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肿瘤学重点内容

第一讲、肿瘤绪论

1 来源:上皮组织;间叶组织

2 组织形态:细胞排列成巢状、管状他、条索状,包以间质,癌细胞间紧密连接,间质实质分界清楚;细胞排列弥散,细胞间可有间质细胞,瘤细胞和间质交织排列分界不清

3 大体形态:硬、少活动、无包膜、切面灰白、生梨状;质较软,可有假包膜。切面均匀、灰红、湿润鱼肉状

1 相同点:二者都具有基因水平的突变,异常增生而形成新生物;二者都具有异型性,包括细胞异型性、组织结构异型性、代谢异型性;良性或者恶性肿瘤的分化都与与原组织不同。

2 不同点:良性肿瘤分化较好,一般为外生膨胀性生长,生长较缓慢,通常只是压迫而不浸润破坏邻近组织,无或少发生远处转移,包膜完整,对机体危害较小。恶性肿瘤分化较差,一般为侵袭性生长,生长迅速,包膜不完整,向邻近组织浸润,易转移,如未经治疗,通常导致死亡。

1 定义:肿瘤是人体正常细胞在各种致癌因素的长期作用下,在基因水平上失去正常调控,发生异常分化,过度无限增生的结果。这种现象一旦形成,具有向周围组织乃至全身侵袭和转移的特性。

2 肿瘤与炎症增生包块的不同:炎症增生包块是在各种可引起炎症的因素作用下,组织的一种反应。炎症反应一般不伴有细胞基因调控的永久改变。由成纤维细胞、毛细血管和炎症细胞组成的反应性增生组织可以形成包块。但这种增生是有限的,不会无限制增生。

一旦引起炎症的因素去除,增生就会停止,并会慢慢回到原来的状态。

更为主要的是,炎症包块没有向周围组织侵袭,更没有向全身转移的特性。

3 治疗原则:

因为肿瘤一旦形成,即使致癌因素去除,肿瘤仍然继续无限增生,所以治疗的目的必须是消灭所有的肿瘤细胞。至于炎症增生性包块,一旦引起炎症的因素去除,增生就会停止,并会慢慢回到原来的状态。因此治疗只需去除引起炎症的因子,增生就可控制和消除。

分级:分化程度,异型性,核分裂像I级:分化良好,低度恶性

II级:分化中等,中度恶性

III级:分化低,高度恶性分期: TNM

肿瘤大小,浸润深度(T); 淋巴结转移(N);

远处转移(M)。

一级预防: 病因预防鉴别癌的危险因素和病因,提高机体防癌能力,防患于未然

二级预防: 三早癌前病变或早期癌. 早期发现早期诊断早期治疗

三级预防: 综合治疗提高治愈率,生存率和生活质量。康复,姑息,止痛

1生长自主性在基因水平上失控

2肿瘤的形态、代谢和功能障碍

3肿瘤可以分为良性和恶性两大类

适应证主要限制和失败原因

手术:局限性肿瘤;1.局部扩散2.潜在的远处转移

放疗:区域性敏感肿瘤;1.剂量限制2.放射抗拒3.潜在的远处转移

化疗:化疗敏感,转移或潜在转移;1.缺乏选择性2.免疫抑制3.一级动力学4.有些部位药物难进入

生物:残存肿瘤;1.细胞负荷不能过大,限1克以下(200:1,杀伤1个癌细胞需要200个淋巴细胞)2.免疫识别

综合:据病人身心情况,肿瘤具体部位、病理类型、侵犯范围和发展趋势有计划地、合理地应用现有的有效手段,以最适当的费用取得最好的治疗效果和生活质量

Complete regression ,CR(完全缓解):所有可见病灶完全消失,并持续4周以上。

Partial regression, PR(部分缓解):肿瘤体积减少50%以上,并持续4周以上

Stable disease, SD (稳定):肿瘤体积缩小不足50%或增大不足25%,持续4周以上。

Progression disease, PD (进展): 至少有一个病灶增大 >25%,或出现新病灶

第四第五讲、流行病学病因学

对照调查

优点:

(1)可以较快、较省的完成分析研究

(2)适宜于长潜隐期、罕见性疾病病因研究

(3)同时可以检验多种危险因素及其相互关系

缺点:

(1)对低暴露研究效率低,除非归因危险度是高的时候(2)一般较难得到暴露与否发病率资料

(3)很难评价时间-效应联系

(4)常会发生选择性、回忆性偏倚等队列调查

优点:

(1)适宜于低暴露的研究

(2)可看到单一暴露的多种效应

(3)可阐明暴露与疾病时间-效应

(4)在确定暴露史方面偏倚小

(5)可直接测量暴露与非暴露组的发病率

缺点:

(1)对罕见疾病研究效率低,除非归因危险度是高的时候(2)队列调查费钱、费时、费力

(3)历史性队列必须有好的记录和病史材料

(4)由于失访率高会影响结果的真实性

一、亚硝胺类

亚硝胺(nicrosamine)是近30年最受人注意的致癌物质之一。

动物实验证明链式或环式硝胺诱发肝、食道、肾、鼻咽等癌瘤。

某些亚硝胺类如甲基亚硝脲(MNU)、亚硝基胍(MNNG),不经酶代谢本身就具有烷化能力,属直接致癌物。

亚硝胺能通过烷化DNA诱发突变,也能活化许多原癌基因而致癌变

二、霉菌毒素

目前已知的霉菌毒素有200余种,相当一部分是致癌的,称致癌性霉菌毒素,常见的有黄曲霉毒素、杂色曲霉素、灰黄霉素等。同一霉菌毒素可由一种或数种霉菌产生,一种霉菌也可产生数种毒素。霉菌毒素主要诱发肝癌、肾癌,亦可诱发皮肤癌、淋巴肉瘤等。

三、多环芳烃类

主要来源于工业废气、汽车废气及家庭烟道气等。烧烤肉、鱼食品亦含较高量的多环芳烃。石油及其衍生物、燃烧后分解产物也含由稠环芳烃类化合物。此类致癌物主要诱发肺癌和皮肤癌。

四、芳香胺和偶氮燃料类

芳香胺(aromatic amines)及偶氮燃料类(azo dyes),如β-萘胺、联苯胺、品红、苋菜红、奶油黄等化合物.是印染工业的基本原料,主要致膀胱癌、肝癌等。

1.直接致癌物:直接作用,不需代谢、致癌力强而快; 如:亚硝酰胺致癌烷化剂

2.间接致癌物:需经体内微粒体混合功能氧化酶活化方具有致癌作用的化学致癌物。

如:致癌性多环芳烃、芳香胺类、亚硝胺、黄曲霉素等。

3.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,但能促进其他致癌物诱发肿瘤形成。

常见的促癌物有:、巴豆油(佛波醇二脂)、糖精、苯巴比妥等

从而得出错误结论。偏倚可分为:

(1)选择性偏倚是指在研究的设计阶段因选择研究人群时所出现的系统误差,使被研究人群有相关变量不能代表总体人群中关系。(2)资料偏倚指在收集、整理和分析资料过程中所出现的系统误差.

