包括亚硝酰胺和亚硝胺两类。
亚硝酰胺为直接致癌物，物理性质不稳定，体外试验可使细胞恶性转化，体内实验可诱发动物多种器官的肿瘤，如甲基亚硝基脲。亚硝胺类为间接致癌物，需经体内代谢后才有致癌性，又分为脂肪族和环状亚硝胺。
亚硝胺类化合物在环境中存在的方式有两个显著的特征：
1. 广泛存在 2. 环境中存在很多可以合成致癌性亚硝胺的前身物质。
第二节 物理致癌
电离辐射是最重要的物理性致癌因素
紫外线照射引起的皮肤癌，与DNA中形成嘧啶二聚体有关。
电离辐射对生物靶损伤的机制主要是产生电离，形成自由基。
第三节 致瘤病毒
EB病毒是最早发现的与人肿瘤存在明显病因学关系的病毒。
一、致瘤病毒的概念及主要特征
与肿瘤有关的病毒可以分为致瘤性DNA病毒和致瘤性RNA病毒两大类。与动物或人类肿瘤有关的致瘤性DNA病毒有五大类：乳-多-空病毒类、腺病毒类、疱疹病毒类、乙型肝炎病毒类及痘病毒类。致瘤性DNA病毒的共同特征为：病毒的致癌作用发生在病毒进入细胞后复制的早期阶段，相关的六基因多整合至宿主细胞DNA上。研究证明：某些DNA病毒在染色体上的定位具有倾向性，这种定位的倾向性往往表现为累及多个染色体的位点，可能涉及到染色体的脆性部位和原瘤基因的位点，这为进一步确定DNA病毒致瘤的机制提供了新的启示。此外，DNA病毒一般没有细胞内同源物，其编码的蛋白质主要为核蛋白，直接调节细胞周期，并与抑瘤基因相互作用。
DNA病毒感染宿主细胞之后，根据宿主细胞的性质可以分为允许性细胞和非允许性细胞。所谓允许性细胞是指当DNA病毒感染 细胞后它能够复制并最终导致细胞的死亡。这种细胞往往是病毒的自然宿主。 所谓非允许性细胞是指当病毒感染与其无关的种属细胞时，病毒复制的效率很低，甚至完全不能复制，但细胞能够存活。因此允许性细胞感染又称为裂解性感染；非允许性感染又称为流产性感染。在允许性感染的早期，病毒产生转化蛋白，在感染的晚期，在核内形成病毒颗粒，细胞进一步裂解，将新的病毒释放。在非允许性感染中，病毒的基因组整合到细胞的DNA中，使细胞发生转化。
与人类、禽类、哺乳类动物肿瘤有关的致瘤性RNA病毒主要是逆转录病毒。其分类有多种原则：
根据病毒形态可分为A、B、C、D四种类型，与肿瘤有病因学联系的逆转录病毒主要是C型，其次是B型。A型可能为B、C型病毒的不成熟形式，D型病毒是从恒河猴乳腺中分离出来的，目前还未证明它的致瘤作用。
根据病毒基因组结构是否完整，又可分为非缺陷型及缺陷型RNA致瘤病毒。非缺陷型无需辅助病毒，可以产生完整的病毒颗粒。一个非常典型的例字是含有src瘤基因的肉瘤病毒，在这个病毒的基因组，具有完整的gag、pol与env基因，此外还有瘤基因src，编码的蛋白产物为分子量60KD、具有酪氨酸激酶活性的PP60。近年来的进展表明，PP60参与信号传导途径，与多种肿瘤发病相关。
缺陷型RNA致瘤病毒基因组结构长具有缺陷，最常见的缺失为pol与env基因的缺失，但是却含有与病毒致瘤相关的瘤基因。因此，在其基因组结构中往往形成gag-onc融合基团，产生相应的融合蛋白。这类缺陷型RNA致瘤病毒需要在辅助病毒的协助下才能形成完整的病毒颗粒。
根据RNA病毒在动物体内的致瘤潜伏期和体外转化细胞的能力，还可分为急性和慢性RNA致瘤病毒两类。
急性RNA致瘤病毒诱发动物产生肿瘤的潜伏期一般为3-4周，并具有在体外转化细胞的能力。这类病毒基因组中的结构基因常有部分丢失，病毒瘤基因常取代了丢失部分，这样病毒的复制功能有缺陷，因此需要在辅助病毒协助下才能产生完整的病毒颗粒。这类病毒的致瘤性与其基因组中的瘤基因有关。
