腫瘤細胞發生的分子機制演講人：日期:目錄CONTENTS01基因突變驅動癌變02信號通路異常調控03表觀遺傳學改變04細胞周期調控失效05代謝重組支持增殖06免疫逃逸機制形成01基因突變驅動癌變原癌基因激活機制基因突變導致原癌基因激活某些基因突變會導致原癌基因過度激活，從而增加細胞癌變的風險。01染色體發生易位時，原癌基因可能被轉移到新的位置，導致其表達異常并激活。02基因擴增導致原癌基因過度表達原癌基因所在區域的染色體片段發生擴增，導致原癌基因過度表達。03染色體易位激活原癌基因抑癌基因失活途徑基因突變導致抑癌基因失活抑癌基因發生突變后，可能失去其正常功能，無法抑制細胞過度增殖。染色體缺失導致抑癌基因失活甲基化導致抑癌基因沉默染色體發生缺失時，抑癌基因可能隨之丟失，從而失去對細胞增殖的抑制作用。抑癌基因啟動子區域的甲基化會導致其無法正常轉錄和表達，進而使抑癌基因沉默。123DNA復制過程中可能出現錯誤，導致基因突變和基因組不穩定性增加。DNA復制錯誤導致基因突變DNA修復缺陷會導致基因組不穩定性增加，使得細胞更容易發生突變和癌變。基因組不穩定性增加DNA修復缺陷可能遺傳給下一代，增加遺傳性腫瘤的風險。遺傳性腫瘤的發生DNA修復缺陷影響02信號通路異常調控生長因子受體位于細胞膜表面，接收細胞外生長信號并傳遞至細胞內，促進細胞增殖和生存。生長因子受體持續活化生長因子受體（GFR）的結構和功能生長因子過多、受體突變、受體下調機制失常等。生長因子受體持續活化的原因導致細胞內信號通路持續激活，引起細胞增殖失控、腫瘤發生。生長因子受體持續活化的后果下游激酶級聯失控激酶在信號通路中的作用下游激酶級聯失控的后果下游激酶級聯失控的原因激酶是信號通路中的關鍵分子，通過磷酸化作用將信號傳遞至下游分子，調節細胞內的代謝和生理功能。上游信號過強、激酶基因突變、激酶抑制劑失活等。導致信號通路異常激活，引起細胞增殖、侵襲和轉移等惡性行為。轉錄因子異常表達轉錄因子的結構和功能轉錄因子是細胞內的一類蛋白質，能夠識別DNA上的特定序列并與之結合，調控基因的表達。轉錄因子異常表達的原因基因擴增、基因突變、轉錄后修飾等。轉錄因子異常表達的后果導致基因表達異常，引起細胞增殖、分化、凋亡等生理功能的紊亂，進而導致腫瘤的發生和發展。03表觀遺傳學改變DNA甲基化模式紊亂導致基因沉默，細胞生長和分化受阻，增加腫瘤發生風險。抑癌基因高甲基化激活原本沉默的癌基因，促進細胞異常增殖和癌變。癌基因低甲基化影響DNA甲基化水平，擾亂正常甲基化模式。甲基化酶活性異常組蛋白修飾動態失衡組蛋白乙酰化異常影響染色質結構和基因轉錄，導致細胞功能失調。01組蛋白甲基化異常參與基因沉默和激活，影響細胞增殖和分化。02組蛋白磷酸化失衡影響染色體穩定性和基因表達，與腫瘤發生相關。03非編碼RNA調控異常miRNA表達失調影響靶基因表達，參與細胞增殖、凋亡和轉移等過程。01參與染色質修飾、轉錄調控等，影響細胞命運決定。02piRNA與腫瘤發生通過調控轉座子活性，影響基因組穩定性。03lncRNA功能異常04細胞周期調控失效檢查點蛋白缺失檢查點蛋白如ATM、ATR等在DNA損傷時啟動細胞周期阻滯，如果這些蛋白缺失，則無法實施檢查點控制。檢查點信號通路受阻檢查點信號通路中的上游或下游分子出現異常，導致信號無法傳遞，細胞無法進入正常的細胞周期阻滯狀態。檢查點控制機制崩潰細胞周期中關鍵的周期蛋白如cyclinD、cyclinE等基因擴增，導致蛋白過度表達。周期蛋白基因擴增周期蛋白過度積累細胞中存在一些降解周期蛋白的酶，如果這些酶的功能異常，則周期蛋白無法正常降解而過度積累。周期蛋白降解受阻CDK抑制劑功能喪失01CDK抑制劑基因缺失或突變CDK抑制劑如p21、p27等基因缺失或突變，導致CDK活性異常增高，細胞周期失控。02CDK抑制劑與CDK結合受阻CDK抑制劑與CDK結合是抑制CDK活性的重要方式，如果這種結合受阻，則CDK活性異常增高，細胞周期失控。05代謝重組支持增殖有氧糖酵解增強現象Warburg效應即使在氧氣充足的情況下，腫瘤細胞也傾向于通過糖酵解獲取能量，這一現象被稱為Warburg效應。01腫瘤細胞中糖酵解相關酶的表達量增加，如己糖激酶、磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶等。02乳酸產生增加由于糖酵解速度加快，腫瘤細胞產生大量乳酸，并通過乳酸轉運蛋白排出細胞。03糖酵解酶表達上調腫瘤細胞對谷氨酰胺的需求量增加，通過增加細胞膜上的谷氨酰胺轉運蛋白實現攝取。谷氨酰胺依賴性代謝谷氨酰胺攝取增加腫瘤細胞中谷氨酰胺的代謝途徑發生改變，主要用于合成嘌呤、嘧啶和氨基酸等生物合成所需的氮源和碳源。谷氨酰胺代謝途徑改變腫瘤細胞中谷氨酰胺酶的表達量增加，促進谷氨酰胺的分解和利用。谷氨酰胺酶表達上調脂質代謝途徑重構脂肪酸合成增加腫瘤細胞需要大量的脂肪酸來合成細胞膜和信號分子，因此脂肪酸合成途徑被激活。脂肪酸β-氧化增強脂滴形成和利用雖然腫瘤細胞中脂肪酸合成增加，但脂肪酸β-氧化途徑也被增強，以提供能量和合成其他生物分子所需的碳鏈。腫瘤細胞可以形成脂滴來儲存能量和避免脂肪酸毒性，同時脂滴也可以作為腫瘤細胞侵襲和遷移的“能源庫”。12306免疫逃逸機制形成腫瘤抗原呈遞缺陷01抗原呈遞細胞（APCs）異常APCs無法有效地攝取、處理和呈遞腫瘤抗原，導致T細胞無法識別和殺死腫瘤細胞。02抗原加工和呈遞過程中的缺陷抗原加工和呈遞相關基因發生突變或表達異常，導致腫瘤抗原無法被有效呈遞給T細胞。免疫檢查點分子表達CTLA-4和PD-1/PD-L1信號通路CTLA-4和PD-1是T細胞表面的抑制性受體，與其配體PD-L1結合后，會抑制T細胞的活化，使T細胞無法殺死腫瘤細胞。01LAG-3、TIM-3等抑制性受體這些受體在T細胞表面表達，通過與相應的配體結合，抑制T細胞的免疫應答，促進腫瘤細胞的免疫逃逸。02免疫抑制細胞腫瘤細胞可以誘導產生多種免疫抑制細胞，如調節性T細胞（Tregs）、髓源性抑制細胞（MDSCs）等，這些細胞可以抑制T細胞的活化和增殖