① 肿瘤病因和发病机制是什么可以是网上拷贝的
肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。 1.肿瘤发生的分子生物学基础 (l)癌基因 1)原癌基因、癌基因及其产物 癌基因是具有潜在的转化细胞的能力的基因。由于细胞癌基因在正常细胞中以非激活的形式存在,称为原癌基因。原癌基因可被多种因素激活。 原癌基因编码的蛋白质大都是对正常细胞生长十分重要的细胞生长因子和生长因子受体,如血小板生长因子(PGF),纤维母细胞生长因子(FGF),表皮细胞生长因子(EGF),重要的信号转导蛋白质(如酪氨酸激酶),核调节蛋白质(如转录激活蛋白)和细胞周期调节蛋白(如周期素、周期素依赖激酶)等。 2)原癌基因的激活 原癌基因的激活有两种方式:①发生结构改变(突变),产生具有异常功能的癌蛋白。②b.基因表达调节的改变(过度表达),产生过量的结构正常的生长促进蛋白。 基因水平的改变继而导致细胞生长刺激信号的过度或持续出现,使细胞发生转化。 引起原癌基因突变的DNA结构改变有:点突变、染色体易位、基因扩增。突变的原癌基因编码的蛋白质与原癌基因的正常产物有结构上的不同,并失去正常产物的调节作用。通过以下方式影响其靶细胞:①生长因子增加;②生长因子受体增加;③产生突变的信号转导蛋白;④产生与DNA结合的转录因子。 (2)肿瘤抑制基因 肿瘤抑制基因的产物能抑制细胞的生长,其功能的丧失可能促进细胞的肿瘤性转化。肿瘤抑制基因的失活多是通过等位基因的两次突变或缺失的方式实现的。 常见的肿瘤抑制基因有Rb基因,P53基因,神经纤维瘤病—1基因(NF-l),结肠腺瘤性息肉基因(DCC)和Wilms瘤基因(WT-1)等。Rb基因的纯合性缺失见于所有的视网膜母细胞瘤及部分骨肉瘤、乳腺癌和小细胞肺癌等肿瘤,Rb基因定位于染色体13ql4,Rb基因的两个等位基因必须都发生突变或缺失才能产生肿瘤,因此Rb基因是隐性癌基因。 P53基因异常缺失包括纯合性缺失和点突变,超过50%的肿瘤有P53基因的突变。尤其是结肠癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌中突变更为多见。 (3)凋亡调节基因和DNA修复调节基因 调节细胞进入程序性细胞死亡的基因及其产物在肿瘤的发生上起重要作用,如bcl-2可以抑制凋亡,bax蛋白可以促进凋亡,DNA错配修复基因的缺失使DNA损害不能及时被修复,积累起来造成原癌基因和肿瘤抑制基因的突变,形成肿瘤,如遗传性非息肉性结肠癌综合征。 (4)端粒和肿瘤 端粒随着细胞的复制而缩短,没有端粒酶的修复,体细胞只能复制50次。肿瘤细胞存在某种不会缩短的机制,几乎能够无限制的复制。实验表明,绝大多数的恶性肿瘤细胞都含有一定程度的端粒酶活性。 (5)多步癌变的分子基础 恶性肿瘤的形成是一个长期的多因素形成的分阶段的过程,要使细胞完全恶性转化,需要多个基因的转变,包括几个癌基因的突变和两个或更多肿瘤抑制基因的失活,以及凋亡调节和DNA修复基因的改变。 2.环境致癌因素及致癌机制 (1)化学致癌因素 1)间接作用的化学致癌物:多环芳烃,芳香胺类与氨基偶氮染料,亚硝胺类,真菌毒素。 2)直接作用的化学致癌物:这些致癌物不经体内活化就可致癌,如烷化剂与酰化剂。 (1)亚硝胺类,这是一类致癌性较强,能引起动物多种癌症的化学致癌物质。在变质的蔬菜及食品中含量较高,能引起消化系统、肾脏等多种器官的肿瘤。 (2)多环芳香烃类,这类致癌物以苯并芘为代表,将它涂抹在动物皮肤上,可引起皮肤癌,皮下注射则可诱发肉瘤。汽车废气、煤烟、香烟及熏制食品中; (3)烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等,可引起白血病、肺癌、乳腺癌等; (4)氯乙烯,目前应用最广的一种塑料聚氯乙烯,是由氯乙烯单体聚合而成。可诱发肺、皮肤及骨等处的肿瘤。通过塑料工厂工人流行病学调查已证实氯乙烯能引起肝血管肉瘤,潜伏期一般在15年以上; (5)某些金属,如铬、镍、砷等也可致癌。 化学致癌物引起人体肿瘤的作用机制很复杂。少数致癌物质进入人体后可以直接诱发肿瘤,这种物质称为直接致癌物;而大多数化学致癌物进入人体后,需要经过体内代谢活化或生物转化,成为具有致癌活性的最终致癌物,方可引起肿瘤发生,这种物质称为间接致癌物。放射线引起的肿瘤有:甲状腺肿瘤、肺癌、骨肿瘤、皮肤癌、多发性骨髓瘤、淋巴瘤等 (2)物理致癌因素 离子辐射引起各种癌症。长期的热辐射也有一定的致癌作用,金属元素镍、铬、镉、铍等对人类也有致癌的作用。临床上有一些肿瘤还与创伤有关,骨肉瘤、睾丸肉瘤、脑瘤患者常有创伤史。另一类与肿瘤有关的异物是寄生虫。 (3)病毒和细菌致癌 1)RNA致瘤病毒:通过转导和插入突变将遗传物质整和到宿主细胞DNA中,并使宿主细胞发生转化,存在两种机制致癌:①急性转化病毒②慢性转化病毒。 2)DNA致瘤病毒:常见的有人类乳头状瘤病毒(HPV)与人类上皮性肿瘤尤其是子宫颈和肛门生殖器区域的鳞状细胞癌发生密切相关。Epstein barr病毒(EBV)与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相关。流行病学调查乙型肝炎与肝细胞性肝癌有密切的关系。幽门螺杆菌引起的慢性胃炎与胃低度恶性B细胞性淋巴瘤发生有关。 3.影响肿瘤发生、发展的内在因素及其作用机制 (1)遗传因素 1)呈常染色体显性遗传的肿瘤如视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、肾上腺或神经节的神经母细胞瘤。一些癌前疾病,如结肠多发性腺瘤性息肉病、神经纤维瘤病等本身并不是恶性疾病,但恶变率很高。这些肿瘤和癌前病变都属于单基因遗传,以常染色体显性遗传的规律出现。其发病特点为早年(儿童期)发病,肿瘤呈多发性,常累及双侧器官。 2)呈常染色体隐性遗传的遗传综合征如Bloom综合征易发生白血病和其他恶性肿瘤;毛细血管扩张共济失调症患者易发生急性白血病和淋巴瘤;着色性干皮病患者经紫外线照射后易患皮肤基底细胞癌和磷状细胞癌或黑色素瘤。这些肿瘤易感性高的人群常伴有某种遗传性缺陷,以上三种遗传综合征均累及DNA修复基因。。 3)遗传因素与环境因素在肿瘤发生中起协同作用,而环境因素更为重要。决定这种肿瘤的遗传因素是属于多基因的。目前发现不少肿瘤有家族史,如乳腺癌、胃肠癌、食管癌、肝癌、鼻咽癌等。 (2)宿主对肿瘤的反应——肿瘤免疫 CD8+的细胞毒性T细胞在细胞免疫中起重要作用 1)肿瘤抗原可分为两类:①只存在于肿瘤细胞而不存在与正常细胞的肿瘤特异性抗原。②存在与肿瘤细胞与某些正常细胞的肿瘤相关抗原。 2) 抗肿瘤的免疫效应机制。肿瘤免疫以细胞免疫为主,体液免疫为辅,参加细胞免疫的效应细胞主要是(CTL)、自然杀伤细胞(NK)和巨噬细胞。 3)免疫监视。免疫监视在抗肿瘤的机制中最有力的证据是,在免疫缺陷病患者和接受免疫抑制治疗的病人中,恶性肿瘤的发病率明显增加。 (3)其他与肿瘤发病有关的因素
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② 为什么说肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果
