非整倍体和肿瘤发生

非整倍体和肿瘤发生非整倍体和肿瘤发生第1页基因突变假说认为肿瘤产生是因为细胞内一些特定基因突变结果，这个假说现在已经被大家广泛接收。不过最近美国科学院院士Duerberg等提出基因突变不可能造成肿瘤发生，相反，一向被认为是基因突变结果——非整倍体，才可能是肿瘤发生主要原因。非整倍体和肿瘤发生第2页非整倍体假说主要观点是：致癌原因造成细胞产生非整倍染色体，非整倍体引发有丝分裂相关基因表示异常，产生异常百分比纺锤体蛋白、甚至异常数目标中心粒。不平衡纺锤体可造成一些染色体随机丢失或取得。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，这么恶性循环，非整倍体本身催化细胞核型改变和进化，最终造成肿瘤细胞核型产生。所以，肿瘤产生是非整倍体本身催化结果，与基因突变没有直接关系。

非整倍体和肿瘤发生第3页Duerberg等将肿瘤遗传突变归于非整倍体而非特定基因是因为：1）100%实体瘤都是非整倍体；2）只有染色体异常才能够瞬间改变细胞内成千上万基因表示水平，从而可能解释肿瘤细胞表型异质性现象；而且同时能够成功地解释肿瘤细胞遗传性不稳定特征原因；非整倍体和肿瘤发生第4页3）肿瘤细胞最大特征永生化能够解释为：自然选择压力只给了非整倍体细胞选择永生化机制机会，因为只有非整倍体细胞才含有经过本身催化随机丢失或取得不一样染色体从而最终取得永生化细胞核型机会。因为这么机会极少，所以在致癌原因作用后经过数年或数十年肿瘤才发生；深入推测能够认为除了病毒转化细胞外，全部没有经过处理或不受调整而含有永生化能力细胞都应该是非整倍体细胞；4）肿瘤其它特征（比如转移能力、去分化、高耐药性等等）也能够应用非整倍体假说来解释。

非整倍体和肿瘤发生第5页总之，肿瘤最大特征是非整倍体，肿瘤各种表型是因为非整倍体本身催化造成大量正常基因表示量和表示百分比异常结果，而不是一些特定基因活性增强或减弱结果。

非整倍体和肿瘤发生第6页非整倍体怎样产生呢？

Duerberg等认为致突变和非致突变原因可能经过物理或者化学过程改变了一个或多个染色体，或者经过改变参加纺锤体蛋白分子从而造成非整倍体产生；对于基因变异和非整倍体产生关系需要深入研究。

非整倍体和肿瘤发生第7页是否肿瘤细胞非整倍体都与基因变异相关呢？

1

假如非整倍体都是由基因变异引发，则一些由非致突变原因引发肿瘤细胞中不应该总是有非整倍体染色体出现，不过试验表明全部由非致突变原因引发肿瘤细胞都是非整倍体核型。2“细胞有丝分裂检测点基因”变异应该造成非整倍体产生，比如：p53、细胞有丝分裂检测点基因以及SKT15等。不过p53在肿瘤中变异率不超出50%；细胞有丝分裂检测点基因在结肠癌细胞中只有11%；SKT15在乳腺癌中也只有12%。

非整倍体和肿瘤发生第8页3

多环芳烃是弱效致突变剂，在微摩尔浓度下能够造成20-80%细胞发生非整倍体核型。由多环芳烃转化强致突变物质在50%致死剂量下引发特定基因变异几率为10-4-10-7，也就是说由多环芳烃经过特定位点（比如有丝分裂基因）诱导非整倍体几率也只有10-4-10-7。4假如基因突变能够独立造成肿瘤发生，那么因为基因突变造成非整倍体和肿瘤发生几率都很低，所以它们同时出现在同一个肿瘤细胞中几率会更小，所以咱们应该看见一定百分比二倍体肿瘤细胞，不过全部实体瘤细胞都是非整倍体。所以即使基因变异与肿瘤相关也不能完全排除非整倍体在肿瘤发生过程中作用。

