肿瘤的发生过程和条件

发育生物学观点,肿瘤是组织再生过程组织干细胞增殖而分化受阻的结果,组织干细胞增殖但不能顺利分化为成熟细胞,停滞在分化通路中的某些节点上,形成分化程度各异的肿瘤。

我们用Berenblun的实验说明肿瘤发生的过程。

1942年,Berenblun用苯并芘(苯并芘是一种化学致癌物)做诱发小鼠皮肤癌的实验研究。单独用苯并芘涂抹小鼠皮肤,1年后仅3/102只小鼠发生皮肤癌。用苯并芘涂抹小鼠皮肤几个月后,接着用巴豆油(巴豆油不具有致癌作用,但具有刺激表皮细胞增生作用)刺激皮肤细胞增生,很快就诱发小鼠长出多种类型的皮肤肿瘤(32/83)。单独用巴豆油涂抹小鼠皮肤较少见到肿瘤发生。先用巴豆油涂抹以后,再用苯并芘涂抹,也较少见到肿瘤发生。

基因突变理论这样解释Berenblun的实验现象,苯并芘作为致癌物导致基因突变,使正常细胞变成癌细胞,但由于癌细胞数量少,不足以表现成肿瘤,涂抹巴豆油后,刺激癌细胞扩增则出现肿瘤。由此得出基因突变的细胞癌变二阶段理论,细胞癌变二阶段理论认为肿瘤形成分为启动阶段和促进阶段,以后这个理论又加入了发展阶段成为肿瘤发生的三阶段理论。启动阶段,致癌物诱发基因产生永久性的可遗传的结构和功能的改变,赋予转化细胞具有恶性生长的潜力;促进阶段,没有遗传物质受损伤,促癌剂(通过包括激活细胞表面受体、激活或抑制胞质酶和核转录因子、促进细胞分裂、抑制细胞凋亡和细胞毒性等作用机制)促进细胞增殖;发展阶段,经过启动和促进的癌细胞群进一步生长和扩展,从局灶性肿块转变成具有侵袭性的肿块。

用肿瘤的发生是组织干细胞增殖而分化受阻的结果的观点解释Berenblun的实验现象,肿瘤的发生过程是这样的。苯并芘能阻碍细胞分化,但不能刺激细胞增殖。巴豆油能刺激基底细胞增殖,但不阻碍细胞分化。单纯用苯并芘涂抹小鼠皮肤,能使细胞分化通路不畅,但细胞增殖的数量少,发生肿瘤概率小。单纯用巴豆油涂抹小鼠皮肤,能促使细胞增殖,但细胞分化通路畅通,增殖的细胞能顺利分化为成熟细胞,使组织增生但不发生肿瘤。先涂抹苯并芘阻碍了细胞分化通路,再涂抹巴豆油刺激细胞增殖,大量增殖的细胞不能顺利分化成熟,则出现大量分化程度各异的肿瘤。先涂抹巴豆油刺激细胞增殖,再涂抹苯并芘阻碍细胞分化通路,由于巴豆油的作用时间短,停用巴豆油后刺激细胞增殖效果会很快消失,其效果和单用苯并芘涂抹小鼠皮肤一样,较少见到肿瘤发生。

肿瘤在体内的发生条件有两个,一是致癌因素阻碍细胞分化通路,二是促癌因素刺激细胞分裂增殖。与肿瘤发生有关的病因很多,但按其在肿瘤发生过程中的作用分类,一是作为促癌因素刺激细胞分裂增殖,二是作为致癌因素阻碍细胞分化,或两者兼有之。