肿瘤的发生与基因突变的密切相关已经得到证实,但是肿瘤与基因的关系复杂。肿瘤中都可以找到基因的突变,但是,除视网膜母细胞瘤等少数遗传性肿瘤中见到特殊的单个基因突变外,绝大多数肿瘤中都可以发现多个基因、多个位点的突变。也就是说绝大多数肿的瘤发生需要多个基因突变参与,这种多突变不是同时出现,而是在遗传因素和环境因素共同作用下逐步出现,最终引起正常细胞转变为肿瘤细胞。这就是肿瘤发生的多阶段、多因素理论,能比较好的解释了肿瘤的发生机制。肿瘤发生的多基因突变理论还可以从肿瘤细胞的生物学特性的变化来理解。与正常细胞相比,肿瘤细胞在代谢,分裂,凋亡,运动等各方面都发生了巨大的改变,而这些生物学行为由分别由不同功能的基因来决定(大约在1000个基因左右),所以由正常细胞变为肿瘤细胞这些基因都会有突变在前。|||正常细胞的分裂、分化是在相关基因的调控下进行的,一旦基因在复制时出现突变并累积超过机体的监控、补偿能力,就会出现不受抑制的细胞繁殖,就是肿瘤的产生了。|||肿瘤的发生与基因突变的密切相关已经得到证实,但是肿瘤与基因的关系复杂。肿瘤中都可以找到基因的突变,但是,除视网膜母细胞瘤等少数遗传性肿瘤中见到特殊的单个基因突变外,绝大多数肿瘤中都可以发现多个基因、多个位点的突变。也就是说绝大多数肿的瘤发生需要多个基因突变参与,这种多突变不是同时出现,而是在遗传因素和环境因素共同作用下逐步出现,最终引起正常细胞转变为肿瘤细胞。这就是肿瘤发生的多阶段、多因素理论,能比较好的解释了肿瘤的发生机制。 肿瘤发生的多基因突变理论还可以从肿瘤细胞的生物学特性的变化来理解。与正常细胞相比,肿瘤细胞在代谢,分裂,凋亡,运动等各方面都发生了巨大的改变,而这些生物学行为由分别由不同功能的基因来决定(大约在1000个基因左右),所以由正常细胞变为肿瘤细胞这些基因都会有突变在前。
③ 肿瘤的发生发展中的分子生物学的病理机制有哪些
(一)化学致癌因素 机体与一定量的某些化学物质长期或反复接触后,可引起肿瘤.这些化学物质称为致癌因素。常见的有煤焦油、粗石蜡油、芳香族胺类、亚硝胺类及偶氮染料等。
(二)物理致癌因素 包括热、放射线机械刺激等因素,如多次烫伤及创伤(宫颈创伤等)引起的组织增生,有时可形成癌。又如受放射线损伤后,晚期发生白血病比未受放射线损伤者明显增多。
(三)生物致癌因素 包括病毒和寄生虫等。在动物实验中证实病毒可引起动物肿瘤(如鸡肉瘤、兔的乳头状瘤等);病毒作为人体肿瘤的原因,近年来的研究也取得了重要成就。
(四)机体对肿瘤的影响 肿瘤的发生除了外界致癌因素作用以外.某些动物实验材料及人体,临床、病理资料表明,机体的内在因素如神经、内分泌系统状态及机体对肿瘤的免疫反应等因素对肿瘤的发生也有重要影响。
(五)癌前期病变 某些病变本身虽不是癌,但却有转变为癌的倾向,可成为癌的发生基础,这些状况称为"癌前期病变"。常见的癌前期病变有以下几种:
1、乳腺囊性小叶增生
2、粘膜白斑病
3、慢性溃疡
4、大肠多发性息肉病
5、肝硬化
此外,临床所见的成骨肉瘤患者,常有外伤的历史,认为伤后的病理状态.可能成为肿瘤发生的诱因。
额··我才15岁··所以并不知道你说的“病理机制”是什么
上面的回答是我对你的提问的理解··
④ 肿瘤是如何形成的
肿瘤是常见病,多发病,其中恶性肿瘤是目前危害人类健康最严重的一类疾病.不仅人类患肿瘤,动、植物也有肿瘤。
肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下,局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的调控,导致单克隆性异常增生而形成的新生物。这种新生物常形成局部肿块,因而得名。
肿瘤性增生与非肿瘤性增生具有本质的区别。非肿瘤性增生为机体生存所需,所增生的组织能够分化成熟,并且能够恢复原来正常组织的结构和功能,且这种增生是具有一定限度的,一旦原因去除后就不再继续。正常细胞转化为肿瘤细胞就具有异常的形态、代谢、功能,并在不同程度上失去了分化成熟的能力。肿瘤生长旺盛,并具有相对自主性。即使后来致瘤因素不存在时仍能持续生长。
肿瘤的特异性
肿瘤组织无论在细胞形态和组织结构上,都与其发源的正常组织有不同程度的差异,这种差异称为异型性。异型性是肿瘤异常分化在形态上的表现。异型性小,说明分化程度高,异型性大,说明分化程度低。区别这种异型性的大小是诊断肿瘤,确定其良、恶性的主要组织学依据。良性肿瘤细胞的异型性不明显,一般与其来源组织相似。恶性肿瘤常具有明显的异型性。
由未分化细胞构成的恶性肿瘤也称为间变性肿瘤,间变是指恶性肿瘤细胞缺乏分化,异型性显着。间变性肿瘤具有明显的多形性,瘤细胞彼此在大小和形状上有很大的变异,因此往往不能确定其组织来源。间变性肿瘤一般具有高度恶性。
1、肿瘤细胞的异型性
良性肿瘤瘤细胞的异型性小,一般与其来源的正常细胞相似。恶性肿瘤瘤细胞常具有高度的异型性,表现为以下特点:
(1)肿瘤细胞的多形性,即肿瘤细胞形态和大小不一致。恶性肿瘤细胞一般比正常细胞较大,有时可见瘤巨细胞。但少数分化很差的肿瘤其肿瘤细胞较小,圆形,大小也比较一致。
(2)瘤细胞核的多形性
瘤细胞核比正常细胞核增大,核大小、形状和染色不一。并可出现双核、巨核、多核、奇异核、核着色深(由于核内DNA增多)。染色质呈粗颗粒状,分布不均匀,常堆积于核膜下,使核膜显得肥厚。核分裂像增多,特别是出现不对称性、多极性及顿挫性等病理性核分裂时,对恶性肿瘤具有诊断意义。恶性肿瘤细胞的核异常改变多与染色体呈多倍体或非整数倍体有关。
(3)瘤细胞胞浆的改变:由于胞浆内核蛋白体增多而多呈嗜碱性。瘤细胞产生异常分泌物或代谢产物(如激素、粘液、 蛋白、色素等),因此具有不同特点。
(4)肿瘤细胞超微结构的异型性:一般来说,良性肿瘤的超微结构与其起源的组织基本相似。恶性肿瘤细胞根据其分化的程度表现出不同的异型性。总的来说,恶性肿瘤细胞通常绝对或相对明显增大,核膜可有内陷或外凸,使核形不规则甚至形成奇异型核。胞浆内的细胞器常有数目减少、发育不良或形态异常。细胞连接常有减少,有利于肿瘤浸润生长。
2.肿瘤组织结构的异型性
肿瘤的组织结构的异型性是指肿瘤组织在空间排列方式上(包括极向、器官样结构及其与间质的关系等方面)与其来源的正常组织的差异。良性肿瘤瘤细胞的异型性不明显,但排列与正常组织不同,诊断有赖于组织结构的异型性,如子宫平滑肌瘤。恶性肿瘤的组织结构异型性明显,瘤细胞排列更为紊乱,失去正常的排列结构、层次或极向,如纤维肉瘤、腺癌。
三、肿瘤的生长和扩散
具有局部浸润和远处转移是恶性肿瘤最重要的特点,并且是恶性肿瘤致人死亡的主要原因。
1.肿瘤是由一个转化细胞不断增生繁衍形成的
一个典型的恶性肿瘤的自然生长史可以分为几个阶段:
一个细胞的恶性转化→转化细胞的克隆性增生→局部浸润→远处转移
在此过程中,恶性转化细胞的内在特点(如肿瘤的生长分数)和宿主对肿瘤细胞及其产物的反应(如肿瘤血管形成)共同影响肿瘤的生长和演进。
(l)肿瘤生长的动力学。肿瘤的生长速度与以下三个因素有关:
1)肿瘤细胞倍增时间:肿瘤群体的细胞周期也分为G0、G1、S、G2和M期。多数恶性肿瘤细胞的倍增时间并不比正常细胞更快,而是与正常细胞相似或比正常细胞更慢。
2)生长分数:指肿瘤细胞群体中处于增殖阶段(S期+G2期)的细胞的比例。恶性转化初期,生长分数较高,但是随着肿瘤的持续增长,多数肿瘤细胞处于G0期,即使是生长迅速的肿瘤生长分数也只有20%。
3)瘤细胞的生长与丢失:营养供应不足、坏死脱落、机体抗肿瘤反应等因素会使肿瘤细胞丢失,肿瘤细胞的生成与丢失共同影响着肿瘤能否进行性长大及其长大速度。