慢性RNA致瘤病毒在动物中潜伏期较长，一般4-12个月才能诱发肿瘤，对体外培养的细胞无转化能力，为非缺陷型病毒，在感染的细胞内能复制产生完整的病毒颗粒，但它不带致瘤基因。可整合到宿主细胞基因组内，由于病毒基因组的长末端重复序列（LTR）的插入，位于LTR内的病毒启动子或增强子致使细胞内某些邻近的原瘤基因过度表达可导致细胞癌变。
新近，根据RNA病毒基因组结构和致瘤机制不同，进一步将其分为：转导性逆转录病毒、顺式激活逆转录病毒和反式激活逆转录病毒3种。
转导性逆转录病毒具有病毒瘤基因，能转导入宿主细胞，归属于急性RNA致瘤病毒，同时往往属于缺陷型。
顺式属于慢性，不携带病毒瘤基因，但也能在体外转化细胞诱发恶性肿瘤。
反式激活逆转录病毒本身无病毒瘤基因，通过其编码的转录调节蛋白而激活同基因组的细胞基因和（或）病毒基因，从而致癌。
二、与人类肿瘤相关的致瘤病毒
1. 乳头状瘤病毒与宫颈癌 与人宫颈癌发病相关的两个亚型是HPV16和HPV18。在大约90%的宫颈癌组织中可以检测到这两型核酸的同源序列，而且可以检测到E6和E7的转录产物，现认为E6和E7是HPV的瘤基因，研究证明，E6和E7的蛋白产物可以与p53、RB结合，从而导致这两种最重要的抑瘤基因蛋白产物失活或降解。
2. 乙型肝炎病毒与肝癌 乙型肝炎病毒与人类原发性肝细胞癌的发生有密切的关系，多数肝癌组织内有HBV DNA以及HBV病毒的HBx，后者被认为是HBV的瘤基因，在转基因大鼠中可以诱发肿瘤。原发肝癌中p53的突变率很高，HBV及黄曲霉素是原发性肝细胞癌发病的主要原因。
3. EB病毒与鼻咽癌 EBV与多种人类肿瘤相关，其中关系最明确的是Burkitt淋巴瘤和鼻咽癌。EB病毒基因组172kb，在潜伏感染状态时编码11中蛋白产物，其中潜伏蛋白（LMP1）被认为是病毒的致瘤蛋白。
4. HTLV与人类T细胞白血病 有人类T细胞白血病病毒（HTLV）和成人T细胞白血病病毒（ATLV）。ATLV又称为I型HTLV，HTLV的基因组结构为典型的逆转录病毒基因组结构，保留完整的结构基因，本身不携带瘤基因，但编码两个反式调节蛋白。
三、致瘤病毒致瘤分子机制
（一）病毒编码产物模拟细胞内分子信号
许多病毒可以编码从受体到核蛋白这一信号转导通路中的细胞信号转导模拟分子。
新近发现DNA病毒（如疱疹类病毒）和RNA病毒均可编码与宿主细胞周期素同源的的病毒产物（v-cyclin）来调控宿主细胞增殖周期。
（二）病毒编码产物激活细胞信号转导途径
已经发现许多病毒瘤基因及细胞六基因所编码的蛋白产物是重要的信号转导分子。某些致溜病毒编码的致溜蛋白可能以特定的方式激活袄内的信号转导通路，这种信号转导通路的异常激活可导致细胞增殖火星等一系列细胞表型的改变，是病毒致瘤的重要分子机制。
1. EB病毒编码产物即或细胞信号转导途径 大多数EB病毒感染患者均处于隐性感染状态，及潜伏感染。潜伏膜蛋白（LMP1）是目前已被确证具有瘤基因功能的EBV编码的潜伏蛋白。目前认为LMP1通过模拟活化的肿瘤坏死因子受体家族中的CD40，介导信号转导而参与肿瘤的发生与发展。AP-1是最近被证实的LMP1信号转导靶基因之一。AP-1途径主要是通过两条信号途径活化：①SEK→JNK→c-Jun/AP-1途径；②Ras→Raf1→ERK1/2→AP-1
