小鼠腫瘤形成機(jī)制演講人：日期:目錄CONTENTS01遺傳因素02表觀遺傳調(diào)控03微環(huán)境影響04信號通路異常05免疫系統(tǒng)相互作用06實(shí)驗(yàn)研究方法01遺傳因素基因擴(kuò)增導(dǎo)致原癌基因調(diào)控失調(diào)，如BCR-ABL融合基因。染色體易位過度表達(dá)原癌基因轉(zhuǎn)錄或翻譯水平過高，如Ras蛋白。原癌基因擴(kuò)增導(dǎo)致癌基因產(chǎn)物增加，如ErbB2擴(kuò)增。致癌基因激活機(jī)制抑癌基因失活途徑純合缺失兩個(gè)等位基因同時(shí)失活，如Rb基因。點(diǎn)突變表觀遺傳修飾單個(gè)堿基替換導(dǎo)致抑癌基因失活，如TP53基因。DNA甲基化、組蛋白去乙?；龋鏜LH1基因。123基因突變類型與頻率堿基替換G·C→A·T顛換最常見，發(fā)生于CpG二核苷酸位點(diǎn)。030201移碼突變插入或缺失非3整數(shù)倍堿基，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成異常。無義突變點(diǎn)突變導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)，如TP53基因。02表觀遺傳調(diào)控DNA甲基化通常與基因沉默相關(guān)，導(dǎo)致腫瘤抑制基因的失活或癌基因的激活。DNA甲基化異常DNA甲基化對基因表達(dá)的影響在腫瘤形成過程中，DNA甲基化模式可發(fā)生全局性低甲基化和局部高甲基化，影響基因組穩(wěn)定性。甲基化模式的改變DNA甲基轉(zhuǎn)移酶在甲基化過程中起關(guān)鍵作用，其異常表達(dá)或活性改變可導(dǎo)致甲基化失衡。甲基化酶的異常組蛋白甲基化通常與基因沉默相關(guān)，而去甲基化則與基因激活相關(guān)，兩者在腫瘤形成中均起重要作用。組蛋白修飾動態(tài)組蛋白甲基化與去甲基化乙酰化通常與基因激活相關(guān)，而去乙?；瘎t與基因沉默相關(guān)，通過動態(tài)平衡調(diào)控基因表達(dá)。組蛋白乙酰化與去乙?；M蛋白修飾酶的異常表達(dá)或活性改變可破壞組蛋白修飾的平衡，導(dǎo)致基因表達(dá)異常。組蛋白修飾酶的異常miRNA通過靶向mRNA進(jìn)行降解或抑制其翻譯，從而調(diào)控基因表達(dá)，在腫瘤形成中發(fā)揮重要作用。微小RNA（miRNA）的調(diào)控lncRNA可通過多種機(jī)制調(diào)控基因表達(dá)，如與蛋白質(zhì)結(jié)合、調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子活性等，影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。長非編碼RNA（lncRNA）的功能非編碼RNA可通過與DNA、組蛋白或轉(zhuǎn)錄因子相互作用，參與表觀遺傳調(diào)控，進(jìn)而影響腫瘤的形成和進(jìn)程。非編碼RNA與表觀遺傳調(diào)控非編碼RNA作用03微環(huán)境影響缺氧誘導(dǎo)機(jī)制在缺氧條件下，HIF穩(wěn)定性增強(qiáng)并激活下游基因轉(zhuǎn)錄，如VEGF等生長因子，促進(jìn)血管生成和腫瘤生長。缺氧誘導(dǎo)因子（HIF）激活缺氧條件下，腫瘤細(xì)胞通過增強(qiáng)糖酵解來獲取能量，同時(shí)產(chǎn)生乳酸等廢物，影響周圍微環(huán)境。糖酵解途徑增強(qiáng)長期缺氧環(huán)境下，腫瘤細(xì)胞通過遺傳變異和自然選擇，逐漸適應(yīng)缺氧環(huán)境并增強(qiáng)其生存和侵襲能力。腫瘤細(xì)胞適應(yīng)缺氧環(huán)境炎癥因子驅(qū)動效應(yīng)炎癥因子誘導(dǎo)腫瘤生長炎癥因子如TNF-α、IL-6等可以刺激腫瘤細(xì)胞增殖和血管生成，促進(jìn)腫瘤生長。炎癥細(xì)胞浸潤炎癥介質(zhì)促進(jìn)基因組不穩(wěn)定炎癥細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等浸潤到腫瘤組織中，釋放多種生長因子和蛋白酶，促進(jìn)腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移。炎癥介質(zhì)可導(dǎo)致DNA損傷和基因組不穩(wěn)定，增加腫瘤發(fā)生的可能性。123123基質(zhì)細(xì)胞促瘤作用基質(zhì)細(xì)胞分泌生長因子基質(zhì)細(xì)胞如成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞等可以分泌多種生長因子，如FGF、PDGF等，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和血管生成?；|(zhì)重塑與腫瘤侵襲基質(zhì)細(xì)胞通過分泌蛋白酶和膠原纖維等，改變細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。腫瘤-基質(zhì)相互作用腫瘤細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞之間的相互作用可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生存、增殖和侵襲，是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。