肿瘤的生长速度决定于生长分数和肿瘤细胞的生成与丢失之比,而与倍增时间关系不大。目前化疗药物几乎均针对处于增殖期细胞。因此生长分数高的肿瘤(如高度恶性淋巴瘤)对于化疗特别敏感。常见的实体瘤(如结肠癌)生长分数低,故对化疗不敏感。
(2)肿瘤血管形成。诱导血管的生成能力是恶性肿瘤的生长、浸润与转移的前提之一。肿瘤细胞本身和浸润到肿瘤组织内及其周围的炎细胞(主要是巨噬细胞)能产生一类血管生成因子,如血管内皮细胞生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)。这些血管生成因子促进血管内皮细胞分裂和毛细血管出芽生长。新生的毛细血管既为肿瘤生长提供营养,又为肿瘤转移提供了有利条件。
(3)肿瘤的演进和异质化。恶性肿瘤在生长过程中变得越来越有侵袭性的现象称为肿瘤的演进,包括生长加快、浸润周围组织和远处转移等。这些生物学现象的出现与肿瘤的异质化有关。肿瘤的异质化是指一个克隆来源的肿瘤细胞在生长过程中形成在侵袭能力、生长速度、对激素的反应、对抗癌药的敏感性等方面有所不同的亚克隆的过程。由于这些不同,肿瘤在生长过程中得以保留那些适应存活、生长、浸润与转移的亚克隆。
2.肿瘤的生长方式与扩散
(1)肿瘤的生长速度:各种肿瘤的生长速度有极大的差异,主要取决于肿瘤细胞的分化成熟程度。良性肿瘤生长缓慢,恶性肿瘤生长较快,良性肿瘤恶变时生长速度突然加快。
(2)肿瘤的生长方式:肿瘤可以呈膨胀性生长、外生性生长和浸润性生长。
1)膨胀性生长:是大多数良性肿瘤所表现的生长方式,肿瘤生长缓慢,不侵袭周围组织,往往呈结节状,有完整的包膜,与周围组织分界明显,对周围的器官、组织主要是挤压或阻塞的作用。一般均不明显破坏器官的结构和功能。因为其与周围组织分界清楚,手术容易摘除,摘除后不易复发。
2)外生性生长:发生在体表、体腔表面或管道器官(如消化道、泌尿生殖道)表面的肿瘤,常向表面生长,形成突起的乳头状、息肉状、菜花状的肿物,良性、恶性肿瘤都可呈外生性生长。但恶性肿瘤在外生性生长的同时,其基底部也呈浸润性生长,且外生性生长的恶性肿瘤由于生长迅速、血供不足,容易发生坏死脱落而形成底部高低不平、边缘隆起的恶性溃疡。
3)浸润性生长:为大多数恶性肿瘤的生长方式。由于肿瘤生长迅速,侵入周围组织间隙、淋巴管、血管,如树根之长入泥土,浸润并破坏周围组织,肿瘤往往没有包膜或包膜不完整,与周围组织分界不明显。临床触诊时,肿瘤固定不活动,手术切除这种肿瘤时,为防止复发,切除范围应该比肉眼所见范围大,因为这些部位也可能有肿瘤细胞的浸润。
3.肿瘤的扩散
是恶性肿瘤的主要特征。具有浸润性生长的恶性肿瘤,不仅可以在原发部位生长、蔓延(直接蔓延),而且可以通过各种途径扩散到身体其他部位(转移)。
(1)直接蔓延:瘤细胞沿组织间隙、淋巴管、血管或神经束浸润,破坏临近正常组织、器官,并继续生长,称为直接蔓延。例如晚期子宫颈癌可蔓延至直肠和膀胱,晚期乳腺癌可以穿过胸肌和胸腔甚至达肺。
(2)转移:瘤细胞从原发部位侵入淋巴管、血管、体腔,迁移到他处而继续生长,形成与原发瘤同样类型的肿瘤,这个过程称为转移。良性肿瘤不转移,只有恶性肿瘤才转移,常见的转移途径有以下几种:
1)淋巴道转移:上皮组织的恶性肿瘤多经淋巴道转移。
2)血道转移:各种恶性肿瘤均可发生,尤多见于肉癌、肾癌、肝癌、甲状腺滤泡性癌及绒毛膜癌。
3)种植性转移:常见于腹腔器官的癌瘤。
4.恶性肿瘤的浸润和转移机制
(l)局部浸润。浸润能力强的瘤细胞亚克隆的出现和肿瘤内血管形成对肿瘤的局部浸润都起重要作用
局部浸润的步骤:
1)由细胞粘附分子介导的肿瘤细胞之间的粘附力减少。
2)瘤细胞与基底膜紧密附着。
3)细胞外基质降解。在癌细胞和基底膜紧密接触4~8小时后,细胞外基质的主要成分如LN、FN、蛋白多糖和胶原纤维可被癌细胞分泌的蛋白溶解酶溶解,使基底膜产生局部的缺损。
4)癌细胞以阿米巴运动通过溶解的基底膜缺损处。癌细胞穿过基底膜后重复上述步骤溶解间质性的结缔组织,在间质中移动。到达血管壁时,再以同样的方式穿过血管的基底膜进入血管。
(2)血行播散。单个癌细胞进入血管后,一般绝大多数被机体的免疫细胞所消灭,但被血小板凝集成团的瘤细胞团则不易被消灭,可以通过上述途径穿过血管内皮和基底膜,形成新的转移灶。
转移的发生并不是随机的,而是具有明显的器官倾向性。血行转移的位置和器官分布,在某些肿瘤具有特殊的亲和性,如肺癌易转移到肾上腺和脑,甲状腺癌、肾癌和前列腺癌易转移到骨,乳腺癌常转移到肝、肺、骨。产生这种现象的原因还不清楚,可能是这些器官的血管内皮上有能与进入血循环的癌细胞表面的粘附分子特异性结合的配体,或由于这些器官能够释放吸引癌细胞的化学物质。
良性肿瘤与恶性肿瘤之间有时并无绝对的界限,某些肿瘤的组织形态介于两者之间,称为交界性肿瘤。如卵巢交界性浆液性乳头状囊腺瘤和粘液性囊腺瘤。即使是恶性肿瘤其恶性程度亦各不相同。有些良性肿瘤可发生恶性变化,个别恶性肿瘤也可停止生长甚至消退。如结肠息肉状腺瘤可恶变为腺癌,个别的恶性肿瘤如恶性黑色素瘤也可由于机体的免疫力增强等原因,可以停止生长甚至完全消退。又如见于少年儿童的神经母细胞瘤的瘤细胞有时能发育为成熟的神经细胞,有时甚至转移灶的瘤细胞也能发育成熟,使肿瘤停止生长而自愈。但这种情况十分罕见。
肿瘤的病因学和发病学
肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。
1.肿瘤发生的分子生物学基础
(l)癌基因
1)原癌基因、癌基因及其产物
癌基因是具有潜在的转化细胞的能力的基因。由于细胞癌基因在正常细胞中以非激活的形式存在,称为原癌基因。原癌基因可被多种因素激活。
原癌基因编码的蛋白质大都是对正常细胞生长十分重要的细胞生长因子和生长因子受体,如血小板生长因子(PGF),纤维母细胞生长因子(FGF),表皮细胞生长因子(EGF),重要的信号转导蛋白质(如酪氨酸激酶),核调节蛋白质(如转录激活蛋白)和细胞周期调节蛋白(如周期素、周期素依赖激酶)等。
2)原癌基因的激活
原癌基因的激活有两种方式:①发生结构改变(突变),产生具有异常功能的癌蛋白。②b.基因表达调节的改变(过度表达),产生过量的结构正常的生长促进蛋白。
基因水平的改变继而导致细胞生长刺激信号的过度或持续出现,使细胞发生转化。
引起原癌基因突变的DNA结构改变有:点突变、染色体易位、基因扩增。突变的原癌基因编码的蛋白质与原癌基因的正常产物有结构上的不同,并失去正常产物的调节作用。通过以下方式影响其靶细胞:①生长因子增加;②生长因子受体增加;③产生突变的信号转导蛋白;④产生与DNA结合的转录因子。
(2)肿瘤抑制基因
肿瘤抑制基因的产物能抑制细胞的生长,其功能的丧失可能促进细胞的肿瘤性转化。肿瘤抑制基因的失活多是通过等位基因的两次突变或缺失的方式实现的。
常见的肿瘤抑制基因有Rb基因,P53基因,神经纤维瘤病—1基因(NF-l),结肠腺瘤性息肉基因(DCC)和Wilms瘤基因(WT-1)等。Rb基因的纯合性缺失见于所有的视网膜母细胞瘤及部分骨肉瘤、乳腺癌和小细胞肺癌等肿瘤,Rb基因定位于染色体13ql4,Rb基因的两个等位基因必须都发生突变或缺失才能产生肿瘤,因此Rb基因是隐性癌基因。
P53基因异常缺失包括纯合性缺失和点突变,超过50%的肿瘤有P53基因的突变。尤其是结肠癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌中突变更为多见。
(3)凋亡调节基因和DNA修复调节基因