EBV的另外一种感染称之为裂解性感染或生产性感染，在该种感染状态下病毒可以表达BZLF1型基因，其表达可以引起病毒裂解复制而破坏其潜伏状态。对BZLF1基因及其表达调控研究的进展表明，BZLF基因的表达产物可以激活MAPK，P38及JNK通路，并与EB病毒相关肿瘤的恶性演进有关。尤其令人关注的是BZLF1基因表达产物在体外可以结合p53，在EB病毒阳性的B淋巴木细胞中，p53和Z蛋白共表达使p53调节基因的转录减少；而在上皮细胞中，二者共表达增加P53调控的基因，这种差异可能是p53代谢或活化上的差异。p53和BZLF1间的相互作用导致它们之间互相抑制，可能与鼻咽癌的发生有关。
2. HCV病毒编码产物激活细胞信号转导途径 丙型肝炎病毒（HCV）是一种与肝细胞癌（HCC）发生有密切关系的RNA病毒。HCV核心蛋白是由191个氨基酸组成的多功能蛋白。HCV核心蛋白能够增强由淋巴毒素b受体配体和肿瘤坏死因子a触发NFkB信号转导通路的效用，使HCV感染呈慢性活动状态和慢性持续状态。研究发现HCV核心蛋白能激活MAPK（mitogen-activated protein kinase）和血清应答元件使细胞获得生长优势，HCV核心蛋白还能激活核转录因子AP-1。
（三）病毒编码产物对细胞周期的干预调控
1. 病毒编码产物对cyclinD1的调控 cyclinD1又称PRAD1、CCND1、BcL-1，为于11q13，长约15kb，有5个外显子，4个内含子，编码295个氨基酸，分子量为34kD的蛋白质，其表达在细胞中呈周期性改变，是细胞周期调节的重要瘤基因。
致瘤病毒产物对cyclinD1的调节可以通过多中途径，其中致意是通过信号转导途径调节cyclinD1的启动子的活性，从而调节cyclinD1的表达水平，后者导致细胞周期G1/S期限制点的失活。EB病毒编码产物LMP1可通过活化NFkB、AP-1而活化cyclinD1。
2. 病毒编码产物对CKI的调控 Rb、p16、cyclinD和CDK可共同组成了反馈调节系统。
3. 病毒编码产物对pRb的灭活 目前至少发现有三种病毒蛋白，即E1A、HPVE7、SV40大T抗原可与Rb蛋白结合。
4. 病毒编码产物对p53的灭活 p53蛋白与细胞周期的调控、DNA修复、细胞分化、细胞凋亡等重要的生物学功能有关。研究证明：SV40T、抗原、腺病毒E1B、HPVE6和E7蛋白、EBV核抗原5（EBVN5）以及HBX蛋白均与p53蛋白结合，形成复合物后，使p53蛋白在细胞内含量显著增加，增强了细胞分裂和增生的能力，而使其功能失活。
第四节 遗传因素
恶性肿瘤的种族分布差异、癌的家族聚集现象、遗传性缺陷易致肿瘤形成都提示遗传因素在肿瘤发生中起重要作用。
一、两次突变学说
70年代初，Knudson以几中儿童期肿瘤模型，提出了两次突变假说（two-hit hypothesis）。以视网膜母细胞瘤为代表，该假说认为遗传型的肿瘤第一次突变发生于生殖细胞，第二次突变发生于体细胞，因此解释了遗传型肿瘤发病早，肿瘤表现为多发性和双侧性；散发性肿瘤的两次突变均发生于体细胞，故肿瘤发病迟，并且多是单发或单侧性的。两次突变假说不仅可以解释罕见的遗传型肿瘤，而且也为常见肿瘤的遗传易感性的研究提供了一个很好的模型。后来视网膜母细胞瘤基因（Rb）克隆成功进一步从分子水平支持了Knudson的两次突变假说。
二、常见的遗传性肿瘤综合征
常见的遗传性肿瘤综合征是指有恶性倾向的癌前病变。它具有综合的症状，共同特点都是良性病变，并且上多发性的。发生恶变的年龄比同一器官的恶性肿瘤的发病年龄要早的多。这类疾病除上述的视网膜母细胞瘤以外，还有Li-Fraumeni综合征。实验证明，p53基因生殖细胞突变是该肿瘤综合征的主要遗传基础，在肿瘤细胞中往往出现p53基因位点的另一等位基因的再次突变或丢失。
