腫瘤的生物學行為演講人：日期:目錄CONTENTS01基本特征解析02生長調控機制03轉移演進路徑04微環境相互作用05治療抵抗因素06研究模型與方法01基本特征解析細胞增殖失控機制癌細胞基因變異細胞增殖調控基因發生突變，導致癌細胞無限制增殖。01癌細胞對生長因子及其受體的表達異常，導致細胞增殖失控。02細胞周期調節紊亂癌細胞周期調控機制出現故障，導致細胞增殖失控。03生長信號異常癌細胞表面黏附分子如鈣黏蛋白E等減少，使癌細胞易于從原發部位脫落。癌細胞表面黏附分子減少癌細胞分泌基質金屬蛋白酶，降解周圍正常組織細胞外基質，使癌細胞能夠浸潤和轉移。基質金屬蛋白酶表達增加癌細胞獲得運動能力，能夠穿過基底膜和細胞外基質，向周圍組織浸潤。癌細胞運動能力增強侵襲性生長傾向異質性表現癌細胞遺傳異質性癌細胞存在基因變異和多倍體等遺傳異質性，導致癌細胞在形態、生長速度、侵襲性等方面存在差異。癌細胞表型異質性癌細胞微環境異質性癌細胞在基因表達調控上出現異常，導致癌細胞在蛋白質表達、代謝類型等方面存在差異，表現為不同的表型特征。癌細胞所處的微環境不同，如缺氧、營養不足等，會影響癌細胞的代謝和表型特征，導致癌細胞異質性增強。12302生長調控機制腫瘤細胞能夠自分泌多種生長因子，并通過相應的受體進行信號傳遞，進而促進腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移。自分泌信號通路激活生長因子及其受體自分泌信號通路中的關鍵蛋白如Ras、MAPK等發生突變或異常表達，導致信號通路持續激活，促進腫瘤細胞的生長和存活。信號通路蛋白腫瘤細胞還可以通過旁分泌和自分泌的方式，調節自身和其他細胞的功能，從而影響腫瘤的生長和進展。旁分泌和自分泌調控血管生成調控網絡促血管生成因子血管內皮細胞功能異常血管生成抑制因子腫瘤細胞能夠分泌多種促血管生成因子，如VEGF、PDGF等，刺激血管內皮細胞的增殖和遷移，促進血管的生成。腫瘤細胞也能產生一些血管生成抑制因子，如TSP-1、Angiostatin等，這些因子能夠抑制血管內皮細胞的增殖和遷移，從而抑制腫瘤的血管生成。腫瘤血管內皮細胞在結構和功能上存在異常，如缺乏基底膜、周細胞覆蓋率低等，這些異常使得腫瘤血管容易發生滲漏和功能紊亂，為腫瘤的生長和轉移提供了條件。細胞周期紊亂特征腫瘤細胞的細胞周期往往發生紊亂，導致細胞增殖失控，出現無限制增殖的情況。細胞周期失控細胞周期蛋白如CyclinD1、CyclinE等在腫瘤細胞中常呈異常高表達，而抑癌基因如p53、p16等則常失活或表達降低，這些變化導致細胞周期調控失衡。細胞周期蛋白異常表達腫瘤細胞具有抵抗凋亡的特性，凋亡相關基因如Bcl-2家族成員的表達異常，使得腫瘤細胞能夠逃避凋亡的清除作用，進一步促進腫瘤的生長和存活。細胞凋亡受阻03轉移演進路徑形態學變化上皮細胞向間質細胞轉變，細胞形態變得更為細長，極性消失，細胞骨架重構。分子機制包括鈣黏蛋白復合體的丟失、肌動蛋白細胞骨架的重排、基質金屬蛋白酶的表達增加等。調控因子轉錄因子如Snail、Slug、Twist等，microRNA等也參與調控上皮間質轉化過程。作用和意義使癌細胞獲得遷移和侵襲能力，是腫瘤轉移的關鍵步驟之一。上皮間質轉化過程抵抗失巢凋亡循環腫瘤細胞在脫離原位后，能抵抗失巢凋亡，保持生存能力。休眠和增殖平衡在循環過程中，循環腫瘤細胞通過休眠和增殖的平衡，保持其在血液中的穩定數目。逃避機械壓力循環腫瘤細胞能通過變形和擠壓，適應在血管中的狹窄空間。免疫逃逸循環腫瘤細胞能逃避機體免疫系統的識別和攻擊，如通過表面表達PD-L1等分子與免疫細胞進行免疫抑制。