非整倍体和肿瘤发生第9页非整倍体就一定能造成肿瘤发生？

因为大多数肿瘤细胞是多倍体，普通介于3倍体和4倍体之间，这提醒可能存在一个上限；而一些肿瘤为近2倍体，所以也可能存在一个下限。所以Duerberg等认为在特定范围内非整倍体才可能造成肿瘤产生，超出上限或者低于下限都不可能使肿瘤产生。

非整倍体和肿瘤发生第10页非整倍体假说即使在逻辑上能够比较全方面地解释相关肿瘤方面问题，不过事实证据呢？

非整倍体和肿瘤发生第11页1）致癌剂都能使细胞产生非整倍体；2）Weinberg等用三个互不相关癌基因转化肿瘤细胞被Duesberg等推测并证实这些细胞100%是非整倍体核型；

3）Duesberg等依据非整倍体假说推测肿瘤细胞对化疗药品含有很高“突变率和多药耐药性”是由非整倍体染色体催化染色体重新分组结果，而不是基因突变结果，这个推测被证实；

非整倍体和肿瘤发生第12页4）Duesberg等证实：用致癌剂转化肿瘤细胞100%是非整倍核型；肿瘤细胞遗传性不稳定程度与被转化细胞非整倍程度呈正比关系；非整倍体而不是个别基因变异能够经过改变细胞代谢和染色体不对称分裂造成肿瘤表型出现；被转化细胞首先发生非整倍核型，其次才演化为肿瘤细胞；推测并证实被转化肿瘤细胞在某一阶段含有特定核型；

非整倍体和肿瘤发生第13页5）Lengauer等试验结果表明非整倍体确实能够造成细胞基因组不稳定，与Duesberg试验结果一致，最近他们数学模型表明细胞转化前首先发生非整倍体核型然后才发生抑癌基因变异；6）推测并证实非肿瘤性永生化细胞永生化机制也是经过染色体重新分组而取得，是非整倍体核型而且是癌前细胞。

非整倍体和肿瘤发生第14页上述说明非整倍体假说在逻辑和试验证据方面都难以找出缺点，最主要是不但它预测结果能被证实而且以前没能解释试验现象它还能够解释清楚。从这些方面看，非整倍体假说可能确实有它自己存在道理，不过这些能说明基因变异假说就不可靠吗？Duesberg等提出以下疑问：

非整倍体和肿瘤发生第15页1

基因变异假说认为致癌原因都是经过基因突变造成肿瘤发生，不过现在发觉许多不能引发基因突变却可诱导肿瘤发生化学物质；2

肿瘤最主要特征是基因变异，不过20多年研究并没有发觉肿瘤存在特定变异基因；3一些遗传性疾病（如错配修复缺失硬皮病和与遗传相关大肠癌患者）为何只产生特定类型肿瘤（比如皮肤和大肠癌），而不发生其它类型肿瘤；为何遗传性染色体不平衡疾病如Bloom’s综合征患者发生肿瘤几率升高100倍；

非整倍体和肿瘤发生第16页4

基因变异假说认为肿瘤细胞含有很高突变几率，是“基因变异集合体”，不过一些试验表明肿瘤突变率正常，只有少数肿瘤突变率中度增高；5

肿瘤细胞表型应该与基因变异一样稳定。但大多数肿瘤表现为遗传型和表现型不稳定；6

在肿瘤耐药方面，基因变异假说认为肿瘤细胞产生耐药性是药品代谢基因失活或多药耐药基因激活结果，不过为何正常二倍体细胞基因变异率非常地低（10-12），不过肿瘤细胞对化疗药品变异率和多药耐药率却出奇高（10-3-10-6）？为何耐药基因只在肿瘤细胞中存在很高变异率？非整倍体和肿瘤发生第17页7即使一些逆转录病毒和人工制造癌基因确实能够使正常细胞转化，但这个过程主要依赖病毒高表示开启子；另外，病毒制造使细胞转化蛋白质不依赖特定前体蛋白和酶作用，只需要宿主细胞提供足够氨基酸和核苷酸。因为原癌基因不具备这些特点，所以只是依据原癌基因和病毒癌基因之间序列相同来推测原癌基因激活能够造成肿瘤假设存在缺点；8以前大家认为细胞生物化学反应受一些特定限速酶控制，不过近25年研究表明复杂系统并不受限速酶控制，所以建立在“限速酶”假说之上肿瘤基因变异假说存在难以克服缺点。

