肿瘤细胞生物学1-1.ppt

1、食管癌食管癌/基础肿瘤学教研室基础肿瘤学教研室肿瘤细胞生物学肿瘤细胞生物学Tumor cell biology怎怎 么么 样样 学？学？熟悉细胞生物学知识熟悉细胞生物学知识参考教材：参考教材：细胞生物学（第二版）郑国錩，细胞生物学（第二版）郑国錩，19921992，高等教育出版社，高等教育出版社 细胞生物学（第二版）汪堃仁等细胞生物学（第二版）汪堃仁等,1998,1998，北京师范大学出版社，北京师范大学出版社 细胞生物学（第三版）翟中和等，细胞生物学（第三版）翟中和等，20072007，高等教育出版社，高等教育出版社 对比着学对比着学 关注前沿关注前沿 学术期刊（中国期刊网、万方数据库、学术

2、期刊（中国期刊网、万方数据库、GoogleGoogle直直接搜索等）；接搜索等）；生物论坛（生物通、丁香园、生命科学论坛等）生物论坛（生物通、丁香园、生命科学论坛等）前前前前 言言言言1.1.细细 胞胞 生生 物物 学？学？细胞生物学是研究细胞细胞生物学是研究细胞结构结构、功能功能及及生活史生活史的一门科学。的一门科学。现代现代细胞生物学从细胞生物学从显微显微水平，水平，超微超微水平水平和和分子分子水平等不同层次研究细胞的结构、功水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动（能及生命活动（基因调控、信号转导、肿瘤生物学、基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热点）细胞分化和

3、凋亡是当代的研究热点）。19531953年年DNADNA双螺旋结构双螺旋结构的提出，的提出，19581958年生年生物学中心法则物学中心法则的建立明确了细胞最本质的建立明确了细胞最本质问题是自我复制（问题是自我复制（self-replication），），这些科学的发现把当时从细胞形态结构这些科学的发现把当时从细胞形态结构研究而引申出的研究而引申出的“细胞学细胞学”推向了一个推向了一个更高阶段，更高阶段，“细胞生物学细胞生物学”应运而生。应运而生。2.2.细胞生物学发展史上的重大事件细胞生物学发展史上的重大事件诺贝尔奖诺贝尔奖 连续多年的诺贝尔奖内容几乎连续多年的诺贝尔奖内容几乎都在细胞生物学

4、范围内都在细胞生物学范围内2001年年生理医学奖：生理医学奖：细胞周期调控机理细胞周期调控机理 2002年年生理学或医学奖：生理学或医学奖：器官发育的遗传器官发育的遗传 调控和细胞程序性死亡调控和细胞程序性死亡2003年年化学奖：化学奖：细胞膜水通道，离子通道细胞膜水通道，离子通道结构和机理结构和机理2006年生理学或医学奖：年生理学或医学奖：RNA干扰机制干扰机制；化学奖：捕捉化学奖：捕捉DNA的复制过程的复制过程2007年年生理医学奖：利用生理医学奖：利用小鼠胚胎干细胞小鼠胚胎干细胞进行基因打靶进行基因打靶2009年年生理医学奖：生理医学奖：端粒酶端粒酶(telomerase)；化学奖：化

5、学奖：核糖体的结构和作用的研究核糖体的结构和作用的研究2010年年生理学或医学奖：通过生理学或医学奖：通过体外受精治体外受精治疗多种不育症疗多种不育症 细胞生物学已经成为当代生物科学中发细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科，在我国基础学科发展最快的一门尖端学科，在我国基础学科发展规划中，展规划中，细胞生物学细胞生物学与与分子生物学分子生物学，神经神经生物学生物学和和生态学生态学并列为生命科学的四大基础并列为生命科学的四大基础学科。学科。3.3.为什么说细胞生物学是为什么说细胞生物学是现代现代生命科学的重要基础学科生命科学的重要基础学科?重大前沿课题的解决，如重大前沿课题的解决

6、，如生育的控制生育的控制、脑的奥秘脑的奥秘、肿瘤的防治肿瘤的防治、器官移植器官移植、免疫免疫反应反应、新药研制新药研制、心脑血管疾病心脑血管疾病及及艾滋病艾滋病防治防治直至直至延年益寿延年益寿等等，都离不开细胞生等等，都离不开细胞生物学的研究。物学的研究。4.4.肿瘤细胞生物学？肿瘤细胞生物学？从从细胞和分子细胞和分子水平上对肿瘤的水平上对肿瘤的发生、发展、侵袭与转移发生、发展、侵袭与转移等过程进等过程进行研究的学科行研究的学科。DNA 损伤损伤检控系统信号传导、检控系统信号传导、细胞周细胞周期检控期检控系统功能失调系统功能失调与肿瘤发生的关系与肿瘤发生的关系；肿瘤肿瘤细胞增殖分化与凋亡细胞增

