第十七章肿瘤分子生物学

肿瘤（tumor）是一类疾病的总称，它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控，扩张性增生形成新生物。

肿瘤可分为良性肿瘤（benign tumor）和恶性肿瘤（malignant tumor）。

良性肿瘤生长缓慢，虽可增长至相当大的体积，但仍保留正常细胞的某些特性，通常在瘤体外有完整的包膜，手术切除后患者预后良好。

绝大多数良性肿瘤基本上是无害的，不引起或很少引起宿主损伤。

恶性肿瘤统称为癌症（cancer），它不同于良性肿瘤的最重要的特性是能侵袭周围组织，疾病晚期癌细胞发生远端转移，破坏受侵袭的脏器，最终使机体衰亡，但如能在侵袭转移前切除癌瘤，一般预后明显改善。

2、癌细胞的恶性生物学特征（1）失去了对中止细胞增殖信号和细胞分化信号的反应，并可传出自主的细胞生长、增殖信号。

（2）逃避了细胞凋亡和衰老，是细胞永生。

当正常细胞受到严重损伤和营养缺乏时，就发生凋亡并自动解体；而癌细胞并不一定会发生凋亡。

体外培养的正常细胞，即使没有受到损伤，约分裂50后也会自动停止分裂，最终细胞死亡（细胞衰老）；而癌细胞能无限制地增殖，获得了永生化。

这可能与调控细胞凋亡基因的缺陷和端粒酶恢复活性相关。

（3）失去细胞的区域性限制，具有了侵袭和转移能力。

例如在体外培养的正常细胞中增殖至彼此接触时，就停止生长和分裂（结出抑制），故细胞呈单层生长，而癌细胞失去了接触抑制，继续分裂而呈多层重叠生长；同时癌细胞表面的识别能力和黏着性发生了改变，使癌细胞不能像不同的正常组织细胞那样保持彼此分开，而能侵入临近组织。

（4）自主的血管生成能力，这保证了肿瘤体积增大后和新形成转移肿瘤的血液供应，以维持癌细胞生长和增殖之所需。

上述这些癌细胞的恶性特性，使它们能在没有增殖信号的情况下，自主地无限制增殖，当达到一定的体积时就可能侵袭邻近组织，癌细胞还可能脱落进入血液和淋巴液，发生远端转移并扩增，最终导致宿主死亡。

3、癌的单克隆起源和异质性除少数例外，癌是原始的、单个癌细胞增殖的后代，即癌为单克隆起源。

肿瘤分子生物学讲义第一节概述 (1)第二节肿瘤的发生机制 (4)第三节癌基因及其致癌的分子机制 (5)第四节抑癌基因及其抑癌的分子机制 (9)第五节肿瘤转移相关基因 (11)第六节肿瘤的预防和治疗 (13)第一节概述一、肿瘤及肿瘤分子生物学的概念肿瘤（tumor）是一类疾病的总称，它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控，扩张性增生形成新生物。

肿瘤可分为良性肿瘤（benign tumor）和恶性肿瘤（malignant tumor）。

良性肿瘤生长缓慢，虽可增长至相当大的体积，但仍保留正常细胞的某些特性，通常在瘤体外有完整的包膜，手术切除后患者预后良好。

绝大多数良性肿瘤基本上是无害的，不引起或很少引起宿主损伤。

不过有极少数良性肿瘤因其靠近生命中枢或能合成大量生物活性物质也可能杀伤宿主。

例如，脑膜上生长缓慢的良性肿瘤通过压迫使得生命中枢萎缩破坏，最终导致宿主死亡；胰岛细胞良性肿瘤可以分泌大量胰岛素而引起体内胰岛素过量，导致低血糖和死亡。

恶性肿瘤统称为癌症（cancer），它不同于良性肿瘤的最重要的特性是能侵袭周围组织，疾病晚期癌细胞发生远端转移，破坏受侵袭的脏器，最终使机体衰亡，但如能在侵袭转移前切除癌瘤，一般预后明显改善。

由于技术水平的限制，目前临床诊断的癌症患者多处于中晚期。

加上不良生活方式如吸烟、过度饮酒、不合理饮食习惯，以及环境污染增加等因素，在刚过去的20世纪，世界各国许多常见癌症的发病率在总体上呈上升趋势，或维持在高水平，在我国的情况亦大致如此。

目前除几种较少见的癌症如妇科的宫颈癌、绒癌等的死亡率有明显下降外，多数常见恶性肿瘤死亡率还处于令人忧心的高位态势下。

有研究者预测，在21世纪癌症仍将是危害人类健康的主要疾病之一，故应引起预防、临床和基础研究者的高度关注。

恶性肿瘤几乎在所有类型的细胞中均可发生。

根据组织学来源，癌症的起源可分为三种：癌（carcinoma）起源于上皮细胞，大部分成人癌症属此类；淋巴瘤起源于脾和淋巴结等的淋巴细胞；肉瘤（sarcoma）起源于间叶组织如结缔组织、骨和肌肉等。