在研究疾病与暴露的关系时,常受到一些非研究因素的影响。引起混杂的非研究因素称为混杂因素如:年龄、性别是所研究疾病的一种危险因素或与该因素密切相关的因素,又与所研究的暴露有关。

用一种试验、检查或其他方法,对外表健康人群筛查出易患某种恶性肿瘤地高危个体、肿瘤患者或未出现症状地可疑者。

其目的是早期发现病人,给以早期治疗,使患者痊愈或延缓疾病进程;对高危人群给以有效预防干预,以阻止疾病的发生。如食管拉网

肿瘤流行病学研究中仍为一个重要指标,

恶性肿瘤死亡率=某年某地恶性肿瘤死亡人数 / 该地区同年平均人口数×10万

在一定期间内(一般为1年)某一人群内某一肿瘤新发生病例数

恶性肿瘤发病率=某年某地区内恶性肿瘤新病例数/该地区同年平均人口数×10万

在现况调查中,由于难以区分新老病例,因此只能计算某一时期或时点的患病率。

恶性肿瘤患病率=某时期内某恶性肿瘤例数(新、老病例)/该地区同期平均人口数×10万

大多数疾病的发病率或死亡率与人口的年龄构成有密切关系

某年龄段调整发病(死亡)率=该年龄段标准人口数×年龄别发病(死亡)率/标准人口总数

第六讲:分子生物学

DNA分子的结构改变是致癌剂对DNA损伤造成的结果。DNA的损伤往往伴随DNA结构的改变。

从DNA链的完整性观察,致癌剂对DNA的损伤类型有:①双链断裂;②单链断裂;③链交联;④片断丢失等

从DNA分子上碱基的变化看,致癌剂对DNA的损伤类型有:①碱基二聚体形成;②碱基加成物形成;③碱基缺失;④碱基取代和碱基错配等

鉴于癌基因种类繁多,其编码的癌基因产物更是功能众多,作用机制复杂,但癌基因属于调控基因,癌基因产物必然与细胞内的信号传递、蛋白质活化、酶的激活、转录的启动和调节、细胞分裂与分化过程等各个环节相关。目前已经发现了四大类癌基因产物,大都属于此列。

存在于正常细胞中的癌基因为原癌基因。原癌基因是细胞基因组的正常成分。只有当某些因素作用后,原癌基因的结构改变和激活才会导致调控失常。激活后的癌基因才具有致癌活性。因此,原癌基因的激活是导致肿瘤产生的关键因素。原癌基因的激活有多种途径,主要激活方式有点突变、基因重排、基因扩增等类型。

(一)癌基因产物本身是生长因子

如人的c-sis位于22号染色体,编码产物P28sis蛋白质氨基酸顺序与血小板源生长因子(PDGF)的B链相似。P28sis“BB”二聚体化就具有刺激生长活性。它结合并激活纤维母细胞的PDGF受体,刺激该细胞DNA合成。

癌基因编码产物结构与生长因子不一样,但可发挥一样的刺激作用,并且是持续的刺激。

(二)癌基因产物作用于细胞信号转导系统,加强信号转导作用

1.受体型的酪氨酸蛋白激酶(R-Tyr-Pk,R-TPK)

所有动物含少量的Tyr残基,处于量的动态平衡。Tyr残基磷酸化增加可能与淋巴因子刺激,发育分化及致癌病毒诱导的肿瘤过程有关。Tyr-Pk能特异地催化由ATP向蛋白质或多肽底物上的Tyr残基转移磷酸因而得名。许多癌基因产物为跨膜受体,具有TPK活性,如erb-B2,能加强信号的转导作用。另一些癌基因,如c-mos、raf 等的表达产物可以使Thr、Ser残基磷酸化。

2.非受体型酪氨酸蛋白激酶

如P60src蛋白作为胞内信号传递体除具有Tyr-Pk活性,能使Tyr磷酸化水平增高外,还具有肌酸酯酶作用,使PI磷酸化,导致DG和IP3的前体物PIP和PIP2增加。

3.ras蛋白

ras蛋白在受体与效应酶之间起重要调节作用。异常情况下(如点突变),ras蛋白处于持续激活状态,可以导致IP3增高。

(三)核反式调控因子

某些癌基因产物(MYC、FOS)可以作为核反式调控因子促进DNA的转录

1.化学因素致癌过程中的肿瘤相关基因

化学因素致癌过程,主要包括代谢活化、基因损伤、加成物形成、修复失败、癌基因激活、抑癌基因失活、细胞转化、突变细胞产生等阶段。在这些阶段中,有代谢基因、修复基因、癌基因、抑癌基因等基因的共同参与。

化学致癌物-代谢活化-dna损伤-加成物形成-修复失败-基因突变-癌基因激活,抑癌基因失活-细胞转化-产生突变基因

2. 物理因素致癌过程中的肿瘤相关基因

物理因素致癌的过程与化学致癌过程不同的是物理致癌因素致癌过程不需要经过代谢活化过程。物理因素可直接损伤DNA,引起DNA 断裂、缺失,形成碱基二聚体等。因此,参与物理因素致癌的肿瘤相关基因与参与化学因素致癌的肿瘤相关基因有所不同。

dna损伤-基因修复-修复失败-癌基因激活,抑癌基因失活-细胞转化-产生突变基因

3.病毒因素致癌过程中的肿瘤相关基因

病毒因素致癌过程与化学和物理因素致癌过程相比又有其特殊性,病毒主要靠将其基因整合到细胞DNA中去改变细胞DNA而发挥致癌作用。

病毒致癌因素-整合到dna中-基因突变-癌基因激活,抑癌基因失活-细胞转化-产生突变基因

生长因子调控细胞的增殖、分化,维持组织和细胞有序的生长发育。如果这种调控失去功能或失去平衡,细胞的增生和分化过程就会出现不协调,由此就可能产生肿瘤。生长因子具有潜在的致癌作用的观念受到了普遍的重视。一般认为,生长因子潜在的致癌作用主要与肿瘤在体内发生和发展中的一些步骤相联系。第一步往往发生在生长因子对细胞的正常生长和分化控制的异常上;第二步是在细胞失常增生基础上继续受到刺激,生长因子分泌水平增高,分化的和未分化的细胞和肿瘤细胞均快速生长;第三步是细胞产生刺激邻近细胞增生的因子,尤其是产生诱导附近血管增生因子,促使肿瘤组织血管化,使肿瘤能够获得足够的营养生长繁殖,并可方便地使肿瘤细胞随血管向作身转移。生长因子参与肿瘤的发生、发展,是其功能的体现。

按抑癌基因的功能进行分类,据此把抑癌基因分为两大类:①抑癌基因产物与癌基因产物直接作用;②抑癌基因对癌基因的表达起负调节作用,包括转录和转录后

1.Rb基因产物

Rb基因编码的105 ku的pRb蛋白为核内磷酸化蛋白。在细胞周期的不同时相中pRb的状态不同。在G1期pRb处于低磷酸化状态;当细胞开始向S期转化时,pRb的磷酸化急剧增加并持续到G2期和M期,之后又回到G1期低磷酸化状态。pRb可以和细胞转录因子E2F结合,这种结合可以参与细胞从G1期向s期过渡的调节。大T抗原和E1A、E7蛋白可以与E2F竞争性地对pRb结合,从而阻断细胞从G1期向S期的过渡,因此认为,pRb对Go和G1期细胞起负调节作用

2.p53基因产物

p53基因编码的p53蛋白是一个53 ku的核内转录因子蛋白。过去将p53列为癌基因是由于它可以与ras基因共同转化大鼠原代细胞,后来才发现过去用来做实验的p53基因是突变型的p53基因。

3.WT-1基因产物

WT-1基因编码着一个由345个氨基酸组成的DNA结合蛋白。WT-1蛋白与EGR-1的DNA结合蛋白相似,它具有同样的DNA结合序列。EGR-1接受血清因子刺激可迅速表达,并激活细胞增殖。若WT-1蛋白与特定的DNA序列结合后,就阻止了EGR-1对DNA的结合,从而抑制了EGR-1对转录的激活作用,WT-1蛋白即是以此对细胞生长进行抑制的。

4.DCC基因产物

DCC基因,编码着一个分子质量为190 ku的跨膜磷酸化蛋白。DCC蛋白是一个细胞豫中的信号传递受体。已经发现多发性息肉结肠癌中存在着DCC基因的缺失,这种缺失可能使细胞获得生长优势。DCC蛋白与一种细胞粘附分子的结构非常相似,细胞间正常粘附作用的丢失可导致肿瘤细胞的扩散和转移。DCC蛋白可能在恢复细胞的黏附作用上破挥作用。

5.MCC基因产物

MCC基因编码一个含有829个氨基酸的蛋白质,部分序列与G蛋白结合的一种受体相似。在散发型直肠癌中可以检出MCC基因的错义突变。MCC蛋白可能代替G蛋白受体与G蛋白结合来改变或阻止信号的传递。

6.erbA基因产物

从一种禽类成红细胞增多症病毒株AEV-ES4/R中,发现了2种病毒基因:一种叫V-erbB;另一种为V-erbA。V-erbB和V-erbA有相反的功能。V-erbB可以促进细胞转化,而V-erbA可以阻止细胞进入终末分化而停留在高度增殖的未成熟状态。有人把V-erbB归为癌基因类,把V-erbA归为抑癌基因类。1986年证实C-erbA是一种高亲合性甲状腺受体基因。erbA蛋白可与DNA结合,羧基端可与激素结合。甲状腺素正是通过与C-erbA蛋白结合对转录造成影响进而对体内的糖代谢、脂代谢以及中枢神经系统发育产生作用,但确切的作用机制尚不清楚。