调节细胞进入程序性细胞死亡的基因及其产物在肿瘤的发生上起重要作用,如bcl-2可以抑制凋亡,bax蛋白可以促进凋亡,DNA错配修复基因的缺失使DNA损害不能及时被修复,积累起来造成原癌基因和肿瘤抑制基因的突变,形成肿瘤,如遗传性非息肉性结肠癌综合征。
(4)端粒和肿瘤
端粒随着细胞的复制而缩短,没有端粒酶的修复,体细胞只能复制50次。肿瘤细胞存在某种不会缩短的机制,几乎能够无限制的复制。实验表明,绝大多数的恶性肿瘤细胞都含有一定程度的端粒酶活性。
(5)多步癌变的分子基础
恶性肿瘤的形成是一个长期的多因素形成的分阶段的过程,要使细胞完全恶性转化,需要多个基因的转变,包括几个癌基因的突变和两个或更多肿瘤抑制基因的失活,以及凋亡调节和DNA修复基因的改变。
2.环境致癌因素及致癌机制
(1)化学致癌因素
1)间接作用的化学致癌物:多环芳烃,芳香胺类与氨基偶氮染料,亚硝胺类,真菌毒素。
2)直接作用的化学致癌物:这些致癌物不经体内活化就可致癌,如烷化剂与酰化剂。
(1)亚硝胺类,这是一类致癌性较强,能引起动物多种癌症的化学致癌物质。在变质的蔬菜及食品中含量较高,能引起消化系统、肾脏等多种器官的肿瘤。
(2)多环芳香烃类,这类致癌物以苯并芘为代表,将它涂抹在动物皮肤上,可引起皮肤癌,皮下注射则可诱发肉瘤。汽车废气、煤烟、香烟及熏制食品中;
(3)烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等,可引起白血病、肺癌、乳腺癌等;
(4)氯乙烯,目前应用最广的一种塑料聚氯乙烯,是由氯乙烯单体聚合而成。可诱发肺、皮肤及骨等处的肿瘤。通过塑料工厂工人流行病学调查已证实氯乙烯能引起肝血管肉瘤,潜伏期一般在15年以上;
(5)某些金属,如铬、镍、砷等也可致癌。
化学致癌物引起人体肿瘤的作用机制很复杂。少数致癌物质进入人体后可以直接诱发肿瘤,这种物质称为直接致癌物;而大多数化学致癌物进入人体后,需要经过体内代谢活化或生物转化,成为具有致癌活性的最终致癌物,方可引起肿瘤发生,这种物质称为间接致癌物。放射线引起的肿瘤有:甲状腺肿瘤、肺癌、骨肿瘤、皮肤癌、多发性骨髓瘤、淋巴瘤等
(2)物理致癌因素
离子辐射引起各种癌症。长期的热辐射也有一定的致癌作用,金属元素镍、铬、镉、铍等对人类也有致癌的作用。临床上有一些肿瘤还与创伤有关,骨肉瘤、睾丸肉瘤、脑瘤患者常有创伤史。另一类与肿瘤有关的异物是寄生虫。
(3)病毒和细菌致癌
1)RNA致瘤病毒:通过转导和插入突变将遗传物质整和到宿主细胞DNA中,并使宿主细胞发生转化,存在两种机制致癌:①急性转化病毒②慢性转化病毒。
2)DNA致瘤病毒:常见的有人类乳头状瘤病毒(HPV)与人类上皮性肿瘤尤其是子宫颈和肛门生殖器区域的鳞状细胞癌发生密切相关。Epstein�barr病毒(EBV)与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相关。流行病学调查乙型肝炎与肝细胞性肝癌有密切的关系。幽门螺杆菌引起的慢性胃炎与胃低度恶性B细胞性淋巴瘤发生有关。
3.影响肿瘤发生、发展的内在因素及其作用机制
(1)遗传因素
1)呈常染色体显性遗传的肿瘤如视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、肾上腺或神经节的神经母细胞瘤。一些癌前疾病,如结肠多发性腺瘤性息肉病、神经纤维瘤病等本身并不是恶性疾病,但恶变率很高。这些肿瘤和癌前病变都属于单基因遗传,以常染色体显性遗传的规律出现。其发病特点为早年(儿童期)发病,肿瘤呈多发性,常累及双侧器官。
2)呈常染色体隐性遗传的遗传综合征如Bloom综合征易发生白血病和其他恶性肿瘤;毛细血管扩张共济失调症患者易发生急性白血病和淋巴瘤;着色性干皮病患者经紫外线照射后易患皮肤基底细胞癌和磷状细胞癌或黑色素瘤。这些肿瘤易感性高的人群常伴有某种遗传性缺陷,以上三种遗传综合征均累及DNA修复基因。。
3)遗传因素与环境因素在肿瘤发生中起协同作用,而环境因素更为重要。决定这种肿瘤的遗传因素是属于多基因的。目前发现不少肿瘤有家族史,如乳腺癌、胃肠癌、食管癌、肝癌、鼻咽癌等。
(2)宿主对肿瘤的反应——肿瘤免疫
CD8+的细胞毒性T细胞在细胞免疫中起重要作用
1)肿瘤抗原可分为两类:①只存在于肿瘤细胞而不存在与正常细胞的肿瘤特异性抗原。②存在与肿瘤细胞与某些正常细胞的肿瘤相关抗原。
2) 抗肿瘤的免疫效应机制。肿瘤免疫以细胞免疫为主,体液免疫为辅,参加细胞免疫的效应细胞主要是(CTL)、自然杀伤细胞(NK)和巨噬细胞。
3)免疫监视。免疫监视在抗肿瘤的机制中最有力的证据是,在免疫缺陷病患者和接受免疫抑制治疗的病人中,恶性肿瘤的发病率明显增加。
(3)其他与肿瘤发病有关的因素
1)内分泌因素:内分泌紊乱与某些器官肿瘤的发生有一定的关系,如乳腺癌的发生发展可能与患者体内雌激素的水平过高或雌激素受体的异常有关。此外,激素与恶性肿瘤的扩散和转移也有一定关系,如垂体前叶激素可促进肿瘤的生长和转移,肾上腺皮质激素可抑制某些造血系统恶性肿瘤。
2)性别和年龄因素:肿瘤的发生在性别上有很大的差异,除生殖器官肿瘤和乳腺癌在女性较多见,胆囊、甲状腺和膀胱等肿瘤也是女性明显多于男性,肺癌、肝癌、胃癌和结肠癌则是男性多于女性。性别上的这种差异,其原因除一部分与女性激素有关外,主要可能与男女染色体的不同和某一性别较多的接受致癌因子的作用有关。年龄在肿瘤的发生中也有一定影响。
3)种族和地理因素。
随着对肿瘤本质认识的不断深入,更由于肿瘤局部治疗方法的停滞不前,恶性肿瘤逐渐地被看成为一种全身性疾病。由此而来,肿瘤治疗观念便发生了明显的转向,肿瘤综合治疗观应运而生。
纵观恶性肿瘤治疗方法的历史发展与衍变,不难看出,肿瘤外科学、肿瘤放射治疗学、肿瘤化学治疗学构成了现代肿瘤治疗学的三大支柱。.三种手段互有特点,互为补充。
从治疗效应看,外科手术和放射治疗都为局部治疗的方法。因此,肿瘤外科学家和放射肿瘤学家对肿瘤概念结构认识极为相似,两者都认为恶性肿瘤发生在局部,侵犯周围组织、经淋巴管、血管或通过自然腔隙转移他处。这样,治疗的重点自然放在局部上,也即是控制局部生长和局部扩散特别是淋巴结的转移上。药物治疗属于全身效应的方法。因此肿瘤化学治疗专家除了重视局部肿瘤外,更多地把着眼点放在恶性肿瘤的扩散和转移上。他们对于肿瘤治疗的观点为细胞指数杀灭的观点,故强调了多疗程、足剂量的用药方法,以期能彻底杀灭绝大部分的肿瘤细胞。从各种肿瘤不同治疗方法的疗效比较中,我们能清楚地看到治疗方法的优点与缺点。作为一名肿瘤专科医生,对这些长处与不足应该而且必须心中有数。自然地,我们更应该注意到,在单一方法不能达到治愈肿瘤的情况下,应联合使用不同方法以弥补各自的不足。从解剖的角度看,治疗原发部位的肿瘤以外科手术和病灶放射方法最好,然而,全身化疗却有可能消灭镜下转移灶。另一方面,治疗方法的相互作用也很重要,外科切除大块病灶之后,他处的残余肿瘤受到刺激增殖而可能对随后的化疗更为敏感;化疗可能有放疗增敏作用;激素治疗则由于其不依赖细胞的增殖而能补充化疗不足。充分地考虑到这些方方面面,我们才有可能制订出取得最佳治疗效果的恶性肿瘤治疗方案。