肿瘤的分子生物学研究引言肿瘤是一种由体内细胞发生异常增殖和分化的疾病，它是人类健康的重大威胁之一。

传统医学对于肿瘤的研究主要集中在病理学和临床方面，而分子生物学的发展为深入了解肿瘤的发生、发展和治疗提供了新的途径。

本文将介绍肿瘤的分子生物学研究的重要性，分子机制以及分子生物学在肿瘤治疗中的应用。

一、肿瘤的分子生物学研究的重要性1. 揭示癌症发生的分子机制肿瘤的发生和发展是一个复杂的多步骤过程，涉及到细胞增殖、分化、凋亡、血管生成等多个生物过程的紊乱。

通过肿瘤的分子生物学研究，我们能够揭示肿瘤发生的分子机制，了解肿瘤细胞的异常信号传导通路、基因突变和表达异常等特点，为肿瘤的早期诊断和治疗奠定基础。

2. 提供个体化治疗策略肿瘤是一种高度异质性的疾病，不同患者的肿瘤在基因组、转录组和蛋白组水平上存在明显差异。

通过分子生物学技术，我们可以通过基因检测、蛋白质组学和转录组学等手段，对肿瘤进行分子分型，为患者提供个体化的治疗策略。

例如，通过检测肿瘤的突变基因，选择合适的靶向治疗药物，提高治疗效果。

二、肿瘤的分子机制1. 基因突变基因突变是肿瘤发生最重要的分子机制之一。

肿瘤细胞中的关键基因发生突变后，会导致细胞增殖、凋亡等生物过程紊乱。

例如，TP53基因是肿瘤抑制基因中最常见的一个，其突变会导致细胞凋亡受损，增加肿瘤发生的风险。

另外，一些促癌基因如EGFR、KRAS等突变也与肿瘤发生相关。

2. 基因表达异常除了基因突变外，肿瘤细胞的基因表达异常也是肿瘤发生的重要机制。

通过转录组学的研究，我们可以发现肿瘤细胞中某些基因表达水平显著增加或减少。

例如，HER2基因在乳腺癌中的高表达与肿瘤的发生、发展密切相关。

利用这些异常的基因表达水平，可以寻找对肿瘤起关键作用的调控因子，并开发相应的治疗方法。

3. 信号传导通路异常肿瘤细胞中的信号传导通路异常也是肿瘤发生的重要因素。

正常情况下，细胞的增殖、凋亡等生物过程受到复杂的信号网络控制。

探究肿瘤分子生物学机制及治疗新策略肿瘤是一种常见的细胞增殖异常的疾病，也是人类健康的一大威胁。

肿瘤细胞异常的增殖行为涉及到多种生物学机制，目前还没有一种完全有效的治疗方法。

所以，探究肿瘤分子生物学机制及治疗新策略就显得尤为重要。

1.肿瘤分子生物学机制的基础肿瘤是由生物体组织中发生的某种细胞增殖异常产生的病变，肿瘤的形成是多种生物学机制共同作用的结果。

其中最主要的是肿瘤细胞的基因变异和失调，包括基因突变、染色体易位、基因拷贝数变化等，这些变异会导致肿瘤细胞的增殖、浸润和转移能力发生变化。

同时，还存在一些肿瘤细胞中特有的生物学机制，例如肿瘤细胞对免疫系统的逃逸机制、肿瘤微环境的影响等等。

这些生物学机制的深入研究，有助于揭示肿瘤发生发展的真实本质，为肿瘤治疗提供理论基础。

2.肿瘤治疗现状及存在的问题目前肿瘤治疗的主要手段包括手术、放疗、化疗以及相应的中医药治疗等。

这些治疗手段相互配合，可以有效地减少肿瘤的体积和转移的风险，但是这些治疗手段的效果也是有限的。

其中最大的问题就是由于化疗和放疗对正常细胞也会产生影响，因此可能会对患者的身体造成影响和副作用，需要进行有效的护理和监测。

此外，在治疗过程中也可能会出现耐药性问题，导致治疗效果不佳。

3.肿瘤治疗新策略针对当前肿瘤治疗所存在的问题，我们需要在深入研究肿瘤生物学机制的基础上，在治疗方面进行创新。

目前，基于肿瘤分子生物学机制的治疗方法得到了越来越多的关注，其主要有以下几种：3.1 靶向治疗靶向治疗是指通过选择性地作用于肿瘤特异性分子或信号通路来杀死癌细胞的方法。