一、DNA的结构、性质和功能改变

DNA是双螺旋结构的分子。当细胞分裂时,双螺旋问的氢键打开成为2股单链,每股单链以自身为模板,通过碱基配对原则复制出完全互补的另一条链,形成2个完全相同的DNA分子。继而2个相同的DNA分子随着细胞分裂平均分配于2个子细胞中,实现其遗传性状的稳定性。然而,DNA分子维系的遗传稳定性是相对的,其改变则是不可避免的。DNA分子结构的改变主要来自3方面的冲击:① DNA分子的自发断裂和碱基的丢失;② DNA自我复制造成的错误;③各种各样的致癌剂对DNA分子的损伤作用。致癌剂对DNA分子的损伤作用是DNA分子结构改变中最重要的原因。其结果是造成DNA分子结构、性质和生物学功能的改变。

碱基对的改变,是DNA分子结构改变中最基本的方式。其主要形式有替代、缺失、插入、颠换等几种情况(图5-1)。DNA分子上碱基对的排列顺序负载着特定物种的遗传密码信息。只要有一对碱基改变,DNA分子上的三联体密码的框码就会移动和错排。碱基对改变后的DNA分子已经不再是原来物种的遗传物质,而是变异的遗传物质.

DNA加成物的形成是DNA分子结构改变的重要方式之一。

a.DNA加成物的形成是DNA分子结构改变重要方式(图5-2)。

b.X射线引起DNA结构改变。

c.烷化剂,多环芳香烃等致癌物改变DNA的结构。

d.紫外线引起DNA结构改变。

e.病毒引起DNA结构改变:病毒整合到细胞DNA。

DNA结构改变易分解为单链,使DNA的复制和转录活性增加:DNA的复制准确性的降低是DNA性质改变的另一个重要特征。DNA复制的准确性,是保持遗传稳定性的关键所在。在致癌物的作用下,DNA链上的碱基往往会发生改变。未经致癌物作用的DNA与致癌物作用的DNA分子的碱基组成亦不相同。通过核酸单链构象分析(SSCP),可以方便地测出DNA上碱基的改变。DNA上碱基改变导致DNA 结构改变,就会使DNA的性质和复制准确性改变,最终可导致细胞的突变。

二、RNA和蛋白质的结构、性质和功能改变

mRNA分子以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下转录出的单链核糖核酸分子。它负载着一条多肽链上氨基酸排列顺序的密码。从分子结构改变的DNA上转录出的mRNA与从正常DNA分子上转录的mRNA是不相同的。

DNA的结构、性质和功能的改变,是RNA和蛋白质的结构、性质和功能改变的根源。而蛋白质的结构、性质和功能的改变则直接影响细胞的增殖、生长控制、分裂速度、功能分化。一个细胞的增殖失去分化,癌变就会发生。

肿瘤的发生是多病因、多基因和多阶段

肿瘤分子生物学研究的大量事实表明,肿瘤是基因疾病。肿瘤的发生是多因素、多阶段、多基因共同作用的结果,在前几节中,已介绍了DNA损伤与与修复、生长因子、癌基因、抑癌基因参与肿瘤发生过程不同侧面的状况,但是肿瘤发生的全过程是一个多基因参与的复杂的演变过程。在某一肿瘤发生的某一阶段,某个基因可能发挥重要作用,但就肿瘤发生的全过程而言,很少由一种基因的作用就能引起肿瘤。由于肿瘤的发生是众多基因参与的结果,所以有人提出了“肿瘤相关基因”的观念。与一个正常细胞转变为肿瘤细胞过程相关的基因(简称参与肿瘤细胞产生的肿瘤相关基因),主要有代谢基因、修复基因、癌基因、抑癌基因等。而从一个肿瘤细胞发展成肿瘤过程的相关基因(简称参与肿瘤发展的肿瘤相关基因),主要有肿瘤转移基因、肿瘤转移抑制基因等,它们在肿瘤的发生、发展过程中发挥着重要作用。然而肿瘤发生和发展这两个过程并不是完全独立存在的,而仅仅是作者叙述的方便。

1、肿瘤的生长速度:

生长慢:成熟(分化)程度高,良性肿瘤

生长快:成熟(分化)程度低,恶性肿瘤

2、肿瘤生长方式:

膨胀性生长:界限清楚,包膜。结节状

外生性生长:乳头状,息肉状,囊状,菜花状

浸润性生长:树根状

3、肿瘤的扩散:直接蔓延

转移:淋巴道转移血道性转移种植性转移

(一)?肿瘤组织结构异型性:失去正常的排列,结构和层次。细胞排列紊乱。失去正常功能,外观形态不一。

(二)?肿瘤细胞的异型性:瘤细胞多形性;大小不一,形态异常。细胞大,细胞核大,染色深,DNA增加。

核仁大,数目增多。胞浆内核蛋白体多,异常物质增多

(三)? 肿瘤细胞代谢异常:核酸增高。蛋白质代谢增强。肿瘤蛋白,癌胚蛋白(AFP、CEA)。酶系统异常。糖代谢异常,增高,无氧糖哮解

1.点突变

在基因的编码顺序上某一核苷酸发生的突变叫点突变,点突变是癌基因激活的重要方式。从膀胱癌细胞株T24中克隆出的转化基因为c-H-ras癌基因;与正常的C-H-ras原癌基因编码顺序的差异,仅是第35个核苷酸由G变成了T。因此,C-H-ras编码的p21蛋白第12位氨基酸由甘氨酸变成了缬氨酸,细胞因此获得了转化能力。这种改变与多种癌的因果关系已经查出。如乳腺癌、肺癌、肝癌、结肠癌、急性髓性白血病、神经母细胞瘤等癌瘤细胞中均发现了ras原癌基因的点突变。

2.基因重排

原癌基因中某一部分从一个位置移到另一位置可改变原癌基因的结构,使原癌基因激活,这种改变称为基因重排。对trk癌基因与大肠癌、乳癌、乳头状甲状腺癌的发生关系研究证明即是基因重排的结果。在大肠癌、甲状腺肿瘤中,可以发现trk激酶区的结构

未变,而trk蛋白的膜外部分或是易位改变或是发生了替换。基因重排使trk原癌基因变成具有转化活性的癌基因。90%的人慢性粒细胞白血病中也发现C—abl原癌基因的易位。

3.基因扩增

某些原癌基因复制时可以由一个拷贝而转变为多个拷贝。原癌基因拷贝数的增加会导致基因产物的增加,从而引起细胞正常功能的紊乱。在神经母细胞瘤、小细胞肺癌、网织细胞瘤中均可见到N-myc基因的扩增。

原癌基因的激活,导致细胞的生长调控异常和癌变。在一个癌瘤细胞中,一般不止存在一种原癌基因的激活。多个原癌基因在肿瘤发生的多个阶段上,相继或同时被激活。目前认为,在癌变过程中至少有2类原癌基因被激活才能完成癌变过程。一类是使细胞产生不死性的癌基因,这类癌基因通常分布于细胞核中,如myc癌基因等;另一类是细胞迅速增殖,细胞表面形态和功能改变的癌基因,这类癌基因通常分布于细胞质中,如ras癌基因,在致癌过程中myc和ras癌基因互补才能使细胞恶变。总之,原癌基因的激活引起癌基因的高表达影响细胞的增殖分化。正常细胞将在增殖速度和功能分化方面发生改变。因此,一个正常细胞就会变成一个转化细胞和癌细胞。

4.缺失

基因的缺失也是基因失活或激活的一个重要方式。缺失可发生于一二个碱基,也可以发生基因的一部分缺失。缺失可能是肿瘤产生的原因,也可能是细胞恶性转化后的结果。从染色体5q、13q、17q、18q等位点所克隆出的抑癌基因,均有抑制细胞转化和肿瘤发展的功能。但它们的缺失,往往会导致肿瘤的形成。染色体的缺失,也可能是细胞转化过程中遗传不稳定性的结果。DNA在外界因素作用下可以发生突变。如果DNA修复功能不佳,细胞就会通过已经突变的基因遗传给子代,获得突变基因的子代细胞最终形成肿瘤。这种基因缺失也可视为肿瘤产生的结果,缺失在抑癌基因失活中表现的尤为重要。