肿瘤治疗历经手术、放疗、化疗及生物治疗,近年,众多学者又提出肿瘤综合治疗的概念。所谓肿瘤综合治疗是指:根据病人的机体状况、肿瘤的病理类型、侵犯范围(病期)和发展趋势,有计划地,合理地应用现有的治疗手段,以期大幅度地提高治愈率。可以说,肿瘤治疗学研究显示出多学科的合作与补充,肿瘤的治疗也已进入综合治疗的时代。在肿瘤综合治疗中的根本思想是系统论中各组分相加的和大于各组分的代数和作为肿瘤综合治疗的组分,手术。化疗。放疗及生物治疗,依照不同病例特点,进行有机组合,以期达到最佳的治疗效果。人们在综合治疗癌瘤时,大多先切除原发病灶,再辅以化疗,这不仅有利于病情分期,同时又可防止那些对化疗不敏感肿瘤手术切除的时机。但对睾丸、肛门、喉咽等部位的肿瘤,人们尝试做过术前化疗,显示出化疗的效果。辅助化疗是指在采取有效的局部治疗后,针对微转移癌灶,为防止复发转移而进行的化疗。
从肿瘤的综合治疗可以看出,综合手术、化疗、放疗及生物治疗手段,依据具体情况具体分析的原则,针对具体病例,制订相应的个性化的治疗方案,最终达到最佳综合疗效。
要攻克癌症,我们首先要探查 癌症的起因,癌症的起因首先是人体内阴阳平衡,组织细胞在不同的致癌因素长期作用下,细胞突变而引起的,它的主要表现在组织细胞异常和过度的增生。其实癌组织也是人体的一部分,只有在人本阴阳平衡失调,五行生克乘侮发生变化的前提下,人体的免疫监控系统才会对其失去监控,任其发展。久而久之,癌细胞日益增殖,肿瘤队伍日益壮大,最后侵蚀周围正常组织,消耗大量能量和营养,影响人体的正常生理代谢,造成机体逐渐衰竭,最终导致死亡
⑤ 肿瘤的发病机制
(一)肿瘤:是机体在各种因素作用下,局部组织的细胞在基因水平上失去了对其生长的正常调控,导致细胞的异常增生而形成的新生物。肿瘤是基因疾病,其生物学基础是基因的异常。致瘤因素使体细胞基因突变,导致正常基因失常,基因表达紊乱,从而影响细胞的生物学活性与遗传特性,形成了与正常细胞在形态、代谢与功能上均有所不同的肿瘤细胞。肿瘤的发生是多基因、多步骤突变的结果。不同的基因的突变与不同强度的突变形成了不同的肿瘤。肿瘤的形态异常,是肿瘤病理诊断的依据。
(二)肿瘤的发病机制:人类对肿瘤发病机制的认识经历一个漫长的过程,从过去单一和物理致癌、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。最成功例子来源于美国霍普金斯大学Vogelstein实验室对结肠癌的研究。他们发现在结肠癌发生过程中所经历的增生、良性肿瘤、原位癌和浸润癌多步骤过程中,始终贯穿一系列分子事件变化。发现腺瘤中有Ras基因突变和抑癌基因APC和DCC丢失,在癌中有Ras基因突变以及抑癌基因APC、DCC、P53丢失。结肠肿瘤的发生似乎是由于抑癌基因APC的杂合性丢失而开始的。APC的缺失可以发生于生殖细胞或体细胞,导致逐渐增大的良性腺瘤。在良性腺瘤中常有其中一个细胞发生Ras癌基因突变而导致进一步克隆性发展。随后发生的抑癌基因DCC和P53缺失促进了良性到恶性发展过程。从腺瘤到癌的演变过程中还伴有DNA损伤修复基因突变以及DNA甲基化状态的改变,因此,结肠癌变过程是一个多基因参与,多步骤过程。
(三)化学致癌物(chemical carcinogen):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。
根据其作用方式分为直接致癌物、间接致癌物、促癌物三大类。1)直接致癌物:是指这类化学物质进入机体后能与体内细胞直接作用,不需代谢就能诱导正常细胞癌变的化学致癌物。这类化学致癌物的致癌力较强、致癌作用快速,常用于体外细胞的恶性转化研究。如各种致癌性烷化剂、亚硝胺类致癌物等。2)间接致癌物:是指这类化学物质进入体后需经体内微粒体混合功能氧化酶活化,变成化学性质活泼的形式方具有致癌作用的化学致癌物。常见有多环芳烃、芳香胺类、亚硝胺及黄曲毒素等。3)促癌物:以称肿瘤促进剂,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、糖精及苯巴比妥。
根据化学致癌物与人类肿瘤的关系以可分为肯定致癌物、可疑致癌物及潜在致癌物。1)肯定致癌物: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。2)可疑致癌物:具有体外转化能力,而且接触时间与发癌率相关,动物致癌实验阳性,但结果不恒定,此外,这类致癌物缺乏流行病学方面的证据。3)潜在致癌物:一般在动物实验中可获得某些阳性结果,但在人群中尚无资料证明对人具有致癌性。
化学致癌物的代谢活化:一般将未经代谢活化、不活泼的间接致癌物称为前致癌物(precarcinogen);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(proximate carcinogen)。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(ultimate carcinogen)。终致癌物与DNA、RNA、蛋白质等大生物大分子共价结合而导致它们的损伤,从而引起细胞癌变。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。在间接致癌物的代谢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酶系统。包括细胞色素P450和P448。
(四)物理致癌:电离辐射是最主要的物理性致癌困素,主要包括以短波和高频为特征的电磁波的辐射以及电子、质子、中子、a粒子等的辐射。电离辐射对生物靶损伤的机理主要是产生电离,形成自由基。自由基的性质非常活泼,可以破坏正常分子结构而使生物靶受伤。DNA是电离辐射的重要生物靶,尤其是嘧啶碱基对电离辐射的敏感性较高,腺嘌吟脱氨降解为次黄嘌吟,胞嘧啶脱氨降解为尿嘧啶。电离辐射对DNA的损伤主要是单链断裂及碱基结构改变。电离辐射引起DNA断裂,在细胞水平以染色体断裂形式表现出来,表现为多种染色体畸变方式,如重复、互换、倒位、易位等。染色体畸变的形成直接影响结构基因在基因组内的正常排列,或造成基因片段的丢失或重排,甚至能改变基因的调控机制。癌基因可突变及抑癌基因的失活可能起关键作用。
影响辐射致癌因素:器官敏感性、性别、年龄、遗传敏感性、吸咽、医疗照射方式。
与辐射有关的肿瘤:白血病、乳腺癌、甲状腺肿瘤、肺癌、骨肿瘤、皮肤癌、多发性骨髓瘤和淋巴瘤。
(五)致瘤病毒:与肿瘤有关的病毒可分为致瘤性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5大类;乳多空病毒类、腺病毒类、疱疹病毒类、乙型肝炎病毒以及痘病毒类。研究证明这些DNA病毒的致瘤性与其所含的病毒癌基因有关。这些癌基因多位于病毒基因组的早复制区,如SV40病毒大T抗原;人乳头状瘤病毒E6、E7;腺病毒的E1A、E1B等。这些DNA致瘤病毒的编码产物可与抑癌基因蛋白结合。
肿瘤病毒是一种生物性致癌因素,其作用特点是1)肿瘤病毒是具有生命的微生物,含有特殊的物质--核酸,可进行复制和遗传,产生子代病毒,继续发挥致癌作用。2)肿瘤病毒对动物和人类具有感染性,有些肿瘤病毒对某些细胞有特异的亲嗜性,产生不同的疾病并诱发肿瘤;3)肿瘤病毒的核酸可整合到宿主细胞DNA链上,通过不同的机制,使细胞发生恶变;4)有些肿瘤病毒基因组中有特殊的核苷酸序列,即病毒癌基因或转化基因,编码转化蛋白,使细胞发生转化恶变。