这种治疗方法通常会抑制癌细胞增殖，并且尽可能地减少对正常细胞的影响。

目前已经有很多靶向治疗方法，其中较为成功的包括EGFR抑制剂、VEGF抑制剂、HER2抑制剂、BCR-ABL1抑制剂等等。

3.2 免疫治疗在免疫治疗中，我们通常会利用免疫系统识别和杀伤肿瘤细胞的能力来治疗肿瘤。

免疫治疗方法包括肿瘤疫苗、T细胞治疗、PD-1/PD-L1抑制剂等等。

肿瘤细胞的分子生物学特征近年来，肿瘤细胞的分子生物学特征引起了广泛的关注。

肿瘤细胞和正常细胞相比，具有不同的形态、生长方式和遗传特征，这些特征使得肿瘤细胞具有高度的异质性和恶性程度。

本文将从细胞周期、细胞信号通路、DNA修复等方面探讨肿瘤细胞的分子生物学特征。

一、细胞周期的改变细胞生长和分裂由一个复杂的过程组成，即细胞周期。

细胞周期可分为G1期、S期、G2期和M期四个阶段。

肿瘤细胞的主要特征之一就是细胞周期的改变，其中最明显的特点就是增殖速度的加快。

这主要与细胞周期中的检查点失效有关。

正常细胞在进行细胞周期各个阶段之前都会通过检查点，确定是否具备进行下一步的条件。

而肿瘤细胞的DNA损伤检查点和有丝分裂检查点的失效可以使细胞突破这些限制，不断进行S期和M期，增加细胞数量。

这是肿瘤细胞增殖速度加快的重要原因之一。

另外，肿瘤细胞还常常有细胞周期缩短的现象。

在肝癌中，常常存在G1期缩短的现象，使得肝细胞可以更快地进行DNA复制，进而增加了突变的可能性。

二、细胞信号通路的异常细胞信号通路是维持正常细胞生长和代谢的基础。

这些信号通路通过激活或抑制细胞内各种蛋白激酶、转录因子、生长因子等来控制细胞的分化、增殖、凋亡等。

但是在肿瘤细胞中，这些信号通路的异常表现为多种形式，如失去了停止生长和凋亡的反应、不会对细胞周期的控制产生反应等。

这主要是由于细胞内各种蛋白质发生异常而导致的。

一个典型的例子是EGFR通路的异常。

EGFR是一种成熟的酪氨酸激酶，它可以促进肿瘤细胞的生长和扩散。

EGFR被激活后，会激发其他信号通路的激活，这对肿瘤细胞的生长非常重要。

但是在大多数正常细胞中，EGFR激活后会在短时间内失活，避免过度培养。

而在某些肿瘤细胞中，EGFR激活后会过度刺激，反而导致一连串的严重后果，如肺癌、乳腺癌等。

三、DNA修复的扰动DNA修复是细胞的保护措施之一。

DNA修复功能失调会导致DNA的损伤无法得到及时维修，从而引发癌症等疾病。

肿瘤的分子生物学研究肿瘤是一种常见的疾病，它的治疗一直是医学界的重点研究方向。

肿瘤治疗的方法包括手术、化疗、放疗和免疫治疗等多种方法。

然而，由于肿瘤的发生与发展是一个复杂的过程，我们仍需要深入研究其发病机理，以便更好地治疗和预防这种疾病。

肿瘤的分子生物学研究，是目前研究肿瘤发生和发展的主要手段。

肿瘤的分子生物学研究主要集中在以下几个方面：1. 肿瘤的基因变异肿瘤的基因变异是导致其发生和发展的主要原因之一。

随着新技术的不断发展，如基因组学、转录组学和蛋白质组学等，我们能够更精确地鉴定肿瘤细胞中的基因变异。

目前，已经发现肿瘤的基因变异有多种类型，例如单核苷酸多态性（SNP）、染色体数值异常、基因重排和突变等。

这些基因变异与肿瘤的发展密切相关，深入研究这些变异可以帮助我们了解肿瘤的发生机制，为肿瘤治疗提供更好的思路。

2. 肿瘤细胞的信号通路肿瘤细胞中的变异基因可以通过激活或抑制信号通路来改变细胞的生物学功能，从而促进肿瘤的发展。

许多肿瘤类型都是由信号通路异常引起的。

例如，肝癌、结肠癌和胰腺癌等肿瘤，多与Wnt信号通路激活有关。

而乳腺癌和卵巢癌等肿瘤则多与HER-2信号通路激活有关。

因此，研究肿瘤细胞信号通路的异常与肿瘤发展之间的关系，有助于我们更好地理解肿瘤的发病机制，提供新的治疗方案。

3. 肿瘤免疫学肿瘤细胞具有避免免疫系统攻击的能力，从而滋生和发展。

免疫治疗是一个重要的肿瘤治疗方法，因此对肿瘤与免疫系统的相互作用进行深入研究，是肿瘤分子生物学研究的重要方向之一。

近年来，大量的研究表明，肿瘤的免疫学特征与其发生、发展和治疗效果密切相关。

例如，PD-1/PD-L1信号通路在肿瘤细胞与免疫细胞相互作用中起着重要的作用。

4. 微环境肿瘤的微环境包括肿瘤细胞周围的细胞、细胞外基质和分子信号。

它们与肿瘤的发展密切相关。

微环境可以决定肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力，进而影响其发展和治疗效果。

因此，研究肿瘤微环境对肿瘤发展的影响，为肿瘤治疗提供新的思路。