肿瘤的发生与基因密切相关,基因突变或基因表达失常是肿瘤发生的关键。

从分子上来考察一个肿瘤细胞的产生、发展和形成,则是细胞大分子结构和功能改变及细胞小分子代谢失常的结果。RNA、蛋白质分子的变异源于DNA或基因的改变。细胞小分子代谢失常来自代谢酶的改变。细胞生长、发育、分裂、分化、衰老、凋亡的改变来自于生长因子、生长抑制因子、激素、受体、细胞骨架蛋白及各种细胞多肽或蛋白质的变异。但追溯其源,其本质和核心乃是DNA 分子上的基因结构、功能改变和表达异常所致。肿瘤分子生物学,正是从研究细胞内生物大分子的结构与功能改变和细胞内各种小分子代谢失常入手来探讨癌变产生的分子机制的。癌基因、抑癌基因、代谢基因、修复基因、等的改变与肿瘤发生的关系得到了广泛的研究。生长因子、生长抑制因子、激素、信号传递蛋白质、受体、各种生物活性多肽和蛋白质、细胞周期蛋白、细胞骨架蛋白等基因产物,在肿瘤发生中的作用也同样得到了众多的研究。这些研究,从不同侧面正在逐步构画出基因、DNA、RNA、蛋白质的结构和功能改变是如何不断地将一个正常细胞转变为癌细胞的基本轮廓。

一、DNA的结构、性质和功能改变

DNA是双螺旋结构的分子。当细胞分裂时,双螺旋问的氢键打开成为2股单链,每股单链以自身为模板,通过碱基配对原则复制出完全互补的另一条链,形成2个完全相同的DNA分子。继而2个相同的DNA分子随着细胞分裂平均分配于2个子细胞中,实现其遗传性状的稳定性。然而,DNA分子维系的遗传稳定性是相对的,其改变则是不可避免的。DNA分子结构的改变主要来自3方面的冲击:① DNA分子的自发断裂和碱基的丢失;② DNA自我复制造成的错误;③各种各样的致癌剂对DNA分子的损伤作用。致癌剂对DNA分子的损伤作用是DNA分子结构改变中最重要的原因。其结果是造成DNA分子结构、性质和生物学功能的改变。

碱基对的改变,是DNA分子结构改变中最基本的方式。其主要形式有替代、缺失、插入、颠换等几种情况(图5-1)。DNA分子上碱基对的排列顺序负载着特定物种的遗传密码信息。只要有一对碱基改变,DNA分子上的三联体密码的框码就会移动和错排。碱基对改变后的DNA分子已经不再是原来物种的遗传物质,而是变异的遗传物质.

DNA加成物的形成是DNA分子结构改变的重要方式之一。

a.DNA加成物的形成是DNA分子结构改变重要方式(图5-2)。

b.X射线引起DNA结构改变。

c.烷化剂,多环芳香烃等致癌物改变DNA的结构。

d.紫外线引起DNA结构改变。

e.病毒引起DNA结构改变:病毒整合到细胞DNA

DNA结构改变易分解为单链,使DNA的复制和转录活性增加:DNA的复制准确性的降低是DNA性质改变的另一个重要特征。DNA 复制的准确性,是保持遗传稳定性的关键所在。在致癌物的作用下,DNA链上的碱基往往会发生改变。未经致癌物作用的DNA与致癌物作用的DNA分子的碱基组成亦不相同。通过核酸单链构象分析(SSCP),可以方便地测出DNA上碱基的改变。DNA上碱基改变导致DNA结构改变,就会使DNA的性质和复制准确性改变,最终可导致细胞的突变。

二、RNA和蛋白质的结构、性质和功能改变

mRNA分子以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下转录出的单链核糖核酸分子。它负载着一条多肽链上氨基酸排列顺序的密码。从分子结构改变的DNA上转录出的mRNA与从正常DNA分子上转录的mRNA是不相同的。

DNA的结构、性质和功能的改变,是RNA和蛋白质的结构、性质和功能改变的根源。而蛋白质的结构、性质和功能的改变则直接影响细胞的增殖、生长控制、分裂速度、功能分化。一个细胞的增殖失去分化,癌变就会发生。

DNA损伤的类型

DNA分子的结构改变是致癌剂对DNA损伤造成的结果。DNA的损伤往往伴随DNA结构的改变。

从DNA链的完整性观察,致癌剂对DNA的损伤类型有:①双链断裂;②单链断裂;③链交联;④片断丢失等(图5-3)

从DNA分子上碱基的变化看,致癌剂对DNA的损伤类型有:①碱基二聚体形成;②碱基加成物形成;③碱基缺失;④碱基取代和碱基错配等(图5-4)。

一、概述

存在于正常细胞中未被激活的癌基因,称为原癌基因(protooncogene)。当原癌基因被激活后才能转变为癌基因。

二、种类

癌基因种类繁多,按原癌基因产物的功能,则可以把癌基因分为生长因子与生长因子受体类、蛋白激酶类、G蛋白功能类和核内蛋白类等四大类(表6-3)。

三、癌基因产物的作用机制

鉴于癌基因种类繁多,其编码的癌基因产物更是功能众多,作用机制复杂,但癌基因属于调控基因,癌基因产物必然与细胞内的信号传递、蛋白质活化、酶的激活、转录的启动和调节、细胞分裂与分化过程等各个环节相关。目前已经发现了四大类癌基因产物,大都属于此列。

四、癌基因与肿瘤

存在于正常细胞中的癌基因为原癌基因。原癌基因是细胞基因组的正常成分。只有当某些因素作用后,原癌基因的结构改变和激活才会导致调控失常。激活后的癌基因才具有致癌活性。因此,原癌基因的激活是导致肿瘤产生的关键因素。原癌基因的激活有多种途径,主要激活方式有点突变、基因重排、基因扩增等类型。

1.点突变

在基因的编码顺序上某一核苷酸发生的突变叫点突变,点突变是癌基因激活的重要方式。从膀胱癌细胞株T24中克隆出的转化基因为c-H-ras癌基因;与正常的C-H-ras原癌基因编码顺序的差异,仅是第35个核苷酸由G变成了T。因此,C-H-ras编码的p21蛋白第12位氨基酸由甘氨酸变成了缬氨酸,细胞因此获得了转化能力。这种改变与多种癌的因果关系已经查出。如乳腺癌、肺癌、肝癌、结肠癌、急性髓性白血病、神经母细胞瘤等癌瘤细胞中均发现了ras原癌基因的点突变。

2.基因重排

原癌基因中某一部分从一个位置移到另一位置可改变原癌基因的结构,使原癌基因激活,这种改变称为基因重排。对trk癌基因与大肠癌、乳癌、乳头状甲状腺癌的发生关系研究证明即是基因重排的结果。在大肠癌、甲状腺肿瘤中,可以发现trk激酶区的结构未变,而trk蛋白的膜外部分或是易位改变或是发生了替换。基因重排使trk原癌基因变成具有转化活性的癌基因。90%的人慢性粒细胞白血病中也发现C—abl原癌基因的易位。

3.基因扩增

某些原癌基因复制时可以由一个拷贝而转变为多个拷贝。原癌基因拷贝数的增加会导致基因产物的增加,从而引起细胞正常功能的紊乱。在神经母细胞瘤、小细胞肺癌、网织细胞瘤中均可见到N-myc基因的扩增。

原癌基因的激活,导致细胞的生长调控异常和癌变。在一个癌瘤细胞中,一般不止存在一种原癌基因的激活。多个原癌基因在肿瘤发生的多个阶段上,相继或同时被激活。目前认为,在癌变过程中至少有2类原癌基因被激活才能完成癌变过程。一类是使细胞产生不死性的癌基因,这类癌基因通常分布于细胞核中,如myc癌基因等;另一类是细胞迅速增殖,细胞表面形态和功能改变的癌基因,这类癌基因通常分布于细胞质中,如ras癌基因,在致癌过程中myc和ras癌基因互补才能使细胞恶变。总之,原癌基因的激活引起癌基因的高表达影响细胞的增殖分化。正常细胞将在增殖速度和功能分化方面发生改变。因此,一个正常细胞就会变成一个转化细胞和癌细胞。