非整倍体和肿瘤发生第18页Duesberg能够否定有数量庞大试验依据支持基因突变假说吗？问题关键在于在肿瘤细胞中非整倍体作用是什么。除此之外，从两种对立假说矛盾焦点出发也可能会发觉问题症结所在。所以需要明确以下问题：

非整倍体和肿瘤发生第19页是否一些非整倍体能够作为独立原因造成肿瘤细胞发生？

大家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微细胞介导染色体转移技术或非致突变剂人工制造非整倍体细胞是否也能够转化正常细胞？因为非整倍体假说认为非整倍体能够造成细胞遗传性不稳定从而引发非整倍体本身催化现象，最终造成肿瘤细胞发生。

非整倍体和肿瘤发生第20页促癌剂是经过什么原因促进肿瘤发生？

化学致癌作用普通分为激发和促进两个阶段。激发过程是由致癌物引发不可逆DNA永久损伤（突变）过程。激发细胞含有形成肿瘤潜能。促癌剂本身不致癌，却可诱导激发细胞发生肿瘤。那么促癌剂是经过什么原因促进肿瘤发生？是经过促进被激发细胞产生附加突变？是促进非整倍体产生？是促进被激发非整倍体细胞向肿瘤细胞核型转化速率？还是促癌剂本身能够产生并加速非整倍体产生和演化？

非整倍体和肿瘤发生第21页特定基因变异细胞和动物肿瘤发生率高是什么原因？

试验表明p53等特定基因突变细胞和动物肿瘤发生率升高，那么原因是什么呢？是因为这些基因突变增加了其它基因突变几率？还是因为这些基因突变增加了细胞产生非整倍体机会？非整倍体和肿瘤发生第22页肿瘤细胞各种表型能否遗传？这些表型之间是否存在确定关系？

基因变异假说和非整倍体假说最经典区分是关于肿瘤表型能否遗传问题。按照基因变异假说，在肿瘤发生发展过程中肿瘤细胞各种表型取得是因为不可逆性积累突变基因结果，所以肿瘤细胞各种表型也应该含有遗传性、积累性和不可逆性特点。相反，非整倍体假说认为肿瘤细胞各种表型取得是因为肿瘤细胞染色体随机分组产生不一样细胞核型结果，因为非整倍体总是引发肿瘤细胞染色体不对称分配造就不一样细胞核型，所以肿瘤细胞表型除了只受自然选择控制外不含有遗传性、积累性和不可逆性特点。

非整倍体和肿瘤发生第23页是否存在二倍体肿瘤干细胞和永生化细胞？

肿瘤干细胞是指肿瘤组织中含有自我更新能力并能产生其它含有不一样增殖能力肿瘤细胞一类特殊肿瘤细胞。按照基因变异假说肿瘤干细胞能够是二倍体细胞，它们与正常二倍体细胞区分只是含有一些突变特定基因。相反，非整倍体假说认为非整倍体是肿瘤最大特征，肿瘤细胞克隆性就是非整倍体性，所以不存在整二倍体肿瘤干细胞。而且，除了由病毒和人工转化永生化细胞以及体内干细胞（假设人体组织不死）外，其它全部动物和人永生化细胞都是非整倍体核型。

非整倍体和肿瘤发生第24页为了处理上述问题，咱们决定应用微细胞介导染色体转移技术、染色体分析技术、连续克隆形成试验等技术方法分析非整倍体与肿瘤发生发展以及与肿瘤细胞一些特征表型和遗传型之间关系，为最终明确肿瘤发生发展机制提供试验依据。

非整倍体和肿瘤发生第25页项目标研究内容1）人工制造非整倍体细胞诱导肿瘤发生；2）探讨促癌剂在促进肿瘤发生过程中非整倍体作用；3）细胞和动物特定基因变异造成肿瘤发生率高与非整倍体产生关系研究；4）肿瘤细胞转移能力能否遗传研究；5）

肿瘤干细胞和永生细胞系是否存在二倍体细胞研究。

非整倍体和肿瘤发生第26页研究目标1）明确非整倍体与肿瘤发生发展关系；2）

明确非整倍体与肿瘤表型和遗