三、基因多态性一肿瘤的遗传易感性
某些肿瘤的表型与cyclinD1的多态性具有相关性。作为G1/S期行进的重要调节蛋白，cyclinD1的异常表达与多种肿瘤的发生、发展及预后有关。
胃癌是由环境因素和遗传因素共同引起的恶性肿瘤。近年来基因多态的研究显示，胃癌的遗传一8感性与免疫相关基因多态、酶类基因多态、癌基因和抑癌基因多态关系密切。幽门螺旋杆菌（HP）是胃癌的主要环境致病因素。许多化学致癌物的代谢酶类基因多态与胃癌遗传易感性密切相关。
四、易感基因与肿瘤的遗传
家族性乳腺癌与遗传易感基因的突变有密切关系。结肠癌中有15-20%为家族性发病。肺癌的发病率具有遗传易感性。
第五节 肿瘤发病的多阶段
一、癌变的二阶段学说
Berenblum和Subik提出：癌变至少由两个既有区别又有联系的阶段所构成。第一个特性的激发阶段，由使用一次小剂量的致癌物所引起，使正常细胞转变为潜伏性瘤细胞。第二个为比较非特异的促进阶段，由巴豆油等促癌物促成，使潜伏性瘤细胞进一步发展成为肿瘤。激发过程比较短暂，一般是不可逆的。已证实大部分致癌物均为诱变物，因此激发过程具有诱变性质，即激发事件涉及到遗传突变。促进过程是潜伏性瘤细胞经促癌物作用后变成瘤细胞的过程。促进阶段的初期具有可逆性，而后期是不可逆的。促癌物本身不具诱变性，促癌过程是被激发细胞进一步增殖、逐步形成克隆的选择过程。
二、癌变多阶段的分子基础
目前认为肿瘤的发生与发展大致可分激发、促进、进展和转移等几个阶段。
（一）细胞永生化是细胞癌变过程中的重要阶段
1. 细胞永生化的基本概念 细胞永生化是体外培养细胞恶性转化过程的第一步，是体内肿瘤发生与发展进程的早期阶段。新近研究认为细胞永生化呈现多个阶段，也就是正常细胞在一些因素的作用下，逃避了老化期和危机期两个限制点的束缚后，获得了提外无限增殖的能力，即永生化（ immortalization）
老化期（ senescence）是阻止细胞永生化的第一个限制点，体外培养的正常细胞经过若干增殖传代后，细胞停止生长并不可逆的进入一个增殖静止阶段：即老化期。处于老化期的细胞虽然保持细胞代谢活力，但对有丝分裂原刺激无反应，增殖停止并脱离细胞周期，典型的生物学特征表现为老化期相关半乳糖苷酶活性明显升高。 即使细胞能表达致瘤病毒基因瘤基因产物并持续增殖，培养一段时间后，细胞仍再次脱离细胞周期而停止生长，这一阶段称为危机期。进一步逃离危机期仅仅是极少数细胞（大约10-7），仅有这部分细胞才能继续发展而永生化。因此认为，逃避老化期和危机期是细胞永生化的重要环节是细胞癌变启动阶段。
2. 病毒编码产物在细胞永生化中的意义 DNA致瘤病毒瘤基因产物均可体外转化细胞，并由此建立了各类细胞系，进一步活化瘤基因或灭活抑瘤基因，可促细胞恶变。
3. 细胞永生化过程中基因协同作用 细胞永生化过程需要多基因协同参与，细胞永生化过程中发生细胞周期失调、端粒酶重新激活等重要的分子事件。
染色体端粒程序性缩短是阻止细胞永生化的结构障碍。端粒酶对于维持细胞内端粒长度起着重要作用。正常体细胞几乎没有端粒酶活性，仅在干细胞、生殖细胞等存在端粒酶表达，而大多数人永生化细胞系以及各种人类肿瘤组织中端粒酶活性表达升高。
DNA致瘤病毒可通过诱导端粒酶表达促使细胞永生化。EB病毒转化人淋巴细胞时，端粒酶阳性的细胞可永生化，反之，端粒酶阴性细胞只能延长体外培养培养寿命而不能永生化。
（二）体外转化实验中瘤基因协同效应
