肿瘤发生假说

1、肿瘤发生的理论假说人类在癌症研究方面经历了一个又一个浪潮，20世纪2050年代，是化学致癌研究最迅猛的时代，6070年代的掀起寻求癌症病毒狂潮，7080年代是癌基因疯狂时代，80年代末进入迷恋抑癌基因时代，90年代细胞周期、信号转导和细胞凋亡理论在癌症研究中的广泛运用，然而，浪潮很快过去了，因为这些都被证明与癌症有关，但不是癌症的本质。21世纪来了，肿瘤干细胞因为干细胞研究的进展而获得了最佳契机，而且研究人员似乎都认识到肿瘤干细胞才是癌症的根源。于是，肿瘤干细胞开始进入疯狂时代。肿瘤干细胞的根本问题是自我更新控制问题，也就是生命本质问题，在分子生物学方面，干细胞不对称分裂方面，染色体非随机分配

2、方面的进展将会为肿瘤干细胞的研究注入生命力。 刺激假说（the irritation hypothesis)19世纪后期临床医生broussais 和billroth提出慢性炎症是癌症根源的假说。该假说的主要依据：（1）肿瘤总发生在慢性炎症迁延不愈的部位。如胃癌常发生于慢性胃溃疡部位；90%的肝癌发生于由慢性肝炎的患者。（2）工作环境和饮食习惯的刺激。如清扫烟尘煤灰的工人易患肺癌，水手常被暴晒的部位易患皮肤癌，经常抽烟和酗酒的人易患食管癌。 所有这些观察给人强烈的印象：慢性炎症与癌症存在密切关系刺激假说的成功与不足成功之处：对不同人员的观察作了个总结，把临床的观察用于判断癌症的原因并形成假说，

3、这个假说与观察到的事实相符。不足之处：不是所有的刺激都可以导致癌症的发生，一些肿瘤的发生没有经过任何明显的癌前刺激。解决问题：在癌变理论中引入选择和突变原则选择与突变选择是一个渐变的筛选过程，最终获得适合于新环境的生物。突变是一个突然的过程，并且突变可以遗传给子代。慢性炎症不断刺激细胞增生，许多增生的细胞不断死亡，但是那些活下来能够适应这种环境的细胞不断获得过度的增殖和侵袭能力。最终不再依赖宿主而获得新的生命特征。但是并不是那些具有新特征的细胞总是能够癌变成功，因为时间漫长和环境的变化，都可能断送演进的进程。因此一个恰当或者合适的环境可能至关重要。这可能是为什么癌变几率很小的一个原因。关于突变

4、的假说主要是boveri提出。突变可能主要发生在细胞核。当时他观察到细胞分裂总是将核内容物均等分配给两个子代细胞。而在慢性炎症刺激下，细胞的分裂常常发生错误，常常一分为三甚至一分为四。这样核的分裂可能不均衡。因为有无数的机会细胞进一步获得缺陷，能够活下来的细胞几率很小很小，因此癌变是一个很低概率的事件 新的问题即使刺激和机会都是癌变的决定因素，为什么与上皮一样同样受到刺激的结缔组织没有上皮发生肿瘤的机会多？男女发生肿瘤的机会几乎相等，但是男性发生的肿瘤大部分集中于消化道、呼吸道和泌尿系统，但是女性主要集中于生殖系统。怎样的刺激造成这样大的差别?启动-促进学说1941年，著名肿瘤学家berebl

5、um i 提出了化学诱导癌症的两阶段学说：启动-促进学说，该学说为后来的突变和选择学说建立基础。参考文献：1、berenblum i, armuth v；two independent aspects of tumor promotion；biochim biophys acta. 1981 aug 31; 651(1): 51-63. review. 2、established principles and unresolved problems in carcinogenesis.j natl cancer inst. 1978 apr;60(4):723-6. review 3、a re