04信號通路異常MAPK/ERK通路激活生長因子受體激活生長因子與受體結(jié)合后，激活MAPK/ERK通路，促進(jìn)細(xì)胞增殖。RAS基因突變RAS基因是MAPK/ERK通路的重要調(diào)節(jié)因子，突變后導(dǎo)致通路持續(xù)性激活。ERK激活MAPK/ERK通路最終激活ERK，導(dǎo)致細(xì)胞增殖、分化、遷移等生物學(xué)行為異常。PI3K激活PTEN是PI3K/Akt/mTOR通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子，PTEN缺失導(dǎo)致通路異常激活。PTEN缺失mTOR激活mTOR是PI3K/Akt/mTOR通路的下游分子，激活后促進(jìn)細(xì)胞生長、增殖和代謝。PI3K是PI3K/Akt/mTOR通路的關(guān)鍵分子，通過激活A(yù)kt，進(jìn)而激活mTOR，促進(jìn)細(xì)胞生長和增殖。PI3K/Akt/mTOR調(diào)控Wnt信號通路是調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、凋亡等生物學(xué)行為的重要通路，異常激活或抑制均可能導(dǎo)致腫瘤形成。Wnt/β-catenin失調(diào)Wnt信號異常β-catenin是Wnt信號通路的關(guān)鍵分子，異常積累可進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄，導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控。β-catenin積累APC基因是Wnt信號通路的重要調(diào)節(jié)因子，突變后導(dǎo)致β-catenin異常積累，促進(jìn)腫瘤形成。APC基因突變05免疫系統(tǒng)相互作用免疫監(jiān)視逃逸機(jī)制腫瘤細(xì)胞抗原表達(dá)下調(diào)小鼠腫瘤細(xì)胞通過降低或喪失免疫細(xì)胞識別的抗原表達(dá)，實(shí)現(xiàn)免疫逃逸。030201免疫細(xì)胞識別能力降低腫瘤細(xì)胞表面產(chǎn)生的偽裝物質(zhì)或與免疫細(xì)胞相互作用的分子，導(dǎo)致免疫細(xì)胞無法識別或攻擊腫瘤細(xì)胞。免疫細(xì)胞功能障礙腫瘤細(xì)胞能分泌一些因子，抑制免疫細(xì)胞的增殖、活化及效應(yīng)功能，如抑制T細(xì)胞功能和NK細(xì)胞活性等。免疫抑制細(xì)胞浸潤免疫抑制細(xì)胞比例增加小鼠腫瘤組織中浸潤的免疫抑制細(xì)胞（如Treg細(xì)胞、MDSC等）比例增加，抑制免疫細(xì)胞的抗腫瘤作用。免疫抑制因子釋放免疫細(xì)胞功能受限腫瘤細(xì)胞及浸潤的免疫細(xì)胞可分泌免疫抑制因子（如TGF-β、IL-10等），抑制免疫細(xì)胞的活性及增殖。腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞功能受到抑制，如DC細(xì)胞成熟障礙、T細(xì)胞活化受阻等，導(dǎo)致免疫效應(yīng)降低。123小鼠腫瘤細(xì)胞及浸潤的免疫細(xì)胞表面PD-1/PD-L1表達(dá)增加，導(dǎo)致T細(xì)胞功能抑制，使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸。檢查點(diǎn)分子表達(dá)異常PD-1/PD-L1表達(dá)上調(diào)CTLA-4是T細(xì)胞活化過程中的負(fù)性調(diào)控分子，其表達(dá)增加可抑制T細(xì)胞的活化及增殖，降低抗腫瘤免疫反應(yīng)。CTLA-4表達(dá)增加如LAG-3、TIM-3等分子在腫瘤浸潤免疫細(xì)胞上表達(dá)增加，與相應(yīng)配體結(jié)合后導(dǎo)致免疫細(xì)胞功能受抑制，促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展。其他檢查點(diǎn)分子異常06實(shí)驗(yàn)研究方法轉(zhuǎn)基因小鼠模型構(gòu)建基因編輯技術(shù)應(yīng)用CRISPR/Cas9等基因編輯技術(shù)，將小鼠基因進(jìn)行定點(diǎn)敲除、突變等，模擬人類腫瘤的發(fā)生過程。轉(zhuǎn)基因技術(shù)通過顯微注射技術(shù)將致癌基因或相關(guān)基因轉(zhuǎn)入小鼠受精卵中，培育出轉(zhuǎn)基因小鼠模型。腫瘤誘導(dǎo)方法利用化學(xué)物質(zhì)、生物因素等方法誘導(dǎo)小鼠發(fā)生腫瘤，觀察腫瘤的形成、生長和轉(zhuǎn)移過程。腫瘤活體成像技術(shù)利用熒光蛋白標(biāo)記腫瘤細(xì)胞，通過活體成像系統(tǒng)觀察腫瘤的生長、轉(zhuǎn)移和血管生成等情況。光學(xué)成像技術(shù)利用核磁共振原理，對小鼠體內(nèi)腫瘤進(jìn)行無創(chuàng)成像，觀察腫瘤的大小、形態(tài)和位置等。核磁共振成像技術(shù)通過注射放射性核素標(biāo)記的分子探針，觀察小鼠體內(nèi)腫瘤的代謝情況，判斷腫瘤的惡性程度。正電子發(fā)射斷層成像技術(shù)通過質(zhì)譜等技術(shù)檢測小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)