第一节 肿瘤的概念及特征
一、概念
肿瘤(tumor)是指人体正常细胞在各种致癌因素的作用下导致癌基因激活,而与之相对应的抑癌基因发生突变,使细胞在基因水平上的调控发生异常,细胞异常生长形成的新生物。肿瘤一般可分为良性及恶性肿瘤,是由外部环境因素和机体内部因素等多种因素共同作用而发生的。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。
二、特征
正常组织会非常谨慎的释放生长信号,主要通过旁分泌的方式,加之细胞外基质的限制,共同维持组织细胞数量的稳定以保证正常的生理功能。肿瘤细胞通过表达生长因子受体的同源因子,以自分泌的方式刺激增殖,同时还可刺激肿瘤基质细胞分泌更多的生长因子。因此,生长因子信号被逐级放大,细胞发生不可逆的转变。
正常细胞接受生长信号和抗生长信号双重调控,保持数量和功能的稳定。肿瘤细胞通过基因突变增强生长因子信号通路活性,降低抗生长因子信号通路功能,最终导致某细胞亚型占据生长优势。
细胞凋亡是肿瘤发生发展的天然屏障。原癌基因的异常活化和DNA损伤可使凋亡程序紊乱,细胞发生癌变。正常细胞的凋亡信号一般包括调节因子和下游效应因子。调节因子分为两大信号通路,其一接收胞外凋亡信号,另一整合胞内的信号启动凋亡。肿瘤抑制因子如TP53的失活或抗凋亡因子的活化,如Bcl-2、Bcl-XL等都会导致凋亡通路转导障碍,细胞凋亡受阻以致肿瘤发生。
通常,正常组织会通过时间和空间上的调控释放少量细胞进入细胞周期,而大部分细胞处在静息期,最终进入凋亡。肿瘤组织会突破增殖的两大屏障——静息和凋亡,停留在增殖状态,这可能与其强大的保持端粒完整的能力有关。
正常组织中的血管生成受血管生成因子和抗血管生成因子的调控。肿瘤组织通过基因突变、诱导细胞坏死和诱发炎症反应等手段促进血管的生成,为其生长和转移提供必要的条件。
肿瘤细胞黏附分子表达异常导致其组织浸润和转移。E-钙黏素是重要的细胞黏附分子,参与上皮细胞层的构建。许多肿瘤细胞中E-钙黏素表达低下或缺失,细胞间的接触抑制丧失。另外,肿瘤细胞中某些胚胎期表达的黏附分子的异常升高,增加了其移行能力,如N-钙黏素。
研究表明,在免疫功能缺陷小鼠上诱发的肿瘤很难在同源免疫功能正常的小鼠上生长。而免疫功能正常小鼠上诱发的肿瘤可在同源小鼠上生长。这是因为,小鼠的免疫系统可清除免疫敏感的肿瘤细胞,而不敏感的亚细胞型得以存活,这种肿瘤细胞通过分泌TGF-β,活化免疫抑制细胞,如调节性T细胞(Tregs)和髓系抑制性细胞(MDSCs)等方式避免免疫摧毁。
病理学家很早就发现,几乎所有的肿瘤灶中都有炎性细胞的浸润。起初,他们认为这表明机体试图清除肿瘤细胞。但现在的研究发现,炎症细胞的浸润可能提供选择压力使肿瘤细胞完成免疫逃逸,这可能与免疫细胞释放的生长因子和氧自由基等促增殖和突变效应有关。
肿瘤细胞进行的能量代谢为“有氧糖酵解”。相对于有氧氧化,这种方式产生的ATP只有前者的十八分之一。肿瘤细胞一方面上调葡萄糖转运因子GLU1增加葡萄糖的转运;另一方面,糖酵解产生的中间分子和氨基酸为肿瘤增殖提供必不可少的条件。肿瘤组织通过改变能量代谢方式实现大规模增殖。
肿瘤形成过程可以看做是亚克隆细胞逐渐占据优势地位扩张增殖的结果。细胞通过增加对DNA诱变剂敏感性或降低维持基因稳定的细胞因子的表达,不断积累基因中的突变。突变细胞克隆逐渐获得生长优势,取代正常细胞存活下来,形成肿瘤。
1.发生发展过程包括癌前期、原位癌及浸润癌三个阶段。从病理形态上看,癌前期为上皮细胞增生明显,伴有不同程度的不典型增生。
2.分化程度不同、恶性程度不一,可分为高分化、中分化与低分化(或未分化)三类或称Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。低分化者细胞排列紊乱,核分裂多,细胞大小不一,染色体分配不均,有不规则巨核,DNA、RNA含量增多,酶活性改变,糖原减少。
3.生长方式除外生性及膨胀性外,主要呈浸润性生长。
4.生长速度快。
5.转移方式为直接蔓延、淋巴或血行转移以及种植三大类。
一般来说,早期肿瘤无明显症状,但某些肿瘤因其来源的特殊性可存在明显的症状,如某些内分泌肿瘤因其激素的大量分泌导致出现全身症状。虽说肿瘤各种表现不一,但仍存在共性,如局部肿块、疼痛、溃疡、出血、梗阻、浸润与转移,并可伴随非特异性的全身症状,如低热、消瘦、乏力,贫血等。恶病质是晚期恶性肿瘤的主要特征之一。