循環腫瘤細胞存活策略01020304靶器官定植條件適宜的微環境逃避免疫監視黏附與侵襲腫瘤干細胞特性靶器官的微環境需要適合循環腫瘤細胞的生存和增殖，如血管通透性增加、炎癥反應等。循環腫瘤細胞需要通過黏附分子與靶器官的血管內皮細胞或基底膜發生黏附，并降解細胞外基質，實現侵襲和定植。循環腫瘤細胞在靶器官需要再次逃避免疫監視，以避免被免疫細胞識別和攻擊。具有腫瘤干細胞特性的循環腫瘤細胞更容易在靶器官形成轉移灶，因為它們具有自我更新和分化為多種細胞類型的潛能。04微環境相互作用腫瘤與基質交互關系基質金屬蛋白酶腫瘤細胞通過分泌基質金屬蛋白酶降解細胞外基質，從而促進腫瘤細胞的浸潤和轉移。血管生成腫瘤細胞通過促血管生成因子誘導血管生成，以提供營養和氧氣，并排除廢物。細胞間粘附分子腫瘤細胞表面的粘附分子與基質細胞表面的受體結合，增強腫瘤細胞的生存和遷移能力。生長因子信號通路腫瘤細胞與基質細胞之間的生長因子信號通路在腫瘤發生、發展過程中發揮重要作用。免疫逃逸關鍵機制腫瘤細胞的抗原調變01腫瘤細胞通過降低或丟失某些抗原的表達，逃避機體的免疫識別和攻擊。腫瘤微環境中的免疫抑制02腫瘤微環境中的免疫抑制細胞和因子能夠抑制免疫細胞的活化和功能，從而保護腫瘤細胞免受攻擊。腫瘤細胞的免疫逃逸機制03腫瘤細胞通過多種機制逃避機體的免疫攻擊，如抑制免疫細胞的識別和殺傷作用、增強自身的抗凋亡能力等。腫瘤相關巨噬細胞的免疫調節作用04腫瘤相關巨噬細胞在腫瘤免疫逃逸中起重要作用，它們能夠抑制免疫細胞的活性，促進腫瘤細胞的生長和轉移。代謝中間產物的利用腫瘤細胞能夠利用代謝中間產物合成生物大分子物質，如脂肪酸、核苷酸等，以支持其生長和增殖。與微環境的代謝互動腫瘤細胞的代謝重編程不僅受到自身基因和信號通路的調控，還受到周圍微環境的影響，如缺氧、營養不足等。代謝酶的異常表達腫瘤細胞中代謝酶的表達異常，導致代謝途徑的改變和代謝產物的積累，從而影響細胞的生長和分化。能量代謝的轉變腫瘤細胞通過代謝重編程，從氧化磷酸化轉向糖酵解，以滿足快速生長和分裂的能量需求。代謝重編程特征05治療抵抗因素耐藥基因動態激活耐藥基因表達耐藥基因突變耐藥基因擴增某些腫瘤細胞具有耐藥基因，能夠在治療中抵抗藥物的殺傷作用，這些基因的表達水平會影響耐藥性的產生。在藥物的作用下，耐藥基因可能會發生擴增，使腫瘤細胞具有更強的耐藥性。耐藥基因發生突變，導致藥物無法與其結合，從而使藥物失效。腫瘤干細胞具有自我更新能力，能夠產生與自身相同的細胞，從而維持腫瘤的生長和擴散。自我更新能力腫瘤干細胞可以分化成多種類型的細胞，使腫瘤具有異質性。多向分化潛能腫瘤干細胞通常對常規治療具有較強的抵抗能力，是導致治療失敗和復發的重要原因。抵抗治療能力腫瘤干細胞特性微環境庇護效應缺氧環境腫瘤細胞可以通過適應缺氧環境來逃避藥物的殺傷作用。免疫逃逸纖維間質保護腫瘤細胞可以通過多種機制逃避免疫系統的識別和攻擊，從而在體內長期存活。腫瘤周圍的纖維間質可以形成物理屏障，阻礙藥物進入腫瘤內部，從而保護腫瘤細胞免受藥物的殺傷作用。12306研究模型與方法體外三維培養模型腫瘤球體培養在特定條件下，模擬體內環境，促進細胞三維生長，更接近實體瘤特性。01懸滴培養利用重力作用，使細胞在培養液中自然聚集，形成三維結構。02生物材料支架利用天然或合成高分子材料，構建三維支架，支持細胞生長和分化。03動物模型構建策略移植性腫瘤模型將體外培養的腫瘤細胞接種到動物體內，形成可傳代的實體瘤。01通過基因編輯等技術，使動物自發產生腫瘤，更接近人類腫瘤特性。02誘導性腫瘤模型利用化學致癌物或物理因素，誘導動物發生