6、-evaluation of the concept of cocarciongenesis；prog exp tumor res. 1969;11:21-30. review. 4、a speculative review; the probable nature of promoting action and its significance in the understanding of the mechanism of carcinogenesis；cancer res. 1954 aug;14(7):471-7 5、classics in oncology: isaac berenb

7、lum, m.d.ca cancer j clin. 1981 jul-aug;31(4):239-53 癌基因假说1969年，美国national cancer institute的robert j. huebner 和 george j. todaro提出了癌基因学说，虽然后来癌基因学说在此基础上进行了修改。第一个病毒癌基因的发现：duesberg ph是发现者之一 第一个细胞癌基因（原癌基因）的发现，为此美国人varmus he, bishop jm获得1989年诺贝尔奖，方法就是博士后法国人stehelin d用了半年时间制造基因探针，只是杂交了一下正常鸡的组织，发现了病毒的癌基因竟然

8、也存在于正常动物组织之中，由此解开了癌基因理论的序幕。 第一个证明细胞癌基因具有致瘤能力的实验，robert weinberg实验室开始的 20世纪70年代末80年代初，癌基因理论获得的实验支持 基因突变学说1975年美国伯克力大学bruce ames发明了用细菌筛选化学致突变物质方法，简单有效，现在被称为为ames实验，检测了成千上万种化学物质，发现大部分致突变物质是致癌物，虽然致癌物不一定完全是致突变物质，但是似乎为基因突变学说提供了坚实的依据。 参考文献可以在pubmed用ames bn作者检索非整倍体与肿瘤发生基因突变假说认为肿瘤的产生是由于细胞内一些特定基因突变的结果，这个假说现在已

9、经被人们广泛接受。但是最近美国科学院院士duerberg等提出基因突变不可能导致肿瘤发生，相反，一向被认为是基因突变的结果非整倍体，才可能是肿瘤发生的主要原因。非整倍体假说主要观点是：致癌因素导致细胞产生非整倍染色体，非整倍体引起有丝分裂相关基因表达异常，产生异常比例的纺锤体蛋白、甚至异常数目的中心粒。不平衡的纺锤体可导致一些染色体的随机丢失或获得。每次细胞分裂时这些非整倍染色体被随机分组并不对称地分配给子代细胞，这样恶性循环，非整倍体自身催化细胞核型的变化和进化，最终导致肿瘤细胞核型的产生。因此，肿瘤的产生是非整倍体自身催化的结果，与基因突变没有直接的关系。 duerberg等将肿瘤遗传突变

10、归于非整倍体而非特定基因是因为：1）100%的实体瘤都是非整倍体；2）只有染色体的异常才可以瞬间改变细胞内成千上万基因的表达水平，从而可能解释肿瘤细胞表型的异质性现象；而且同时可以成功地解释肿瘤细胞遗传性不稳定的特征原因；3）肿瘤细胞的最大特征永生化可以解释为：自然选择压力只给了非整倍体细胞选择永生化机制的机会，因为只有非整倍体细胞才具有通过自身催化随机丢失或获得不同染色体从而最终获得永生化细胞核型的机会。由于这样的机会很少，因此在致癌因素作用后经过数年或数十年肿瘤才发生；进一步推测可以认为除了病毒转化的细胞外，所有没有经过处理或不受调节而具有永生化能力的细胞都应当是非整倍体细胞；4）肿瘤的其

11、它特征（例如转移能力、去分化、高耐药性等等）也可以应用非整倍体假说来解释。 duerberg等认为致突变和非致突变因素可能通过物理或者化学过程改变了一个或多个染色体，或者通过改变参与纺锤体蛋白分子从而导致非整倍体产生； 1 逻辑事实证据 上述说明非整倍体假说在逻辑和实验证据方面都难以找出缺点，最重要的是不但它的预测结果能被证实而且以前没能解释的实验现象它还可以解释清楚。从这些方面看，非整倍体假说可能确实有它自己存在的道理，但是这些能说明基因变异假说就不可靠吗？duesberg等提出下列疑问： 14 7 人们按照基因变异假说转移癌基因来转化正常细胞，那么按照非整倍体假说用或人工制造非整倍体细胞是