7、殖分化与凋亡过程及其过程及其调控机理调控机理；肿瘤肿瘤血管生成分子机理血管生成分子机理及其与及其与肿瘤后期发展的肿瘤后期发展的关系关系。具体研究内容：具体研究内容：本章内容本章内容肿肿瘤瘤细细胞胞生生物物学学肿瘤细胞的增殖、浸润和转移肿瘤细胞的增殖、浸润和转移细胞分化、凋亡和肿瘤细胞分化、凋亡和肿瘤形态特征形态特征生理特征生理特征细胞核细胞核细胞质细胞质细胞膜细胞膜 第一节第一节第一节第一节 肿瘤细胞的形态特征肿瘤细胞的形态特征肿瘤细胞的形态特征肿瘤细胞的形态特征一、一、正常细胞的基本结构正常细胞的基本结构正常细胞的基本结构图正常细胞的基本结构图v细胞核细胞核（nucleus）：是）：是细胞内

8、最重要的细细胞内最重要的细胞器，核表面是由胞器，核表面是由双层膜构成的核被双层膜构成的核被膜（膜（nuclear envelope）；核内）；核内1至数个小球形结至数个小球形结构，称为核仁构，称为核仁（nucleolus）；核）；核内包含有染色质内包含有染色质(chromatin）。）。细胞核还具有核孔细胞核还具有核孔（nuclear pore）。）。v细胞质（细胞质（cytoplasm）：质）：质膜与核被膜之间的原生质。膜与核被膜之间的原生质。v质膜（质膜（plasma membraneplasma membrane）：是细胞表面的单位膜。）：是细胞表面的单位膜。v细胞器细胞器(organe

9、lle)：具：具有特定形态和有特定形态和功能的显微或功能的显微或亚显微结构称亚显微结构称为细胞器为细胞器v细胞质基质细胞质基质（cytoplasmic matrix）细胞质）细胞质中除细胞器以外中除细胞器以外的部分。的部分。二、二、肿瘤细胞的形态特征肿瘤细胞的形态特征1.1.细胞核细胞核 细胞器细胞器胞质颗粒胞质颗粒 糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂膜表面抗原膜表面抗原凝集素受体凝集素受体 染色体染色体核仁组织区核仁组织区端粒端粒2.细胞质细胞质3.细胞膜细胞膜1.1.细胞核异常与肿瘤细胞核异常与肿瘤（1 1）基本特征）基本特征人喉癌人喉癌hep-2hep-2细胞，瑞氏染色细胞，瑞氏染色v出现巨核、双核或

10、多核，染色体呈不均一状态出现巨核、双核或多核，染色体呈不均一状态正常分化细胞正常分化细胞癌细胞癌细胞v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，正常，正常的分化细胞仅为的分化细胞仅为1:4-6 1:4-6（2 2）染色体染色体v基本结构基本结构组成：组成：DNADNA、组蛋白、非组蛋白、少量、组蛋白、非组蛋白、少量RNARNA核小体及螺线管的结构核小体及螺线管的结构v染色体异常与肿瘤染色体异常与肿瘤染色体数目异常染色体数目异常 人类细胞正常染色体人类细胞正常染色体 癌性胸腹水的染色体数癌性胸腹水的染色体数 染色体结构异常染色体结构异常 phph染色体（费城染色体（费

11、城1 1号染色体）号染色体）:9:9号和号和2222号染色体长臂易位号染色体长臂易位 。易位使易位使9 9号染色体长臂（号染色体长臂（9q349q34）上的原癌基因）上的原癌基因ablabl和和2222号染色体号染色体(22q11)(22q11)上的上的bcr(break point cluster region)bcr(break point cluster region)基因重新组合成融合基因。后者具有增高了的酪基因重新组合成融合基因。后者具有增高了的酪氨酸激酶活性，这是慢性粒细胞性白血病的发病原因。氨酸激酶活性，这是慢性粒细胞性白血病的发病原因。phph的重要临床意义在于：大的重要临床意