4.缺失

基因的缺失也是基因失活或激活的一个重要方式。缺失可发生于一二个碱基,也可以发生基因的一部分缺失。缺失可能是肿瘤产生的原因,也可能是细胞恶性转化后的结果。从染色体5q、13q、17q、18q等位点所克隆出的抑癌基因,均有抑制细胞转化和肿

瘤发展的功能。但它们的缺失,往往会导致肿瘤的形成。染色体的缺失,也可能是细胞转化过程中遗传不稳定性的结果。DNA在外界因素作用下可以发生突变。如果DNA修复功能不佳,细胞就会通过已经突变的基因遗传给子代,获得突变基因的子代细胞最终形成肿瘤。这种基因缺失也可视为肿瘤产生的结果,缺失在抑癌基因失活中表现的尤为重要。

一、概述

1983年,Benedict等人对散发型和遗传型视网膜细胞瘤的基因突变进行了分析,发现突变发生在位于13号染色体臂1区4带(13q14)的Rb基因上。Rb基因丢失或失活,就会失去抑制细胞恶变的能力。

Rb基因是世界上第一个克隆出的完成全序列测定的抑癌基因。Rb基因的发现也使肿瘤学进入到了以抑癌基因为标志的新时代。

二、种类

从基因克隆、抑癌基因突变、抑癌基因产物的性质和功能,到它们与肿瘤发生的关系等方面的研究,都取得了较大进展。新的抑癌基因不断地发现,使抑癌基因研究成了现代肿瘤学研究的主旋律。什么是抑癌基因?从概念上讲,凡能产生直接或间接抑制细胞增殖、癌变的肿瘤抑制基因即为抑癌基因。

按抑癌基因的功能进行分类,据此把抑癌基因分为两大类:①抑癌基因产物与癌基因产物直接作用;②抑癌基因对癌基因的表达起负调节作用,包括转录和转录后(表6-4)。

三、抑癌基因产物的作用机制

1.Rb基因产物

Rb基因编码的105 ku的pRb蛋白为核内磷酸化蛋白。在细胞周期的不同时相中pRb的状态不同。在G1期pRb处于低磷酸化状态;当细胞开始向S期转化时,pRb的磷酸化急剧增加并持续到G2期和M期,之后又回到G1期低磷酸化状态。pRb可以和细胞转录因子E2F结合,这种结合可以参与细胞从G1期向s期过渡的调节。大T抗原和E1A、E7蛋白可以与E2F竞争性地对pRb结合,从而阻断细胞从G1期向S期的过渡,因此认为,pRb对Go和G1期细胞起负调节作用。

表5-4 抑癌基因的分类

抑癌基因对细胞生长的负调节

抑癌基因产物与癌基因不可逆地终止增殖

产物直接作用

核内(例如p53、Rb、erbA)细胞生长静止

细胞浆(例如NF-1、K-rer-1)终止分化

抑癌基因对癌基因的表达起负衰老

调节,包括转录或转录后坏死

可逆地终止生长

外来的(可溶性生长抑制剂)

内在的(阻断信息传递或细胞周期)

2.p53基因产物

p53基因编码的p53蛋白是一个53 ku的核内转录因子蛋白。过去将p53列为癌基因是由于它可以与ras基因共同转化大鼠原代细胞,后来才发现过去用来做实验的p53基因是突变型的p53基因。而野生型的p53基因具有抑制细胞增殖和转化的作用。p53

的作用特点是它以四聚体形式与DNA结合来调节基因表达,四聚体中任何一个单体突变就不能使四聚体与DNA结合。最近的研究表明,p53对细胞周期也发生影响。在2个p53等位基因均受损的细胞接受离子辐射或某些药物时,p53基因会发生突变。这些p53基因突变的细胞会进入S期。而含野生型p53基因的细胞在接受上述刺激后,p53表达升高,细胞周期停止在G1期,从而使细胞有足够的时间进行受损DNA的修复。如果受损的DNA能够被修复,细胞就进入S期。如果受损DNA不能被修复,细胞就会进入程序化死亡。由此可见,野生型p53发挥着细胞周期调节的功能。有报告说,野生型p53是通过GADD基因对细胞周期调节的。野生型p53基因可通过与DNA上的早启动因子结合,从而启动下游CAT报告基因的表达。突变型的p53不能启动报告基因的表达。在p53基因信号传递下游还存在mdm-2基因,这个基因编码一个p90蛋白,p90蛋白与野生型p53蛋白结合,可解除p53介导的G1期细胞停滞。

3.WT-1基因产物

WT-1基因编码着一个由345个氨基酸组成的DNA结合蛋白。WT-1蛋白与EGR-1的DNA结合蛋白相似,它具有同样的DNA结合序列。EGR-1接受血清因子刺激可迅速表达,并激活细胞增殖。若WT-1蛋白与特定的DNA序列结合后,就阻止了EGR-1对DNA的结合,从而抑制了EGR-1对转录的激活作用,WT-1蛋白即是以此对细胞生长进行抑制的。

4.DCC基因产物

DCC基因,编码着一个分子质量为190 ku的跨膜磷酸化蛋白。DCC蛋白是一个细胞豫中的信号传递受体。已经发现多发性息肉结肠癌中存在着DCC基因的缺失,这种缺失可能使细胞获得生长优势。DCC蛋白与一种细胞粘附分子的结构非常相似,细胞间正常粘附作用的丢失可导致肿瘤细胞的扩散和转移。DCC蛋白可能在恢复细胞的黏附作用上破挥作用。

5.MCC基因产物

MCC基因编码一个含有829个氨基酸的蛋白质,部分序列与G蛋白结合的一种受体相似。在散发型直肠癌中可以检出MCC基因的错义突变。MCC蛋白可能代替G蛋白受体与G蛋白结合来改变或阻止信号的传递。

6.erbA基因产物

从一种禽类成红细胞增多症病毒株AEV-ES4/R中,发现了2种病毒基因:一种叫V-erbB;另一种为V-erbA。V-erbB和V-erbA 有相反的功能。V-erbB可以促进细胞转化,而V-erbA可以阻止细胞进入终末分化而停留在高度增殖的未成熟状态。有人把V-erbB 归为癌基因类,把V-erbA归为抑癌基因类。1986年证实C-erbA是一种高亲合性甲状腺受体基因。erbA蛋白可与DNA结合,羧基端可与激素结合。甲状腺素正是通过与C-erbA蛋白结合对转录造成影响进而对体内的糖代谢、脂代谢以及中枢神经系统发育产生作用,但确切的作用机制尚不清楚。

四、抑癌基因与肿瘤

细胞癌变是一个复杂的过程。单从癌基因和抑癌基因的大量研究结果看,这个过程应包括癌基因的激活和抑癌基因的失活。在结肠癌中,可以发现癌基因K-ras的点突变、18号染色体长臂上抑癌基因DCC的丢失、17号染色体短臂上p53基因的突变或丢失。在乳癌中也可以见到C-erbB-2和C-myc癌基因的扩增和高表达,同时也可看到p53基因突变和丢失以及Rb基因的丢失。在肺癌中可以发现C-myc、N-myc的扩增和过量表达,同时也有p53基因、Rb基因的改变。在胶质细胞瘤中也可见到erbB-1、C-myc、neu/erbB-2、N-myc、ros、sis等癌基因的激活,也可以看到p53基因的突变。在胃癌中,同样可以看到H-ras点突变、C-myc扩增和hst重排,同时也存在p53基因的点突变。这些研究结果都证明了癌基因激活和抑癌基因失活是肿瘤发生的重要原因。

一、生长因子概念

生长因子是一类与细胞受体结合,具有调节细胞生长作用的生物多肽分子。生长因子最初由它们具有促进细胞增殖的作用而得

名,所以在很长时间内,正性促进细胞生长成为生长因子的基本属性。随着具有抑制细胞增殖的“负性生长因子”的发现,扩展了生长因子的范围。生长因子既包括促进细胞生长的多肽分子,也包括抑制细胞生长的多肽分子。在细胞生长繁殖过程中,生长因子的促进和抑制总是成对或配套地发挥作用。生长因对细胞的生长调节作用只有在与细胞膜上的受体结合后,触发一系列细胞内信号的传导,激活或抑制不同基因的表达,才能影响细胞的增殖或分化。如果生长因子、受体及信号传导途径发生异常,就可能导致组织发育异常和一系列包括肿瘤在内的慢性疾病的发生。因此,生长因子与肿瘤发生的关系研究受到了人们的高度重视。