乳头状瘤病毒:两个亚型(HPV16、HPV18)与人宫颈癌发病相关,E6和E7是HPV的癌基因,其蛋白产物可以与P53结合,与Rb结合,从而导致这两种重要的抑癌基因蛋白产物失活或隆解。乙型肝炎病毒:与人类原发性肝细胞癌的发生有密切关系,HBX是HBV的癌基因,在转基因鼠中可诱发肿瘤。在原发性肿癌中P53突变率很高,HBV感染以及暴露于黄曲霉素被认为是原发性肝癌发病主要原因。EB病毒:与四种不同类型的人癌发病有关;Burkitt淋巴瘤(BL)、鼻咽癌(NPC)、HIV感染导致免疫抑制个体的B细胞淋巴瘤、霍奇金淋巴瘤。人类T细胞白血病病毒(HTLV):与人类T细胞白血病有关。
(六)肿瘤发病的学说
1)两次突变假说: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在于生殖细胞,第二次突变发生于体细胞,因此解释了遗传型肿瘤发病年龄早,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的。
2)癌变的二阶段学说:第一个为特异性的激发阶段,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癌细胞。第二个为比较非特异的促进阶段,由促癌物促成,使潜伏性的癌细胞进一步发展成为肿瘤。
3)肿瘤发生的过程:<1>激发阶段:是正常细胞经致癌物作用后转变为潜伏性瘤细胞的过程。激发过程比较短暂,一般是不可逆的。激发过程具有诱变性质,即激发事件涉及到遗传突变。一般认为是细胞在增殖分裂过程中,基因受致癌因素作用发生突变,而这种突变以经细胞增殖分裂被固定,并能传代。<2>促进阶段:是潜伏性癌细胞经促癌物作用后转变成癌细胞的过程。促进阶段的初期具有可逆性,而后期是不可逆的。促癌物本身不具有诱变性,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。其特点是单独作用无效,必须在激发之后间隔数周给予,才能使肿瘤出现加速生长。促进作用有可逆性,有剂量效应关系及阈剂量,故认为是肿瘤形成过程中较易受预的阶段,也是最容易取得干预防成效的阶段。
4)演变阶段:指肿瘤形成过程中,在促进阶段之中或之后,细胞表现出不可逆的基因组合,在形态或生物行为方面逐渐表现出肿瘤的特征,如生长加速、具有侵袭性和转移能力,以及生化、免疫性能改变等。演变可能涉及遗传物质的重大改变,如染色体的结构变异丢失、易位或嵌入。
⑥ 为什么说肿瘤的发生是多因素,多阶段,多基因相互作
为什么说肿瘤的发生是多因素,多阶段,多基因相互作
肿瘤是常见病,多发病,其中恶性肿瘤是目前危害人类健康最严重的一类疾病.不仅人类患肿瘤,动、植物也有肿瘤。
肿瘤是机体在各种致瘤因素作用下,局部组织的细胞在基因水平上失去对其生长的调控,导致单克隆性异常增生而形成的新生物。这种新生物常形成局部肿块,因而得名。
肿瘤性增生与非肿瘤性增生具有本质的区别。非肿瘤性增生为机体生存所需,所增生的组织能够分化成熟,并且能够恢复原来正常组织的结构和功能,且这种增生是具有一定限度的,一旦原因去除后就不再继续。正常细胞转化为肿瘤细胞就具有异常的形态、代谢、功能,并在不同程度上失去了分化成熟的能力。肿瘤生长旺盛,并具有相对自主性。即使后来致瘤因素不存在时仍能持续生长。
肿瘤的特异性
肿瘤组织无论在细胞形态和组织结构上,都与其发源的正常组织有不同程度的差异,这种差异称为异型性。异型性是肿瘤异常分化在形态上的表现。异型性小,说明分化程度高,异型性大,说明分化程度低。区别这种异型性的大小是诊断肿瘤,确定其良、恶性的主要组织学依据。良性肿瘤细胞的异型性不明显,一般与其来源组织相似。恶性肿瘤常具有明显的异型性。
由未分化细胞构成的恶性肿瘤也称为间变性肿瘤,间变是指恶性肿瘤细胞缺乏分化,异型性显着。间变性肿瘤具有明显的多形性,瘤细胞彼此在大小和形状上有很大的变异,因此往往不能确定其组织来源。间变性肿瘤一般具有高度恶性。
1、肿瘤细胞的异型性
良性肿瘤瘤细胞的异型性小,一般与其来源的正常细胞相似。恶性肿瘤瘤细胞常具有高度的异型性,表现为以下特点:
(1)肿瘤细胞的多形性,即肿瘤细胞形态和大小不一致。恶性肿瘤细胞一般比正常细胞较大,有时可见瘤巨细胞。但少数分化很差的肿瘤其肿瘤细胞较小,圆形,大小也比较一致。
(2)瘤细胞核的多形性
瘤细胞核比正常细胞核增大,核大小、形状和染色不一。并可出现双核、巨核、多核、奇异核、核着色深(由于核内DNA增多)。染色质呈粗颗粒状,分布不均匀,常堆积于核膜下,使核膜显得肥厚。核分裂像增多,特别是出现不对称性、多极性及顿挫性等病理性核分裂时,对恶性肿瘤具有诊断意义。恶性肿瘤细胞的核异常改变多与染色体呈多倍体或非整数倍体有关。
(3)瘤细胞胞浆的改变:由于胞浆内核蛋白体增多而多呈嗜碱性。瘤细胞产生异常分泌物或代谢产物(如激素、粘液、 蛋白、色素等),因此具有不同特点。
(4)肿瘤细胞超微结构的异型性:一般来说,良性肿瘤的超微结构与其起源的组织基本相似。恶性肿瘤细胞根据其分化的程度表现出不同的异型性。总的来说,恶性肿瘤细胞通常绝对或相对明显增大,核膜可有内陷或外凸,使核形不规则甚至形成奇异型核。胞浆内的细胞器常有数目减少、发育不良或形态异常。细胞连接常有减少,有利于肿瘤浸润生长。
2.肿瘤组织结构的异型性
肿瘤的组织结构的异型性是指肿瘤组织在空间排列方式上(包括极向、器官样结构及其与间质的关系等方面)与其来源的正常组织的差异。良性肿瘤瘤细胞的异型性不明显,但排列与正常组织不同,诊断有赖于组织结构的异型性,如子宫平滑肌瘤。恶性肿瘤的组织结构异型性明显,瘤细胞排列更为紊乱,失去正常的排列结构、层次或极向,如纤维肉瘤、腺癌。
三、肿瘤的生长和扩散
具有局部浸润和远处转移是恶性肿瘤最重要的特点,并且是恶性肿瘤致人死亡的主要原因。
1.肿瘤是由一个转化细胞不断增生繁衍形成的
一个典型的恶性肿瘤的自然生长史可以分为几个阶段:
一个细胞的恶性转化→转化细胞的克隆性增生→局部浸润→远处转移
在此过程中,恶性转化细胞的内在特点(如肿瘤的生长分数)和宿主对肿瘤细胞及其产物的反应(如肿瘤血管形成)共同影响肿瘤的生长和演进。
(l)肿瘤生长的动力学。肿瘤的生长速度与以下三个因素有关:
1)肿瘤细胞倍增时间:肿瘤群体的细胞周期也分为G0、G1、S、G2和M期。多数恶性肿瘤细胞的倍增时间并不比正常细胞更快,而是与正常细胞相似或比正常细胞更慢。
2)生长分数:指肿瘤细胞群体中处于增殖阶段(S期+G2期)的细胞的比例。恶性转化初期,生长分数较高,但是随着肿瘤的持续增长,多数肿瘤细胞处于G0期,即使是生长迅速的肿瘤生长分数也只有20%。
3)瘤细胞的生长与丢失:营养供应不足、坏死脱落、机体抗肿瘤反应等因素会使肿瘤细胞丢失,肿瘤细胞的生成与丢失共同影响着肿瘤能否进行性长大及其长大速度。
肿瘤的生长速度决定于生长分数和肿瘤细胞的生成与丢失之比,而与倍增时间关系不大。目前化疗药物几乎均针对处于增殖期细胞。因此生长分数高的肿瘤(如高度恶性淋巴瘤)对于化疗特别敏感。常见的实体瘤(如结肠癌)生长分数低,故对化疗不敏感。
(2)肿瘤血管形成。诱导血管的生成能力是恶性肿瘤的生长、浸润与转移的前提之一。肿瘤细胞本身和浸润到肿瘤组织内及其周围的炎细胞(主要是巨噬细胞)能产生一类血管生成因子,如血管内皮细胞生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF)。这些血管生成因子促进血管内皮细胞分裂和毛细血管出芽生长。新生的毛细血管既为肿瘤生长提供营养,又为肿瘤转移提供了有利条件。
(3)肿瘤的演进和异质化。恶性肿瘤在生长过程中变得越来越有侵袭性的现象称为肿瘤的演进,包括生长加快、浸润周围组织和远处转移等。这些生物学现象的出现与肿瘤的异质化有关。肿瘤的异质化是指一个克隆来源的肿瘤细胞在生长过程中形成在侵袭能力、生长速度、对激素的反应、对抗癌药的敏感性等方面有所不同的亚克隆的过程。由于这些不同,肿瘤在生长过程中得以保留那些适应存活、生长、浸润与转移的亚克隆。