12、否也可以转化正常细胞？因为非整倍体假说认为非整倍体可以导致细胞遗传性不稳定从而引起非整倍体自身催化现象，最终导致肿瘤细胞发生。 ？ 化学致癌作用一般分为激发和促进两个阶段。激发过程是由致癌物引起不可逆的dna永久损伤（突变）过程。激发的细胞具有形成肿瘤的潜能。促癌剂本身不致癌，却可诱导激发的细胞发生肿瘤。那么促癌剂是通过什么原因促进肿瘤发生？是通过促进被激发的细胞产生附加突变？是促进非整倍体的产生？是促进被激发的非整倍体细胞向肿瘤细胞核型的转化速率？还是促癌剂本身可以产生并加速非整倍体产生和演化？ 免疫监视学说肿瘤免疫的概念是在1909年ehrlich首先提出的。60年代thomas、burn

13、et和good等人将肿瘤免疫的观点系统化提出了免疫监视学说。免疫监视学说的中心思想：疫系统具有一个十分完备的监视功能，能精确地区分“自己和非己的成分；它不仅能清除外界侵入的各种微生物，排斥同种异体移植物，而且还能消灭机体内突变的细胞，防止肿瘤的生长，保护机体的健康。每当免疫监视功能由于这种或那种原因被削弱时，便为肿瘤的发生提供了有利条件；如果机体不具备免疫监视功能，人类的肿瘤发病率会大大提高。 临床也得到了一些支持的证据 肿瘤免疫著名的肿瘤免疫学奠基人之一richmond t. prehn首先发现肿瘤特异性抗原，在1970年左右提出肿瘤免疫刺激学说，与诺贝尔奖获得者bernet的免疫监视学说相

14、反。 胚胎残迹假说胚胎残迹假说，1829年lobstein和recamier提出癌症起源于成人体内的胚胎残留组织。该假说也是现在流行的肿瘤起源于干细胞假说的原始鼻祖。该假说的观点是，在发育过程中，少数组织停止下来，没有沿着机体大部分细胞发育的方向继续发育成熟，但是在后来某些因素的影响下有开始其发育分化历程，但是走向一个异常的方向。 胚胎残留假说的证据1、显微镜下面，恶性肿瘤细胞分裂活跃，形态幼稚，与胚胎细胞有着非常类似的特征。2、胚胎残留的存在： 1）垂体是咽发育的一个分支，垂体中常残留具有形成形成唾液腺的粘膜；咽部的垂体残留可能是脑咽瘤的前身 。 2）主支气管在哺乳动物的胚胎某一阶段出现，其

15、残留可能持续存在于从胸腔到口腔的任何一个部位；支气管残留可能是各种囊肿和支气管源性的肿瘤的前身 3）食道上1/3的粘膜经常有胃粘膜存在；食道中胃粘膜可能是发生类似胃癌的癌原因 4）肾上腺可以在肾脏或者卵巢部位有残留； 5）脊柱之间或者颅骨底部可能存在胚胎脊索的残留部分，脊索是脊柱的前身 ；脊索的残留形成脊索瘤，一种常常发生于颅骨底部和脊柱的恶性肿瘤 肿瘤干细胞学说肿瘤干细胞假说的历史回顾：约150年前，病理学家virchow等认为肿瘤来源于发育过程中某些潜伏的胚胎残余组织，这种推测基于对胚胎发育和某些肿瘤例如畸胎瘤的相似性的观察。1961年bruce等发现只有14%的鼠类淋巴瘤细胞可以在被移植动物的脾脏形成克隆(clones)，1973年mcculloch等发现只有不到1%的髓白血病细胞可以在体外形成克隆。1977年hamburger等发现10005000个实体瘤细胞中仅有1个细胞可以在软琼脂中形成细胞克隆。随着这些研究结果不断出现，上世纪70年代potter和pierce等分别提出肿瘤是干细胞分化成熟被抑制的结果