二、生长因子的分泌和种类

三、作用机制

生长因子对细胞增殖的调控作用,主要由以下几个过程来实现:①生长因子与受体结合;②受体的酪氨酸激酶(TPK)活性被激活;

③激活的酪氨酸激酶(TPK)进一步激活其他信号传递体系,如磷酸酯酶C、三磷酸肌醇(IP3)、1,2-二乙酰甘油(DG)、G蛋白、cAMP 和蛋白激酶C(PKC)等;④磷酸化的蛋白作用于转录因子启动与细胞增殖有关的基因转录;⑤转录出mRNA并合成各种细胞生长繁殖

所需要的多肽或蛋白质(图5-6)。

1. 结合

生长因子作用的第一步是它必须与细胞膜上的特异受体结合。

2. 激活

生长因子结合膜上受体后的第一个细胞内反应是受体TPK活性的出现。

3. 细胞内信号传递的启动

无论细胞外的信号以何种方式进入细胞内,它们都必须将细胞外信号经细胞内的信号传递系统加以传递并引起细胞内的多种蛋白质的活性变化才能最终影响到细胞的生长、增殖、分裂、分化。

四、生长因子与肿瘤发生

生长因子调控细胞的增殖、分化,维持组织和细胞有序的生长发育。如果这种调控失去功能或失去平衡,细胞的增生和分化过程就会出现不协调,由此就可能产生肿瘤。生长因子具有潜在的致癌作用的观念受到了普遍的重视。一般认为,生长因子潜在的致癌作用主要与肿瘤在体内发生和发展中的一些步骤相联系。第一步往往发生在生长因子对细胞的正常生长和分化控制的异常上;第二步是在细胞失常增生基础上继续受到刺激,生长因子分泌水平增高,分化的和未分化的细胞和肿瘤细胞均快速生长;第三步是细胞产生刺激邻近细胞增生的因子,尤其是产生诱导附近血管增生因子,促使肿瘤组织血管化,使肿瘤能够获得足够的营养生长繁殖,并可方便地使肿瘤细胞随血管向作身转移。生长因子参与肿瘤的发生、发展,是其功能的体现。近年来,对生长因子调控异常的研究,发现生长因子对细胞正常生长和分化控制的异常来源于3个方面:一是生长因子分泌的异常;二是正负生长因子的调控异常;三是生长因子及其受体的基因突变。这些研究结果进一步丰富了生长因子潜在的致癌作用的内涵。

肿瘤分子生物学研究的大量事实表明,肿瘤是基因疾病。肿瘤的发生是多因素、多阶段、多基因共同作用的结果,在前几节中,已介绍了DNA损伤与与修复、生长因子、癌基因、抑癌基因参与肿瘤发生过程不同侧面的状况,但是肿瘤发生的全过程是一个多基因参与的复杂的演变过程。在某一肿瘤发生的某一阶段,某个基因可能发挥重要作用,但就肿瘤发生的全过程而言,很少由一种基因的作用就能引起肿瘤。由于肿瘤的发生是众多基因参与的结果,所以有人提出了“肿瘤相关基因”的观念。与一个正常细胞转变为肿瘤细胞过程相关的基因(简称参与肿瘤细胞产生的肿瘤相关基因),主要有代谢基因、修复基因、癌基因、抑癌基因等。而从一个肿瘤细胞发展成肿瘤过程的相关基因(简称参与肿瘤发展的肿瘤相关基因),主要有肿瘤转移基因、肿瘤转移抑制基因等,它们在肿瘤的发生、发展过程中发挥着重要作用。然而肿瘤发生和发展这两个过程并不是完全独立存在的,而仅仅是作者叙述的方便。一、参与肿瘤细胞产生的肿瘤相关基因

从一个正常细胞转变为肿瘤细胞的过程,是一个多基因参与的过程。由于不同的致癌因素,如化学、物理和病毒因素对基因的作用方式不同,参与肿瘤细胞产生的肿瘤相关基因亦不尽相同。

1.化学因素致癌过程中的肿瘤相关基因

化学因素致癌过程,主要包括代谢活化、基因损伤、加成物形成、修复失败、癌基因激活、抑癌基因失活、细胞转化、突变细胞产生等阶段。在这些阶段中,有代谢基因、修复基因、癌基因、抑癌基因等基因的共同参与。化学因素致癌过程和参与化学因素致癌的肿瘤相关基因及作用方式,列于图5-9中。

2. 物理因素致癌过程中的肿瘤相关基因

物理因素致癌的过程与化学致癌过程不同的是物理致癌因素致癌过程不需要经过代谢活化过程。物理因素可直接损伤DNA,引起DNA断裂、缺失,形成碱基二聚体等。因此,参与物理因素致癌的肿瘤相关基因与参与化学因素致癌的肿瘤相关基因有所不同。物理因素致癌过程和参与物理因素致癌的相关基因及作用方式,列于图5-10中。

3.病毒因素致癌过程中的肿瘤相关基因

病毒因素致癌过程与化学和物理因素致癌过程相比又有其特殊性,病毒主要靠将其基因整合到细胞DNA中去改变细胞DNA而发挥致癌作用。病毒因素致癌过程,以及参与病毒因素致癌过程中的肿瘤相关基因及作用方式,列于图5-11中。

显然,3种主要致癌因素致癌方式不同,因此,致癌过程中肿瘤相关基因的参与方式亦不相同。但是,它们具有的共性是在癌变过程中都有癌基因和抑癌基因的参与。因此,Whyte、Buhkovich和Horowitz提出:癌基因的活化或抑癌基因的失活是肿瘤产生的前体。

二、参与肿瘤发展的肿瘤相关基因

无论化学、物理或病毒等致癌因素,都可以使一个正常细胞转变为一个突变细

胞,这是肿瘤产生的基因和必备条件。而一个突变细胞是否最终会发展成肿瘤,

仍受到诸多因素的制约,在这个过程中仍有多种基因参与。图5-12展示了肿

瘤发展过程中肿瘤相关基因的参与。

总之,肿瘤的发生与发展是多因素、多阶段、多基因共同参与的结果。就目前的知识和研究成果看,已经发现的肿瘤相关基因主要包括:代谢基因、修复基因、癌基因、抑癌基因、肿瘤转移基因、肿瘤转移抑制基因等。肿瘤的发生是一个复杂的演变过程,这个过程中还有许多未知数,许多精细的演变阶段及其他肿瘤相关基因都有待不断地去研究、去发现。

第八讲:侵袭与转移

侵袭(invasive):指恶性肿瘤细胞离开原发生长部位,突破基底膜和细胞外基质构成的屏障,侵犯邻近的正常组织,使其发生变性和坏死。

转移(metastases):指恶性肿瘤借助血道、淋巴道或体腔等途径,在远离肿瘤原发生长部位的器官内形成继发瘤的过程。

侵袭与转移是一个复杂的过程,一般认为侵袭是转移的前奏,转移是侵袭的结果。防止肿瘤的侵袭与转移是恶性肿瘤治疗取得成功的关键,亦是降低肿瘤死亡率的重要途径之一。

第一步:无新生血管供应营养限制肿瘤生长,肿瘤比较小

第二步:肿瘤分泌血管生成因子,造成新生血管形成,保证肿瘤供养

第三步:来源周围宿主血管的新生血管不断长大

第四步:由于肿瘤新生血管弯曲,血流缓慢且新生血管肌组织不完整,肿瘤细胞浸袭新生血管,形成瘤栓。

第五步:肿瘤细胞种植在远处器官,进行二次新生血管转移

①肿瘤细胞同质型粘附降低,从原发灶脱离;

②肿瘤细胞与细胞外基质(ECM)发生异质型粘附增加;

③ ECM降解;肿瘤细胞与ECM中大分子作用,分泌蛋白降解酶类降解ECM成分,形成肿瘤细胞移动的通道,并以此为诱导血管生成的基础;