2.肿瘤的生长方式与扩散
(1)肿瘤的生长速度:各种肿瘤的生长速度有极大的差异,主要取决于肿瘤细胞的分化成熟程度。良性肿瘤生长缓慢,恶性肿瘤生长较快,良性肿瘤恶变时生长速度突然加快。
(2)肿瘤的生长方式:肿瘤可以呈膨胀性生长、外生性生长和浸润性生长。
1)膨胀性生长:是大多数良性肿瘤所表现的生长方式,肿瘤生长缓慢,不侵袭周围组织,往往呈结节状,有完整的包膜,与周围组织分界明显,对周围的器官、组织主要是挤压或阻塞的作用。一般均不明显破坏器官的结构和功能。因为其与周围组织分界清楚,手术容易摘除,摘除后不易复发。
2)外生性生长:发生在体表、体腔表面或管道器官(如消化道、泌尿生殖道)表面的肿瘤,常向表面生长,形成突起的乳头状、息肉状、菜花状的肿物,良性、恶性肿瘤都可呈外生性生长。但恶性肿瘤在外生性生长的同时,其基底部也呈浸润性生长,且外生性生长的恶性肿瘤由于生长迅速、血供不足,容易发生坏死脱落而形成底部高低不平、边缘隆起的恶性溃疡。
3)浸润性生长:为大多数恶性肿瘤的生长方式。由于肿瘤生长迅速,侵入周围组织间隙、淋巴管、血管,如树根之长入泥土,浸润并破坏周围组织,肿瘤往往没有包膜或包膜不完整,与周围组织分界不明显。临床触诊时,肿瘤固定不活动,手术切除这种肿瘤时,为防止复发,切除范围应该比肉眼所见范围大,因为这些部位也可能有肿瘤细胞的浸润。
3.肿瘤的扩散
是恶性肿瘤的主要特征。具有浸润性生长的恶性肿瘤,不仅可以在原发部位生长、蔓延(直接蔓延),而且可以通过各种途径扩散到身体其他部位(转移)。
(1)直接蔓延:瘤细胞沿组织间隙、淋巴管、血管或神经束浸润,破坏临近正常组织、器官,并继续生长,称为直接蔓延。例如晚期子宫颈癌可蔓延至直肠和膀胱,晚期乳腺癌可以穿过胸肌和胸腔甚至达肺。
(2)转移:瘤细胞从原发部位侵入淋巴管、血管、体腔,迁移到他处而继续生长,形成与原发瘤同样类型的肿瘤,这个过程称为转移。良性肿瘤不转移,只有恶性肿瘤才转移,常见的转移途径有以下几种:
1)淋巴道转移:上皮组织的恶性肿瘤多经淋巴道转移。
2)血道转移:各种恶性肿瘤均可发生,尤多见于肉癌、肾癌、肝癌、甲状腺滤泡性癌及绒毛膜癌。
3)种植性转移:常见于腹腔器官的癌瘤。
4.恶性肿瘤的浸润和转移机制
(l)局部浸润。浸润能力强的瘤细胞亚克隆的出现和肿瘤内血管形成对肿瘤的局部浸润都起重要作用
局部浸润的步骤:
1)由细胞粘附分子介导的肿瘤细胞之间的粘附力减少。
2)瘤细胞与基底膜紧密附着。
3)细胞外基质降解。在癌细胞和基底膜紧密接触4~8小时后,细胞外基质的主要成分如LN、FN、蛋白多糖和胶原纤维可被癌细胞分泌的蛋白溶解酶溶解,使基底膜产生局部的缺损。
4)癌细胞以阿米巴运动通过溶解的基底膜缺损处。癌细胞穿过基底膜后重复上述步骤溶解间质性的结缔组织,在间质中移动。到达血管壁时,再以同样的方式穿过血管的基底膜进入血管。
(2)血行播散。单个癌细胞进入血管后,一般绝大多数被机体的免疫细胞所消灭,但被血小板凝集成团的瘤细胞团则不易被消灭,可以通过上述途径穿过血管内皮和基底膜,形成新的转移灶。
转移的发生并不是随机的,而是具有明显的器官倾向性。血行转移的位置和器官分布,在某些肿瘤具有特殊的亲和性,如肺癌易转移到肾上腺和脑,甲状腺癌、肾癌和前列腺癌易转移到骨,乳腺癌常转移到肝、肺、骨。产生这种现象的原因还不清楚,可能是这些器官的血管内皮上有能与进入血循环的癌细胞表面的粘附分子特异性结合的配体,或由于这些器官能够释放吸引癌细胞的化学物质。
良性肿瘤与恶性肿瘤之间有时并无绝对的界限,某些肿瘤的组织形态介于两者之间,称为交界性肿瘤。如卵巢交界性浆液性乳头状囊腺瘤和粘液性囊腺瘤。即使是恶性肿瘤其恶性程度亦各不相同。有些良性肿瘤可发生恶性变化,个别恶性肿瘤也可停止生长甚至消退。如结肠息肉状腺瘤可恶变为腺癌,个别的恶性肿瘤如恶性黑色素瘤也可由于机体的免疫力增强等原因,可以停止生长甚至完全消退。又如见于少年儿童的神经母细胞瘤的瘤细胞有时能发育为成熟的神经细胞,有时甚至转移灶的瘤细胞也能发育成熟,使肿瘤停止生长而自愈。但这种情况十分罕见。
肿瘤的病因学和发病学
肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。
1.肿瘤发生的分子生物学基础
(l)癌基因
1)原癌基因、癌基因及其产物
癌基因是具有潜在的转化细胞的能力的基因。由于细胞癌基因在正常细胞中以非激活的形式存在,称为原癌基因。原癌基因可被多种因素激活。
原癌基因编码的蛋白质大都是对正常细胞生长十分重要的细胞生长因子和生长因子受体,如血小板生长因子(PGF),纤维母细胞生长因子(FGF),表皮细胞生长因子(EGF),重要的信号转导蛋白质(如酪氨酸激酶),核调节蛋白质(如转录激活蛋白)和细胞周期调节蛋白(如周期素、周期素依赖激酶)等。
2)原癌基因的激活
原癌基因的激活有两种方式:①发生结构改变(突变),产生具有异常功能的癌蛋白。②b.基因表达调节的改变(过度表达),产生过量的结构正常的生长促进蛋白。
基因水平的改变继而导致细胞生长刺激信号的过度或持续出现,使细胞发生转化。
引起原癌基因突变的DNA结构改变有:点突变、染色体易位、基因扩增。突变的原癌基因编码的蛋白质与原癌基因的正常产物有结构上的不同,并失去正常产物的调节作用。通过以下方式影响其靶细胞:①生长因子增加;②生长因子受体增加;③产生突变的信号转导蛋白;④产生与DNA结合的转录因子。
(2)肿瘤抑制基因
肿瘤抑制基因的产物能抑制细胞的生长,其功能的丧失可能促进细胞的肿瘤性转化。肿瘤抑制基因的失活多是通过等位基因的两次突变或缺失的方式实现的。
常见的肿瘤抑制基因有Rb基因,P53基因,神经纤维瘤病—1基因(NF-l),结肠腺瘤性息肉基因(DCC)和Wilms瘤基因(WT-1)等。Rb基因的纯合性缺失见于所有的视网膜母细胞瘤及部分骨肉瘤、乳腺癌和小细胞肺癌等肿瘤,Rb基因定位于染色体13ql4,Rb基因的两个等位基因必须都发生突变或缺失才能产生肿瘤,因此Rb基因是隐性癌基因。
P53基因异常缺失包括纯合性缺失和点突变,超过50%的肿瘤有P53基因的突变。尤其是结肠癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌中突变更为多见。
(3)凋亡调节基因和DNA修复调节基因
调节细胞进入程序性细胞死亡的基因及其产物在肿瘤的发生上起重要作用,如bcl-2可以抑制凋亡,bax蛋白可以促进凋亡,DNA错配修复基因的缺失使DNA损害不能及时被修复,积累起来造成原癌基因和肿瘤抑制基因的突变,形成肿瘤,如遗传性非息肉性结肠癌综合征。
(4)端粒和肿瘤
端粒随着细胞的复制而缩短,没有端粒酶的修复,体细胞只能复制50次。肿瘤细胞存在某种不会缩短的机制,几乎能够无限制的复制。实验表明,绝大多数的恶性肿瘤细胞都含有一定程度的端粒酶活性。
(5)多步癌变的分子基础
恶性肿瘤的形成是一个长期的多因素形成的分阶段的过程,要使细胞完全恶性转化,需要多个基因的转变,包括几个癌基因的突变和两个或更多肿瘤抑制基因的失活,以及凋亡调节和DNA修复基因的改变。
2.环境致癌因素及致癌机制
(1)化学致癌因素
1)间接作用的化学致癌物:多环芳烃,芳香胺类与氨基偶氮染料,亚硝胺类,真菌毒素。
2)直接作用的化学致癌物:这些致癌物不经体内活化就可致癌,如烷化剂与酰化剂。
