肿瘤细胞增殖动力学.ppt

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1、肿瘤细胞增殖动力学,细胞生物学系,What Kind of Disease Is Cancer?,Some Cases,病例1： 男性76岁， 2003年9月3日因干咳、少 痰、消瘦就诊。 CT检查确诊肺癌,病例3： 女性43岁，因上腹部时有疼痛伴返酸2 年、加重1个月入院。 胃镜活检报告：胃幽门部黏膜内低分化 癌。,病例8： 患者男性，34岁。因发现右锁骨肿块3月入院。 检查右锁骨外段稍隆起，局部膨大，表面皮 肤无红肿或静脉怒张，无疼痛；肩关节活动 稍受限。 X光示右锁骨外段明显骨质破坏及增生。 病理报告为右锁骨恶性淋巴细胞瘤。,病例11： 女性68岁，阴道不规则流血4-5个月。 妇科检查：

2、子宫前位，如妊娠2月大小，可触及数 个结节，质地中等。 超声检查提示子宫混合性占位性病变。 CT诊断：宫体癌，右侧卵巢囊肿。 病理诊断：子宫恶性混合性苗勒氏瘤，累及输尿 管。,肿瘤学,CELL,Cell junction,Proliferation,Extracellular matrix,Telomere,Signal transduction,Differentiation,Apoptosis,2. What We Have Known about the Cell Cycle Control?,Oncogene Antioncogene Checkpoints Cell Division

3、 Cycle Gene, cdc genes;,Cyclins Cyclin Dependent Kinases, CDKs Cyclin Dependent Kinases Inhibitors, CDKIs S phase Promoting Factor, SPF Maturation Promoting Factor, MPF,蛋白质水平,基因水平,3. How to Control in a Normal Cell?,Control of G1 phase Control of S phase Control of G2phase Control of M phase,Control

4、 of G1 phase,Proliferation factors Checkpoint （G0G1 entrance、R Point G1S） Cyclin-CDK （cyclinD-CDK46 、cyclinE-CDK2 ） P105RB CDKI,Control of S phase,Checkpoint (DNA synthesis on、off ) CyclinCDK PCNA,SPF (cyclinA-CDK1) CyclinE-CDK2 作为启动蛋白，识别autonomously replicating sequence，ARS ，激活复制起点 可能是origin recogn

5、ition complex，ORC 的组成部分,CyclinCDK,PCNA,细胞增殖核抗原 DNA聚合酶的亚基 直接参与DNA复制和修复,Control of M phase,Checkpoint MPF（cyclinB-CDK1),Checkpoint,G2M： DNA复制没有完成，激活wee1 -mik1蛋白激酶，细胞阻滞于G2期。 M中晚期：检查微管蛋白的量、微管组织中心功能、纺锤体极性、微管与动粒附着、或附着在动粒上产生的张力。,MPF的活性调节,4. Whats Wrong in a Tumor Cell ?,oncogene的过表达 antioncogene 的失活 cyclin

6、基因和表达蛋白的异常 cdki基因和表达蛋白的异常,5. How to Evaluate Cell Proliferation?,Cell Proliferation Kinetics,研究生物体内各种细胞群体在新生、增殖、消亡过程中处于各种状态的细胞数量、时间参数和分布位置的技术手段。,检测方法,1. 细胞计数 2. 生长曲线 3. 倍增时间 4. 生长分数,5. 丢失系数 6. 标记指数 7. 分裂指数 8. 细胞周期参数,1. Cell Counting,直接计数台盼蓝计数法 比色半定量四唑盐法,四唑盐法,3-4,4-二甲基噻唑2，5二苯基四氮唑溴盐，简称MTT ; 线粒体的琥珀酸脱氢酶

7、将MTT还原为难溶性的蓝紫色结晶物; 比色测定间接反映活细胞数量。,细胞培养 显色 : 加入MTT溶液(5mg/ml) ，继续 培养4h，加DMSO，振荡10min 比色：490nm波长测定光吸收值,Breast Cancer Research and Treatmeat 2004;84:251-260 6. Their Research Strategy ? 7. The Technology They Used?,2. Growth Curve,Cell culture ; Cell counting：每次至少3瓶，每瓶至少3次，取平均数；共做7天； 作图：培养时间为横坐标，细胞数为纵坐标

8、，在对数坐标纸上作图。,0.1,0.1,3. Doubling Time,In vivo : DT=0.1 t / log Dt log Do Do :首次测得的肿瘤直径（cm） Dt :t 时间后测得的直径（cm）,Computed Tomography,某转移癌： Do 2，Dt4，t90 DT = 0.1 90 / 0.6 - 0.3 = 30(d) effective doubling time, TD eff：考 虑细胞丢失因素的细胞倍增时间 potential doubling time, TD pot：不 考虑细胞丢失因素的细胞倍增时间,原发性肺癌 腺癌 64 21 鳞癌 85

9、12 间变性癌 55 11 乳腺癌 17 14 结直肠癌 19 90 淋巴瘤 27 4,肿瘤类型,病例数,倍增时间（周）,780例人体肿瘤体积倍增时间 Steel（1977）（未完）,4. Growth Fraction，GF,肿瘤中增殖细胞占细胞总数的比例 GF=P / P+Q P : proliferation Q：quiescent,5. 丢失系数,丢失系数KL / KB KL：细胞群体在增殖过程中的丢失率 KB：细胞群体在增殖过程中的生成率,6. Labeling Index, LI,LINs / N Ns: Number s phase,常用方法： 3H-TdR BrdU PCNA

10、、Ki67,3H-TdR,3H-TdR和细胞短暂孵育； 间隔时间取材； 放射自显影； 图像分析仪计数或液闪计数； SPSS 统计分析。,BrdU,BrdU和细胞共孵育较长时间； 取材固定； 加入BrdU抗体； 加入生物素标记的二抗；,加入链霉菌抗生物素蛋白过氧化酶； DAB显色； 图像分析仪计数； SPSS 统计分析。,Chinese journal of Cancer 2003;22(11):1127-1134,PCNA,取材固定； 加入PCNA抗体； 加入生物素标记的二抗； 加入底物； 显色； 图像分析仪计数； SPSS 统计分析。,Synovial sarcoma Immunohisto

11、chemical Strong staining of PCNA J. Vet. Sci2004;5(2):173-180,Ki-67,Positive staining for Ki67, Cancer Cytopathl 2004;102:142-9,7. Mitotic Index，MI,经典方法 免疫荧光方法,经典方法,Synovial sarcome. Mitotic figures J. Vet. Sci2004;5(2):173-180 J Nippon Med Sch 2003; 70（3）219-226,免疫荧光方法,8.Parameter of Cell Cycle,Tc 、TG1、Ts、TG2和TM； 常用的有3H-TdR标记法和流式细胞 技术 flow cytometry,Flow Cytometry,利用流式细胞仪flow cytometre，FCM 细胞快速、准确、多参数的定量分析 体积，DNA含量、蛋白质含量、酶活 性、细胞膜受体量、表面抗原量等等,无菌分类收集活细胞。,Breast Cancer Research and Treatment 2004;84:251-260,应用,肿瘤的周期化、同步化治疗 LI检测对化疗药物的敏感性 提示疗效和预后 癌前病变的检测 完,Thank you,癌分子细胞生物学,癌相关基因,癌遗传学,环境致癌,