④肿瘤细胞运动性增强在粘附降解的过程中移动,穿透ECM,并穿透血管壁的基底膜进入循环;

⑤在循环中运行逃避免疫系统识别与破坏;

⑥到达继发部位后,在有新生血管形成的前提下增殖,形成转移灶。

①肿瘤细胞直接侵入血管:原发肿瘤克隆性扩增,生长,异质化,血管生成→转移性亚克隆→粘附并侵入基底膜→通过细胞外基质→侵入血管→与宿主淋巴细胞相互作用→与血小板共同形成肿瘤细胞栓子→粘附于基底膜→侵出血管→转移灶形成→血管生成→转移灶的生长。

②经淋巴管-静脉通路:肿瘤细胞经淋巴输送,经淋巴管胸导管(或右淋巴导管)汇入静脉后造成全身播散,一些癌细胞可以不在淋巴结内停留而直接通过淋巴一静脉通路进入血循环。

③渗入血管:当血管有缺损,肿瘤组织破裂和瞬间血管外压力超过血管内压时,癌细胞可渗入血液循环。

第二讲:外科

无瘤原则--不接触的隔离技术

1在肿瘤的整个诊治过程中,通过加强对肿瘤观念的认识,注意各种操作规范,以及通过某些手段,防止和避免肿瘤的医源性播散。2无瘤操作是肿瘤外科的精髓、最重要的原则

无瘤原则的要求

1 探查由远及近,动作轻柔

2 你接触的隔离技术

3 尽量锐性分离组织,避免或少用钝性分离。

4 先结扎阻断输出经脉,然后结扎处理动脉。

5 先清扫远处淋巴结、然后清扫邻近的淋巴结

6 严格遵循整块切除的根治原则,禁忌将肿瘤分块切出。

7 标本切出后,应更换手套、器械,创面用大量无菌蒸馏水冲洗。

8 麻醉选择

原发灶的切除原则:切除原发灶及其可能受累的周围组织

手术范围根据:病灶大小、受累部位、生物学特性、病理情况

作用:清除有转移的淋巴结,临床正确分期

淋巴结未有明确转移时清扫应根据肿瘤的生物学特性,肿瘤部位,肿瘤的扩展程度而定。前哨淋巴结活检阳性应行淋巴结清扫,阳性正确率100%,阴性时95%,发生跳跃或转移小于5%

最大限度切除肿瘤 2.最大努力保护机体及器官功能 3.达到提高生存率及生存质量的目的

综合治疗的依据:

1肿瘤是全身性疾病,恶性肿瘤并非均是外科广泛切除可以根治

2多学科以手术、放疗、化疗、生物治疗等有机结合应用的疗效佳

3现代影像学提供了肿瘤侵蚀的较确切范围

4外科技术的改进及某些高科技产品问世

5药物治疗的不断进步

外科在综合治疗中的重要性

1重要环节,主瘤切除有利于发挥放化疗

2首次治疗的正确与否是提高治疗效果的关键。正确估计手术在整个治疗中的地位,适应症,切除可能性,设计手术方式和范围,做好术前后处理

3手术操作的技巧与提高手术后的疗效、生存率,减少防止并发症有关

明确病理诊断和分期

制定合理的治疗方案

选择合理的手术方式

避免肿瘤播散

其中治疗方案和术式选择包括

选择那些可以单用手术治疗目的的病例:良性,恶性(生物学特性、分期)

考虑手术后局部的控制情况及与功能损伤间的关系:根治与外形、功能

选择最佳的综合治疗方案:局部与远处转移

1. 细针穿刺 Fine-needle aspiration简单正确率85-90%,细胞学诊断

2. 粗针穿刺 Needle biopsy比FNA有高准确性组织学诊断,不适于软组织及骨肿瘤,可致播散,针吸腔道应下次手术可切除

3. 切取活检 Incisional biopsy较大的肿瘤,较高的风险性下才选择切取活检;切取足够标本,并且在病变和正常组织交界处取材;如体表巨大肿瘤、骨肿瘤,探查术中无法切除的肿瘤或广泛播散;黑色素瘤活检易于播散,应做切除活检

4. 切除活检 Excisional biopsy较小肿瘤麻醉下整个切除送检,为活检首选方法;应注意切取活检切口选择;活检与二次手术间隔应短,快速冰冻活检最好,以减少播散

1检查和诊断、手术操作过程的处理,“轻柔、由远至近”,防止肿瘤细胞的播散

2不接触的隔离技术:切口组织创面的保护,包裹肿瘤,“不暴露、不接触”,防止癌细胞的局部种植

3锐性分离,先静脉后动脉,器械干净,创面冲洗

4范围充分,淋巴结清扫由远及近,连续整块切除

5麻醉选择

第十一讲:放疗

,与它们的分化程度成反比

1局部治疗手段,放射敏感肿瘤可被根治

2常规放疗具有剂量限制性毒性

3适应证广,效果确切,广泛用于综合治疗

1晚期肿瘤造成的严重贫血、恶液质

2肿瘤侵犯已出现严重合并症

3外周血像过低

4伴严重肺结核、心脏病、肾脏病、或其他使病人随时发生危险的疾病而放疗有可能加剧病情致命者

5接受过根治量放疗的组织器官已有放射损伤出现时一般不宜再程放射治疗

1全身反应:头晕、头痛、失眠、嗜睡、易激动、食欲下降、恶心呕吐。血象反应为白细胞、血小板减少。

2局部反应:皮肤反应、粘膜反应

3反射性损伤:反射性脊髓坏死、脑坏死、骨坏死、皮肤溃疡

(1)照射区域应包括原发灶及潜在的侵润范围,并应包括引流的淋巴结区。

(2)照射剂量根据治疗要求及肿瘤病理类型,癌细胞分级等决定治疗剂量。

(3)确定综合治疗方案为提高疗效可根据辅助治疗或根治治疗的目的、要求,安排综合治疗的项目,配合放疗的手术、化疗、生物治疗、热疗的时间、剂量等。

(4)保护正常组织与器官应做治疗计划。

(5)保持全身状况良好。

肿瘤区(Gross Tumor Volume GTV) 临床可见或可触及的,可以通过检查证实的肿瘤范围;

临床靶区(Clinical Target Volume CTV) 除包括GTV,还包括显微镜下可见的亚临床病灶及可能发生转移范围;

计划靶区(Planning Target Volume PTV) 包括器官运动和技术误差。

器官或组织对辐射反应的强度或速度快慢不同。若反应强或速度快,其敏感性高,反之则低。

细胞分化程度和增殖速率 2氧 3细胞周期

Reoxygenation再氧合 Redistribution细胞周期再分布 Repopulation再增殖

1高度敏感:精原细胞瘤、淋巴瘤,等;

2中度敏感:鳞癌等;

3不敏感:横纹肌肉瘤等。

根据B-T定律,精原细胞瘤、淋巴瘤属分化程度低,增殖速率快的肿瘤,所以对放射敏感。横纹肌肉瘤分化程度高,增殖速率慢的肿瘤,所以对放射抗拒。鳞癌居中间状态。

细胞间期死亡(interphase death):发生于高度敏感细胞系中或在大剂量照射的时候,细胞不能完成细胞周期进入分裂而死亡。细胞增殖性死亡(mitotic death)-主要形式放射损伤后, 细胞还可以经历几个分裂周期, 然后停止分裂, 死亡。

细胞处于不同时期,它的敏感性各不相同:最敏感:M期细胞※其次:G2期细胞、G1期细胞、早S期细胞,最不敏感:晚S期细胞

第九讲:化疗总论

1 药物作用的机理不同:联合应用作用于不同环节的抗肿瘤药物,可使疗效增加,如烷化剂加抗代谢药物等。

2 药物作用的周期、时相不同:根据恶性肿瘤细胞增殖动力学的原理,化疗药物作用于细胞周期中不同的时相。增生缓慢、生长比率较低的实体瘤,G0期细胞较多,可先用周期非特异性药物,杀灭增殖期和部分G0期细胞。对生长快、生长比率较高的肿瘤,处于增殖期的细胞较多,应先使用周期特异性药物,使大量处于增殖周期的瘤细胞被杀灭,以后再用周期非特异性药物杀伤其它各期细胞。