单个瘤基因并不足以引起细胞转化。两个或多个瘤基因可发生协同效应。
（三）转基因动物模型提供了六基因协同效应的体内证据
三、人类肿瘤的多阶段模型
增生→良性肿瘤→原位癌→浸润癌
人类结肠肿瘤的发生及发展过程中所发生的分子事件为理解瘤基因与抑瘤基因的协同作用致癌提供了一个很重要的模型。结肠肿瘤的演进具有很明确的形态学时相。正常的结肠粘膜最初由上皮增生发展成为良性瘤I、II、III级，再经腺癌发展成为转移癌。
新近对cyclinD1研究发现，正常上皮细胞中无cyclinD1的表达，但在癌旁上皮增生和癌旁上皮不典型增生这些癌变阶段却发现cyclinD1的表达增高，由此引发的G1/S失调及增殖紊乱，可能导致自身基因组不稳定，从而促使癌前阶段病变向恶性肿瘤发展。cyclinD1过表达在结肠良性肿瘤阶段可能以同样的机制使良性肿瘤向恶性肿瘤演进。
正常胃粘膜上皮细胞转化成癌也是一个多步骤的过程，设计多种癌基因、抑癌基因、生长因子及其受体、细胞粘附因子及DNA修复基因等的异常积累。胃癌临床兵力上分两型：肠型（良好分化型，及腺管型）及弥漫型（差分化型、及无腺管形成的腺癌及印戒细胞瘤和硬癌等）。肠型胃癌遵循一连串的变化，自慢性胃炎→肠化生→腺瘤（异型增生）→早期胃癌→晚期胃癌的顺序演变与结肠癌的发生、发展顺序极其相象。基因不稳定性、染色体不稳定性、和由端粒酶激活或端粒酶逆转录酶的表达所致的永生化参与了胃癌的起始步骤，在从腺癌经过早期胃癌发展到晚期胃癌的过程中均伴有CD44异常转录物的出现、p27的表达下调、cyclinE的过表达。伴随C-erbB扩增、nm23表达下调、GF过表达、晚期胃癌开始出现侵袭，转移的特性。
C-erbB扩增
p53突变/LOH 染色体7qLOH
D1S191不稳定性 APC、p53 p27表达下调 cyclinE过表达
DNA高度甲基化 K-ras突变 CD44异常转录物 p27表达下调
染色体不稳定性 端粒酶激活 cyclinE过表达 nm23表达下调
端粒缩短 HERT表达 CDC25B过表达 GF过表达
CD44异常转录物

胃正常上皮 肠化生 腺癌 早期胃癌 晚期胃癌
（侵袭，转移）
第三章 肿瘤的遗传易感性因素
第一节 概述
根据现代细胞生物的观点，肿瘤是一类起源于单一体细胞，经异常生长发展
的基因病。有许多因素影响癌变通路中各种时间发生的概率：细胞内因素主要包括获得性或遗传性DNA修复或细胞周期控制缺损、基因调控缺损以及产生和消除内源性致突变剂的代谢基因多态等；细胞外因素主要有环境暴露如饮食和吸烟，以及在细胞内和细胞外起作用的代谢系统的基因多态。
目前认为肿瘤是环境因素引起的，环境因素是肿瘤发生的始动因素，而个人的遗传特征决定肿瘤的易感性。就遗传因素而言，至少有三种机制导致某些个体对肿瘤易感：⑴通过遗传获得突变基因，而这种突变基因是癌变通路的关键基因⑵通过遗传获得的突变基因使携带者对环境因素作用的敏感性增高，从而导致和加速癌变通路事件的发生和积累。⑶通过遗传获得突变基因有利于癌变克隆的选择和生长。
第二节 高外显度的遗传综合征与肿瘤易感性
一、抑癌基因胚细胞突变
因抑癌基因突变而患肿瘤的范例是成视网膜细胞瘤（retinoblastoma）和Li-Fraumeni综合征，其原因分别是Rb基因和p53基因的胚细胞突变。1971年Knudson提出著名的“两次突变” 假说来解释遗传性和非遗传性成视网膜细胞瘤的发生。随后的一系列研究证明，遗传性成视网膜细胞瘤患者的子女之所以易感，是因为这些个体携带一个由父母遗传
第十章 肿瘤转移
