肿瘤生长的生物学特性

肿瘤的生长以肿瘤细胞不断分裂增生为基础。良、恶性肿瘤的生长速度有较大差异,这对判断肿瘤性质有一定意义。

一般来说,良性肿瘤生长较缓慢,恶性肿瘤生长较快。分化程度越低,生长速度越快,恶性程度也越高。恶性肿瘤的早期,一般生长较慢,晚期则明显加快。生长缓慢的良性肿瘤(如皮肤色素痣),如近期突然迅速增大,则预示有恶变的可能。

肿瘤生长速度的快慢,主要与以下因素有关。

1.细胞生长动力学

①肿瘤的生长分数(growth fraction,GF):指瘤细胞群体中,进入增殖阶段的(S期+G2期)瘤细胞在瘤细胞群体中所占比例。生长分数大,说明进入增殖阶段的瘤细胞多,肿瘤生长快,反之,则生长慢。

②肿瘤细胞的生成与丢失:肿瘤细胞的增减取决于瘤细胞生成大于丢失的程度。肿瘤在生长过程中受营养不良、缺血、免疫反应等多种因素影响而不断有瘤细胞丢失,如果那些GF较大、瘤细胞生成远大于丢失的肿瘤,其生长速度快。反之则慢。根据上述肿瘤细胞动力学的概念可指导肿瘤的治疗,因此,GF大的肿瘤(如恶性淋巴瘤)对化疗很敏感,GF小的肿瘤(如胆囊癌)对化疗不够敏感。

2.肿瘤细胞的凋亡障碍　瘤细胞的凋亡是影响肿瘤生长的一个重要因素。机体细胞数量的恒定以及肿瘤的发生、发展都取决于细胞增殖和凋亡之间的动态平衡。由于诱导肿瘤细胞凋亡的基因(P53、bax等)失活或抑制凋亡的基因(bcl-2等)过分表达,导致细胞增殖与凋亡的平衡失调,使瘤细胞的凋亡受阻或凋亡率降低,瘤细胞净增长率提高,故肿瘤生长加快。

3.肿瘤血管的生成　肿瘤的生长依赖于新生血管供应营养物质。其中最具有特征性血管生成作用的是由肿瘤细胞产生的成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF),血管内皮生长因子(VEGF)有增加内皮细胞趋化作用,促进血管内皮细胞分裂,毛细血管出芽生长、诱导蛋白溶解酶生成和有利于内皮细胞芽穿透基质等功能。此外,巨噬细胞产生的TNF-α也有促进内皮细胞分裂和刺激其游走的作用。新生的血管既为肿瘤的生长提供了营养,又为肿瘤的转移准备了条件。因此,如何抑制肿瘤血管形成是治疗肿瘤学的新途径。

4.肿瘤的演进和异质化　恶性肿瘤在生长过程中变得越来越富有侵袭性的现象称为肿瘤的演进(tumor progression)。包括生长速度加快、浸润周围组织和远处转移等。这些生物学现象的出现与肿瘤细胞的不同亚克隆在侵袭能力、生长速度、对激素的反应、对抗癌药的敏感性等方面的差异与肿瘤的异质化(heterogeneity)有关。产生这种现象的原因是在肿瘤的生长过程中,可能有附加的基因突变作用于不同的瘤细胞,使得瘤细胞的亚克隆获得不同的特性。由于这些选择,肿瘤在生长过程中能保留那些适应存活、生长、浸润与转移的亚克隆,这就是肿瘤的异质化。