(1)亚硝胺类,这是一类致癌性较强,能引起动物多种癌症的化学致癌物质。在变质的蔬菜及食品中含量较高,能引起消化系统、肾脏等多种器官的肿瘤。
(2)多环芳香烃类,这类致癌物以苯并芘为代表,将它涂抹在动物皮肤上,可引起皮肤癌,皮下注射则可诱发肉瘤。汽车废气、煤烟、香烟及熏制食品中;
(3)烷化剂类,如芥子气、环磷酰胺等,可引起白血病、肺癌、乳腺癌等;
(4)氯乙烯,目前应用最广的一种塑料聚氯乙烯,是由氯乙烯单体聚合而成。可诱发肺、皮肤及骨等处的肿瘤。通过塑料工厂工人流行病学调查已证实氯乙烯能引起肝血管肉瘤,潜伏期一般在15年以上;
(5)某些金属,如铬、镍、砷等也可致癌。
化学致癌物引起人体肿瘤的作用机制很复杂。少数致癌物质进入人体后可以直接诱发肿瘤,这种物质称为直接致癌物;而大多数化学致癌物进入人体后,需要经过体内代谢活化或生物转化,成为具有致癌活性的最终致癌物,方可引起肿瘤发生,这种物质称为间接致癌物。放射线引起的肿瘤有:甲状腺肿瘤、肺癌、骨肿瘤、皮肤癌、多发性骨髓瘤、淋巴瘤等
(2)物理致癌因素
离子辐射引起各种癌症。长期的热辐射也有一定的致癌作用,金属元素镍、铬、镉、铍等对人类也有致癌的作用。临床上有一些肿瘤还与创伤有关,骨肉瘤、睾丸肉瘤、脑瘤患者常有创伤史。另一类与肿瘤有关的异物是寄生虫。
(3)病毒和细菌致癌
1)RNA致瘤病毒:通过转导和插入突变将遗传物质整和到宿主细胞DNA中,并使宿主细胞发生转化,存在两种机制致癌:①急性转化病毒②慢性转化病毒。
2)DNA致瘤病毒:常见的有人类乳头状瘤病毒(HPV)与人类上皮性肿瘤尤其是子宫颈和肛门生殖器区域的鳞状细胞癌发生密切相关。Epstein?barr病毒(EBV)与伯基特淋巴瘤和鼻咽癌密切相关。流行病学调查乙型肝炎与肝细胞性肝癌有密切的关系。幽门螺杆菌引起的慢性胃炎与胃低度恶性B细胞性淋巴瘤发生有关。
3.影响肿瘤发生、发展的内在因素及其作用机制
(1)遗传因素
1)呈常染色体显性遗传的肿瘤如视网膜母细胞瘤、肾母细胞瘤、肾上腺或神经节的神经母细胞瘤。一些癌前疾病,如结肠多发性腺瘤性息肉病、神经纤维瘤病等本身并不是恶性疾病,但恶变率很高。这些肿瘤和癌前病变都属于单基因遗传,以常染色体显性遗传的规律出现。其发病特点为早年(儿童期)发病,肿瘤呈多发性,常累及双侧器官。
2)呈常染色体隐性遗传的遗传综合征如Bloom综合征易发生白血病和其他恶性肿瘤;毛细血管扩张共济失调症患者易发生急性白血病和淋巴瘤;着色性干皮病患者经紫外线照射后易患皮肤基底细胞癌和磷状细胞癌或黑色素瘤。这些肿瘤易感性高的人群常伴有某种遗传性缺陷,以上三种遗传综合征均累及DNA修复基因。。
3)遗传因素与环境因素在肿瘤发生中起协同作用,而环境因素更为重要。决定这种肿瘤的遗传因素是属于多基因的。目前发现不少肿瘤有家族史,如乳腺癌、胃肠癌、食管癌、肝癌、鼻咽癌等。
(2)宿主对肿瘤的反应——肿瘤免疫
CD8+的细胞毒性T细胞在细胞免疫中起重要作用
1)肿瘤抗原可分为两类:①只存在于肿瘤细胞而不存在与正常细胞的肿瘤特异性抗原。②存在与肿瘤细胞与某些正常细胞的肿瘤相关抗原。
2) 抗肿瘤的免疫效应机制。肿瘤免疫以细胞免疫为主,体液免疫为辅,参加细胞免疫的效应细胞主要是(CTL)、自然杀伤细胞(NK)和巨噬细胞。
3)免疫监视。免疫监视在抗肿瘤的机制中最有力的证据是,在免疫缺陷病患者和接受免疫抑制治疗的病人中,恶性肿瘤的发病率明显增加。
(3)其他与肿瘤发病有关的因素
1)内分泌因素:内分泌紊乱与某些器官肿瘤的发生有一定的关系,如乳腺癌的发生发展可能与患者体内雌激素的水平过高或雌激素受体的异常有关。此外,激素与恶性肿瘤的扩散和转移也有一定关系,如垂体前叶激素可促进肿瘤的生长和转移,肾上腺皮质激素可抑制某些造血系统恶性肿瘤。
2)性别和年龄因素:肿瘤的发生在性别上有很大的差异,除生殖器官肿瘤和乳腺癌在女性较多见,胆囊、甲状腺和膀胱等肿瘤也是女性明显多于男性,肺癌、肝癌、胃癌和结肠癌则是男性多于女性。性别上的这种差异,其原因除一部分与女性激素有关外,主要可能与男女染色体的不同和某一性别较多的接受致癌因子的作用有关。年龄在肿瘤的发生中也有一定影响。
3)种族和地理因素。
随着对肿瘤本质认识的不断深入,更由于肿瘤局部治疗方法的停滞不前,恶性肿瘤逐渐地被看成为一种全身性疾病。由此而来,肿瘤治疗观念便发生了明显的转向,肿瘤综合治疗观应运而生。
纵观恶性肿瘤治疗方法的历史发展与衍变,不难看出,肿瘤外科学、肿瘤放射治疗学、肿瘤化学治疗学构成了现代肿瘤治疗学的三大支柱。.三种手段互有特点,互为补充。
从治疗效应看,外科手术和放射治疗都为局部治疗的方法。因此,肿瘤外科学家和放射肿瘤学家对肿瘤概念结构认识极为相似,两者都认为恶性肿瘤发生在局部,侵犯周围组织、经淋巴管、血管或通过自然腔隙转移他处。这样,治疗的重点自然放在局部上,也即是控制局部生长和局部扩散特别是淋巴结的转移上。药物治疗属于全身效应的方法。因此肿瘤化学治疗专家除了重视局部肿瘤外,更多地把着眼点放在恶性肿瘤的扩散和转移上。他们对于肿瘤治疗的观点为细胞指数杀灭的观点,故强调了多疗程、足剂量的用药方法,以期能彻底杀灭绝大部分的肿瘤细胞。从各种肿瘤不同治疗方法的疗效比较中,我们能清楚地看到治疗方法的优点与缺点。作为一名肿瘤专科医生,对这些长处与不足应该而且必须心中有数。自然地,我们更应该注意到,在单一方法不能达到治愈肿瘤的情况下,应联合使用不同方法以弥补各自的不足。从解剖的角度看,治疗原发部位的肿瘤以外科手术和病灶放射方法最好,然而,全身化疗却有可能消灭镜下转移灶。另一方面,治疗方法的相互作用也很重要,外科切除大块病灶之后,他处的残余肿瘤受到刺激增殖而可能对随后的化疗更为敏感;化疗可能有放疗增敏作用;激素治疗则由于其不依赖细胞的增殖而能补充化疗不足。充分地考虑到这些方方面面,我们才有可能制订出取得最佳治疗效果的恶性肿瘤治疗方案。
肿瘤治疗历经手术、放疗、化疗及生物治疗,近年,众多学者又提出肿瘤综合治疗的概念。所谓肿瘤综合治疗是指:根据病人的机体状况、肿瘤的病理类型、侵犯范围(病期)和发展趋势,有计划地,合理地应用现有的治疗手段,以期大幅度地提高治愈率。可以说,肿瘤治疗学研究显示出多学科的合作与补充,肿瘤的治疗也已进入综合治疗的时代。在肿瘤综合治疗中的根本思想是系统论中各组分相加的和大于各组分的代数和作为肿瘤综合治疗的组分,手术。化疗。放疗及生物治疗,依照不同病例特点,进行有机组合,以期达到最佳的治疗效果。人们在综合治疗癌瘤时,大多先切除原发病灶,再辅以化疗,这不仅有利于病情分期,同时又可防止那些对化疗不敏感肿瘤手术切除的时机。但对睾丸、肛门、喉咽等部位的肿瘤,人们尝试做过术前化疗,显示出化疗的效果。辅助化疗是指在采取有效的局部治疗后,针对微转移癌灶,为防止复发转移而进行的化疗。
从肿瘤的综合治疗可以看出,综合手术、化疗、放疗及生物治疗手段,依据具体情况具体分析的原则,针对具体病例,制订相应的个性化的治疗方案,最终达到最佳综合疗效。
要攻克癌症,我们首先要探查 癌症的起因,癌症的起因首先是人体内阴阳平衡,组织细胞在不同的致癌因素长期作用下,细胞突变而引起的,它的主要表现在组织细胞异常和过度的增生。其实癌组织也是人体的一部分,只有在人本阴阳平衡失调,五行生克乘侮发生变化的前提下,人体的免疫监控系统才会对其失去监控,任其发展。久而久之,癌细胞日益增殖,肿瘤队伍日益壮大,最后侵蚀周围正常组织,消耗大量能量和营养,影响人体的正常生理代谢,造成机体逐渐衰竭,最终导致死亡