肿瘤转移是指恶性肿瘤细胞脱离原发肿瘤，通过各种转移方式，到达继发组织或器官得以继续增殖生长，形成与原发肿瘤相同性质的继发肿瘤的全过程。肿瘤转移是恶性肿瘤的基本生物学特征，是临床是绝大多数肿瘤患者的致死因素。肿瘤转移主要是通过淋巴道、血道和种植等转移途径。
肿瘤转移包括原法肿瘤扩展浸润、肿瘤细胞脱离、转送和继发性生长等环节。肿瘤浸润和肿瘤转移是互有关系的不同病理过程。肿瘤浸润是肿瘤转移的前提，但并不意味着有浸润就必然有转移，然而肿瘤转移必定有浸润。肿瘤浸润是肿瘤细胞脱离原发群体，通过浸润在周围见质中生长并突如脉管系统或腔道并被转运到靶组织，再穿透毛细血管或毛细淋巴管并在基质中不断增生，形成新的继发瘤。
第一节 肿瘤转移的基本过程
一、肿瘤多步骤转移机制
㈠ 早期原发癌生长
㈡ 肿瘤血管形成
㈢ 肿瘤细胞脱落并侵如基质
㈣ 进入脉管系统
㈤ 癌栓形成
㈥ 继发组织器官定位生长
㈦ 转移癌继续扩散
转移是一个多步骤的复杂过程。肿瘤可因不同器官来源、不同组织类型而性质不同。同一种肿瘤又可含多种细胞亚群，它们各有不同的遗传、生化、免疫和分子生物特性，所具有的转移倾向又迥然不同。
二、肿瘤侵袭—肿瘤细胞从原发癌进入循环系统
侵袭和转移是恶性肿瘤重要的生物学特征，侵袭和转移是恶性肿瘤生长发展过程中密不可分的相关阶段。侵袭主要是指癌细胞侵犯和破坏正常周围组织，进入循环系统的过程，同时癌细胞在继发组织器官中定位生长也可包含侵袭。转移是指侵袭过程中癌细胞迁移到特定组织器官并发展成为继发性癌灶的过程。侵袭和转移是同一过程中的不同阶段，侵袭贯穿转移的全过程，侵袭是转移的前奏，转移是侵袭的结果。侵袭作为肿瘤转移的起始阶段主要包括以下几个过程：
㈠肿瘤细胞的增殖和扩展 肿瘤细胞的不断增殖是肿瘤侵袭的前提。随着细胞增殖导致肿瘤组织内部压力增高，该扩张性压力有利于癌细胞向压力低的方向侵袭和转移。一般认为增殖活性是肿瘤侵袭、转移的基础和前提，但侵袭和转移的实现还取决于肿瘤细胞对正常组织的破坏能力，肿瘤细胞的运动能力以及对侵袭转移中所遭遇环境的适应性等因素。
㈡肿瘤细胞的分离脱落 恶性肿瘤细胞的侵袭过程，首先是从溜母体分离，然后再向周围组织侵袭。肿瘤细胞的分离倾向与细胞结构的变化和粘附力下降密切相关。肿瘤细胞可产生各种溶解酶来分解细胞外基质和基底膜。
㈢恶性肿瘤细胞的运动性和趋化性 在侵袭过程中，各种溶解酶破坏细胞外基质的同时，肿瘤细胞必须移动进入基质，组织特异性趋化因子和结合趋化因子能增强肿瘤细胞的运动性，但肿瘤细胞的自身运动也是必不可少的。肿瘤细胞的运动能力与转移倾向呈正比关系。
㈣血管形成与肿瘤侵袭 新生毛细血管的形成对原法肿瘤本身的增殖和生长是必不可少的，同时也是肿瘤侵袭转移的必须条件。多数研究结果表明肿瘤血管形成参数可作为判断肿瘤患者预后的较好指标。当然，肿瘤血管形成是肿瘤发生转移的必要条件，但并不意味着一定发生转移。
三、肿瘤转移—肿瘤细胞从循环系统进入继发器官
通过侵袭方式进入机体循环系统的肿瘤细胞绝大多数在短期死亡，导致肿瘤细胞死亡的原因可来自肿瘤细胞本身或来自宿主的环境因素。肿瘤本身的因素可以是自身缺乏变形性以致不能顺利通过循环管道系统；也可能是细胞缺乏形成癌栓的能力，或是肿瘤细胞表面缺乏粘附因子。宿主因素则是多方面的，机体的免疫系统在清除肿瘤细胞过程中扮演了重要的角色，另外血液湍流可加速肿瘤细胞的破损；毛细血管的垂直压力对正在通过的肿瘤细胞也是重要的损伤因素；内皮细胞产生的NO被认为是非特异性杀伤进入循环系统的肿瘤细胞的重要因素。只有具有高度转移潜能的中立细胞才能逃逸上述种种因素，通过循环系统到达继发脏器，锚定粘附，逸出血管，最终在继发脏器增殖生长形成转移癌灶。
