细胞周期与肿瘤发生
正常组织：细胞数增加与丢失保持动态平衡 肿 瘤： 细胞周期调控机制破坏所导致 细胞增殖>细胞丢失，相对无限制生长
从分子水平上分析，是由于基因突变致使细胞周期的促进因 子异常活化和(或)抑制因子失活，造成细胞周期调节失控。
如肿瘤cyclinA、cyclin D1过表达、p15、p16失表达，可导致肿瘤的 发生发展
程。是不同于坏死的死亡方式。
死如秋叶之静美，凋亡在希腊语中的原意是树叶的凋落
细胞凋亡的生物学意义
1. 2. 3. 4. 清除多余细胞 清除发育不正常的细胞 清除已完成任务的细胞及有害的细胞 参与免疫系统细胞的发育和克隆选择
细胞凋亡是多细胞生物维持自身稳定的重要 生理机制之一。
细胞凋亡的形态学特征
细胞周期与肿瘤治疗
针对细胞周期调控蛋白或检查点的肿瘤治疗： 限制CDKs活性，抑制肿瘤细胞过度生长 抑制周期蛋白（cyclins）表达阻抑肿瘤细胞异常增殖
提高CKIs水平，减轻肿瘤细胞增殖失控
利用细胞周期checkpoint缺陷,将其作为靶点，加快肿瘤细胞 死亡
2. 细胞凋亡与肿瘤
细胞凋亡(apoptosis)是指细胞在一定的生理或病理条 件下，遵循自身的程序由基因调控的主动性死亡过
细胞凋亡产生的步骤
细胞坏死
病理性变化或剧烈损伤 大片组织或成群细胞 破损 呈絮状 肿胀、内质网崩解 肿胀变大 无，细胞自溶，残余碎片被巨噬 细胞吞噬 随机降解，电泳图谱呈涂抹状 无 被动进行 有，释放内容物
细 胞 坏 死 与 凋 亡 的 形 态 区 别
2002年10月7日英国人悉尼· 布雷诺尔、美国人罗伯特· 霍维茨和英国 人约翰· 苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面 的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。
细胞间期各期的特点
细胞形态没有显著的变化,但进行着活跃的生化代谢 G1期: DNA合成前期,细胞体积明显增大RNA和蛋白 质生物合成迅速进行(数小时～数天～数月）. S期: DNA合成期,DNA含量增加1倍(8~30h) G2期: DNA合成后期,DNA合成终止（2～8.5h)
增殖细胞和非增殖细胞
倍增时间(doubling time，DT)： 指肿瘤细胞细胞除G1期明显短于正常细胞外， S期、G2期和M期正常细胞差别不大。
细胞周期的调控机制
细胞周期蛋白/细胞周期素 （cyclins) -调控CDKs活性的最基本成分 如：Cyclin A, B, D, E 细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子 （cyclin-dependent kinase inhibitor, CKIs） －抑制CDKs活性的成分 如：P21, P27, p15, p16
细胞凋亡的检测
电镜
荧光显微镜
琼脂糖凝胶电泳 Tunel(terminal deoxynucleotidyl Transfera se mediate dUTP Nick End Labeling )
流式细胞分析(FCM)
左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞（注意凋亡小体）
180-220bp的阶梯状特征（DNA ladder)
细胞缩小,形成小泡 细胞质浓缩 染色质凝集成新月体 核固缩，凋亡小体 邻近巨细胞摄取和清除
电镜观察
细胞凋亡生化改变
1.
2. 3. 4.
5.
核小体间DNA双链裂解，形成180-200bp 大小及其倍数的核苷酸片段 Ca 2+的堆积和重新分布 谷氨酰胺转移酶的积累并激活 细胞表面糖链、植物血凝素的增加 细胞骨架的改变
肿瘤是一类细胞周期疾病
细胞周期与肿瘤治疗
不同细胞对肿瘤治疗敏感性：
细胞周期的细胞：对抗肿瘤药物或放射治疗较为敏感。
暂不增殖处于休止状态的Go细胞：对抗肿瘤药物、放射治疗不敏感， 可成为肿瘤复发的根源。
针对肿瘤细胞各时相的药物：
周期非特异性药物：作用于各个时相，包括G0 周期特异性药物: 仅对增殖周期中的某些时相敏感、对G0期细胞不 敏感的药物。
细胞凋亡和细胞坏死的区别
细胞凋亡
起因 范围 细胞膜 染色质 细胞器 细胞体积 凋亡小体 基因组DNA 蛋白质合成 调节过程 炎症反应 生理或病理性 单个散在细胞 保持完整，一直到形成凋亡小体 凝聚在核膜下呈半月状 无明显变化 固缩变小 有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬 有控降解，电泳图谱呈梯状 有 受基因调控,主动进行 无，不释放细胞内容物
＋
－
细胞周期蛋白依赖性激酶 （cyclins dependent kinase, CDKs） -细胞周期调控的核心 如CDK1, 2,4,5,6,7
Leland H. Hartwell
R. Timothy (Tim) Hunt
Sir Paul M. Nurse
2001年10月8日美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、 Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而荣获诺贝尔生理 医学奖
肿瘤的生物学行为
第一节
肿瘤的生长生物学
一、肿瘤细胞动力学
1.细胞周期与肿瘤
细胞从一次分裂结束起到完成另一次分裂 结束止称为一个细胞周期(cell cycle)。
细胞周期的分期
G1期 (DNA合成前期) 间期 (interphase) 细胞周期 分裂期 (M期,mitosis) S期(DNA合成期) G2期(DNA合成后期) M G2 G1 S
功能：DNA损伤检查——有无损伤、合成、复制错误 细胞周期时相检查——确保细胞周期时相的严格 次序和不重复性。
增殖比率和倍增时间
增殖比率(growth fraction，GF)：也称生长分数。 指增殖细胞群在肿瘤细胞中的比率。 生长速度的决定因素。 增殖比率越大，对肿瘤药物越敏感。 增殖相关标志：ki67, PCNA
增殖细胞
处于细胞周期的细胞 M G2
G0细胞（休止细胞）：暂不 增殖，可重新进入细胞周期 不再增殖：终末分化细胞或永 久细胞，如神经细胞，肌细胞
非增殖细胞
G1 S
细胞周期分析
G0/G1
G2/M S
细胞周期关卡（checkpoints)
也称细胞周期检查点。 至少有三个： G1-S S-G2 G2-M