3 药物的不良反应尽量不要叠加,以达到最大限度地增加剂量强度。

4 最重要的是要应用的联合化疗方案经过严格的临床试验证明其有效性。

总之,制定联合化疗方案,要从多方面、不同角度、因人、因瘤而异,从实际情况出发,使用不同的方法,以取得最好的效果。

分子靶点药物具有特异性和关键性,它们可以针对癌症的发生、发展过程中起关键作用的分子靶点,作为攻击对象,特异性的杀伤肿瘤细胞而不会产生平常药物所具有的细胞毒性,如骨髓抑制和消化道反应等。

单克隆抗体:

抗CD20单克隆抗体:利妥昔单抗(美罗华)

抗Her-2单克隆抗体:曲妥珠单抗(赫赛汀)、

抗EGFR单克隆抗体:西妥昔单抗(爱必妥)

抗新生血管生成剂:贝伐单抗 Endostatin

酪氨酸激酶抑制剂:

C-Kit: 伊马替尼

EGFRTKI:吉非替尼埃罗替尼 Lapatinib

多靶点: Sorafenib,Sunitinib

辅助化疗用药原则:

1 必须使用有效的化疗药物、

2 肿瘤必须根治性切除、

3 化疗必须在术后尽可能短的时间内应用、

4 化疗必须使用最大耐受剂量、

5 化疗必须局限在术后一定时间内、

6 化疗期间应尽可能保护机体免疫功能。

概念:辅助化疗指采用有效的局部治疗后,通过化疗消灭可能的微小转移灶,防止复发转移,提高治愈机会。

适应的常见肿瘤类型:乳腺癌、结直肠癌、非小细胞肺癌、成骨肉瘤、软组织肉瘤、胃癌等

疗程:一般给予4-6周期化疗

概念:辅助化疗指局部治疗(手术、放疗)前使用的化疗,达到缩小肿瘤,有利于局部治疗的实施。

适用常见肿瘤类型:局部晚期乳腺癌、三A非小细胞肺癌、局部晚期头颈部癌、直肠癌、胃癌、骨肉瘤等

疗程:一般是在手术前给予2-4周期化疗

新辅助化疗优点:1、消灭微小转移灶;2、有可能防止耐药细胞株的形成;3、能使肿瘤缩小,便于手术;4、化疗后临床和病理上的反应情况可判断预后,并为进一步选择合适的治疗方法提供依据;5、降低肿瘤细胞的活力,减少远处播散的机会。

概念:指探索性的新药或新方案的临床试验。

GCP原则(Good Clinical Practice):安全性、科学性

注意点:目的明确、计划完善,观察严密、评价准确

Clinical Trial: StageⅠ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ“参加临床试验能得到最新、最好的治疗”

适应证:应用于化疗可治愈的敏感性肿瘤。

常见肿瘤类型:白血病、淋巴瘤、生殖细胞肿瘤、绒毛膜癌、胚胎型横纹肌肉瘤、小细胞肺癌等

遵循原则:

1 “一级动力学”原理,即一定量的一定量的抗癌药物杀死一定比率、而且固定数目的细胞数

2 多药联合化疗:根治性化疗必须使用由作用机制不同、毒性反应各异而且单用有效的药物所组成的联合化疗方案多个程序。

3 方案中的每种药物尽量用至人体能耐受的最大剂量

4 完全杀灭:诱导缓解化疗使肿瘤细胞数降至10^9以下,以达到完全缓解;缓解后的巩固与强化治疗,使肿瘤细胞继续受到杀伤,知道全部消灭,方达到真正的治愈。

概念:姑息性化疗指对于晚期或播散性癌症患者,通常缺乏其它有效的治疗方法,一开始就采用全身化疗,但姑息作用是有限,即只能达到减轻症状、改善生活质量、延长生存时间的作用。

适用常见肿瘤类型:非小细胞肺癌、晚期头颈部癌、晚期结直肠癌、晚期胃癌、晚期骨肉瘤、晚期肝癌、晚期胰腺癌等

应遵照循证医学的方法,依据大规模随机对照的科学临床试验结果,根据患者肿瘤与机体具体情况,规范化和个体化实施综合治疗,尊重患者意愿,考量化学治疗给患者的益处,达到健康长寿或优质生存的目的。

禁忌症

1.明显衰竭或恶液质

2.骨髓储备功能低下: 白细胞总数在≤

3.5×109/L,血小板在≤80×109/L 血红蛋白≤80g/L

3.心血管、肝肾功能损害者

4.严重感染、高热、严重水电解质、酸碱平衡失调者

5.胃肠道梗阻者

6.妊娠期和哺乳期妇女(终止妊娠或哺乳者除外)

适应症

以内科治疗为主,疗效较好,有的可达根治的肿瘤:白血病、淋巴瘤的主要治疗手段

已有转移播散的晚期病人的姑息治疗、清除亚临床微小转移病灶辅助治疗、先期化疗后可手术的肿瘤、癌性胸腹和心包积液

某些癌症所致的上腔静脉压迫症、呼吸道梗阻、颅内压增高

近期毒性:

1 胃肠反应:恶心呕吐、腹泻便秘、粘膜炎

2 骨髓抑制:是肿瘤化疗的最大障碍,严重的可出现感染、败血症、和内脏出血。

3 肝脏毒性:引起不同程度的肝损伤,严重时有急性或亚急性肝坏死。

4 心脏毒性:气促、心悸、心律紊乱、充血性心力衰竭等

5 肺毒性:弥漫性肺间质浸润和片状浸润、慢性肺纤维化

6 肾级膀胱毒性:出血性膀胱炎、少尿、尿毒症、高尿酸血症等。

7 神经毒性:周围神经炎

8 过敏反应:寒战、发热、过敏性休克、水肿等。

9 其他:脱发、皮肤色素沉着、受阻掌疼痛、红斑肿胀、渗液、脱屑、溃疡等。

10 局部毒性:血栓性静脉炎

远期毒性:1致癌,如HN2、甲基苄肼、美法兰等,长期使用会明显增减第二原发肿瘤的机会。 2 不育:大多数抗癌药物可抑制精子和卵巢的功能,导致生育能力下降。3 骨:骨折、骨骼疼痛、骨质疏松

1.诊断必须明确: 一般不作诊断性治疗,更不能作安慰剂使用。

2.KPS评分≥70,血常规,心、肝、肾功能正常。

3.有计划地选用合适的药物、剂量、配伍、途径、方法与疗程; 必要时调整方案。

4.注意近期、远期疗效和毒性。

5.病人不能耐受时要及时停药并予相应处理。

根据药物来源、化学结构和作用机制分为: 烷化剂(CTX),抗代谢类(MTX),抗生素类(ADM),抗微管类(Taxol),拓扑异构酶抑制剂(CPT-11),激素类(TAM),分子靶点(IRESSA),共七类

根据作用于细胞增殖周期时相分为:细胞周期非特异性药物(CCNSA)、周期特异性药物(CCSA) 两大类

细胞周期(Cell Cycle):细胞经过生长和分裂而完成增殖的过程。常规分为4个期M—G1— S— G2, G0

不同肿瘤的细胞周期时间不同。细胞周期时间不能反应整个肿瘤的生长状况

组织生长动力学:肿瘤的生长不是完全自主的,也不是持续不变的,它随肿瘤的体积大小变化并与血供和肿瘤细胞脱失有关,因而无论在空间和时间上都不是均一的。

1、倍增时间(Doubling Time, DT):肿瘤增大一倍所需要的时间(冈珀茨氏生长曲线 --Gompertzian曲线)

肿瘤倍增时间随肿瘤的增长而延长。治疗开始时,倍增时间越短,首次化疗效果越好

2、增殖比率(Growth Faction,GF): 肿瘤中处于细胞增殖周期中的细胞占所有肿瘤细胞的百分数

增殖比率越高,化疗越敏感

有效的治疗减少增殖部分细胞,G0期细胞重新进入增殖部分

单剂化疗:小剂量持续给药:CCSA 周期性及间隙性大剂量给药:CCNSA

联合化疗: CNSA+CCSA

序贯化疗: CCNSA?CCSA

同步化治疗:VCR?MTX/Ara-C

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