㈠肿瘤细胞锚定粘附 ①肿瘤细胞在循环系统转运过程中与血小板相互作用并绞合成簇，当脉管内皮损伤时有助于血小板的粘附，这样肿瘤细胞-血小板蔟就粘附锚定在内皮表面，这是肿瘤细胞在继发器官定位附着的关键环节。②另外的锚定附着方式可能是一些较大的癌栓被微小脉管截获。由此可在循环系统中形成较癌栓，进而有较大机会在继发脏器着床存活，最终形成转移。
㈡肿瘤细胞逸出循环系统 逸出循环系统涉及到脉管基底膜的降解和穿透以及肿瘤细胞穿过脉管后在结缔组织中的移动。局部脉管基底膜的缺损经常伴随着癌肿转移，而良性病变则无此改变。当肿瘤细胞与脉管内皮粘附后，可诱导内皮细胞回缩，从而暴露细胞外基质。肿瘤细胞可以与细胞外基质的有机成分结合，可促进肿瘤转移定位在特异的脏器。
㈢肿瘤细胞定位生长 肿瘤细胞进入继发脏器基质后同时并不意味着转移一定形成，只有当侵入继发脏器基质的肿瘤细胞增殖形成转移灶并进行性长大才真正完成了转移。 如原发肿瘤一样，当转移灶体积增长到一定程度时，新生毛细血管网随之形成接通肿瘤。转移瘤灶的肿瘤细胞亦可通过脱落、侵袭进入循环系统产生二级转移瘤灶，这就是所谓的“转移之转移”
㈣转移的休眠 休眠细胞可以单个或簇状种植和贴附在结缔组织并停留在细胞周期G0期，逃过了机体的杀伤作用。也有可能这些细胞参与正常细胞周期循环，肿瘤细胞分裂和死亡处于一种动态平衡。 目前认为肿瘤血管形成缺如和正常的机体免疫功能状态是促使转移肿瘤细胞长期保持休眠的来年感大主要因素。
四、肿瘤转移的器官选择性
不同来源的肿瘤细胞有其容易发生的特定脏器转移，即肿瘤转移的器官选择性。
“种子与土壤”学说，认为肿瘤的转移是特殊的肿瘤细胞（种子）在适宜生长的继发脏器（土壤）中生长发展的结果。
“机械和解剖学说” 以器官的解剖、血流的分布等来解释脏器选择性现象，但这些远不能说明转移的本质。
（一）肿瘤转移的器官选择性规律
常见肿瘤转移器官选择性规律
原发肿瘤
常见继发转移器官
原发肿瘤
常见继发转移器官
乳腺癌
骨、脑、肾上腺
甲状腺癌
骨
前列腺癌
骨
肾透明细胞癌
骨、肝、甲状腺
肺小细胞癌
骨、脑、肝
睾丸癌
肝
皮肤黑色素瘤
肺、脑
膀胱癌
脑
眼脉络膜黑色素瘤
肝
神经母细胞
肝、肾上腺
（二）肿瘤细胞表型差异性
不同种类的肿瘤转移潜能不同。通常分化差、恶性程度高、生长快、病程晚的肿瘤易发生转移，反之亦然。
肿瘤细胞转移能力可能与以下因素密切相关：⑴细胞表面糖蛋白复合物⑵细胞表面抗原表达⑶细胞膜神经节苷脂含量⑷细胞表面酶活性⑸细胞转运能力。
（三）组织器官微环境差异
组织器官微环境的差异分两个方面，一是原发肿瘤脏器，二是继发肿瘤脏器。不少实验证明，将不同的肿瘤细胞移植于与相同器官，或相同的肿瘤细胞移植于不同的部位，其侵袭能力表现差异甚大。
（四）参与肿瘤转移器官选择性的相关因素
⑴影响肿瘤细胞与继发脏器脉管内皮细胞的细胞外基质结合的因素
⑵化学趋化因子 ⑶脏器相关免疫状态 ⑷其它因素
五、研究肿瘤转移的动物模型
裸鼠 转基因肿瘤转移动物模型
第二节 肿瘤转移的分子生物学基础
肿瘤转移机制理论的两大发展阶段：
1. 50～60年代发展起来的形态学观察方法，从肿瘤细胞组织类型、细胞形态、核分化程度来评估肿瘤的转移倾向
2. 70年代末现代免疫学的发展，提供了机体免疫与肿瘤转移密切相关的证据，特别是局部免疫、间质浸润细胞的免疫活性的针对性研究，推动了肿瘤转移研究的深入。