12、义在于：大约约9595的慢性粒细胞性白血病病例都是的慢性粒细胞性白血病病例都是phph阳性，因此它可以作为诊断的依据。阳性，因此它可以作为诊断的依据。病名病名染色体异常染色体异常慢性粒细胞白血病Burkitt淋巴瘤急性非淋巴细胞白血病慢性淋巴细胞白血病急性淋巴细胞白血病恶性淋巴瘤小细胞肺癌卵巢乳头状腺癌神经母细胞瘤脑膜瘤Wilms瘤睾丸癌畸胎t(8;14),t(2;8),t(8;22),ph+8;7q,5q或-5t(8;21),t(15;17),t(9;22),t(11;14),+12t(?;11),t(1;9),t(7;12),t(9;14)t(8;14),t(4;11),+21,t(4;1

13、1),+1214q+,+12del(3)(p14-23)t(6;14)del或t(1;?)(p 32-36;?)13q-22,22q11p1(12p)肿瘤常见的染色体异常肿瘤常见的染色体异常 v基因突变与肿瘤基因突变与肿瘤：“二次突变学说二次突变学说”-（RBRB基因）基因）非遗传性和遗传性非遗传性和遗传性RBRB功能丧失的机理功能丧失的机理 （3 3）染）染 色色 体体 的的 相相 关关 术术 语语（4 4）核仁组织区）核仁组织区：nucleolar organizing regions,NORs 核核糖糖体体RNA基基因因所所在在的的区区域域，其其精精细细结结构构呈呈灯灯刷刷状状。能能够够

14、合合成成核核糖糖体体的的28S、18S和和5.8S rRNA。核核仁仁组组织织区区位位于于染染色色体体的的次次缢缢痕痕区区，但但并并非非所所有有的的次次缢缢痕痕都都是是NORs。vNORsNORs功能功能：编码编码rRNArRNANORs中心形成核仁中心形成核仁 vNORsNORs与肿瘤与肿瘤 核仁组织区嗜银蛋白（核仁组织区嗜银蛋白（AgNOR）：）：判别细判别细胞核中胞核中rDNArDNA转录活性的一个指标，可通过测定核仁银染面积与转录活性的一个指标，可通过测定核仁银染面积与核面积的比值说明其嗜银的强度，核面积的比值说明其嗜银的强度，区分肿瘤良、恶性病变或判区分肿瘤良、恶性病变或判断肿瘤预后

15、的指标。断肿瘤预后的指标。胸腔积液中的恶性细胞胸腔积液中的恶性细胞-核仁组成区嗜银蛋白染色核仁组成区嗜银蛋白染色 恶性肿瘤中恶性肿瘤中AgNORAgNOR颗粒明显增多且大小形态不规则性颗粒明显增多且大小形态不规则性（4）端粒和端粒酶）端粒和端粒酶2009年年生理医学奖生理医学奖 三位美国科学家三位美国科学家Elizabeth H.Blackburn Elizabeth H.Blackburn Carol W.Greider Jack W.Carol W.Greider Jack W.因在端粒和端粒因在端粒和端粒酶如何保护染色体方面的发现而获奖。酶如何保护染色体方面的发现而获奖。解决的生物学中的

16、一个重大问题解决的生物学中的一个重大问题细胞细胞分裂期间染色体如何被完整复制，以及染色体分裂期间染色体如何被完整复制，以及染色体如何得到保护不至退化。如何得到保护不至退化。如果端粒变短，细胞就会衰老。相反，如果如果端粒变短，细胞就会衰老。相反，如果端粒酶活性很高，端粒长度就会维持，细胞衰端粒酶活性很高，端粒长度就会维持，细胞衰老就会延迟，在癌细胞中就是这种情形，可被老就会延迟，在癌细胞中就是这种情形，可被认为具有永生。认为具有永生。染色体端部的特化部分染色体端部的特化部分 v端粒的结构端粒的结构 端粒由端粒由高度重复的短序列串联高度重复的短序列串联而成，在进化而成，在进化上上高度保守高度保守，不同生物的端粒序列都很相似，不同生物的端粒序列都很相似 保护染色体保护染色体完整性完整性和和维持染色体的维持染色体的稳定性稳定性v端粒的功能端粒的功能 保护染色体不被核酶降解；不具端粒的染保护染色体不被核酶降解；不具端粒的染色体末端有粘性，会与其它片段相连或两端相连色体末端有粘性，会与其它片段相连或两端相连而成环状而成环状 维持细胞的维持细胞的复制能力复制能力 起细胞分裂计时器的作用，端粒核苷酸复