随着当今分子生物学技术的进步，提出了肿瘤转移机制的全新理论，这就是基因调控下多元体系。
一、基因调控下的肿瘤转移
二、粘附因子与肿瘤转移
肿瘤转移过程中无不包含着粘附和分离（粘附解聚）两方面。肿瘤侵袭的第一步就是个体肿瘤细胞从原发肿瘤脱落游离，本质是肿瘤细胞间粘附因子的损失所致，结果是赋予肿瘤细胞转移潜能。接着更为重要的是循环肿瘤细胞与脉管内皮细胞及细胞外基质细胞的粘附，这些都是肿瘤转移过程中的关键步骤。
（一）细胞与细胞间的粘附：同源细胞间的粘附、异源细胞间的粘附
（二）细胞与细胞外基质的粘附 通过受体来达到，其中以整合素受体占主要比例。细胞与细胞外基质的粘附处于一种动态可调节的状态。
（三）粘附因子的种类和作用
1. 整合素 一种膜镶嵌糖蛋白
2. 钙连接素 一种跨膜糖蛋白家族，主要参与同源细胞间的粘附，钙连接素的表达与肿瘤分化程度和侵袭能力密切相关。
3. 免疫球蛋白类粘附因子
4. 选择素 在肿瘤转移器官选择性倾向中发挥重要作用。
三、血管生成和肿瘤转移
肿瘤的生长和扩散转移与血管形成密切相关：⑴在肿瘤直径小于2mm时，肿瘤生长缓慢，原发肿瘤仅局部浸润，尚不发生转移，成为所谓的 “潜伏期”。只有当肿瘤继续生长大于2mm，微血管逐渐形成，肿瘤实体随之迅速增大，进而发生扩散转移 ⑵肿瘤实体内微血管的数量与肿瘤转移的潜能成正相关关系。⑶某些血管生成素和生成因子如VEGF、EGF和FGF通过促进血管生长大大增加肿瘤转移的纪律 ⑷血管生成抑制剂能抑制肿瘤在体内的生长和转移，但体外培养时不能抑制肿瘤细胞的生长。
（一）血管形成过程
肿瘤新生毛细血管是在周边组织原有的血管基础上延伸扩展形成的，这些血管为日益扩增的原发肿瘤提供养料，肿瘤在生长过程中也分泌多中物质来促进新生毛细血管的进一步形成。与此同时，这些丰富的毛细血管也为肿瘤细胞侵袭进入循环系统提供了良好的机会。
（二）肿瘤血管生成的调节
肿瘤血管生成一般包括以下步骤：⑴血管内皮基质膜溶解⑵内皮细胞向肿瘤组织迁移⑶内皮细胞在迁移前沿增殖⑷内皮细胞管道化，分支形成血管环⑸形成新的基底膜。
拮抗血管生成因子能有效抑制肿瘤组织的血管生成。
肿瘤转移的另一重要途径的脉管系统是淋巴管，它以缺少完整的基底膜和铰链复合物有别于血管。
四、纤维蛋白溶解酶及其调节因子
纤维蛋白溶解酶及其相应活化因子和抑制因子在肿瘤转移中的重要作用。纤维蛋白酶原是纤维蛋白溶解酶的前体，分布广泛并与细胞外基质的有形成分紧密相连。纤维蛋白酶原在纤维蛋白溶解酶激活因子（PA）的作用下形成纤维蛋白溶解酶，后者可降解消化大多数基质物质，并且可促使胶原酶原变为活性的胶原酶共同参与消溶作用。这种组织基质的消溶作用在肿瘤转移过程中如肿瘤血管生成、肿瘤细胞脱落、基质浸润、侵入和逸出循环系统、继发脏器移行和环境改造等重要步骤中体现出来极为重要的效应。
五、基质金属蛋白酶与组织抑制剂
细胞外基质和基底膜的降解和破坏是肿瘤转移多阶段过程中的重要步骤，细胞外基质和基底膜主要组织结果可分为胶原、层粘 和纤维结合素等，这些组织结构的破坏和降解需要相应的溶解酶参与。溶解酶系统由一个庞大蛋白溶解酶家族组成，也称基质金属蛋白酶（MMPs）。基质金属蛋白酶和相应的金属酶组织抑制剂（TIMP）在肿瘤侵袭和转移过程中担任了重要角色。
（一）基质金属蛋白酶的种类和结构
分为四大类：胶原酶、明胶酶、基质溶解酶和膜类基质金属蛋白酶（MT-MMPs），除此四大类外，根据在体外作用底物的特性的不同将一些可溶性和非膜结合MMPs归于其它类别。
基质金属蛋白酶由几个特征性的结构区域组成，其中主要包括氨基末端多肽、催化区域片段和羟